涂布工艺技术.doc

《涂布工艺技术.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《涂布工艺技术.doc（6页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、涂布工艺配方技术一、 涂布工艺配方1.1 涂布工艺配方是涂布工艺的核心。一种配方工艺的好坏优劣跟很多因素有关：产品的定位，客户的需求，设备的条件，原料的选择等等。因此去评价一组配方，需要从具体实践动身，作出客观的分析。1.1 欲设计一个适宜的涂料配方式，必需考虑以下几个因素： 涂布原纸的特性；涂布纸成品的最终使用需求； 涂布厨房配制设备的力量； 涂布机的型式与涂布方式。1.3 涂料配方种类繁多，不同的纸厂有各自独特的秘方。其配方随涂布纸性质要求、原纸性质以及涂布设备之不同而各有所异，表现在原料的选择、配比、涂布量以及涂料的固含量、粘度等等方面。二、 涂料的组成2.1 涂料是由颜料、胶粘剂、关心

2、添加剂和水四大要素所组成的。颜料是主体，在涂布中扮演的功能是供给填充，遮盖力，并左右着涂布纸的光泽、白度及油墨吸取性；胶粘剂将颜料粒子相互粘结并将其结实于纸面，形成平滑的涂布层；关心胶粘剂、添加剂则促使涂料配置与涂布操作顺当，并改善涂料性能，使其具有良好的流淌性，渗透性， 帮助涂料均匀地分布于纸面。缎白塑性颜料光泽、平滑、不透亮度光泽、松紧度流淌性差、胶粘剂需量高价格贵2.2 涂布颜料，常用的有：品种优点缺点重质碳酸钙白度、流淌性胶粘剂需量低光泽低，遮盖力差轻质碳酸钙白度、油墨吸取、不透亮度流淌性差，胶粘剂需量高瓷土光泽、平滑流淌性较差煅烧瓷土白度、不透亮度流淌性差、价格高TiO2白度、不透亮

3、度价格昂贵，胶粘剂需量高2.3 胶粘剂：常用的胶粘剂主要有羧基丁苯胶乳，聚醋酸乙烯，丙烯酸酯等合成胶乳，依据纸张性质及用途的不同，包装及印刷用的涂布纸板均使用羧基丁苯胶乳(即 SBR)作为涂布用胶粘剂。由于合成胶乳不能供给良好的保水性，所以在涂料配方中除以合成胶乳作为粘结剂的主体之外，还必需添加其它的关心胶粘剂，如CMC，淀粉酪素与大豆蛋白，PVA 等等。2.4 关心添加剂分散剂：聚丙烯酸钠盐、聚磷酸盐； 消泡剂：醇类或醚酯类；润滑剂：硬脂酸钙乳液；抗水剂：三聚氰氨甲醛树酯，尿醛树酯等； 增白剂：二氨基二磺酸衍生物等。三、涂布配方的设计3.1 事实上，每一个涂料配方都有着其设计的独特性与均衡性

4、，我们可以从多方面去分析，比较。3.2 涂布配方中所使用的颜料3.2.1 如前所述，我们列举了七种常用的涂布颜料，每种颜料均有其优劣性。设计配方时要从涂布颜料的功能、应用技术及经济效益三方面去考虑，另外来源供给方面也应考虑在内。3.2.2 瓷土与碳酸钙是目前使用最为普遍的涂布颜料：（1） 瓷土，其矿藏是由花岗岩或凝灰岩经常年累月风化沉积而形成的，主要成分式硅酸盐化铝(Al O 2SiO 2H O)。造纸工业用的2322瓷土主要产自美国的乔治亚州，英国的康威尔区及巴西的北部地区； 我国的茂名地区也盛产瓷土，但由于矿藏是剩余矿(一次瓷土)，含沙粒、云母、管状岩洛石、明矾石等杂质较多，仅适用于烧制瓷

5、器，而用作涂布颜料，则存在着流淌性差、杂质含量高、生产工艺水平低、涂布效果差等缺陷，目前还无法替代进口瓷土。（2） 涂布白板纸所使用的瓷土必需是很精细的产品，瓷土粒子的大小、外形、粒径分布、说明性能影响着涂料的流淌性、保水性、分散性以及涂层的平滑度、光泽度、油墨受理性、遮盖力量等。我们在设计涂料配方时，可把性能较差的茂名瓷土用于底涂作为填充打底， 而将优质的进口瓷土用于面涂，使瓷土既能供给良好的印刷适性，又表达出经济效益。（3） 碳酸钙是一种来源广泛，价格低廉的原料，由于其白度高， 流淌性好，适宜配制高固含量的涂料，胶粘剂的需求量低，能改善涂层的油墨吸取性而广泛应用于造纸涂布上。目前欧洲从节约

6、枯燥能源与经济的角度动身，典型的底涂涂料配方中已 100%使用碳酸钙；只有在面涂涂布中，为提高涂布纸的光泽度于平滑度，才配加肯定比例的瓷土。（4） 碳酸钙本身是一种低廉优质的颜料，但是由于国内碳酸钙行业进展缓慢，生产厂家的技术水平不高，产量低，目前大多停留在5 万吨的规模以下，无法形成规模效益，自身无法对碳酸钙的生产应用深入地争辩开发，导致产品上不了档次，生产本钱高，质量不稳定， 从而限制了碳酸钙在国内涂布纸上的应用。（5） 两年多来，我们先后对国内十余家碳酸钙厂家造纸涂布用刮刀级碳酸钙产品进展了分析比较，结果觉察大多存在这样或那样的问题，如：(1)筛余物太高，流淌性差：浙江、湖南；(2)贮存

7、困难， 运输本钱高；ECC 芜湖工厂、恩平广平化工；(3)本钱高，枯燥中存在“假絮聚”现象：上海大恒、唐山天盈；(4)产品质量低劣，上不了档次：四川宝兴、湛江泰和等。（6） 造纸涂布工艺对CaCO3 的需求是：质优满足使用要求；价廉降低涂布本钱；稳定牢靠确保涂布纸的质量；快捷便利的供给保障生产的连续性。为满足这些要求，唯有实行现代大规模工业化生产的概念，为涂料生产配属碳酸钙研磨车间，免去枯燥、包装、运输、再分散等诸多环节，节约能源、人力、物力的铺张，以取得良好的经济效益和综合效益。据悉，目前在宁波、镇江、常州， 由印尼金光、金鹰集团投资兴建的大规模纸厂均已着手筹备碳酸钙的附属加工厂，实行合资合

8、作的方式，为涂布纸的生产作配套。3.2.3 特别颜料：煅烧瓷土、轻质碳酸钙、塑性颜料等。(1) 瓷土与碳酸钙是涂料配方中一种固定的标准成分，但是，随着涂布纸品质要求的不断提高，对特别颜料的争辩应用已成为当今潮流。由于特别颜料能够良好的遮盖性、可塑性、油墨受理性、高光泽与平坦性，弥补了瓷土、碳酸钙的很多缺乏之处，因而越来越受青睐。但是特别颜料价格昂贵，来源有限，一般只是协作瓷土、碳酸钙使用，添加范围在5-25%以内。(2) 承受煅烧的方法生产多孔的构造瓷土，能提高颜料对光的散射系数，因而煅烧瓷土有较高的不透亮度，白度，良好的油墨吸取性能，可作为 TiO2 的代替品。但由于价格高(是一般瓷土的两倍

9、) 以及流淌性差，所以添加量一般在5-10%之间。目前煅烧瓷土已被广泛使用于涂布纸上。(3) 轻质碳酸钙又称之为沉淀碳酸钙，是通过煅烧石灰石，承受化学沉淀的方法而生成的碳酸钙，其均一的粒子外形与粒径分布， 高白度与优良的吸取油墨性能而使涂布纸表达出良好的印刷适 应性。据了解，在日本涂布纸板业内，涂料中添加肯定比例的轻质碳酸钙已成为一种固定的模式，是必不行少的涂布颜料。如同煅烧瓷土一样，价格高与流淌性差也限制着轻质碳酸钙的使用 量。(4) 塑性颜料完全是一种有机聚合物，主要成分聚苯乙烯，由于其比重小，具有热可塑性，涂层内部填充有机塑性颜料时，粒子间会产生均一空隙，因而获得蓬松的涂层与良好的压光效

10、果，同时能改善真空包装性、油墨受理性，赐予高的印刷光泽度及平坦性等能等等。塑性颜料作为目前最先进的涂布技术之一，在宁波中华，珠海红塔等纸机上已有应用实例。3.3 羧基丁苯胶乳是纸张涂布用的主要胶粘剂：3.3.1 涂布对胶乳的品质要求：(1) 使用便利，配制时与涂料其它组分相溶性好；(2) 性能安定，低起泡性，胶料不会析出；(3) 配制涂料时具有良好的分散性，流淌性，保水性；(4) 涂布时有良好的耐水性，能削减胶粘剂迁移，不会造成压光辊背辊污染，具有防脱尘性与耐粘封性；(5) 优良的接着强度(干、湿拉毛强度)；(6) 涂布纸表达出良好的印刷适应性：光泽度、平滑性、油墨枯燥性，吸墨性、耐溶剂性；(

11、7) 上光适应性、耐光性、真空包装性、食品医包装安全性等。3.3.2 由于胶乳对涂布纸板的性能影响格外广泛，因而胶乳的选型与配比必将成为涂布工艺配方争辩的重点。目前在国内供给市场上主要有台湾久联、南帝、上海巴斯夫、DOW 氏、法国罗拉普朗克，韩国 Hansol 等几家，这些胶乳供给商出产的几十种品牌不同性能的胶乳在纸张涂布应用上各有千秋，如何选择，关键还在于胶乳的应用技术上。3.3.3 涂布原纸的性质、涂布设备的特点，以及对成品纸性能的要求，表达出在某一特定条件下的特别性与客观性；因此，如何去适应具体的环境条件，满足各种特别的要求，就成为衡量胶乳性能的标尺，而这种好坏只是特定的、相对的：品种特

12、性弱点久联TA-617性能均衡，粘结力强油墨吸取性较低TA-618改善油墨受理性，提高强度南帝NX-267A 粘结强度高油墨吸取性差，光泽低Hansol S-104A 价廉，粘结力 性能不均衡，印刷适应性差上海BASF SD-615 高光泽，价廉 粘结强度低，油墨吸取性差DOWDL951性能均衡油墨吸取性差DL639高光泽粘结强度低，用量高3.4 关心胶粘剂对涂布性能的影响：争辩说明：CMC 是目前最适宜的保水剂，其操作简洁，性能稳定，较好地满足了涂布要求。淀粉价格低廉，能替代一局部胶乳， 但是由于目前国内还没有符合要求的涂布淀粉，根本上仍依靠进 口；另外使用淀粉时需要简单的蒸煮设备，防护也成

13、问题。至于PVA、酪素丙烯酸共聚物、大豆蛋白等关心胶粘剂由于供给、来 源等方面的问题，在此不一一敷述。3.5 抗水剂(耐水化剂)添加的目的是：当涂布纸在平板印刷时，涂层屡次与水接触，由于局部接着剂在水中是可溶的，因此造成消灭所谓的湿拉毛现象，抗水剂又称之为交联净化剂，添加的目的是使涂层内可溶的接着剂交联固化而取得抗溶性。抗水剂的种类有：(1) 二醇：PH 范围适应性差，易发生变黄；(2) 三聚氰氨甲醛树酯MF：会有甲醛析出；(3) 尿素甲醛树酯UF：活性强，对涂料的粘度有影响；(4) 锆盐ZrO-：初期耐水性佳，但涂料极担忧定。3.6 润滑剂能促使涂料的流淌性，增进涂料的平滑，削减压光时脱层、剥裂以及裁切时的掉毛、掉粉，目前常用的润滑剂为硬脂酸钙乳液。3.7 光学增白剂与染色剂：(1) 增白剂的作用原理是吸取紫外光，激发团的双键而反射为可见蓝白光，到达增白的效果。由于增白剂的用量不能太高(太高会发绿)，在满足白度要求的前提下，尽可能降低用量。(2) 染色剂的主要作用是调整色相，提高人的视角白度(而并非是上一种颜色)。(3) 增白剂与染色剂相互协作，对于提高涂布纸的白度，改善外观具有重要作用。3.8 在涂料中，关心添加剂就象药一样不行过量但需按时服用，表达出少而精的特点。