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不干胶之:离型纸特种涂布技术

发布日期:2021-02-25

         不干胶的原纸经涂布、压纹、整饰、复合等后加工,可提高其外观质量和使用性能。一般来说,对特种纸进行涂布后加工,可以满足以下需求:改善纸张的表面性能和光学性能,提高纸张的印刷适性;着色和压花,提高纸的装饰效果和使用价值。改善纸张的机械性质;作为特殊涂布纸的预涂层。


涂布是一个连续的生产过程,涂布机中最重要的是涂布头。涂布头即涂敷涂料部分。按照涂布机的布置,涂布方式分为机内涂布和机外涂布,机内涂布指涂布机安装在纸机干燥部之后,在抄纸同时完成涂布操作。机外涂布指的涂布机单独设置,与纸机分开作业。根据涂布机的不同,主要分为辊式涂布、气刀涂布、刮刀涂布、浸渍涂布、膜转移涂布、帘式涂布等。


1、辊式涂布


(1)压榨辊式涂布头


压榨辊式涂布头由双辊或三辊组合。两辊式涂布头又分为水平辊式、垂直辊式和倾斜辊式2种。压榨辊式涂布通过间隙上料装置,控制涂布量。涂布辊将涂料转移到纸幅上。纸幅上涂料量多少,由涂料与纸幅、涂料对徐布辊的亲和力;涂料的粘度;纸幅的吸收性以及纸幅与涂布辊相对速度和辊筒之间压力等因素决定。该型式徐布可作表面施胶等。


(2)逆转辊式涂布头


逆转辊式涂布头能计量,能使涂料到纸页上前被匀整。逆转辊式涂布机通常由3-4个滚筒构成,各辊均做同向回转。涂布头运转速度较快,可达300m/min。可处理各类涂料(包括溶剂性与高温热溶涂料),对涂料粘度、涂布量使用范围大。此型式可应用于粘胶涂布、聚乙烯醇、压敏胶涂布等。涂布量控制可通过调节涂布辊和计量辊间隙(一般0.25-0.65mm);也可调节涂布辊与纸幅间相对速度来控制。该型式可生产:自粘标签纸、热敏转移贴花纸,艺术壁纸等。


(3)凹印辊式涂布头


该涂布型式具有车速高(可达600m/min)、涂料粘度范围大(0.01-16Pa·s)涂布量精确等优点。涂布量与凹印辊辊面网点形状和目数、涂料粘度、固含量、涂布速度、辊之间线压力以及纸的吸收性和平滑度有关。当原纸和涂料确定之后,线压力和辊面网点形状和网线目数是决定因素。缺点是辊筒的网点形状确定后,对涂料的黏度和流变性要求比较高,同时对网点雕刻的精度要求也较高。该型式常用于生产票证纸、印花转印纸、防水纸、贴面纸、水松纸等。


(4)门辊涂布头


门辊涂布机在国外曾作高速纸机的机内表面施胶,后作机内涂布。涂料固含量可达60%,车速可达900m/min。特点是:涂布辊和内外门辊直径大、刚性好,可在相对高的车速下涂布。其计量装置不接触纸页,对原纸强度要求较低。缺点是当涂料膜分离时会存在不稳定性,特别是涂布量较高时容易产生橘皮花纹问题。门辊单面涂布量通常为3-8g/m2目前多用于低定量涂布印刷纸。


2、气刀涂布


该涂布型式是应用最普遍的一种,适应性广。工作原理是由涂布辊将过量的涂料涂布于原纸表面上,然后利用气刀喷射出的气流将多余的涂料吹去,达到所要求的涂布量,同时将涂层吹匀。吹落的涂料随气流进入涂料收集槽,经处理后循环使用。涂布量取决于气刀与纸幅的距离(一般刀距2-8mm)、角度、气刀风压、运纸速度和涂料粘度等。一般车速可达100--400m/min,涂布量10-20g/m2,涂料粘度50-400mpa·a,固含量30-50%。其优点:对原纸适应性强,不管原纸横幅定量波动或表面不平整,都能使涂层达到均匀、平滑,操作容易;涂布量大,有利提高涂层表面质量;适应涂料粘度不同要求。由于气刀气流能量有限,仅适用生产低固含量、粘度较低涂料。另外气刀高压空气需净化。此型式涂布头适用于生产涂布印刷美术纸、涂布纸盒纸板、无碳复写纸、照相纸、艺术充皮纸等等。


3、刮刀涂布


该涂布型式已成为主要涂布方式之一。与气刀涂布相比,固含量高(可达50-70%),干燥效率高,车速高,产品质量好,涂层表面不受原纸粗糙度影响,平滑度高。刮刀涂布有:硬刃刮刀、软刃刮刀和刮辊式。刮刀涂布的原理是利用上料辊或涌泉式系统向原纸上转移足够多的涂料,然后利用刮刀进行计量和整饰。


硬刃刮刀,将过量涂料从纸面上刮下,使徐层平滑。控制涂布量精度低,涂层易出现刮刀条纹。适用车速较低,涂布量较大的纸张涂布。


软刃刮刀涂布头,有拖刀式、斜角软刃刮刀等型式。一般车速达300-600m/min;涂布量8-25g/m2;涂料粘度达1-5pa·s;固含量50-70%。刮刀用0.27-0.65mm弹簧钢制成,刀与衬辊切点夹角于60°,通常取45°。


刮辊式,多用于有机溶剂涂布和二次涂布时的底涂。刮辊安装在特殊支架,刮掉多余涂料。刮辊通常为镀铬细钢棒,直径3-10mm,旋转速度10-20r/min。可消除刮刀口易夹留杂质的缺点,但涂布量小。


4、浸渍涂布加工


浸渍涂布加工是使原纸浸渍吸收胶乳、树脂、油类等化工药剂,使纸张获得防水、防火、耐磨、增强、防潮、绝缘等特殊性能要求。


下图是常用浅盘式浸渍槽。浸渍辊、槽均用不锈钢制作,防锈。槽或辊可升降,便于引纸。挤辊由胶辊和镀铬辊组成,压力可调。胶辊需作离型处理,防乳胶粘辊。含浸后进入干燥部。为防止进入干燥部粘烘缸。可先用远外红线预热,后进入烘缸部。烘缸组的第一个烘缸也须作离型处理(镀铬或包特氟龙处理)。


5、膜转移式涂布


发展最好的涂布方式之一。计量的涂料以均一的薄膜形式转移到上料辊表面,通过辊压再转涂到原纸,并引入密封刮刀和刮棒技术。优点:对纸幅作用力低、涂层覆盖性好。缺点:计量棒压区涂料飞溅及转移区涂料雾化、会产生橘皮纹等。


6、帘式涂布


是非接触式涂布,涂布量由供料泵的流量直接控制。优点:机械结构简单,活动部件少,操作维护费用低;仿形涂布效果好,涂层均匀,有利于在低涂布量下实现高的涂布质量。对原纸强度要求低,生产效率高。运行固含量可达65%,可在涂布速度1400-2000m/min下稳定运行。运行成本低。可应用于喷墨打印纸、热敏纸、无碳纸、不干胶标签等。缺点:不易实现低车速低涂布量,涂料抗拉伸形变不足,涂料含气量不易控制等。 


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