2025年造纸行业(纸张涂料)等操作工技术知识考试题与答案

2025年造纸行业(纸张涂料)等操作工技术知识考试题与答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.纸张涂料中，以下哪种颜料是当前高白度铜版纸涂料的核心成分？A.轻质碳酸钙（PCC）B.重质碳酸钙（GCC）C.瓷土（高岭土）D.二氧化钛（钛白粉）答案：D解析：二氧化钛（钛白粉）具有最高的折射率（2.5-2.7），遮盖力和白度远超其他颜料，是高白度铜版纸涂料提升光学性能的关键成分。PCC和GCC主要用于降低成本并调节涂料流动性，瓷土则用于改善涂层平滑度，但白度和遮盖力不足。2.涂料制备过程中，分散剂的主要作用是？A.提高涂料固含量B.防止颜料颗粒团聚C.调节涂料pH值D.增强涂层与纸页结合力答案：B解析：分散剂通过静电排斥或空间位阻效应，阻止颜料颗粒因范德华力相互吸引团聚，确保涂料体系稳定。提高固含量需通过优化颜料配比实现，pH调节由酸碱调节剂完成，结合力由胶粘剂（如淀粉、胶乳）提供。3.某涂布机采用计量棒涂布方式，当生产定量157g/m²铜版纸时，湿涂布量设定为18g/m²（绝干），若涂料固含量为58%，则实际湿涂量（g/m²）应为？A.31.03B.28.57C.34.29D.25.86答案：A解析：湿涂量=绝干涂布量/固含量=18/0.58≈31.03g/m²。4.涂布干燥过程中，若干燥温度过高（＞150℃），最可能导致的问题是？A.涂层脆裂B.涂料渗透不足C.胶粘剂迁移D.纸面发暗答案：C解析：高温干燥会使涂料中水分快速蒸发，带动胶粘剂（如胶乳）向涂层表面迁移，导致涂层内部结合力下降（“迁移现象”），严重时出现表面结膜、内部疏松。涂层脆裂多因胶粘剂用量不足，渗透不足与涂料粘度或原纸孔隙率有关，纸面发暗可能是颜料分散不良或干燥不充分。5.检测涂料粘度时，若使用涂-4杯（标准杯），其适用的粘度范围是？A.5-15s（25℃）B.15-100s（25℃）C.100-300s（25℃）D.300s以上（25℃）答案：B解析：涂-4杯是涂料行业常用的简易粘度检测工具，适用于粘度较低（流出时间15-100秒，25℃）的涂料体系。高粘度涂料需用旋转粘度计（如布鲁克菲尔德粘度计）检测。6.涂布机运行中，计量棒（MeteringRod）表面出现磨损凹槽，会直接导致？A.涂层纵向条痕B.涂层横向斑点C.涂布量整体偏高D.涂料固含量波动答案：A解析：计量棒表面的磨损凹槽会在纸幅运行方向（纵向）形成局部涂布量不均，表现为纵向条痕。横向斑点多因涂料中存在未分散颗粒或原纸表面缺陷，涂布量整体偏高可能是计量棒压力不足或棒径过大，固含量波动与涂料制备工艺相关。7.以下哪种胶粘剂属于“反应型胶粘剂”？A.羧基丁苯胶乳（SBR）B.聚乙烯醇（PVA）C.氧化淀粉D.聚氨酯（PU）胶乳答案：D解析：反应型胶粘剂在干燥过程中会发生交联反应（如聚氨酯的-NCO基团与水或羟基反应），形成三维网状结构，提升涂层耐湿摩擦性。SBR、PVA、氧化淀粉均为物理成膜型胶粘剂，依赖水分蒸发后胶粒融合成膜。8.涂料pH值控制在8-9的主要目的是？A.促进胶粘剂交联B.防止颜料溶解C.提高涂料流动性D.抑制微生物滋生答案：B解析：铜版纸涂料常用碳酸钙（PCC/GCC）作为颜料，其在酸性条件下（pH＜7）会与H+反应生成CO₂和Ca²+，导致颜料溶解、涂料增稠甚至凝胶。控制pH为弱碱性（8-9）可稳定碳酸钙结构。促进交联需酸性条件（如脲醛树脂），流动性主要由分散剂和粘度控制，微生物抑制需添加杀菌剂。9.涂布后纸张出现“气泡痕”缺陷，最可能的原因是？A.涂料固含量过低B.原纸施胶度不足C.涂布辊压力不均D.涂料中消泡剂失效答案：D解析：气泡痕是涂料中气泡破裂后在涂层表面形成的凹坑，主要因涂料制备或输送过程中混入空气（如搅拌速度过快、泵体泄漏），且消泡剂失效无法消除气泡。固含量过低会导致涂层遮盖力不足，原纸施胶度不足会引发涂料渗透过度，辊压力不均会导致横向涂布量不均。10.2025年新版《造纸工业水污染物排放标准》中，涂布工序废水CODcr排放限值（直接排放）为？A.50mg/LB.80mg/LC.100mg/LD.150mg/L答案：B解析：2025年实施的《造纸工业水污染物排放标准（GB3544-2025）》将涂布废水直接排放的CODcr限值收紧至80mg/L（2015版为100mg/L），推动企业采用封闭循环水系统或深度处理技术。二、填空题（每空1分，共20分）1.纸张涂料的核心组成包括______、______、______和功能助剂（至少填3类）。答案：颜料、胶粘剂、分散剂（或增稠剂、消泡剂、润滑剂等）2.计量棒涂布中，常用的棒型有______（表面光滑）和______（表面带螺旋凹槽），后者可通过调整______控制涂布量。答案：光滑棒（或光棒）、凹版棒（或螺纹棒）、凹槽深度（或线数）3.涂料固含量检测常用方法为______，标准条件是______℃下干燥至恒重。答案：烘箱干燥法、1054.涂布干燥过程分为______（水分快速蒸发）和______（内部水分扩散至表面蒸发）两个阶段，需控制______以避免胶粘剂迁移。答案：恒速干燥阶段、降速干燥阶段、干燥速率（或温度梯度）5.2025年行业推广的“低VOC涂料”中，VOC主要来源于______（填胶粘剂类型），控制措施包括______（至少1项）。答案：苯丙/丁苯胶乳（或合成胶乳）、使用低VOC胶乳（或添加VOC捕捉剂、优化干燥工艺）6.涂布机“背辊”的主要作用是______，其表面材质通常为______（填材料）以提高耐磨性。答案：支撑纸幅并传递压力、聚氨酯（或陶瓷涂层）7.涂料研磨工序的目标是将颜料粒径控制在______μm（铜版纸涂料），常用设备为______（填设备名称）。答案：0.5-2、砂磨机（或珠磨机）8.涂布量偏差的行业标准（±）为______%（铜版纸），检测方法为______（填仪器）。答案：3、定量水分仪（或涂层测厚仪）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述涂料制备过程中“预分散-研磨-调粘”三阶段的操作要点及质量控制指标。答案：（1）预分散阶段：将颜料（如碳酸钙、瓷土）与水、分散剂按比例加入高速搅拌机（2000-3000rpm），搅拌20-30分钟至无明显团块。控制指标：初始粘度（500-1000mPa·s，25℃）、pH（8-9）、无可见颗粒。（2）研磨阶段：将预分散浆料输入砂磨机（填充0.8-1.2mm氧化锆珠），控制线速度8-10m/s，循环研磨至90%以上颗粒粒径＜2μm（激光粒度仪检测）。控制指标：粒径分布（D90≤2μm）、研磨温度（≤50℃，避免分散剂失效）。（3）调粘阶段：加入胶粘剂（如淀粉、胶乳）、增稠剂（如羧甲基纤维素）及功能助剂（消泡剂、润滑剂），低速搅拌（500-800rpm）15-20分钟至体系均匀。控制指标：最终粘度（1500-3000mPa·s，25℃，布鲁克菲尔德粘度计60rpm）、固含量（55-65%）、pH（8-9）。2.分析涂布过程中“涂层掉粉”缺陷的可能原因及解决措施。答案：可能原因：（1）胶粘剂用量不足（淀粉/胶乳添加量＜12份/100份颜料），无法有效粘结颜料颗粒；（2）胶粘剂熟化不充分（如淀粉未完全糊化），成膜性差；（3）干燥温度过高（＞160℃），导致胶粘剂迁移至表面，内部结合力下降；（4）原纸表面强度低（IGT表面强度＜1.5m/s），涂层与原纸结合不牢；（5）涂料中粗颗粒（＞10μm）过多，破坏涂层结构。解决措施：（1）增加胶粘剂用量（如胶乳从10份提升至12份），或更换高粘结力胶乳（如羧基丁苯胶乳）；（2）优化淀粉糊化工艺（温度95-100℃，时间30分钟），确保完全糊化；（3）降低干燥温度（首段120-130℃，末段140-150℃），采用梯度干燥；（4）提高原纸表面施胶量（表面施胶淀粉从8g/m²增至10g/m²），或使用表面增强剂（如PAE树脂）；（5）加强研磨工序控制（砂磨机珠径减小至0.6-0.8mm），确保D98≤10μm。3.说明在线粘度仪（如在线布鲁克菲尔德粘度计）在涂布生产中的应用价值。答案：（1）实时监测：连续检测涂料管道中的粘度（精度±2%），避免离线检测（每30分钟1次）的滞后性，及时发现粘度波动（如分散剂添加不足导致的增稠）。（2）闭环控制：与涂料制备系统联动，当粘度偏离设定值（如目标2500mPa·s）时，自动补加稀释水或增稠剂，维持涂料稳定性。（3）质量追溯：记录粘度-时间曲线，结合涂布量、车速数据，分析涂层质量波动（如粘度突然升高可能导致涂布量不均）。（4）节能降耗：避免因粘度波动导致的频繁停机调整，提高设备运行效率（OEE提升5-8%）。4.列举3种2025年造纸涂料行业的新技术/新材料，并说明其对操作工技能的新要求。答案：（1）生物基胶粘剂：以淀粉基接枝共聚物、植物蛋白胶替代部分合成胶乳（如丁苯胶乳替代率30%），降低VOC排放。操作工需掌握生物基胶粘剂的糊化工艺（如温度90-95℃，避免过度降解）、与合成胶乳的配伍性（pH需控制在7.5-8.5，防止絮凝）。（2）智能涂布系统：集成AI视觉检测（0.1mm²缺陷识别）、自动纠偏（±0.5mm）和工艺参数自学习功能。操作工需熟悉HMI界面操作（如设定检测阈值）、异常数据判读（如连续5个缺陷报警需停机排查）、与PLC系统的交互（如手动干预参数调整）。（3）低渗透涂料：通过纳米级颜料（如纳米碳酸钙，粒径50-100nm）与高留着分散剂（如聚羧酸盐接枝共聚物）复配，减少涂料向原纸内部渗透（渗透深度从80μm降至50μm）。操作工需控制研磨时间（避免过度研磨导致粒径过小，粘度激增）、调整计量棒压力（因涂料流动性改变，压力需降低10-15%）。5.涂布机运行中突然断纸，操作工应如何快速排查原因并处理？答案：（1）初步检查：观察断纸位置（涂布头前/后）。若断在涂布头前，可能是原纸问题（如裂断长不足、纵裂）；若断在涂布头后，可能与涂层相关（如涂层脆裂、粘缸）。（2）原纸排查：检测原纸定量（偏差＞±2%需调整流浆箱）、水分（＜4%易脆断，＞8%易粘辊）、表面强度（IGT＜1.2m/s需增加表面施胶）。（3）涂层排查：检查涂层干燥度（用手指轻擦，无掉粉为合格），若湿涂层粘背辊，需降低涂布量或提高干燥温度；若涂层脆裂，需增加胶粘剂用量（如胶乳从10份增至11份）。（4）设备排查：检查背辊表面是否有异物（如胶块、颜料结皮），清理后测试；检查张力控制系统（目标张力150N/m，偏差＞±10N/m需校准传感器）。（5）恢复生产：断纸后先清理残纸，检查各辊面（尤其是计量棒、背辊）无损伤，低速（50m/min）引纸，逐步提升至正常车速（1200m/min），同时监测张力、涂布量和涂层质量。四、计算题（每题10分，共20分）1.某涂布机生产定量128g/m²轻涂纸（LWC），原纸定量为80g/m²，湿涂布量为15g/m²（绝干），涂料固含量60%，车速1000m/min，幅宽3.5m。计算：（1）成品纸定量（g/m²）；（2）涂料小时消耗量（kg/h）。答案：（1）成品纸定量=原纸定量+绝干涂布量=80+15=95g/m²（注：轻涂纸实际定量可能因压光等工序略有变化，但此处按理论计算）。（2）涂料小时消耗量=湿涂布量×车速×幅宽×60分钟/固含量=（15/0.6）×1000×3.5×60=（25）×1000×3.5×60=25×210000=5,250,000g/h=5250kg/h。2.某涂料配方为：碳酸钙（GCC）80份、瓷土20份、淀粉10份、丁苯胶乳8份、分散剂0.5份（均为绝干质量）。已知：GCC固含量90%、瓷土固含量70%、淀粉固含量85%、胶乳固含量50%、分散剂为液体（固含量100%），水为补充至涂料总固含量60%。计算：（1）每吨（绝干）涂料中各原料的湿基用量（kg）；（2）水的添加量（kg）。答案：（1）设绝干涂料总质量为1000kg（绝干），则各原料绝干用量：GCC：80/(80+20+10+8+0.5)×1000=80/118.5×1000≈675.10kg瓷土：20/118.5×1000≈168.78kg淀粉：10/118.5×1000≈84.39kg胶乳：8/118.5×1000≈67.51kg分散剂：0.5/118.5×1000≈4.22kg湿基用量=绝干用量/固含量：GCC湿基：675.10/0.9≈750.11kg瓷土湿基：168.78/0.7≈241.11kg淀粉湿基：84.39/0.85≈99.28kg胶乳湿基：67.51/0.5≈135.02kg分散剂湿基：4.22/1.0=4.22kg（2）涂料总湿质量=绝干总质量/总固含量=1000/0.6≈1666.67kg水的添加量=总湿质量-各原料湿基用量之和=1666.67-(750.11+241.11+99.28+135.02+4.22)=1666.67-1229.74≈436.93kg五、实操题（20分）场景：某涂布机采用刮刀涂布方式生产200g/m²白卡纸，运行中发现涂层表面出现密集“鱼鳞纹”（横向规则条纹），请结合设备、涂料、工艺参数分析可能原因，并给出排查与解决步骤。答案：可能原因分析：（1）设备因素：刮刀压力波动（如气动加压系统漏气，压力偏差＞±0.1MPa）、刮刀角度不当（标准45-55°，角度过小易产生条纹）、背辊表面局部磨损（形成周期性凹凸）。（2）涂料因素：涂料粘度偏高（＞3500mPa·s，25℃）导致刮刀剪切力不足，或涂料触变性过强（静止时粘度高，剪切时粘度下降，恢复慢）。（3）工艺参数：车速与刮刀压力不匹配（