Le lubrifiant de revêtement est-il résistant à l’eau ? Une perspective technique

Dans l’industrie de la fabrication du papier et des revêtements industriels, la question qui se pose fréquemment est de savoir si les lubrifiants de couchage peuvent résister à l’exposition à l’eau sans perdre leur efficacité. Il ne s’agit pas simplement d’une curiosité théorique : il s’agit d’un paramètre de performance critique qui affecte directement l’efficacité de la production, la qualité du produit et la durabilité de l’utilisation finale. Pour les fabricants qui produisent du carton couché, des matériaux d'emballage ou des papiers spéciaux, comprendre la résistance à l'eau de leurs lubrifiants de revêtement est essentiel pour garantir des performances fiables dans des conditions réelles.

Que sont les lubrifiants de revêtement ?

Les lubrifiants de couchage sont des additifs chimiques spécialisés utilisés dans le processus de couchage du papier pour améliorer la maniabilité du carton couché lorsqu'il passe dans des machines à papier à grande vitesse et entre en contact avec diverses surfaces telles que les rouleaux, les séchoirs et les piles de calendriers. En réduisant la friction et en minimisant l'usure des surfaces, ces lubrifiants aident à prévenir les rayures, le crochetage et autres défauts de revêtement. Ils contribuent également à améliorer l’efficacité opérationnelle, à réduire les temps d’arrêt et à produire des produits finis de meilleure qualité. En règle générale, les lubrifiants de revêtement sont formulés dans le cadre d'une couleur de revêtement plus large qui comprend des pigments, des liants, des dispersants et d'autres additifs fonctionnels, travaillant tous ensemble pour obtenir les propriétés de surface souhaitées.

Résistance à l’eau : il n’existe pas de réponse universelle

La résistance à l'eau des lubrifiants de revêtement varie considérablement en fonction de la chimie spécifique de la formulation, du substrat recouvert et des exigences de l'application prévue. Il n’y a pas de réponse universelle : les performances doivent être évaluées au cas par cas.

1. La formulation détermine la résistance

Certains lubrifiants de revêtement sont spécialement conçus pour offrir une solide résistance à l’eau. Par exemple, certains lubrifiants à film sec utilisent des revêtements polymères organiques hydrophobes avec une tension superficielle critique de 31 dynes/cm ou moins, créant une barrière efficace contre l'humidité. Ces revêtements peuvent être appliqués comme couche de surface empêchant la pénétration de l’humidité tout en conservant les propriétés lubrifiantes en dessous. Dans les applications marines et extérieures, certains lubrifiants avancés présentent même des propriétés « auto-réparatrices », où le film de revêtement reste très résistant au lessivage de l'eau douce et de l'eau salée, garantissant une protection à long terme même dans des conditions difficiles.

2. Le défi hydrophile

Cependant, tous les lubrifiants de revêtement ne sont pas conçus pour repousser l’eau. Certaines formulations sont intentionnellement hydrophiles (attirant l’eau) pour relever des défis totalement différents. Par exemple, des revêtements lubrifiants hydrophiles ont été développés pour les applications où la dispersion de gouttelettes d'eau est nécessaire, comme dans les échangeurs de chaleur de climatisation ou certains processus d'impression. Ces revêtements contiennent généralement des résines acryliques modifiées au polyacrylamide qui offrent un excellent pouvoir lubrifiant mais favorisent également la propagation de l'eau. Cela démontre que la résistance à l’eau n’est pas une propriété inhérente à tous les lubrifiants mais plutôt un choix de conception basé sur l’application cible.

3. Considérations sur le revêtement du papier

Dans les applications de couchage du papier, la résistance à l’eau des lubrifiants devient plus complexe. Les additifs de couchage, y compris les lubrifiants, jouent un rôle dans les propriétés barrières globales du papier fini, mais ils sont rarement les seuls à y contribuer. Des agents de réticulation et des insolubilisants sont souvent ajoutés aux formulations de revêtement pour améliorer la résistance à l'eau en réduisant la solubilité des composants solubles dans l'eau comme les amidons. Cependant, le lubrifiant lui-même peut n’avoir qu’un effet secondaire sur les performances de la barrière.

Des recherches ont montré que les revêtements à base d'amidon cationique peuvent présenter une faible résistance à l'eau à moins d'être complétés par des composants supplémentaires tels que l'alcool polyvinylique (PVOH) pour obtenir des barrières efficaces contre la vapeur d'eau. De même, les systèmes de revêtement à base de silicone peuvent offrir une excellente résistance à l’eau grâce à la formation d’un film dense et aux effets synergiques des groupes alkyles à longue chaîne combinés aux segments Si-O. Dans ces systèmes, le composant lubrifiant doit être soigneusement équilibré avec d’autres ingrédients pour éviter de compromettre les propriétés barrières finales.

Implications pratiques pour les fabricants de papier

Pour les fabricants de papier utilisant des lubrifiants de couchage, comprendre la résistance à l’eau est crucial pour plusieurs raisons. Premièrement, les produits en papier couché destinés à l’emballage alimentaire, aux cartons de boissons ou à une utilisation en extérieur doivent conserver leur intégrité même lorsqu’ils sont exposés à l’humidité. Deuxièmement, la résistance à l’eau affecte l’imprimabilité et la convertibilité des papiers couchés, influençant ainsi la façon dont les encres et les adhésifs interagissent avec la surface. Troisièmement, dans le processus de revêtement lui-même, la résistance à l'eau du lubrifiant peut influencer la stabilité de la couleur du revêtement et la facilité de nettoyage de l'équipement.

Chez Luterra Advanced Materials, nous comprenons parfaitement ces défis. Nous fournissons des solutions chimiques complètes comprenant des produits chimiques de traitement pour le contrôle du démoussage et du collage, des produits chimiques fonctionnels qui définissent les caractéristiques de performance du produit final et des produits chimiques de revêtement qui contribuent aux propriétés de surface telles que la brillance, la douceur et la résistance à l'eau. Notre expertise en chimie papetière nous permet de formuler des lubrifiants de couchage qui équilibrent le pouvoir lubrifiant avec d'autres exigences de performance, y compris la résistance à l'eau si nécessaire.

Conclusion

Le lubrifiant de revêtement est-il résistant à l’eau ? La réponse dépend entièrement de la formulation spécifique et de l’application prévue. Alors que certains lubrifiants de revêtement sont conçus spécifiquement pour la résistance à l'eau grâce à des composants hydrophobes ou des couches de finition protectrices, d'autres privilégient différentes propriétés telles que l'hydrophilie ou des performances lubrifiantes maximales dans des conditions sèches. Pour des résultats optimaux, les fabricants doivent travailler en étroite collaboration avec des fournisseurs de produits chimiques expérimentés qui comprennent l'interaction complexe entre les composants du revêtement et peuvent adapter les formulations pour répondre à des exigences de performance spécifiques, notamment la résistance à l'eau.

Nous sommes impatients d’avoir l’opportunité de travailler avec vous et de vous aider à optimiser vos processus industriels.Pour plus d'informations sur nos lubrifiants de revêtement et autres produits chimiques pour la fabrication du papier, veuillez contacter notre équipe technique de Luterra Advanced Materials.