Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Niestabilność reologiczna węglanowych mieszanek powlekających zawierających skrobię modyfikowaną

Stanisławska Anna, Gapiński Artur

Przegląd Papierniczy

|

2023

|

R. 79, nr 2

102--109

PL

Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu dodatku skrobi modyfiko-wanej na stabilność reologiczną mieszanek powlekających zawierających węglan wapnia. Wyznaczone zostały krzywe lepkości i krzywe płynięcia z uwzględnieniem czynnika czasu zarówno dla mieszanek, jak i roztworu skrobi modyfikowanej oraz dyspersji węglanu wapnia. Zawartość skrobi modyfikowanej w mieszankach powlekających wpływa na właściwości reologiczne tych mieszanek, zwiększając ich lepkość i naprężenie ścinające. Wykazano, że mimo reostabilnego charakteru roztworu skrobi i dyspersji węglanu wapnia przygotowane mieszanki powlekające okazały się być płynami reoniestabilnymi. Ich lepkość i naprężenie ścinające zmniejszały się przy wydłużeniu czasu ścinania, co świadczy o właściwościach tiksotropowych. Im większy był dodatek skrobi, tym większa była rozpiętość ramion pętli histerezy krzywych płynięcia i lepkości. A zatem, reologiczna niestabilność mieszanek powlekających wzrastała z dodatkiem skrobi.

EN

The rheological properties of coating color affect its flow behavior during technological process. If upon constant shearing, fluid properties do not change with time, the fluid exhibits rheological stability (rheo-stability). On the other hand, a fluid is said to exhibit rheological instability (rheo-instability) if shear time (for a given shearing conditions) affects its flow behavior. The objective of the conducted research was to examine the effect of modified starch on rheological instability of the coating colors. For this purpose, viscosity curves and flow curves were determined considering the time factor. Such experiments enabled to determine time-dependent rheology. Rheological tests were carried out for calcium carbonate-based coating colors with different starch content (1 pph, 2 pph, 5 pph and 10 pph) as well as for the raw materials used for their preparation, i.e. 10% solution of modified starch and 60% calcium carbonate dispersion. During the research, the rotary rheometer Brookfield RVDV - III+ with the Rheocalc V2.3 control software was used. The measurement principle is based on the determination of the torque for a given shear rate or rotational speed. The measuring element (e.g. spindle, coaxial cylinders), immersed in the test fluid, is set in rotation. A viscous liquid resists the measuring element by generating a torque which is a function of the apparent viscosity of the liquid. During the tests, both RV spindles and DIN coaxial cylinders were used, with the rotating inner cylinder and the stationary outer one. Programs in the B.E.A.V.I.S (Brookfield Engineering Advanced Viscometer Instruction Set) programming language were developed to control the rheometer and collect measurement results. This enabled the experiments to be performed automatically. In order to examine the influence of shear time on the flow and viscosity curves, measurements were made at time intervals of 10, 30 and 60 seconds (the measurement was carried out after 10, 30 or 60 s from the moment of changing the shear conditions, i.e. shear rate or rotational speed). The effect of time on viscosity for constant shear conditions was also investigated. Measurements were made within 4 minutes, and data were collected every 2 seconds. Time factor studies enabled to research rheo-stability and/or rheo-instability (time-dependent rheology). For all tested properties, at least 7 measurements were carried out, and the coefficients of variation did not exceed 4.75%. The starch solution exhibited rheo-stable shear-thinning behavior, whereas calcium carbonate dispersion was a rheo-stable shear thickening fluid. This means that the rheological properties of these liquids depended on shear field but did not depend on shear time (for a given shearing conditions). The content of modified starch in coating colors affects the rheological properties of these liquids, increasing their viscosity and shear stress. It was found that despite the rheo-stable character of both the starch solution and the calcium carbonate dispersion, the prepared coating colors were rheologically unstable as they exhibited time-dependent flow behavior. The viscosity of the coating colors decreased not only with the increase in rotational speed, but also with the increase in shear time. The decrease in their viscosity and shear stress with increasing shear time proves that the tested coating colors exhibited rheo-unstable thixotropic flow behaviors. Additionally, the higher the addition of starch was, the wider was the span of the hysteresis loop arms for both the flow and viscosity curves. Thus, the rheological instability increased with increasing starch content.

2

Skład mieszanki powlekającej a równomierność wnikania cieczy w strukturę wytworów papierowych

Leks-Stępień Janina

Przegląd Papierniczy

|

2019

|

R. 75, nr 5

325--330

PL

Powlekanie papieru daje możliwość stworzenia produktu o dodanej wartości, którego potencjał dostrzegli wytwórcy papierów. Osiąga się to przez utworzenie struktury złożonej z pigmentów powłokowych i polimerowych środków wiążących na powierzchni papieru bazowego. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań wpływu składu mieszanki powlekającej na równomierność wnikania cieczy w strukturę wytworów papierowych. Powleczenie papieru bazowego mieszankami pigmentowymi wpłynęło na przebieg procesu penetracji. Skład mieszanki powlekającej rzutował na równomierność wnikania, przykładowo 4-krotne zwiększenie dawki lateksu (z 5 pph do 20 pph) wyraźnie ograniczyło szybkość wnikania wody w podłoża powleczone mieszankami zawierającymi strącony węglan wapnia lub kaolin.

EN

By coating the paper surface with coating color we want to influence certain characteristics related to how the paper can be further processed and what the end product looks like. The most important parameters affected by coating are the printability, smoothness, gloss and brightness. In this study were compared influence of the composition the coating color on the uniformity of liquid penetration into the structure of paper products. Coating of the base paper with pigment mixtures affected the penetration process. The composition of the coating color influenced the uniformity of penetration, for example a 4-fold increase in the latex dose (from 5pph to 20pph) markedly reduced the rate of water penetration in substrates coated with blends containing precipitated calcium carbonate or kaolin.

3

Wpływ rodzaju masy na właściwości absorpcyjne papierów powlekanych

Werner A., Stanisławska A.

Przegląd Papierniczy

|

2005

|

R. 61, nr 2

99-102

PL

Stwierdzono, że tworząca się - w procesie powlekania - struktura powłoki jest uzależniona od rodzaj papieru podłożowego. Jest to bezpośrednim następstwem wpływu surowców włóknistych na zjawiska migracji składników mieszanki powlekającej. W toku badań zostało ustalone, że niższą chłonność wykazywały papiery powlekane na podłożu z włókien drewna iglastego. Ponadto stwierdzono, że - bez względu na zastosowane podłoże - zwiększenie grubości powłoki powodowało zmniejszenie chłonności i szybkości penetracji wody. Dłuższy czas suszenia sprzyja zatem jednorodnemu rozkładowi środków wiążących na grubości i na powierzchni powłoki. Efektem tego jest mniejsza podatność powłoki na wodę. Wnikliwa analiza krzywych penetracji sugeruje istnienie różnych etapów penetracji, co świadczy o zmieniającej się kinetyce wnikania wody w papiery powlekane. Kontrolowanie tych właściwości umożliwia poprawę jakości papierów powlekanych z punktu widzenia ich przydatności do zadrukowania.

EN

It was shown that the coating structure, formed during the coating process, is affected by base paper type. This is a direct outcome of the effect of fibrous raw materials on migration of coating color components. During the investigation it was found that coatings applied on soft wood base paper exhibited lower absorption than those applied on hard wood base paper. Moreover, it was shown that - regardless of base paper type - increasing the coating thickness resulted in decreased water absorption and lower water penetration rate. Thus, longer drying time promotes uniform binder distributions along the Z-direction in the dry coating as well as on its surface (X-Y plane). This results in lower coating affinity for water. Thorough analysis of penetration curves revealed few different phases of water penetration, which indicates changing kinetics of water penetration into a coated papers. Controlling these properties should enable to produce coated papers of excellent printing properties.