涂布白板纸生产与技术(涂布复习)10

涂布白板纸生产技术涂布工艺

◆什么叫涂布纸？以适当流变性的物质，取纸作为基材，借人工或机械经涂布、干燥（压光）而成的产品，叫做涂布纸。◆纸张涂布的目的是在由纤维形成的凹凸不平和有较大孔隙的普通纸的表面上，覆盖一层由颜料粒子组成的对油墨有良好吸收性的涂料，以便提供具有良好的白度、不透明度、平滑度和光泽度的纸面，从而提高产品的档次。涂布白板纸生产技术

涂布白板纸生产技术◆涂料组成涂料是由颜料、胶粘剂、添加剂、水等组成。涂料中最重要的是颜料，颜料在涂料中的份额约占70%~85%；其次是胶粘剂，约为颜料量的10%~25%；添加剂的作用主要是协助颜料分散、调节pH值、润滑、增白、杀菌等。◆颜料的概念颜料指的是不溶于水介质、分散良好的有机或无机固体颗粒。用于涂布的颜料最常用的是高岭土和碳酸钙，其次是硫酸钡、钛白粉、氢氧化铝、滑石粉、缎白、塑料颜料等。涂布白板纸生产技术◆纸张涂布用的颜料基本物性要求▲白度、折射率要高，能给予纸有好的遮盖力；▲粒径分布适当，2μm以下的颗粒占70%以上；▲耗用胶黏剂要少；▲分散性好，分散液粘度低，能制高固含量的涂料；▲与涂料中其它组份如胶粘剂、添加剂的相容性好；▲机械磨损小，质量稳定、来源丰富、价格低廉。涂布白板纸生产技术涂布白板纸生产技术◆涂布用高岭土涂布用高岭土似六角片状结构，对光有较高的反射率，能得到高的平滑度和光泽度。高岭土粒度要求0.1~10μm，其中2μm以下占65~90%，经高温处理的高岭土叫煅烧高岭土，白度很高，配用10%~15%煅烧高岭土可以很好地改进印刷不透明性。

◆碳酸钙

碳酸钙分为：■重质碳酸钙（研磨碳酸钙，GCC）■轻质碳酸钙（沉淀碳酸钙，PCC）。涂布白板纸生产技术

◆研磨碳酸钙（GCC）特性

GCC为六方晶型，白度大于95%，粒度2μm以下大于90%。

◆GCC用于高浓涂布有如下优点

■提高涂料固含量（全瓷土的一般在55~62%，使用GCC与瓷土搭配可以达到65~68%）；■价格低廉，可以降低涂布成本；■只需较低的胶粘剂。涂布白板纸生产技术涂布白板纸生产技术◆GCC用于造纸涂料的理由■流动性好，增加GCC，粘度下降；■改进光泽度▲小于2μm粒子在90%~98%的GCC光泽度损失最少；▲GCC使用较高的固含量，光泽度显著增加；▲双层涂布时，在预涂和面涂可用100%GCC仍可达80%的光泽度（高固含量涂布）。涂布白板纸生产技术■提高涂布纸的白度■高涂料固含量■低胶粘剂需要■良好的印刷质量

100%GCC涂料配方比100%高岭土的配方，可节省2~3份合成胶乳用量。涂布白板纸生产技术

◆轻质碳酸钙（PCC）特性

PCC的粒子为六方晶系和菱面体。白度大于98%，粒度1μm以下大于70%。与高岭土比较，白度较高，油墨接受性好；但光泽度没有高岭土好，粘度较大，胶粘剂用量多，水分易被干燥。在涂料配方中PCC经常与高岭土配合使用，配用PCC可以提高涂布纸白度和不透明度，但光泽度有所下降。

上述颜料中，高岭土、碳酸钙应用最为广泛，尤其是涂布白板纸的应用上。硫酸钡、缎白目前只用于特殊纸中，氢氧化铝颜料的使用，意在作为钛白粉的补充，以降低涂料成本。涂布白板纸生产技术◆胶粘剂胶粘剂的主要作用：■将颜料颗粒相互粘结起来；■将颜料颗粒粘结于原纸上，构成一个整体；■作为颜料载体、调整涂料流变性和改善涂布纸印刷适应性、印刷光泽度。涂布白板纸生产技术

◆涂布胶粘剂的基本要求■对颜料和原纸有好的粘结力；■不影响涂布纸的白度和不透明度；■使涂层具有良好的油墨接受性；■低的粘度和好的流变性；■与颜料和其它组分有良好的相容性；■有好的成膜性和保水性；■有足够的塑性，防止产生脆性破碎；■资源广泛、价格低廉。涂布白板纸生产技术

涂布白板纸生产技术◆丁苯胶乳丁苯胶乳为白色或淡黄色液体。■丁苯胶乳的主要特点粘结力强，有较好的热塑压光性，成膜性好，胶膜具有良好的耐破、抗水强度和光泽度。■丁苯胶乳缺点容易产生凝聚和泡沫，与淀粉的相容性不好，涂布纸贮存日久后其涂层表面有泛黄的现象。

涂布白板纸生产技术◆羧基丁苯胶乳■羧基丁苯胶乳的优点优良的胶乳稳定性、对涂料的粘度影响小，能制得固含量高、流动性好的涂料，与涂料中其它组分的相容性较好；成膜性好，具有高的平滑度和光泽度。■羧基丁苯胶乳缺点不时会出现粘辊问题以及涂布纸贮存日久后其涂层表面有泛黄的现象。

◆丙烯酸胶乳

丙烯酸胶乳主要用于高级印刷纸张的涂布。丙烯酸胶乳用于纸张涂布的特点：■有良好的机械稳定性，不易起泡；■适度的粘结力，无粘辊现象；■较高的光泽度，与其它水溶性胶粘剂相容性好。涂布白板纸生产技术◆改性淀粉

是淀粉经过一些化学、热和机械等作用而生产的淀粉衍生物。改性淀粉是使用最广泛的涂布纸胶粘剂，约占涂布纸胶粘剂用量的60%。常用的改性淀粉有下面几种：■氧化淀粉（次氯酸钠、过氧化氢）■醚化淀粉（阳离子淀粉）■酯化淀粉（磷酸酯淀粉）涂布白板纸生产技术◆胶粘剂的用量对任何一种涂布纸，胶粘剂都有一个最佳用量，过量或不够量都是有害的，都会影响涂布纸的质量。■胶粘剂用量太多，一方面会增加产品的成本，另一方面会损害涂布纸的光学和印刷性能；■胶粘剂用量不够，会使涂布纸发生掉粉掉毛的质量问题。涂布白板纸最常用的胶粘剂是胶乳、变性淀粉和CMC。涂布白板纸生产技术◆保水剂

羧甲基纤维素(CMC)是应用较多的保水剂，同时又是辅助胶粘剂。CMC的特性：■是好的涂料保水剂，保水值和粘度随CMC用量的增加而增加；■可在较广pH值范围内形成粘度稳定的溶液；■有较好的粘结力和成膜性，能改善流变性；■有良好的分散性，对增白剂有较高的保留率；涂布白板纸生产技术◆粘度调节剂粘度调节剂有两种：一种是增粘，一种是降粘。在涂料中使用增粘剂的目的：一是增加涂料的粘度，二是增加涂料的保水值。在涂料中使用降粘剂的目的：一是降低涂料粘度以满足涂布工艺要求，二是提高涂料固含量。淀粉作为胶粘剂时一般采用尿素或双氰胺作为降粘剂。涂布白板纸生产技术

◆衡量涂料性能的指标涂料的流变性（粘度）、涂料的保水性、涂料的固含量、涂料的颜料体积比、和涂料的pH值等。其中涂料的固含量、粘度和pH值是衡量涂料性能的最主要指标。涂布白板纸生产技术涂布白板纸生产技术◆涂料的流变性涂料的流变性就是涂料的流动特性，它对涂布过程中涂料如何均匀涂布于纸面上，并获得良好的涂层具有决定性的影响，是涂料的重要指标。涂料的流变性与涂料的固含量、粘度、颜料种类，胶粘剂种类、用量以及保水剂、分散剂种类、用量等因素有关。

◆不同涂布方式对涂料流动特性要求■气刀涂布：涂料有低的粘度，涂料固含量也低，涂布后涂料会自动流平，涂层表面不会出现痕迹。■辊式涂布：涂料有较高的屈服点，在涂布辊的碾压剪切作用下有较好的流动性，形成平整表面。■刮刀涂布：在高剪切速度下涂料有良好的流动作用并在较高浓度下有低的粘度。涂布白板纸生产技术涂布白板纸生产技术◆涂料的保水性是衡量涂料保持自身水分能力的一项质量指标，反映涂料中水分向原纸渗透以及胶粘剂向表面迁移的程度。◆涂料的保水性对涂布过程的影响

■保水性好，可使涂料在气、刮刀剪切作用下有好的流平性、并能消除刮痕；■保水性好，可控制涂料中水分向原纸的转移速率和干燥时水分的蒸发速率；■保水性好，控制胶粘剂迁移。

◆涂料的保水性对涂布纸性质的影响涂料保水性好，胶粘剂可均匀与涂料的其它组分混合，涂层干燥前胶粘剂向涂层表面迁移和向原纸中渗透现象不明显，可制得理想的平滑度、光泽度及均匀的涂层结构；可以改善胶粘剂用量、表面强度和油墨吸收性，减少掉粉掉毛。涂布白板纸生产技术

◆涂料固含量

是涂料的最基本质量指标，其值大小，直接影响涂料粘度、流变性、能耗和涂布纸质量。涂料的固含量一般为25%~70%。通常把25%~50%的固含量视为低固含量，50%~70%的固含量视为高固含量。涂料固含量每提高1%，蒸发水量减少3~4%。但过高的固含量会造成涂料粘度过高、流变性差而影响涂布作业。涂布白板纸生产技术◆涂料的pH值

涂料的pH值一般控制在8~9范围，这样涂料的粘度比较适中，流动性和稳定性也较好，如果涂料的pH值较低，会使涂料中蛋白质胶粘剂粘度增大，导致涂料稳定性、流动性变差。涂布白板纸生产技术◆涂料应具有的特性

用于涂布纸的涂料，必须具备良好的涂布适应性和适印性。涂布适应性是指能很好地进行涂布，并形成均匀平滑的涂布层。为满足这一要求，涂料浓度、粘度和流动性要与涂布机的形式相适应；适印性是指涂层对油墨的接受性，适印性好，才能呈现良好的印刷效果。

涂布白板纸生产技术◆涂料中胶粘剂的作用

胶粘剂在涂料中的作用是使颜料粒子间相互粘结，使涂层与原纸牢固粘结，防止涂布纸出现掉毛掉粉现象。胶粘剂还可控制涂料的稳定性和流动性，影响涂布纸的油墨接受性和光泽度等质量指标。胶粘剂对涂布印刷纸的表面强度起着决定性的作用。

涂布白板纸生产技术◆涂料中颜料的作用

颜料是涂料的主要成分，颜料的作用是为了填充、覆盖原纸凹凸不平的表面，提高纸的白度和不透明度，改善纸面的平滑性和光泽度，使纸页表面具有均匀良好的油墨吸收性，最后获得良好的印刷效果。涂布白板纸生产技术◆设计性能良好的涂料配方，要着重考虑的因素■涂布纸的定位；■涂布纸的最终使用要求；■涂布原纸的特牲；■涂布设备与涂布方式；■涂料配制的设备能力。

涂布白板纸生产技术涂布白板纸生产技术◆涂料制备工段的基本要求■安全可靠性；■可重复性：每次和每批都有相同的质量指标；■精确度：计量上的精确性；■灵活性：在短时间内改变涂料配方；■低损耗：在断纸、换品种等涂料的损失最少；■低维修：维护工作量最小。◆涂布白板纸涂料制备的主要过程（步骤）（1）加水进配料罐到一定刻度；（2）加分散剂、抑泡剂；（3）加NaOH或氨水调pH值；（4）启动高速分散机慢速搅拌；（5）加各种颜料；（6）提高高速分散机搅拌速度高速分散颜料；（7）加计量好的胶粘剂（胶乳、变性淀粉等）；（8）加助剂（如增白剂、防腐剂、润滑剂等）；（9）加水调节涂料固含量和pH值。涂布白板纸生产技术◆涂布机的分类

涂布作业按涂布机与造纸机的关系分为机内式和机外式，按涂布次数分为单层涂布和双层涂布。■机内式涂布是在造纸机上装有涂布机，使造纸与涂布连续进行；■机外式涂布是涂布机与造纸机各自独立。涂布白板纸生产技术◆机内涂布与机外涂布的特点■机内涂布的优点是设备紧凑，产量较高，与机外涂布相比，降低了生产成本。■机内涂布的缺点是抄纸品种不宜频繁变动，不利于品种的调整，同时抄纸部分和涂布部分的断头会互相影响。机外涂布的优点是涂布不受抄纸部分的影响，产品的适应性较强，质量较易控制，缺点是涂布成本相对较高。

涂布白板纸生产技术◆涂布头的组合涂布分为单面涂布和双面涂布两种。