導入
製紙業界のプロの皆さん、こんにちは！ 20 年以上の経験を持つ紙用化学薬品のサプライヤーとして、私は適切なサイズ剤が紙の耐久性にいかに劇的な影響を与えるかをこの目で見てきました。包装用板紙、文化用紙、特殊グレードのいずれを製造している場合でも、サイジング剤の役割と適切なサイジング剤の選び方を理解することは、安定した品質を維持するために不可欠です。
サイジング剤とは何か、サイジング剤がどのように作用するのか、そしてサイジング剤が最終製品にもたらす具体的な効果について詳しく見ていきましょう。
サイズ剤とは何ですか?
製紙において、サイズ剤は紙への液体の吸収を制御するために添加される機能性化学物質です。ファイバーを保護するシールドとして考えてください。これらは 2 つの主なカテゴリに分類されます。
内添サイズ剤ウェットエンドのパルプスラリーに添加されます。セルロース繊維と結合し、シート全体に耐水性を与えます。
表面サイズ剤サイズプレスを介して形成された紙の表面に適用されます。滑らかで緻密な表面層を形成し、印刷適性と表面強度を高めます。
ルテラ アドバンスト マテリアルズでは、中性/アルカリ系用の AKD (アルキル ケテン ダイマー) サイズ剤と酸性系用のロジン サイズ剤を含む両方のタイプを提供しており、それぞれ特定の製紙条件と最終用途要件に合わせて設計されています。
サイジングエージェントの仕組み
サイズ剤は、次の 2 つの相補的なメカニズムを通じて紙を保護します。
初め、それらは個々の繊維の上および周囲に疎水性（撥水性）バリアを形成します。たとえば、当社の AKD サイズ剤は、セルロースのヒドロキシル基と化学反応する長炭素鎖の疎水性基を備えています。これにより永久的な共有結合が形成され、耐水性の鎖が繊維表面に直接固定されます。その結果、耐久性があり、加工プロセスを経ても持続する撥水性が長持ちします。
2番、サイジング剤は繊維間の結合を改善します。当社のロジンサイジング剤は、粒子サイズが細かく正電荷を備えているため、フィラーや微細繊維の保持力が向上します。これにより、空隙が少なく、より高密度でコンパクトなシート構造が得られます。これは、内部結合が強化され、機械的応力に対する耐性が向上することを意味します。
紙の耐久性への影響
1. 耐摩耗性
耐摩耗性は、印刷、折り曲げ、取り扱いが行われる紙にとって非常に重要です。ここでは、表面サイズ剤が大きな違いをもたらします。
当社の表面サイズ剤は、紙の表面に均一で緻密な膜を形成します。固形分含有量が 20%±1% または 30%±1% で、粘度が低い (25°C で 50 mPa.s 以下) ため、表面に浸透して効果的にシールします。このフィルムは、緩んだ表面繊維をメインシートに結合し、印刷や加工中の粉塵、糸くず、表面の摩耗を軽減します。
実際の面では、当社の表面サイズ剤で処理された紙は、印刷試験での表面繊維の損失が大幅に少ないことが示されています。これは、よりクリーンな印刷作業、ブランケット洗浄のダウンタイムの短縮、および長期印刷におけるより安定した印刷品質を意味します。
2. 耐水性
水は紙にとって最大の敵です。それは膨張、弱体化を引き起こし、時間が経つと完全な構造破壊を引き起こします。サイジングエージェントは防御の第一線となります。
当社の AKD サイジング剤は、中性から弱アルカリ性条件 (pH 7.0 ～ 8.5) で急速な硬化と優れた撥水性を発揮します。 0.4% ～ 3.0% の推奨用量範囲により、基本的なパッケージから高性能液体パッケージボードまで、特定の最終用途要件に合わせて耐水性レベルを調整できます。
酸性製紙システム (pH 5 ～ 6.5) の場合、当社のロジンサイズ剤は信頼性の高い耐水性を提供すると同時に、フィラー保持力も向上します。クロロプロパノール含有量が 10 ppm 未満であることが SGS 認定されており、安全性と性能が同様に重要な食品接触紙にも適しています。
3. 機械的強度
サイジング剤は、繊維の結合を強化し、空隙率を低減することにより、機械的耐久性の向上に貢献します。
繊維のサイズが適切であれば、引き裂き、破裂、引張破壊を引き起こす力に抵抗します。ロジンサイジングによる繊維間の結合の増加と、表面サイジングによる表面強化が、多くの場合相乗的に作用し、実際の条件下でより長持ちする紙を製造します。
相乗効果で最適な結果を実現
耐久性を最大限に高めるために、内部サイズと表面サイズを組み合わせることをお勧めします。
内部サイズ(中性/アルカリ性の場合は AKD、酸性の場合はロジン) シート全体に全体的な疎水性保護を提供します。
表面のサイジング（当社表面サイズ剤）により、表面性、印刷適性、耐外傷性が向上します。
この二重のアプローチにより、繊維の芯から紙の表面に至るまで、包括的な耐久性が保証されます。
適切なサイジング剤の選択
適切なサイジング剤の選択は、いくつかの要因によって決まります。
| 要素 | 考慮 |
|---|---|
| システムのpH | 中性/アルカリ性 (pH 7.0 ～ 8.5) → AKD;酸性（pH 5～6.5）→ ロジン |
| 紙のグレード | パッケージング、リキッドボード→高耐水性。文化上質紙 → 表面強度＋印刷適性 |
| 安全要件 | 食品との接触 → 低クロロプロパノールロジン (≤10 ppm) |
| 乾燥能力 | エネルギー効率の高い作業のための高速硬化 AKD |
当社の技術チームは、これらの要因を評価し、特定の生産条件に最適な配合を推奨するお手伝いをします。
ルテッラを選ぶ理由
当社のサイジング剤はすべて、斉魯理工大学などの主要な研究機関と協力して開発されています。当社は厳格な品質管理を維持し、以下を提供します。
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