图 3　涂料配方中复合胶粘剂的优化

布运转性及保水性与原配方完全吻合 ,不存在运转
性能及涂布纸质量问题 ,大大降低了生产成本。

同样 ,通过流变性能分析优化涂料配方 ,使预涂

涂料配方在较高的固含量下具有较低的高剪切黏
度 ,如图 4所示。

图 4　优化涂料配方 ,提高固含量

工厂实践表明 ,通过上面对涂料配方的优化 ,既

提高了涂料固含量 ,又改善了涂料流变性 ,大大降低
了生产成本 ,使工厂获得了明显的经济效益 :涂料成
本降低了 10

左右 ; 涂布干燥所需能量降低了

50 kW h / t;涂布机运行速度由 900 m /m in 提高到

1 200 m /m in,运行速度提高了 33

。

以上试验数据表明 ,在不影响涂布运行性及涂

布纸质量的前提下 ,通过对涂料流变性能的分析 ,合
理优化涂料配方 ,可以大大降低生产成本 ,提高经济
效益。

3. 2　分析涂料组分对流变性能的影响 ,优化原料

选择

　　纸张涂料的组分非常复杂 ,颜料、

胶粘剂及其他

诸多微量助剂的使用都会给涂料流变性能带来影
响 ,通过流变性能的分析 ,合理选用原料可以改善涂
布运行性 ,提高涂布纸质量

[ 6

7 ]

。图 5为窄粒径分布

(即通常所说的工程颜料 )与宽粒径分布颜料的全

剪切速率范围内的流变性能比较。

从图 5中可以看出 ,在较低的剪切速率范围内 ,

图 5　颜料粒度分布对超高剪切黏度的影响

两种颜料的流变性能差别不大 ;但随着剪切速率的
提高 ,尤其在剪切速率超过 5 ×10

- 1

时 , 2 种颜料

的流变性能明显不同。窄粒径分布颜料的流变性能
要比宽粒径分布颜料的流变性能差。因此 ,虽然窄
粒度分布颜料可以提高涂布纸光学性质和涂层覆盖

性 ,但却损害了流变性能 ,尤其在高速刮刀涂布中 ,
由于涂料受到高速剪切作用 ,有可能会引起涂布运
转性问题 ,影响涂布纸质量。

图 6为高速刮刀涂布中合理的粒度分布与不合

理的粒度分布所引起的涂料流变性能的变化。

图 6　粒度分布对涂布运行性的影响

实验结果表明 ,采用粒度分布不合理颜料配置

的涂料 ,高剪切流变性能较差 ,在高速刮刀涂布过程
中 ,纸页易断头 ,且易产生刮刀痕等。而颜料粒度分
布合理的涂料则流变性能较好 ,不断头 ,刮刀压力较
小 ,涂布质量较好。

另外 ,其他涂料组分的改变都会引起涂料流变

性能的变化 ,如胶乳的类型 ,辅助胶粘剂的类型及用
量 ,流变性改进剂等 ,生产中在涂料配方发生变化时
应仔细分析它们对涂料流变性能的影响 ,以避免涂
布问题的发生

[ 8 ]

。

3. 3　预测涂布刮刀痕的产生 ,提高涂布纸质量

涂布刮刀痕的产生在很大程度上与涂料流变性

能有关 ,通过对涂料流变性能的分析可以预测涂布
刮刀痕的产生

[ 9 ]

。图 7为不同回流时间后的涂料流

变性能分析 ,通过其可预测刮刀涂布问题的产生。

从图 7中可以看出 ,新制备的涂料在高剪切速

率时具有很好的剪切稀化作用 ,流变性能良好 ,涂布
运行性及涂布纸质量很好。随着涂料回流时间的增

・

造纸化学品

第

卷