Проклеивающие компоненты

Для придания бумаге некоторых специфических свойств применяют проклеивающие вещества. К числу проклеивающих веществ относят такие, которые сообщают бумаге водостойкость, а также и такие, которые связывают волокна между собой в бумажном листе и тем самым способствуют повышению сомкнутости и механической прочности бумаги, первые - гидрофобизирующие, а вторые - связующие проклеивающие вещества.

К числу гидрофобизирующих проклеивающих материалов относятся: обычная и модифицированная канифоль (клей «Мерсайз», клей «Малроз» и др.), парафин, горный воск, стеараты, силиконы, битум, латекс, синтетические клеи на основе димеров алкилкетенов (аквапел), квилон и некоторые другие. Эти вещества придают бумаге нужную степень гидрофобности, снижают ее способность поглощать воду и делают бумагу пригодной для письма чернилами, однако они (за исключением латексов и битумов, которые обладают связующими свойствами) не увеличивают, а даже несколько снижают механическую прочность сухой бумаги.

К числу связующих проклеивающих материалов относятся: крахмал модифицированный крахмал, производные крахмала, животный клей, казеин, соевый протеин, производные целлюлозы (карбоксиметилцеллюлоза, метилцеллюлоза, диоксиэтилцеллюлоза), некоторые растительные камеди (манногалактаны), жидкое стекло, синтетические полимеры - поливиниловый спирт, поливинилацетат, полиакриламид, альгинаты, латексы и др. К этим же проклеивающим материалам относят также «влагопрочные», мочевино- и меламино-формальдегидные смолы, придающие бумаге прочность не только в сухом, но и во влажном состоянии.

Большинство связующих проклеивающих материалов - гидрофильные органические коллоиды, они имеют сродство к целлюлозному волокну и поэтому связывают между собой волокна, повышая прочность бумаги. Не обладая гидрофобными свойствами, они не могут заменить канифоль и другие гидрофобизирующие вещества при проклейке бумаги с целью получения необходимой водостойкости. Однако применение их вместе с канифольным клеем значительно улучшает проклейку бумаги.

Некоторые из проклеивающих веществ, например латекс и битум, можно отнести к обеим группа этих веществ, так как они обладают одновременно и гидрофобными и связующими свойствами.

По методу применения проклеивающих веществ различают проклейку бумаги в массе и поверхностную проклейку. В первом случае проклеивающее вещество вводится непосредственно в бумажную массу перед отливом бумаги на бумагоделательной машине, вследствие чего бумага становится проклеенной в толще листа. Во втором случае проклейке подвергают готовую бумагу путем пропитки ее в растворе клея или его нанесения на поверхность листа. В этом случае бумага подвергается обработке клеящими веществами лишь с поверхности, а в толще листа остается непроклеенной.

Поверхностная проклейка может быть осуществлена на отдельных машинах или непосредственно на бумагоделательной машине - в клеительном прессе, а также на каландре.[2]

Связующие вещества

Как уже было сказано, связующие вещества применяются с целью увеличения сил связи между волокнами и повышения прочности бумаги. Склеивая волокна между собой, эти вещества повышают внутреннюю прочность бумаги, устраняют пыление и выщипывание отдельных волокон и даже целых слоев бумаги с поверхности листа при печатании липкими красками, увеличивают сомкнутость бумаги, улучшают отделку поверхности бумаги на суперкаландре. Кроме того, связующие вещества способствуют улучшению проклейки бумаги канифольным клеем, делая ее более надежной и стабильной: бумага не расклеивается при хранении.

Связующие материалы могут быть введены в массу или нанесены на поверхность бумаги. Проклейка массы гораздо проще и не требует дополнительной сушки бумаги, однако расход проклеивающего вещества несколько больше, так как часть его теряется со сточными водами. Поверхностная проклейка бумаги на клеильном прессе или на отдельном станке более экономична, так как здесь фактически отсутствуют потери проклеивающего вещества и, кроме того, бумага приобретает новые положительные свойства по сравнению с бумагой, проклеенной в массе, - она становится более однородной по сторонам листа, более стабильной при изменении относительной влажности воздуха, меньше скручивается. Однако при поверхностной проклейке бумаги требуется установка дополнительного оборудования для ее сушки после проклейки. Тем не менее поверхностная проклейка бумаги все шире применяется для улучшения свойств бумаги, а клеильный пресс становится неотъемлемой частью многих современных бумагоделательных машин.

В настоящее время находят применение следующие связующие материалы: крахмал как натуральный, так и модифицированный (окисленный, конвертированный энзимами, декстрин); производные крахмала - катионный крахмал, диальдегидкрахмал и др.; манногалактаны, получаемые из растительной камеди семян некоторых бобовых растений; протеины, животный клей, казеин, соевый протеин; производные целлюлозы - карбокси-метилцеллюлоза, метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, диоксиэтилцеллюлоза и др.; синтетические полимеры - поливиниловый спирт, поливинилхлорид, полиакриламид, альгинаты и др.; влагопрочные смолы, мочевино- и меламиноформальдегидные; латексы, жидкое стекло и др. Число связующих материалов, применяемых в бумажном производстве, быстро растет, появляются новые, весьма эффективные синтетические материалы, обладающие высокой связующей способностью и придающие бумаге прочность не только в сухом, но и во влажном состоянии.[2]