第4講-顏料涂布紙-3-涂料方式設(shè)備

加工紙第二章顏料涂布加工紙備料顏料分散各種助劑涂料液制備涂布機(jī)涂布干燥膠粘劑溶解壓光等表面整飾完成作業(yè)入庫溫故知新～～第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備第二章顏料涂布加工紙一概述二刷式涂布機(jī)三氣刀涂布機(jī)四刮刀涂布機(jī)五輥式涂布機(jī)六噴霧涂布技術(shù)七幾種涂布新技術(shù)第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備一、概述涂料須用涂布設(shè)備涂于原紙表面。涂布包括計(jì)量和整飾。計(jì)量是通過計(jì)量裝置來控制涂布量。整飾是使用整飾元件來控制涂層質(zhì)量。涂布分單面涂布和雙面涂布。又都有一次涂布和兩次涂布。涂布量較高、或質(zhì)量要求較高、或者從降低成本、節(jié)約能源考慮，也常選用兩次涂布。第一次稱為底涂，第二次稱為面涂。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備涂布方式又可分為機(jī)內(nèi)涂布和機(jī)外涂布。機(jī)內(nèi)涂布發(fā)明于1880年，是在造紙機(jī)干部的某一部位，趁紙頁烘至半干時(shí)施加涂料，隨后仍在干部完成干燥作業(yè)。優(yōu)點(diǎn)：占地小，減少紙卷搬運(yùn)，單位成本低；缺點(diǎn)：影響紙機(jī)產(chǎn)量，故障相互影響。機(jī)外涂布誕生較早，大約在1850年，是將造紙機(jī)抄出的成卷筒形原紙，取下后再送到另一涂布機(jī)上進(jìn)行加工。優(yōu)點(diǎn)：靈活性好，車速可調(diào)，涂布量大；缺點(diǎn)：占地面積大，投資大。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備二、刷式涂布機(jī)刷式涂布機(jī)是最古老的涂布設(shè)備，最初于19世紀(jì)50年代用于使用瓷土涂料生產(chǎn)涂布墻壁紙。刷式涂布頭有3種不同的類型：圓刷涂布頭、毯輥涂布頭和毯套涂布頭。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備涂布原理：由上料輥將涂料傳給圓刷，圓刷將涂料轉(zhuǎn)涂到紙面上，最后經(jīng)擺動(dòng)的平板刷將涂料刷平。涂布量是通過圓刷對原紙壓力的大小來調(diào)整的。優(yōu)點(diǎn)：耐用。缺點(diǎn)：涂層均勻性差。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備毯輥涂布機(jī)將圓刷改為包毯輥就構(gòu)成了毯輥涂布機(jī)。與圓刷比較具有如下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：涂層更加均勻。缺點(diǎn)：不易保持毯輥的清潔，毯輥也不如毛刷耐用。毯套涂布機(jī)是用一床毛毯代替圓刷，具有如下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：延長了使用壽命，降低了維持費(fèi)用。缺點(diǎn)：是需要經(jīng)常洗毯。第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備第二章顏料涂布加工紙總之，刷式涂布機(jī)的缺點(diǎn)是：1．車速低(最高車速一般不超過100m/min)，2．不宜使用高固含量的涂料，能耗較大。3．由于低固含量的涂料與紙幅接觸時(shí)間長，對原紙的耐水性或濕強(qiáng)度的要求就較高。4．涂層易于產(chǎn)生刷痕。5．由于毛刷壓力沿紙寬方向不均勻，涂層不均勻。6．成本高，維修復(fù)雜。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備三、氣刀涂布機(jī)1-壓紙輥2-刮刀3-泡沫堰板4-進(jìn)料區(qū)5-涂料槽6-上料輥

7-勻料輥8-背輥9-回料10-氣料分離器11-定流板12-氣刀

13-吸風(fēng)傳送帶14-膠帶傳送輥15-打孔膠帶16-吸風(fēng)箱17-張緊輥第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備工作原理：來自涂料槽的涂料經(jīng)供料或上料系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到原紙表面，紙面上過多的涂料通過氣刀吹落到氣料分離器內(nèi)，同時(shí)進(jìn)行計(jì)量，吹落掉的涂料回收再用。特點(diǎn)：涂層平滑均勻，涂布量可在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，車速高，操作管理比較簡單。缺點(diǎn)是：用于氣刀涂布機(jī)的涂料固含量較低，對原紙的濕強(qiáng)度、平滑度要求較高，且不能用于厚紙板的涂布。適用范圍：高級美術(shù)涂料印刷紙、無碳復(fù)寫紙、重氮曬圖紙、靜電復(fù)印紙、蠟光紙、防銹紙、涂布白板紙等。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備四、刮刀涂布機(jī)工作原理：利用上料輥或涌泉式上料系統(tǒng)向原紙上轉(zhuǎn)移足夠多的涂料，然后利用刮刀進(jìn)行計(jì)量和整飾。涂布量根據(jù)需要可以在6～25g/m2的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。涂布量高時(shí)，刮刀的壓力要相應(yīng)降低，易使刮刀工作狀態(tài)不穩(wěn)定，因此涂布量應(yīng)控制在12g/m2以下。通常涂布車速為300～800m/min，甚至可以超過1000m/min。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：涂層表面平滑度較高；對涂料粘度有較高的適應(yīng)性，可用高固含量的涂料；干燥效率高；車速高；運(yùn)行成本低等。缺點(diǎn)：刮刀的壽命比較短。對涂料的粘度和流變性有嚴(yán)格的要求。由于車速較高且換刀頻繁，故不適于機(jī)內(nèi)涂布。適用范圍：銅版紙、涂布紙、無碳復(fù)寫紙、靜電復(fù)印紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備第二章顏料涂布加工紙拖刀式軟刃刮刀涂布頭

類型1：軟刃刮刀涂布頭刮刀位于涂布頭底部，壓向包膠背輥的側(cè)面，構(gòu)成涂料槽。原紙由背輥引入通過涂料槽時(shí)，涂料被涂敷于紙面，出口處由刮刀定量刮平，多余的經(jīng)兩端的堰板控制回流。上料、計(jì)量、整飾同時(shí)完成第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備

斜角軟刃刮刀涂布頭

刮刀以一定的壓力斜壓在背輥上，上料輥將過量的涂料涂敷于紙面，由刮刀將多余的涂料刮下，流入回料槽至涂料貯藏槽。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備軟刃刮刀涂布機(jī)的涂料粘度可以在1~5Pa·s的范圍內(nèi)變化。涂料固含量可達(dá)50%~60%甚至更高。刮刀的材料一般為彈簧鋼，其厚度為0.3~0.6mm。涂布機(jī)的速度較低時(shí)，刮刀較薄，反之則較厚。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備類型2：刮棒式涂布頭工作原理：上料輥將過量的涂料連續(xù)涂敷于原紙上，經(jīng)過回轉(zhuǎn)的刮棒時(shí)，刮棒將過量的涂料刮下，送回流槽。第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，占地小，操作方便，車速較高（可達(dá)1200m/min），不易夾留雜質(zhì)，連續(xù)操作毋需換刀，生產(chǎn)效率高。缺點(diǎn)：涂布量小，應(yīng)用范圍受限；如涂布量大，涂層表面易產(chǎn)生橘絡(luò)紋。第二章顏料涂布加工紙第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備五、輥式涂布機(jī)輥式涂布指的是涂布頭中的上料系統(tǒng)和計(jì)量整飾系統(tǒng)均由輥筒來完成。按結(jié)構(gòu)和涂布原理不同可分為四大類：（一）壓榨輥式涂布頭（二）逆轉(zhuǎn)輥式涂布頭（三）傳遞輥式涂布頭（四）凹印輥式涂布頭第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備（一）壓榨輥式涂布頭壓榨輥式涂布頭分為兩輥和三輥式兩種。兩輥式又分為水平、垂直和傾斜輥式三種。壓榨輥式涂布通過調(diào)整兩輥的間隙來控制涂布量。通過輥隙的涂料理論上約50%吸收到紙面上。其余仍殘留在涂布輥上。實(shí)際轉(zhuǎn)移量與涂料與紙幅的相對親和性、紙幅的吸收性、涂料的濕潤性、紙幅和涂布輥的相對速度及輥間的壓力等因素有關(guān)。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備涂料在輥間分離時(shí)，表面張力使涂料形成了鴨蹼狀薄膜層，并隨兩輥的轉(zhuǎn)動(dòng)而拉伸、變薄、最后破裂，形成瞬間石筍狀中間體，最后恢復(fù)至平面。當(dāng)涂料流平性不好時(shí)，可能形成橘絡(luò)紋。橘絡(luò)紋受涂料的流變性和粘度、涂布速度、涂布量以及輥筒的硬度等因素所影響。車速高，涂布量大、涂料粘度大或保水性不好而失水增濃，都可能使花紋加重。輥筒太軟和線壓力太低也會(huì)使紙幅涂層上產(chǎn)生更多的花紋。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備水平輥式涂布多用于低粘度涂料的兩面涂布，但更多用于表面施膠。其優(yōu)點(diǎn)是涂層比較均勻，進(jìn)輥前原紙兩面受壓一致，不易產(chǎn)生斷紙。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備垂直輥式涂布時(shí)，涂料由涂料槽供給涂布后紙面的兩邊有一組小徑平滑輥，用以除去或減少膜層分裂時(shí)產(chǎn)生的花紋。適用于單面低粘度涂料及表面施膠。因?yàn)殡p面涂布時(shí)兩輥垂直排列，由于涂料的重力作用和涂料的供給方向不同，涂層的外觀和適印性能可能出現(xiàn)較大兩面差。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備傾斜輥式涂布頭兼具水平和垂直輥式涂布頭的優(yōu)點(diǎn)，但克服了雙方的缺點(diǎn)。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備三輥式工作時(shí)，上料輥從涂料槽內(nèi)將涂料帶到轉(zhuǎn)移輥上，刮刀將轉(zhuǎn)移輥上的涂料計(jì)量到要求的厚度后涂敷到原紙的表面。通常中間輥保持固定，通過頂輥和底輥向中間輥加壓，從而調(diào)整涂布機(jī)的工作參數(shù)。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備（二）逆轉(zhuǎn)輥式涂布頭逆轉(zhuǎn)輥式涂布頭指的是計(jì)量整飾輥的轉(zhuǎn)向與涂布輥?zhàn)鐾蚧剞D(zhuǎn)，即相鄰輥表面做相逆運(yùn)動(dòng)。輥的排列形式有多種。工作原理：由計(jì)量輥供料，計(jì)量輥和涂布輥間保持一個(gè)精確的間隙，以調(diào)節(jié)上料量，同時(shí)，還可以通過調(diào)節(jié)兩輥的相對表面速度來調(diào)上料量。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備逆轉(zhuǎn)輥式涂布頭有兩種供料方式，A是由頂部或側(cè)面的輥間隙的涂料池供料，B是涂料槽供料。AB第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備上料輥也是涂布輥。計(jì)量整飾輥的轉(zhuǎn)速須根據(jù)涂料的流變性合理選用。兩輥的線速比可以取3：1~10：1，涂料的粘度愈大，其速比也應(yīng)愈大。兩輥間隙一般為0.25~0.64mm。涂布輥和紙幅的相對速度比稱為擦速比，為0.6：1~4：1，一般選用2：1。適用于水性涂料、有機(jī)溶劑涂料，溫度達(dá)150℃的熔融涂料的涂布。故適用于靜電復(fù)寫紙和靜電記錄紙的面涂、膠粘紙、膠帶紙和墻壁紙等。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備（三）傳遞輥式涂布頭第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備Massey傳遞輥式涂布頭工作原理圖第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備KCM雙面?zhèn)鬟f輥式涂布頭這種涂布頭中的所有輥的線速度均相近，差別一般不過5%。涂布量是由分布輥和計(jì)量輥的間隙及計(jì)量輥與相鄰輥筒的相對速度來控制的。各輥間的線壓力不能太大，以免涂料被擠出。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：可在較高的車速（550m/min）下操作，設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，沒有易損零部件，操作方便，涂料的固含量較高，干燥能耗低，粘度適應(yīng)性好，涂層比較均勻等。缺點(diǎn)：占地面積比較大，涂布量較低，不適于低固含量的涂料等。傳遞輥式涂布頭大多用于機(jī)內(nèi)涂布，有時(shí)也用于機(jī)外涂布。主要用于低定量的書刊、廣告和其它印刷涂布紙等。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備（四）凹輥涂布頭工作原理：在輥的表面雕刻凹印，上料輥從涂料槽中帶入過量涂料，將之轉(zhuǎn)移到凹輥并用刮刀刮送使之充滿凹輥上的每一個(gè)凹紋，多余的涂料同時(shí)被刮刀刮去。凹紋中的涂料直接轉(zhuǎn)涂到紙面上或轉(zhuǎn)移到涂布輥后再涂敷于紙面。涂布量由凹面輥來計(jì)量。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備三輥單面凹印輥式涂布第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備影響涂布量的因素很多，如輥筒的網(wǎng)點(diǎn)形狀和密度、涂料粘度、固含量、紙的吸收性、平滑度、輥間線壓和涂布速度等。當(dāng)原紙和涂料已經(jīng)選定時(shí)，輥筒的網(wǎng)點(diǎn)形狀和輥間線壓力起決定性的影響。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備不同的網(wǎng)點(diǎn)形狀適用于不同的涂布產(chǎn)品。一般：正六面體錐形和梯形適用于直接凹輥涂布機(jī)，錐形網(wǎng)點(diǎn)適用于平版凹輥涂布的涂布機(jī)，槽形網(wǎng)點(diǎn)適用于涂布量較大的涂布機(jī)使用，網(wǎng)點(diǎn)形狀相同時(shí)，增加網(wǎng)點(diǎn)深度提高涂布量。常見凹版輥網(wǎng)點(diǎn)形狀第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備凹輥涂布機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：涂布速度高（可高達(dá)550米／分)，涂料粘度適應(yīng)性好（0.01~16Pa·s）。同時(shí)具有涂布固含量高，干燥能耗低，涂布量準(zhǔn)確和對涂料的適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是輥筒的網(wǎng)點(diǎn)形狀確定后，對涂料的粘度和流變性的要求較高，同時(shí)對網(wǎng)點(diǎn)雕刻的精度要求也比較高等。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備適用范圍：凹輥式涂布頭適用性較好，既可用于機(jī)外涂布，又可用于機(jī)內(nèi)涂布。即可適用于水性涂料，亦可適用于有機(jī)溶劑涂料。常用于生產(chǎn)防水紙、票證紙、圖案裝飾紙、貼面紙、水松紙等。但不適用于產(chǎn)品頻繁變動(dòng)的產(chǎn)品。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備六、噴霧涂布技術(shù)美卓公司近幾年發(fā)展的新型涂布設(shè)備。工作原理：利用獨(dú)特的噴嘴結(jié)構(gòu)和噴霧工藝，在無接觸的條件下，將高壓的涂料以高速霧化，均衡地噴射到原紙的表面。噴霧涂布為“無接觸涂布”，被認(rèn)為是運(yùn)行速度最高、對紙頁的沖擊力最低的涂布技術(shù)。實(shí)驗(yàn)車速最高可達(dá)2500m/min。第二章顏料涂布加工紙第四節(jié)顏料涂布方法及設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：（1）涂料液滴擴(kuò)散到紙頁上，使涂層沿著原紙的表面緊密排列。其厚度均一性比薄膜涂布好，有利于提