Водоустойчива ли е смазката за покритие? Техническа перспектива

В индустрията за производство на хартия и промишлени покрития един въпрос, който често възниква, е дали лубрикантите за покрития могат да издържат на излагане на вода, без да загубят своята ефективност. Това не е просто теоретично любопитство - това е критичен параметър на производителността, който пряко влияе върху ефективността на производството, качеството на продукта и издръжливостта при крайна употреба. За производителите, които произвеждат картон с покритие, опаковъчни материали или специални хартии, разбирането на водоустойчивостта на техните смазочни материали за покритие е от съществено значение за осигуряване на надеждна работа в реални условия.

Какво представляват лубрикантите за покритие?

Лубрикантите за покритие са специализирани химически добавки, използвани в процеса на покритие на хартия, за да се подобри течливостта на картона с покритие, докато преминава през високоскоростни хартиени машини и контактува с различни повърхности като ролки, сушилни и стекове календари. Чрез намаляване на триенето и минимизиране на износването на повърхността, тези смазочни материали помагат за предотвратяване на драскотини, късане и други дефекти на покритието. Те също допринасят за подобрена оперативна ефективност, намалено време на престой и по-високо качество на готовите продукти. Обикновено лубрикантите за покритие са формулирани като част от по-широк цвят за покритие, който включва пигменти, свързващи вещества, дисперсанти и други функционални добавки, като всички работят заедно за постигане на желаните повърхностни свойства.

Водоустойчивост: Не е универсален отговор

Водоустойчивостта на лубрикантите за покритие варира значително в зависимост от конкретната химия на формулата, субстрата, който се покрива, и предвидените изисквания за приложение. Няма универсален отговор – вместо това изпълнението трябва да се оценява за всеки отделен случай.

1. Формулировката определя устойчивостта

Някои лубриканти за покритие са специално проектирани да осигурят стабилна водоустойчивост. Например, някои лубриканти със сух филм използват хидрофобни органични полимерни покрития с критично повърхностно напрежение от 31 dynes/cm или по-ниско, създавайки ефективна бариера срещу влага. Тези покрития могат да се нанасят като повърхностен слой, който предотвратява проникването на влага, като същевременно запазва смазващите свойства отдолу. При приложения в морето и на открито някои усъвършенствани смазочни материали дори притежават „самовъзстановяващи се“ свойства, при които покриващият филм остава силно устойчив на отмиване както от прясна, така и от солена вода, осигурявайки дългосрочна защита дори при тежки условия.

2. Хидрофилното предизвикателство

Въпреки това, не всички лубриканти за покритие са проектирани да отблъскват водата. Някои формулировки са умишлено хидрофилни (привличащи вода), за да се справят с напълно различни предизвикателства. Например, хидрофилни смазочни покрития са разработени за приложения, където е необходима дисперсия на водни капки, като например в топлообменници на климатици или определени печатни процеси. Тези покрития обикновено съдържат модифицирани с полиакриламид акрилни смоли, които осигуряват отлична смазваща способност, но също така насърчават разпространението на водата. Това показва, че водоустойчивостта не е присъщо свойство на всички смазочни материали, а по-скоро избор на дизайн, базиран на целевото приложение.

3. Съображения за покритие на хартия

При приложенията за покритие на хартия водоустойчивостта на смазочните материали става по-сложна. Добавките за покритие, включително лубрикантите, играят роля в цялостните бариерни свойства на готовата хартия, но те рядко са единственият фактор. Омрежващи агенти и неразтворими средства често се добавят към съставите на покритието за подобряване на водоустойчивостта чрез намаляване на разтворимостта на водоразтворимите компоненти като нишестета. Въпреки това, самият лубрикант може да има само вторичен ефект върху работата на бариерата.

Изследванията показват, че покритията на базата на катионно нишесте могат да проявят ниска водоустойчивост, освен ако не са допълнени с допълнителни компоненти като поливинил алкохол (PVOH) за постигане на ефективни бариери срещу водна пара. По подобен начин системите за покритие на базата на силикон могат да осигурят отлична водоустойчивост чрез образуване на плътен филм и синергичните ефекти на дълговерижни алкилови групи, комбинирани със Si–O сегменти. В тези системи смазочният компонент трябва да бъде внимателно балансиран с други съставки, за да се избегне компрометиране на крайните бариерни свойства.

Практически изводи за производителите на хартия

За производителите на хартия, използващи лубриканти за покритие, разбирането на водоустойчивостта е от решаващо значение поради няколко причини. Първо, продуктите от хартия с покритие, предназначени за опаковане на храни, картонени опаковки за напитки или употреба на открито, трябва да запазят своята цялост дори когато са изложени на влага. Второ, водоустойчивостта влияе върху способността за печат и преобразуване на хартиите с покритие, влияейки върху начина, по който мастилата и лепилата взаимодействат с повърхността. Трето, в самия процес на нанасяне на покритие водоустойчивостта на лубриканта може да повлияе на стабилността на цвета на покритието и лекотата на почистване на оборудването.

Ние в Luterra Advanced Materials разбираме отблизо тези предизвикателства. Ние предлагаме цялостни химически решения, които включват технологични химикали за обезпенване и контрол на лепкавостта, функционални химикали, които определят характеристиките на крайния продукт и химикали за покритие, които допринасят за свойствата на повърхността като гланц, гладкост и водоустойчивост. Нашият опит в химията за производство на хартия ни позволява да формулираме лубриканти за покрития, които балансират смазващата способност с други изисквания за ефективност, включително водоустойчивост, когато е необходимо.

Заключение

Смазката за покритие водоустойчива ли е? Отговорът зависи изцяло от конкретната формула и предвиденото приложение. Докато някои лубриканти за покритие са проектирани специално за водоустойчивост чрез хидрофобни компоненти или защитни горни покрития, други дават приоритет на различни свойства като хидрофилност или максимална смазочна производителност при сухи условия. За оптимални резултати производителите трябва да работят в тясно сътрудничество с опитни доставчици на химикали, които разбират сложното взаимодействие между компонентите на покритието и могат да приспособят формулировките, за да отговорят на специфични изисквания за ефективност, включително водоустойчивост.

Очакваме с нетърпение възможността да работим с вас и да ви помогнем да оптимизирате вашите индустриални процеси.За повече информация относно нашите лубриканти за покритие и други химикали за производство на хартия, моля, свържете се с нашия технически екип в Luterra Advanced Materials.