مختصری در مورد رزین های افزاینده مقاومت مرطوب

رزین های افزاینده مقاومت مرطوب به دو دسته تقسیم میشوند:

• wet strength agent   رزین های افزاینده مقاومت مرطوب
• temporary wet strength agent  عامل افزاینده مقاومت مرطوب موقت

مواد گروه اول بر پایه ساختار مولکولی PAE بوده ومواد گروه دوم بر پایه ساختار مولکولی GPAM می باشد.

استفاده از رزین های Wet strength مزایای زیر را دارد

• بهبود مقاومت خیس
• بهبود retention و drainage
• ایجاد شرایط کنترلی بهتر روی عملیات کرپینگ
• بهبود مقاومت خشک
• کاهش هزینه مواد شیمیایی
• بهبود کارایی و تاثیر مثبت روی سرعت ماشین کاغذساز

 PAE  در فرایندهای کاغذ سازی قلیایی و خنثی قابلیت کارکرد دارد.این ماده با الیاف پیوندهای کووالانسی برقرار میکند و با ایجاد شبکه ای در بستر سلولزی،هنگامی که کاغذ خیس میشود مقاومت و استحکام آن را تامین میکند. همچنین این رزین ها با تقویت پیوندهای لیف-لیف، مقاومت کل را در کاغذ بهبود می دهند.

پلی اکریلامید گلای اکسال دار شده کاتیونی (GPAM)

یک رزین افزاینده مقاومت است که در بسیاری مواقع به عنوان افزاینده مقاومت خشک هم استفاده میشود. زنجیره پلی اکریلامید مقادیر کوچکی از مونومر کاتیونیک را شامل میشود مانند دی متیل امونیوم کلراید (DADMAC ) که باعث خود نگهداری پلیمر روی الیاف می شوند. این وضعیت در شکل زیر (اقتباس از اسناد TAPPI) است نشان داده شده است.

 GPAM پلیمری با قابلیت ایجاد پیوندی کوالانسی مجدد با سلولز در حین خشک شدن شبکه سلولزی می باشد.نتیجه این فرایند،تولید کاغذی است که هم مقاومت خیس در آن بهبود پیدا میکند هم مقاومت خشک .واکنش با سلولز،در محیط آبی میتواند معکوس شود.به عبارتی چنانچه کاغذ خشک در محیط مرطوب قرار گیرد،ارتباط سلولز با پلیمر،آرام آرام شروع به گسستن می کند که این قابلیت GPAM باعث شظده که آنرا “رزین افزاینده مقاومت خیس موقتی” نامگذاری کنند.این قابلیت سبب می شود که دستمال توالت پس از استفاده،باعث گرفتگی مسیرهای فاضلاب در سرویس های بهداشتی نشده و در حین ورود دستمال به مجراهای فاضلاب ،ساختار کاغذ متلاشی شود.همینطور این قابلیت در کارخانه های کاغذسازی سبب می شود که تبدیل بروک پالپر با مصرف انرژی کمتری صورت پذیرد.

ساختار مولکولی

همچنان ساختار مولکولی GPAM به گونه ای است که می تواند نرخ واپاشی مقاومت خیس را کنترل کند.کنترل نرخ واپاشی مقاومت با توجه به نوع کاغذ امری مهم می باشد به گونه ای که در کاغذ تیشو (و بالاخص دستمال توالت ) نرخ واپاشی باید سریع بوده ولی در مقوا و کارتن ،نرخ واپاشی باید آهسته تر باشد.

 استفاده از رزین افزاینده  مقاومت خیس موقتی ،در مقوا و کارتن می تواند مقاومت های RCT, CMT,SCT, مقاومت به ترکیدن ،مقاومت کششی و همچنین مقاومت سطحی را بهبود دهد.مکانیزم عمل در این مورد،شامل تقویت اتصالات بین الیاف هم توسط پیوند های کووالانسی وهم پیوند هیدروژنی می باشد.

این ماده ،آبگیری ورقه را در بخش پرس نیز بهبود می دهدعلاوه بر این کار،درناژ(در بخش وایر) نیز افزایش پیدا میکند.

در PAE، اتصالات به راحتی هیدرولیز نمیشود. PAE یک لایه ضدآب اطراف نقاط لیف-لیف ایجاد میکند که این عمل از تخریب پیوند های هیدروژنی توسط آب جلوگیری میکند. استفاده از این رزین در تیشو (خصوصا دستمال کاغذی) باید به گونه ای کنترل شود که نرمی سطحی را کاهش ندهد.

سخن پایانی

مصرف این رزین در کاغذهایی که برای تولید کارتن و جعبه هایی که در محیط های مرطوب مانند حمل و نقل با کشتی و یا استفاده در اقلیم هایی که رطوبت نسبی هوا بالاست (مانند شمال و جنوب کشورمان) تا حدود 5تا7 کیلوگرم در هر تن کاغذ (7-5 kg/ton) می تواند کارایی و ماندگاری کارتن را در این اقلیم ها به شکل کاملا محسوسی ارتقا دهد و باعث تولید کارتن های بسیار با کیفیتی شود.

در کاغذ های تیشو نیز،بالاترین مقدار مصرف این رزین باید در دستمال سفره،کاغذ های مرسوم به تی بگ (مانند کاغذ چای کیسه ای ) ، نوار بهداشتی ، پوشک بچه ، حوله و ملحفه های بیمارستانی  و اتاق عمل باشد. در دستمال توالت بهتر است از رزین افزایتده مقاومت خیس موقتی که در بالا ذکر شد استفاده شود.