الیاف کاغذ به شدت آبدوست هستند و برای انجام واکنش با آب، تمایل زیادی از خود نشان می دهند. سایزینگ کاغذ به مجموعه اقداماتی گفته می شود که در انتهای خطوط کاغذسازی انجام شده و خاصیت ضدآب به کاغذ یا مقوا می بخشد. در واقع این فرایند سطح الیاف را در بر گرفته و به کمک افزودنی های شیمیایی، مقاومت آن را در برابر نفوذ آب افزایش می دهد.
سایزینگ کاغذ اغلب از طریق اضافه کردن برخی مواد به خمیر یا استفاده از آن ها روی سطح کاغذ انجام می شود. به این ترتیب سطحی صاف، یکنواخت و صیقلی برای کاغذ ایجاد می شود. همچنین از نفوذ مایعاتی نظیر آب، روغن و … به درون ساختار کاغذ جلوگیری می کند.
هدف از سایزینگ کاغذ چیست؟
انجام فرایند سایزینگ کاغذ به شما کمک می کند تا کاغذی تولید کنید که تمایل کمتری به جذب مایعات در حالت خشک دارد. این کار باعث می شود تا رنگ ها و جوهر چاپ به بافت کاغذ نفوذ نکنند و در عوض، روی سطح آن بنشینند.
به طور کلی می توان اهداف سایزینگ کاغذ را در قالب موارد زیر خلاصه کرد:
- بهبود قابلیت چاپ پذیری
- افزایش دقت و ظرافت چاپ
- کاهش هزینه های چاپ یا اندود کاغذ
- ساده تر شدن نوشتن روی کاغذهای چاپ و تحریر
- جلوگیری از پخش جوهر یا نفوذ به پشت کاغذ
- کاهش احتمال چروک شدن کاغذ و مقوا (Creasability)
- ایجاد سطحی صاف و براق
- کاهش سایش
- کاهش تخلخل
- کم کردن پرز روی کاغذ و مقوا
این مقاله را هم بخوانید: کاغذ صافی چیست؟
انواع سایزینگ کاغذ
به طور کلی این فرایند را به دو دسته کلی تقسیم می کنند:
- سایزینگ داخلی یا اینترنال (Internal)
- سایزینگ خارجی یا سطحی (External)
سایزینگ داخلی (سایزینگ اینترنال)
در سایزینگ داخلی، مواد شیمیایی و افزودنی ها طی فرایند تولید به خمیر کاغذ اضافه می شوند. با این کار، خمیر و مواد افزودنی به خوبی با یکدیگر ترکیب شده و بافتی منسجم تشکیل می دهند.
سایزینگ خارجی (سایزینگ سطحی)
سایزینگ خارجی مجموعه فعالیت هایی است که روی سطح کاغذ و در راستای اعمال تغییرات ظاهری انجام می شود. از این رو به آن سایزینگ سطحی (Surface Sizing) نیز گفته می شود. این کار اغلب با استفاده از دستگاه سایزپرس (Size press) انجام می شود.
برای این کار چند نکته مهم باید مورد توجه قرار بگیرد:
- مناسب بودن Cobb کاغذ ورودی
- میزان خشکی کاغذ قبل از ورود به سایز پرس
- میزان فشار (لود) پرس ها
- میزان مواد مصرفی جامد (Solid Content) نظیر انواع نشاسته صنعتی، CMC و PVA
- نوع، ویسکوزیته و دمای نشاسته
- دمای سیلندرهای اولیه After Dryer
- جنس روکش پرس های سایزپرس
- و …
پیشنهاد به مطالعه بیشتر: نشاسته چیست؟
مزایای سایزینگ کاغذ
در صورتی که موارد ذکر شده رعایت شده و سایزینگ داخلی و خارجی به خوبی انجام شده باشد، می توان به نتایج مطلوبی دست یافت. برخی از این دستاوردها عبارت است از:
- کاهش پارگی های کاغذ
- کاهش مصرف ماده مقاومت دهنده کاغذ (SSK یا SSA (Surface Sizing Agent))
- افزایش استحکام
- انجام بیشترین سطح سایزینگ
- قابلیت چاپ پذیری مناسب
- دستیابی به بهترین کیفیت کاغذ با قیمت تمام شده مناسب
عوامل سایزینگ
در سایزینگ کاغذ، به ویژه سایزینگ خارجی، از مواد افزودنی متنوعی استفاده می شود. به طور خلاصه قیمت مناسب، مصرف پایین، تشکیل فیلم بهتر و افزایش استحکام سطحی کاغذ از جمله این مزایا است. این ماده مقاومت سطح کاغذ را به شدت افزایش داده و حتی می تواند جایگزین مناسبی برای سایزینگ داخلی باشد. کف تولید شده با استفاده از این ماده نیز کمتر است. AKD مایع (SSK) نوعی پیشرفته از این محصول است که تاثیرگذاری بیشتر و قیمت مناسب تری دارد.
انواع کاغذ بر اساس سایزینگ
بسته به نوع و میزان سایز کاغذ، می توان آن را به انواع مختلفی تقسیم کرد:
کاغذهای بدون سایز (Unsized)
این کاغذها به هیچ عنوان تحت فرایند سایزینگ کاغذ قرار نگرفته اند. از این رو مقاومت ناچیزی در برابر نفوذ آب از خود نشان می دهند. اغلب کاغذ لاینر در این دسته بندی جای دارد.
کاغذهای Weak sized (Slack sized)
این دسته تا حدی از نفوذ آب جلوگیری کرده و در مقایسه با نمونه قبلی مقاومت بیشتری از خود نشان می دهند. کاغذ روزنامه از جمله نمونه های رایج برای این نوع کاغذ است.
کاغذهای Strong sized (Hard sized)
بیشترین میزان مقاومت در برابر رطوبت به این دسته از کاغذها اختصاص دارد. کاغذهای اندود شده با گرماژ پایین (LWC) و مقوای مخصوص بسته بندی مایعات (Liquid Packaging Board) نمونه هایی از کاغذهای Strong sized هستند.
پیشنهاد به علاقمندان: پلی الکترولیت چیست؟
تاثیر سایزینگ کاغذ روی نتیجه تست Cobb
کاب کاغذ (Cobb) به میزان آب و رطوبت جذب شده توسط یک متر مربع از کاغذ در تماس با آب به عمق یک سانتی متر گفته می شود. این تست در سه حالت و به مدت 60 ثانیه، 120 ثانیه و 30 دقیقه انجام می شود.
بیشتر بخوانید: تست کاب (Cobb test) چیست؟
سایزینگ کاغذ یک لایه محافظ روی سطح ورق کاغذ ایجاد می کند. وجود این لایه، قدرت جذب آب و رطوبت را تحت تاثیر قرار داده و باعث افزایش مقاومت آن می شود. انجام تست کاب بعد از تولید کاغذ ضروری است؛ چرا که میزان قدرت رطوبت آن را تعیین کرده و بر همین اساس کیفیت کاغذ را مشخص می کند.
نتیجه عدم انجام این فرایند
در صورتی که سایزینگ کاغذ در پایان فرایند تولید انجام نشده باشد، امکان گسترده و پخش شدن مایعات روی سطح کاغذ بیشتر می شود. این اتفاق که اصطلاحا feathering نامیده می شود، می تواند افت کیفیت کاغذ را به دنبال داشته باشد.
