Зашто калцијум карбонат за производњу папира побољшава чврстоћу и чврстоћу на раскол

Механизам: Улога калцијум карбоната у јачању хидрогенске везе између влакана

Калцијум карбонат повећава чврстоћу папира углавном тако што побољшава начин на који се целулозна влакна прилепљују на својим површинама. Хидрофилна својства ових честица стварају ситне мостове који јачају хидрогенске везе које држају папир заједно. То су заправо главне силе које чувају папир непокренут. Када се мешају у лугуру, ултрафине честице са величином од 0,5 до 2 микрометра значајно повећавају контактне тачке влакана за око 25 до 40 посто у поређењу са обичним пуњачима. То повећава површину која је доступна за бољу адхезију између влакана, а истовремено им омогућава да остану довољно флексибилни за правилно формирање папира. Лабораторни тестови су открили да додавање око 18 до 25 посто садржаја пепела даје најбоље резултате, повећавајући чврстоћу на истезање за око 12 до 15 посто и чврстоћу на пуцање за отприлике 8 до 10 посто. То се дешава зато што се оптерећење равномерније распоређује по целом листу папира. Поред тога, природно алкалне карактеристике калцијум карбоната помажу да се у систему одржи стабилан опсег pH од 7,5 до 8,2. То штити целулозне ланаче од распадања због киселинских напада, што помаже да се чврстоћа папира сачува током времена.

ГЦЦ против ПЦЦ: Како облик, величина и хемија површине честица утичу на повећање снаге

Појачање чврстоће се значајно разликује између грунде Калцијум карбонат (ГЦЦ) и опекоњен Калцијум карбонат (ПЦЦ), подстакнут три кључна структурна својства:

Посебан облик ПЦЦ-а омогућава му да се много чвршће упакова у влакна, смањујући празне просторе за око 22% и чинећи расподелу стреса широм материјала много предвиђанијом. Оно што ПЦЦ заиста издваја је колико се његова кристална површина добро везује са молекулама целулозе, што повећава ниво задржавања пуњача између 25% и можда чак 30% када се комбинује са катионским растворима скробе. Гледајући ГЦЦ сада, те оштре ивице честица нуде неке бенефиције за појачање такође, иако им је потребно око два пута више материјала да би достигли сличне нивое јачине експлозије као ПЦЦ. Тестирање у стварном свету у фабрикама папира показује нешто прилично импресивно. ПЦЦ доноси конзистентно око 12% до 18% бољу чврстоћу на истечење у поређењу са ГЦЦ-ом када обоје имају исту количину садржаја пепела. То се дешава због тога како сви ови фактори раде заједно: облик честица, контролисано димензионирање током производње и начин на који површине хемијски реагују са околним материјалима.

Оптимизација калцијумског карбоната за производњу папира: Доза, задржавање и баланс садржаја пепела

Пропорција јачине: Максимализација јачине на 18-25% пепела без компромиса у формирање

Најбоља вредност за чврстоћу на истезање и раскола је око 18 до 25 посто садржаја пепела, што су произвођачи више пута примећивали у својим алкалним системима. Када пепео пређе овај опсег, проблеми се појављују док се пунилаку секупи, мешајући се у процес формирања и узрокујући брзо опадање снаге. Да би се максимално искористили ови системи, оператери морају да управљају неколико кључних фактора одједном. Прво, честице треба да буду испод 2 микрона да би се мали простори између њих задржали на минималном нивоу. Затим је ту и процес рафинирања који треба само праву количину интензитета да би се створиле добре везе између влакана и пунила. Мониторинг у реалном времену путем онлине сензора помаже у рано откривању проблема, док правилна калибрација дренаже спречава нежељено згрупљање током обраде. Прелазак преко 25% пепела заправо смањује чврстоћу суза за око 7 до 9 проценатних поена, због чега се већина биљки држи овог распона ако желе да њихови производи одржавају и структурни интегритет и доследан квалитет у свим серијама.

Синергија помоћу ретиненције и катионске скробе за ефикасну инкорпорацију калцијум карбоната

У свету алкалне производње папира, полиалуминијум хлорид или ПАЦ је постао помоћник за задржавање јер ради много боље са калцијум карбонатом него што је стари аллуминијум сулфат икада радио. Када се ПАЦ помеша са катионским скробом, висок позитиван наплате поможе повећање првих пролаза ретенција стопе негде око 15 до можда чак 22 посто. Оно што се овде дешава је такође прилично занимљиво. Мешавина ствара такозвани коацервациони ефекат где се опкружује око честица пуњења док истовремено ствара јаче везе између стварних влакана и пуњења у папиру. Папирне фабрике које прелазе на ову комбинацију PAC скроба обично виде од 8 до 12 посто побољшања у томе како добро задржавају пунила у поређењу са само употребом једне компоненте. То значи да могу да погоде циљни садржај пепела поуздано без компромиса на целокупном квалитету формације папира. Плус, постоји још један бонус јер се чврсти материје у белој води смањују за око 30 одсто када се користи ова метода.

Калцијум карбонат за производњу папира: користи од штампања, сјаја и одрживости

Калцијум карбонат чини више од механичког јачања материјала. Ова врста ствари заправо доноси неке озбиљне оптичке и еколошке предности на сто. Ове супер фине честице добро расејавају светлост, што повећава осветљеност ИСО-а изнад 92% и чини ствари непрозорнијим. То значи да компаније могу да смањеју трошкове на скупе оптичке осветљаваче и престану да брину о садржају који се приказује на страницама. То што добијемо је глатка површина која боље управља мастилом, производи оштре слике и одржава боје прецизно на штампама. Када произвођачи замењују око 25% традиционалне палупе за дрво калцијум карбонатом, они уштеде новац на сировинама и мање натежу шуме. Плус, цео процес пулпирања и сушења троши мање енергије. Као природни минерал који није токсичан, калцијум карбонат такође помаже у прелазу папирних фабрика са киселих на алкалне процесе. Ова промена смањује штетне емисије током производње и чини коначни производ трајнијим. Сви ови фактори заједно означавају бољу перформансу за крајње кориснике и значајне добитке у одрживости за индустрију у целини.

Реалне перформансе: Пример доказивања о повећању чврстоће у комерцијалној производњи алкалног папира

Нордијски папир: Мешавина ГЦЦ/ПЦЦ постиже +12% чврстоће на истезање при 22% садржају пепела

Нордиц Папер је спроводио тест у целој величини како би видео колико добро оптимизован калцијум карбонат заправо функционише у њиховим операцијама. Миксили су измешани калцијум карбонат (ГЦЦ) са опеченим калцијум карбонатом (ПЦЦ) и видели да се нешто занимљиво дешава. У документу је показано да је 12 одсто боља чврстоћа када је имала око 22 одсто садржаја пепела, што је у складу са нашим мишљењем о чврстоћи у односу на ниво пепела. Шта чини да ова мешавина тако добро ради? Па, ГЦЦ смањује трошкове док ПЦЦ има те лепе честице у редовном облику које помажу влакана да се причвршћују без нарушавања структуре папира. Када су додали катионско скроб заједно са ПАЦ-ом, стопа задржавања је прешла 78%. То прилично јасно показује да када се минерали ефикасно и пажљиво интегришу, заиста постоје осетљива побољшања механичких својстава чак и када све остало остаје тачно исто као и у нормалном производњу.

Глобални подаци о фабрици: корелација између усвојења калцијумског карбоната и просечне ИСО сјајностиподизање индекса чврстоће

Гледајући податке из око 32 алкалне фабрике папира широм света открива се јасна веза између употребе калцијум карбоната и бољих резултата на ономе што се назива Индекс сјаја и чврстоће или БСИ. Овај индекс у основи мери колико добро сјај и чврстоћа раде заједно у папирним производима. Миле које су радиле са око 18 до 25 посто минералних материја виделе су приближно 15 посто побољшања у овом индексу. Успели су да достигну ниво осветљености ИСО изнад 92 одсто без компромиса и у вези са чврстоћом на истезање. Зашто се то дешава? Калцијум карбонат служи две сврхе истовремено. С једне стране, она расејава светлост која чини да папири изгледају сјајније. У исто време, његова јединствена структура попуњава празнине између влакана, смањујући тачке на које би оштећење могло почети. Бројеви то прилично убедљиво потврђују. Инжењерски калцијум карбонат више није само нешто што се додаје да би попунило простор. Уместо тога, она игра стварну функционалну улогу која помаже произвођачима да постигну квалитетније производе, раде ефикасније и задовољавају све веће захтеве за еколошки одговорним методама производње.