第4讲-颜料涂布纸-3-涂料方式设备ppt课件

1、加工纸,第 二 章 颜料涂布加工纸,温故知新,第四节 颜料涂布方法及设备,第四节 颜料涂布方法及设备,第 二 章 颜料涂布加工纸,一 概述 二 刷式涂布机 三 气刀涂布机 四 刮刀涂布机 五 辊式涂布机 六 喷雾涂布技术 七 几种涂布新技术,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,一、概述,涂料须用涂布设备涂于原纸表面。涂布包括计量和整饰。计量是通过计量装置来控制涂布量。整饰是使用整饰元件来控制涂层质量。 涂布分单面涂布和双面涂布。又都有一次涂布和两次涂布。涂布量较高、或质量要求较高、或者从降低成本、节约能源考虑，也常选用两次涂布。第一次称为底涂，第二次称为面涂,第 二 章 颜

2、料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,涂布方式又可分为机内涂布和机外涂布。 机内涂布发明于1880年，是在造纸机干部的某一部位，趁纸页烘至半干时施加涂料，随后仍在干部完成干燥作业。优点：占地小，减少纸卷搬运，单位成本低；缺点：影响纸机产量，故障相互影响。 机外涂布诞生较早，大约在1850年，是将造纸机抄出的成卷筒形原纸，取下后再送到另一涂布机上进行加工。优点：灵活性好，车速可调，涂布量大； 缺点：占地面积大，投资大,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,二、刷式涂布机,刷式涂布机是最古老的涂布设备，最初于19世纪50年代用于使用瓷土涂料生产涂布墙壁纸。 刷式涂布头有3种不

3、同的类型：圆刷涂布头、毯辊涂布头和毯套涂布头,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,涂布原理：由上料辊将涂料传给圆刷，圆刷将涂料转涂到纸面上，最后经摆动的平板刷将涂料刷平。涂布量是通过圆刷对原纸压力的大小来调整的。 优点：耐用。 缺点：涂层均匀性差,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,毯辊涂布机 将圆刷改为包毯辊就构成了毯辊涂布机。与圆刷比较具有如下特点： 优点：涂层更加均匀。 缺点：不易保持毯辊的清洁，毯辊也不如毛刷耐用,毯套涂布机 是用一床毛毯代替圆刷，具有如下特点： 优点：延长了使用寿命，降低了维持费用。 缺点：是需要经常洗毯,第四节 颜料涂布方法及

4、设备,第 二 章 颜料涂布加工纸,总之，刷式涂布机的缺点是： 1车速低(最高车速一般不超过100m/min)， 2不宜使用高固含量的涂料，能耗较大。 3由于低固含量的涂料与纸幅接触时间长，对原纸的耐水性或湿强度的要求就较高。 4涂层易于产生刷痕。 5由于毛刷压力沿纸宽方向不均匀，涂层不均匀。 6成本高，维修复杂,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,三、气刀涂布机,1-压纸辊 2-刮刀 3-泡沫堰板4-进料区 5-涂料槽 6-上料辊 7-匀料辊 8-背辊 9-回料 10-气料分离器 11-定流板 12-气刀 13-吸风传送带 14-胶带传送辊 15-打孔胶带 16-吸风箱 1

5、7-张紧辊,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,工作原理：来自涂料槽的涂料经供料或上料系统转移到原纸表面，纸面上过多的涂料通过气刀吹落到气料分离器内，同时进行计量，吹落掉的涂料回收再用。 特点：涂层平滑均匀，涂布量可在较大范围内调节，车速高，操作管理比较简单。缺点是：用于气刀涂布机的涂料固含量较低，对原纸的湿强度、平滑度要求较高，且不能用于厚纸板的涂布。 适用范围：高级美术涂料印刷纸、无碳复写纸、重氮晒图纸、静电复印纸、蜡光纸、防锈纸、涂布白板纸等,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,四、刮刀涂布机,工作原理：利用上料辊或涌泉式上料系统向原纸上转移足够多

6、的涂料，然后利用刮刀进行计量和整饰。 涂布量根据需要可以在625g/m2的范围内调节。涂布量高时，刮刀的压力要相应降低，易使刮刀工作状态不稳定，因此涂布量应控制在12g/m2以下。 通常涂布车速为300800 m/min，甚至可以超过1000 m/min,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,优点：涂层表面平滑度较高；对涂料粘度有较高的适应性，可用高固含量的涂料；干燥效率高；车速高；运行成本低等。 缺点：刮刀的寿命比较短。对涂料的粘度和流变性有严格的要求。由于车速较高且换刀频繁，故不适于机内涂布。 适用范围：铜版纸、涂布纸、无碳复写纸、静电复印纸,第四节 颜料涂布方法及设备,

7、第 二 章 颜料涂布加工纸,拖刀式软刃刮刀涂布头,类型1：软刃刮刀涂布头 刮刀位于涂布头底部，压向包胶背辊的侧面，构成涂料槽。 原纸由背辊引入通过涂料槽时，涂料被涂敷于纸面，出口处由刮刀定量刮平，多余的经两端的堰板控制回流。 上料、计量、整饰同时完成,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,斜角软刃刮刀涂布头,刮刀以一定的压力斜压在背辊上，上料辊将过量的涂料涂敷于纸面，由刮刀将多余的涂料刮下，流入回料槽至涂料贮藏槽,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,软刃刮刀涂布机的涂料粘度可以在15 Pas的范围内变化。涂料固含量可达50%60%甚至更高。 刮刀的材料一般

8、为弹簧钢，其厚度为0.30.6 mm。涂布机的速度较低时，刮刀较薄，反之则较厚,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,类型2：刮棒式涂布头 工作原理：上料辊将过量的涂料连续涂敷于原纸上，经过回转的刮棒时，刮棒将过量的涂料刮下，送回流槽,第四节 颜料涂布方法及设备,优点：设备结构简单，占地小，操作方便，车速较高（可达1200m/min），不易夹留杂质，连续操作毋需换刀，生产效率高。 缺点：涂布量小，应用范围受限；如涂布量大，涂层表面易产生橘络纹,第 二 章 颜料涂布加工纸,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,五、辊式涂布机,辊式涂布指的是涂布头中的上料系统和

9、计量整饰系统均由辊筒来完成。按结构和涂布原理不同可分为四大类： （一）压榨辊式涂布头（二）逆转辊式涂布头 （三）传递辊式涂布头（四）凹印辊式涂布头,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,一）压榨辊式涂布头 压榨辊式涂布头分为两辊和三辊式两种。 两辊式又分为水平、垂直和倾斜辊式三种。 压榨辊式涂布通过调整两辊的间隙来控制涂布量。通过辊隙的涂料理论上约50%吸收到纸面上。其余仍残留在涂布辊上。 实际转移量与涂料与纸幅的相对亲和性、纸幅的吸收性、涂料的湿润性、纸幅和涂布辊的相对速度及辊间的压力等因素有关,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,涂料在辊间分离时，表面

10、张力使涂料形成了鸭蹼状薄膜层，并随两辊的转动而拉伸、变薄、最后破裂，形成瞬间石笋状中间体，最后恢复至平面。当涂料流平性不好时，可能形成橘络纹。 橘络纹受涂料的流变性和粘度、涂布速度、涂布量以及辊筒的硬度等因素所影响。车速高，涂布量大、涂料粘度大或保水性不好而失水增浓，都可能使花纹加重。辊筒太软和线压力太低也会使纸幅涂层上产生更多的花纹,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,水平辊式涂布多用于低粘度涂料的两面涂布，但更多用于表面施胶。其优点是涂层比较均匀， 进辊前原纸两面受压一致，不易产生断纸,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,垂直辊式涂布时，涂料由涂料槽

11、供给涂布后纸面的两边有一组小径平滑辊，用以除去或减少膜层分裂时产生的花纹。适用于单面低粘度涂料及表面施胶。因为双面涂布时两辊垂直排列 ，由于涂料的重力作用和涂料的供给方向不同，涂层的外观和适印性能可能出现较大两面差,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,倾斜辊式涂布头兼具水平和垂直辊式涂布头的优点，但克服了双方的缺点,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,三辊式工作时，上料辊从涂料槽内将涂料带到转移辊上，刮刀将转移辊上的涂料计量到要求的厚度后涂敷到原纸的表面。通常中间辊保持固定，通过顶辊和底辊向中间辊加压，从而调整涂布机的工作参数,第 二 章 颜料涂布加工纸

12、,第四节 颜料涂布方法及设备,二）逆转辊式涂布头 逆转辊式涂布头指的是计量整饰辊的转向与涂布辊做同向回转，即相邻辊表面做相逆运动。辊的排列形式有多种。 工作原理：由计量辊供料， 计量辊和涂布辊间保持一 个精确的间隙，以调节上 料量，同时，还可以通过 调节两辊的相对表面速度 来调上料量,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,逆转辊式涂布头有两种供料方式，A是由顶部或侧面的辊间隙的涂料池供料，B是涂料槽供料,A,B,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,上料辊也是涂布辊。 计量整饰辊的转速须根据涂料的流变性合理选用。 两辊的线速比可以取3：110 ：1，涂料的粘

13、度愈大，其速比也应愈大。 两辊间隙一般为0.250.64mm。 涂布辊和纸幅的相对速度比称为擦速比， 为0.6：14：1，一般选用2：1。 适用于水性涂料、有机溶剂涂料，温度达150的熔融涂料的涂布。故适用于静电复写纸和静电记录纸的面涂、胶粘纸、胶带纸和墙壁纸等,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,三）传递辊式涂布头,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,Massey传递辊式涂布头工作原理图,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,KCM双面传递辊式涂布头,这种涂布头中的所有辊的线速度均相近，差别一般不过5%。 涂布量是由分布辊和计量辊的间

14、隙及计量辊与相邻辊筒的相对速度来控制的。各辊间的线压力不能太大，以免涂料被挤出,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,优点：可在较高的车速（550 m/min）下操作，设备的结构简单，没有易损零部件，操作方便，涂料的固含量较高，干燥能耗低，粘度适应性好，涂层比较均匀等。 缺点：占地面积比较大，涂布量较低，不适于低固含量的涂料等。 传递辊式涂布头大多用于机内涂布，有时也用于机外涂布。主要用于低定量的书刊、广告和其它印刷涂布纸等,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,四）凹辊涂布头 工作原理：在辊的表面雕刻凹印，上料辊从涂料槽中带入过量涂料，将之转移到凹辊并用刮

15、刀刮送使之充满凹辊上的每一个凹纹，多余的涂料同时被刮刀刮去。凹纹中的涂料直接转涂到纸面上或转移到涂布辊后再涂敷于纸面。涂布量由凹面辊来计量,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,三辊单面凹印辊式涂布,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,影响涂布量的因素很多，如辊筒的网点形状和密度、涂料粘度、固含量、纸的吸收性、平滑度、辊间线压和涂布速度等,当原纸和涂料已经选定时，辊筒的网点形状和辊间线压力起决定性的影响,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,不同的网点形状适用于不同的涂布产品。一般：

16、 正六面体锥形和梯形适用于直接凹辊涂布机， 锥形网点适用于平版凹辊涂布的涂布机， 槽形网点适用于涂布量较大的涂布机使用， 网点形状相同时，增加网点深度提高涂布量,常见凹版辊网点形状,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,凹辊涂布机的优点：涂布速度高（可高达550米分)，涂料粘度适应性好（0.0116 Pas）。同时具有涂布固含量高，干燥能耗低，涂布量准确和对涂料的适应性好等优点。 其缺点是辊筒的网点形状确定后，对涂料的粘度和流变性的要求较高，同时对网点雕刻的精度要求也比较高等,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,适用范围：凹辊式涂布头适用性较好，既可用于机

17、外涂布，又可用于机内涂布。即可适用于水性涂料，亦可适用于有机溶剂涂料。常用于生产防水纸、票证纸、图案装饰纸、贴面纸、水松纸等。但不适用于产品频繁变动的产品,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,六、喷雾涂布技术,美卓公司近几年发展的新型涂布设备。 工作原理：利用独特的喷嘴结构和喷雾工艺，在无接触的条件下，将高压的涂料以高速雾化，均衡地喷射到原纸的表面。 喷雾涂布为“无接触涂布”，被认为是运行速度最高、对纸页的冲击力最低的涂布技术。实验车速最高可达2500 m/min,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,优点： （1）涂料液滴扩散到纸页上，使涂层沿着原纸的表面紧密排列。其厚度均一性比薄膜涂布好，有利于提高白度和不透明度。 （2）喷雾涂布对纸页的压力大大降低，对原纸强度的要求较低。 （3）可以对高水分含量的纸页进行涂布。涂布效果不受原纸质量和水分变化的影响。 （4）喷雾涂布的消耗品很少，可降低原材料的成本,第 二 章 颜料涂布加工纸,第四节 颜料涂布方法及设备,存在的问题： （1）有几百个喷嘴，不能停止生产来更换或清洗。 （2）纸张两面同时涂布，过量喷涂是不可避免的。 （3）喷涂到纸张上涂料的微滴必须足够小。 （4）高速下的雾料只许被纸幅接受，而不能被转移 到机架上。 （5）