提高原纸本身的表面强度

还可以通过使涂料中胶粘

剂向原纸中适当迁移来解决

这需要涂料配方中的胶

粘剂用量高一些

并控制好涂料保水性和原纸的吸收

性之间的协调关系。

3 . 4

　均一性

涂层中各涂料成份的均一分布

特别是胶粘剂的

均一分布

将影响到涂布纸的性质。胶粘剂容易随水

分迁移

在干燥过程产生胶粘剂分布不均现象。例如

原纸的不均一吸水常常会引起胶粘剂在水平方向的分
布不均

这也是印刷时引起色调不匀的主要原因。干

燥过快和原纸的吸水性还会引起胶粘剂在涂层的

向分布不均

导致涂层的顶层和底层偏多。胶粘剂的

分布不均会降低涂布纸的强度

不过

胶粘剂适度地向

顶层迁移

促进胶粘剂在表面的均一分布

对降低印刷

的色调不匀有很好的效果。

实践证明使用凝固速度快、

玻璃化温度低

同颜料

相互作用较强的胶乳能提高胶粘剂在涂层表面的均匀
分布。相对来说

淀粉的效果要差一些

它比胶乳更容

易迁移

当淀粉和胶乳同时存在时

淀粉还会促进胶乳

的迁移。此外

提高涂料的固含量

加快涂料的凝固也

能提高涂层的均一程度。不过因为胶粘剂分布不均而
引起的印刷色调不匀

仅靠涂料的配方是不能解决的

要综合考虑干燥条件等各种因素的影响。

　涂布方式的改进

4 . 1

　薄膜涂布

薄膜涂布起始于

世纪

年代

它克服了传统

辊式涂布在未涂高级纸纸机车速的限制

并且适用于

各种表面处理

[ 9 ]

被广泛用于低定量涂布纸的高速涂

布。

FCO (

膜涂布胶印纸

)

、

M FP (

纸内整饰颜料化纸

)

、

M FC(

机内整饰涂布纸

)

和

Bito ko (

日本的

L WC ,

单面

涂布量小于

6g/ m

)

就是采用这种涂布方式生产的。

在过去

年中

计量施胶压榨已成为现代的膜转移涂

布装置

是生产高附加值含机浆纸种的关键设备

预计

量膜涂布提供了仿形施涂工艺

有很好的纤维覆盖性

能

甚至在低定量、

高填料量的涂布中也能保持良好的

运行性能。定量为

～

60g/ m

通过软压区压光后有

较高的光泽度和平滑度

并且松厚度好

可获得高不透

明度。

4 . 2

　刮刀涂布

近年来

刮刀涂布的上料方式开始向喷泉式上料

转变

这样由给料辊产生的压区压力已不复存在了

所

以减少了涂料渗入原纸的量

在涂布量相同的情况下

涂层覆盖相应会更好。在新式的喷泉上料系统中

特

殊设计的喷嘴有两个湍流混合室

能够均匀地把涂料

喷涂到纸页表面

然后用刮刀或刮棒计量。不过

这种

上料系统对涂料中的气泡特别敏感

涂料中的气体含

量过高会在涂布纸表面产生漏涂现象

所以需要在涂

料的供给过程中配制除气装置。

4 . 3

　喷雾涂布

喷雾涂布技术是使用喷嘴直接把涂料喷向原纸的

非接触式涂布

它在

1994

年就开始第一次中试试验

了

因为喷雾方面的难题

直到

1999

年末才正式建造

了生产规模的中试机器

[ 9 ]

。它同传统的刮刀涂布、

辊

式涂布有很大不同。由于和纸页没有直接的机械接
触

即使在较低的涂布量下

也能达到对纸页的良好覆

盖。某公司开发的喷雾式涂布机运行范围广

单面涂

布量可以在

0 . 2

～

35g/ m

范围内

并且可以两面同时

涂布

对原纸强度要求低

不需要更换刮刀、

刮棒

效率

高

成纸白度和平滑度也比膜转移涂布纸的高

[ 10 ]

。

4 . 4

　帘式涂布

[ 11 ]

帘式涂布与喷雾涂布类似

是又一种非接触式涂

布。因为没有像刮刀涂布或上料辊那样直接接触原纸
的部件

既减少了摩擦和断纸

又减少了涂料向原纸内

部的渗透

在相同的涂布量下

提高了对原纸的覆盖。

涂料几乎是全量涂布

涂布量由供料泵的流量直接控

制。帘式涂布的供料系统、

耗用能量相比以往的涂布

都大幅度地减少了

成为最引人瞩目的涂布系统。

　涂布颜料的发展趋势

5 . 1

　颜料粒子的微细化、

分布窄小化

近年来

出现了超细研磨碳酸钙

精细高岭土等窄

粒径分布的工程颜料

正在向微细化、

分布窄小化发

展。因为窄粒径分布的工程颜料有最佳的颗粒尺寸分
布和透气度

不仅能改进不含磨木浆涂布纸的光学性

能和印刷性能

对于含磨木浆的低定量涂布纸

工程高

岭土也已经得到了公认

[ 12 ]

。窄粒径分布的

GCC

涂布

以后

涂层的湿孔隙率较大

脱水较快

其物理性能和

光学性能都大大地提高了。超细碳酸钙颗粒细小、

均

匀

对纸机的磨损小

同时也提高了纸张的白度、

强度、

不透明度和平整光滑性

还赋于纸张良好的折曲性、

柔

软性

以及对油墨和水的良好吸收性

有趋势取代价格

较贵的钛白粉

[ 13 ]

。

5 . 2

　优化各种颜料的组合

研究表明

精细高岭土只能产生较高的光泽度

而

没有好的印刷光泽度。这可能是因为精细高岭土产生
了微细孔隙涂层的原因。据测量

精细高岭土涂层的

孔隙直径小于

0 . 05

m ,

同样精细研磨碳酸钙单独使

用时光泽度和印刷光泽度都很低。可是当把这两种颜
料混合在一起时

能够得到很好的光泽效果。两种精

细颜料相互协调、

互相补充

获得了良好的、

有效的涂

层性能。窄粒径分布的颜料组合

也为扩大涂层孔隙

分布的范围提供了可能

从而保持光泽度和光学性能

的同时

提高印刷适印性

[ 14 ]

。

5 . 3

　纳米技术的应用

涂料加入纳米材料以后

可以显著提高涂膜的机

械强度、

附着力、

防腐性能、

耐光性和耐候性或其它特

殊性能。美国很早就把纳米碳酸钙用于造纸涂料等方
面

;

英国也侧重于在涂料方面的应用

[ 15 ]

。我国的华东

化工学院已经成功地把改性后的纳米碳酸钙应用到纸
张涂布用的胶乳中

发现对纸张的老化性能有较明显

的改善

纳米碳酸钙的隔热效果较好

对紫外线有一定

的吸收。波耳固体物理所的实验也发现涂有纳米材料
的低定量新闻纸不发黄、

发脆

而不涂纳米材料的新闻

纸则发黄、

发脆

[ 16 ]

。

此外

纳米材料还可以用于彩喷纸、

照相纸等涂布

纸表面

防止光的反射

增加画面的清晰度和逼真性。

但纳米材料的破碎、

分散、

凝聚一直是问题

如果解决

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　2004 年　第 3 期　　　　　　　　　　

《黑　龙　江　造　纸》　　　　　　　　　　　　　　　　　　