شناسايي مواد افزودني در فرايند آغشته سازي ملامينه و نقش آنها بر كيفيت كاغذ نهايي

:

تمايل بشر به طبيعت و استفاده از چوب و مصنوعات چوبي در زندگي روزمره از گذشته تا به امروز و محدوديت منابع چوبي طبيعي بدليل مدت زمان طولاني جايگزيني منجر به اين گرديد كه انواع طرح هاي چوب مثل راش ، گردو ، افرا و . . . بصورت مصنوعي تهيه شده و صنايع جديدي تحت عنوان چاپ كاغذهاي دكوراتيو و بدنبال ان آغشته سازي كاغذها و در نهايت پرس كاغذها بوجود آيند .

كاغذ درنتيجه منعطف شدن و شكل پذيري الياف سلولز  بدست مي آيد كه وابسته به تراكم و بافت سلولز ميباشد . كاغذها با درصد نفوذ متفاوت توليد ميشوند و هرچه سلولز متراكم تر و بافت يكساني داشته باشد ، كاغذي با خواص بهتر را شاهد خواهيم بود . انواع كاغذهاي مصرفي در آغشته سازي بصورت ذيل دسته بندي ميگردند :

1-ساده با بدون طرح مثل سفيد –آبي – قرمز و . . . (Unicolors)

2-طرحدار يا چاپ شده (Decorative)

3-كرافت (Kraft)

خطوط آغشته سازي  نيز به 2 بخش تقسيم ميگردد :

1-يك مرحله اي : كاغذ فقط با رزين ملامين فرمالدييد و يا در مواردي اندك از تركيب درصدي اوره فرمالدييد با ملامين فرمالدييد در يك تشت رزين و يك مرحله آغشته مي شود. قيمت تمام شده آن بدليل مصرف چسب ملامين فرمالدييد بالا است ولي كيفيت پس از پرس بالايي را دارد كه براي تخته خرده چوب مناسب ميباشد . ظرفيت توليد در اين سيستم محدود ميباشد ، لذا از نظر توليد كنندگان بسيار هزينه بر تشخيص داده ميشود.

2-دو مرحله اي: در اين سيستم كاغذ با رزين اوره فرمالدييد و در مواردي اندك از تركيب درصدي ملامين فرمالدييد با اوره فرمالدييد در تشت اول در مرحله نخست آغشته سازي و سپس در مرحله دوم لايه اي از فقط ملامين فرمالدييد  بر روي كاغذ بوجود مي آيد .(coating)

اين سيستم قيمت تمام شده كمتري دارد و بدليل مصرف كم از ملامين فرمالدييد ميباشد . چون قيمت ملامين فرمالدييد از اوره فرمالدييد بالاتر است ، لذا اين كاهش هزينه براي صنايع توليد كننده كاغذ  دكوراتيو ؛ گزينه بهتري است . نيز ظرفيت توليد اين واحدها بالاتر از سيستم يك مرحله اي ميباشد .

آغشته سازي كاغذ دكوراتيو به ترتيب ذيل انجام ميگردد  :

1- مرحله قرار دادن رول كاغذ خام

Un-winding station

رول كاغذ خام بر روي دستگاهي كه خاصيت گردشي دارد به سمت مرحله بعد توسط يك شافت كه توانايي چرخش به رول را ميدهد ، مستقر ميگردد .

2-تشت رزين اوره فرمالدييد:

Impregnation bath –UF

رزين اوره فرمالدييد با درصد جامدات خاص در تشت مخصوص قرار دارد كه غلطكهايي از جنس استيل در داخل و خارج تشت وظيفه آغشته سازي را بر عهده دارند و كل فرايند آغشته سازي در اين مرحله صورت ميپذيرد . مهمترين قسمت در اين مرحله نفوذ طبيعي رزين به بافت كاغذ ميباشد .(از مرحله ورود كاغذ به تشت و آغشته شدن سطح زيرين كاغذ تا غوطه وري كامل در رزين ) ميزان رزين دلخواه در كاغذ در همين مرحله توسط 2 غلطك انجام ميشود .

3-خشك كننده ها :‌

OVEN

در اين مرحله كاغذ آغشته به رزين تحت حرارت غير مستقيم روغن داغ (هواي گرم توسط دمنده ها به سطوح بالا و پايين كاغذ دميده ميشود . ) قرار گرفته و مواد فرار شامل آب – متانول – فرمالدييد و . . . از آن خارج ميشوند .در سيستم هاي 1 مرحله اي فقط يك آون و در سيستم هاي 2 مرحله اي يك آون بعد از تشت اول  (اوره فرمالدييد)  و ديگري بع از مرحله پوشش يا اندود قرار دارد . در حقيقت عامل ظرفيت بالاتر در 2 مرحله اي ها وجود تعداد بيشتر آونها ميباشد .

4-سيستم خنك كننده :

COOLING

جهت متوقف ساختن واكنشها و تسهيل در چيدمان كاغذها يك شوك حرارتي سريع مستقيم توسط غلطكهاي استيل (آب سرد 15 تا 20 درجه)  به كاغذ وارد ميشود .در برخي سيستمهاي توليدي در انتهاي آون آخر يك كولر بادي نيز قبل از سيستم خنك كننده تعبيه شده است .

 5-برش :

CUTTING

كاغذ در مرحله بعد جهت برش و چيدمان وارد سيستم كاتر شامل 2 تيغه ثابت و ديگري متحرك شده تا به اندازه هاي دلخواه برش داده شوند .

6-سيستم جمع آوري :

STACKER

مرحله پاياني توليد قرار گرفتن كاغذهاي برش خورده بر روي هم و بسته بندي ميباشد .

نكات مهمي در استفاده از اين نوع كاغذها را بايد رعايت كرد :‌

1-ميزان آغشتگي كاغذ ( گرماژ)  را بايد كنترل كرد ؛ چون شرايط توليد يك نوع كاغذ در شركتهاي سازنده با هم يكسان نيست

2- ميزان رطوبت كاغذها را كنترل بايد كرد ؛ چون شرايط توليد به رطوبت كاغذ وابسته است .

3-محل استقرار كاغذها بايد در حرارت بين 20 تا 25 درجه سانتيگراد و رطوبت زير 50 % باشد .

4-تست آتش (گرماي فندك به زير كاغذ و سرعت پخش شدن رزين به اطراف ) كنترل شود .

بطور كلي استفاده از ملامين فرمالدييد به نسبت اوره فرمالدييد داري برتريهاي خاصي است كه شامل :

1-مقاومت مكانيكي بالاتر از اوره فرمالدييد دارد .

2-تحمل در برابر خراشيدگي آن بالاتر از اوره فرمالدييد است .

3-مقاومت در برابر عوامل شيميايي بالايي دارد .

4-در برابر بخار آب نيز مقاومت بالاتري از اوره فرمالدييد دارد .

5-تمايل به تشكيل سطح يكنواخت ملامين فرمالدييد از اوره فرمالدييد بيشتر است .

مواد افزودني در فرايند آغشته سازي و نقش آنها :

مواد شيميايي كه پس از اضافه شدن به رزين سبب بهبود خواص رزين در حين پروسه آغشته سازي كاغذ و در حين پرس كاغذ بر روي تخته چوب ميشوند به موارد ذيل تقسيم بندي ميشوند :

1-كاتاليزور يا سخت كننده :

HARDNER

يك نوع نمك شيميايي محلول در آب بصورت مايع و بيرنگ (گاهي زرد روشن ) و شفاف ، بي بو ، وزن مخصوص بين 1/1 تا 32/1 گرم بر سانتي متر مربع دارد . اسيديته بين 5/6 تا 5/8  و غير آتش زا  است . درصد جامدات آن 75%   ميباشد . هاردنر محيط و شرايط ايده آل جهت پليمر شدن رزين و برقراري اتصالات شيميايي تحت شرايط دماي پرس را تسهيل ميكند .

2-عامل نفوذ :

Wetting

تركيب مايعي است كه در آب محلول ميباشد ، بيرنگ (گاهي زرد روشن) ، غير آتش زا است . ويسكوزيته بين 20 تا 22 ثانيه  و اسيديته آن 5/6 تا8  و وزن مخصوص بين 01/1 تا 03/1 گرم بر سانتي متر مربع و درصد جامدات 50% كه شرايط را جهت نفوذ رزين به بافت كاغذ مهيا ميكند .

3-عامل نرم كننده :

Plastisizer

يك نوع پليمر نيتروژندار است كه شفاف و بيرنگ ميباشد . غير آتش زا است و ويسكوزيته بين 11 تا 15 ثانيه و اسيديته 2/6 تا 9 دارد . وزن مخصوص بين 03/1 تا 2/1 گرم بر سانتي متر مربع با درصد جامدات 85% تا88% كه سبب انعطاف پذيري كاغذ ميشود .

4- ضد چسبيدگي :

Antiblock

يك ماده شيري رنگ محلول در آب بر پايه مشتقات فلوئور و غير آتش زاست. اسيديته آن بين 4 تا 6 است . جامدات 10 % كه مانع از چسبيدگي كاغذهاي آغشته بر روي هم در مرحله بسته بندي و انبارداري و حمل و نقل ميگردد .

5-ضد حباب :

Antifoam

 اين ماده، مانع از تشكيل حباب بر روي كاغذ ميشود. 

6- ضد پودر :

Anti dust

 اين ماده ،مانع از تشكيل پودر رزين بر روي كاغذ ميگردد .

7-يكنواخت كننده سطح :

Smoothing

 اين مواد، توزيع يكنواخت رزين در سطح كاغذ را موجب ميشود.   

8-جداكننده ها :

Realasing

اين مواد باعث جدا شدن كاغذ از صفحه پرس ميگردند .

9-براق كننده ها :‌
gloss

اين مواد باعث ميشود ، سطح كاغذ بعد از پرس براق گردد و از مات شدن روكشها جلوگيري ميكند .

افزودنيها ممكن است بصورت تركيب چند عامل (2 يا 3 افزودني با هم ) يا مجزا ( بهترين حالت) در پروسه توليد استفاده شوند .

در خاتمه بايد گفت بهترين كاغذ روكش ملامينه از نوع ملامين فرمالدييد و بصورت تك مرحله با افزودنيهاي ذكر شده  ميباشد .