加工紙第二章顏料涂布加工紙備料顏料分散各種助劑涂料液制備涂布機(jī)涂布干燥膠粘劑溶解壓光等表面整飾完成作業(yè)入庫溫故知新～～第三節(jié)涂料的制備Contents—第三次課第二章顏料涂布加工紙涂料的配方涂料配制的方法涂料制備設(shè)備一二三第三節(jié)涂料的制備涂料的質(zhì)量指標(biāo)四第三節(jié)涂料的制備第二章顏料涂布加工紙一、涂料的配方在涂料配方中：顏料占75%～90%，膠粘劑占10%～25%（對(duì)干物料總量）其他輔助劑按具體作用和調(diào)制情況而定。（產(chǎn)品用途，涂料制備工藝，涂布機(jī)形式等。）配方的設(shè)計(jì)主要考慮兩個(gè)主要參數(shù)：固體物含量和粘度（或流動(dòng)度）涂料一般固體量為30%～70%：30%～50%屬于低固體量涂料，50%～70%屬于高固體量涂料。根據(jù)涂布機(jī)形式、涂布速度、涂料成分及粘度而具體選擇。

第三節(jié)涂料的制備第二章顏料涂布加工紙二、涂料的制備方法（一）涂料制備方法和流程（二）顏料分散液的制備（三）膠粘劑膠液的制備（四）涂料的混合調(diào)制第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備涂料制備主要分為顏料分散液的制備、膠粘劑溶液的制備和涂料的混合三個(gè)過程，概括起來有以下三種流程：（1）顏料分散懸浮液，膠粘劑溶液分別制備，然后用涂料混合器把上述物料以及其他化學(xué)輔助劑混合調(diào)制而成。（2）顏料分散液單獨(dú)先制備好，再在涂料混合桶中直接加入膠粘劑進(jìn)行混合?；蛘呦葘⒛z粘劑單獨(dú)制成溶液，再在涂料混合桶中直接加入顏料進(jìn)行混合。（3）顏料的分散、膠粘劑的溶解和它們的混合同時(shí)在涂料混合設(shè)備內(nèi)進(jìn)行。（一）涂料制備方法和流程第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備（1）該流程用得最廣，勞動(dòng)生產(chǎn)率高?？蓪?shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，并可用電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)安全自動(dòng)配料。顏料分散桶膠粘劑溶解桶顏料膠粘劑其他涂布助劑涂料混合桶涂料液第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備（2）流程能靈活改變涂料配方，適用于多樣化小批生產(chǎn)。膠粘劑涂料液顏料分散桶顏料其他涂布助劑涂料混合桶膠粘劑膠粘劑溶解桶顏料其他涂布助劑涂料混合桶涂料液第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備（3）這種流程容易隨時(shí)變更顏料、膠粘劑的配比，適用于品種多，產(chǎn)量大的產(chǎn)品。膠粘劑涂料液顏料其他涂布助劑涂料混合桶第二章顏料涂布加工紙膠粘劑膠粘劑溶解桶膠乳型膠粘劑涂料液貯存桶涂料液貯存桶涂料供料保溫桶涂料混合桶顏料液貯存桶顏料分散液其他助劑涂料篩涂料篩涂料液機(jī)前涂料槽顏料分散槽顏料泵第三節(jié)涂料的制備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備顏料的制備就是一個(gè)研磨分散的過程。研磨后的顏料可獲得所希望的粒度；分散均勻的顏料，能使涂料有良好的加工性能，如流動(dòng)性。顏料分散液也稱白料或白料液。如購買的是成品，就直接進(jìn)行分散，制得分散液。如果進(jìn)廠的高嶺土和碳酸鈣未經(jīng)特別加工，則需將其按比例加入分散池中稀釋分散后經(jīng)過濾除砂，然后經(jīng)球磨機(jī)、砂磨機(jī)或膠體磨等研磨設(shè)備中研磨，同時(shí)加入分散劑，制成粒度合適分散良好的顏料分散液。（二）顏料分散液的制備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備瓷土粉碎機(jī)多段篩砂磨機(jī)篩選貯存分散劑等助劑清水例如：瓷土的制備流程：研磨、分散設(shè)備還可使用球磨機(jī)、膠體磨等，同時(shí)加入分散劑，在機(jī)械分散和化學(xué)分散的作用下，制成顏料分散液。第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備顏料的機(jī)械分散，是對(duì)顏料分散體加機(jī)械力，克服粒子之間的吸附和聚集作用。采用的設(shè)備是高速分散機(jī)，典型的Cowless式鋸片狀分散機(jī)如圖：第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備機(jī)械分散的顏料，一旦機(jī)械力撤消，顏料粒子會(huì)重新集結(jié)和吸附。為了避免這種再集結(jié)，在顏料的分散過程中加入分散劑，起化學(xué)分散作用。無機(jī)聚磷酸鹽和有機(jī)聚丙烯酸鹽，能使顏料粒子帶電一致而排斥；聚磷酸鹽對(duì)多價(jià)陽離子是有效的螯合劑，從而減少分散系中陽離子的濃度；有機(jī)聚丙烯酸鈉還有保護(hù)膠體的作用。干酪素膠液等非離子型分散劑主要起保護(hù)膠體的作用。第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備膠粘劑的制備過程，實(shí)際上就是一個(gè)降解和降粘過程，使膠粘劑的分子量和粘度降低，以達(dá)到使用價(jià)值。商品膠乳的濃度為50％左右，可直接用于配制涂料。需要現(xiàn)場配制膠液的是固體的膠粘劑。（三）膠粘劑膠液的制備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備在帶攪拌和加熱的溶解桶中溶解。(1)冷水泡浸20～25分鐘，開動(dòng)攪拌器，浸軟、潤脹，并換水2～3次，以除殘酸，節(jié)堿。(2)按配方加水，溫?zé)崞?，將干酪素充分?jǐn)嚢璺稚?，以免加堿后產(chǎn)生表面膠化而芯硬的團(tuán)塊。(3)加堿，以配方1為例，將磷酸三鈉和硼砂溶液加入，待溫度升到30～35℃左右，即可按配方傾入所需氨水，然后升溫15～20分鐘，在56～60℃下保溫10～15分鐘。嚴(yán)格控制pH9～10，高了分解，低則增粘；溫度過高會(huì)使?jié)舛冗^低，不應(yīng)超過70℃。1、干酪素膠液的制備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備一般制備干酪素膠液所選用的降粘劑有氨水、氫氧化鈉、碳酸鈉、硼砂和磷酸三鈉等，所選降粘劑的品種及pH值對(duì)膠液的性質(zhì)有很大的影響；因而，一般都不只用一種堿，而是兩種或兩種以上降粘劑混合使用。以達(dá)到某種性能的要求。第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備氨水溶解速度快，溶液粘度低，流動(dòng)性好，粘結(jié)力強(qiáng)，耐水性好，光澤度高，成膜透明度好，但脆弱；氫氧化鈉可使干酪素成膜強(qiáng)度高與紙的結(jié)合力強(qiáng)，柔軟性好，溶液粘度低，但無緩沖作用，pH值也不易控制，堿量稍多會(huì)使顏料變黑，粘結(jié)力下降，耐水性差。碳酸鈉在pH值10以下膠液粘度適中，膜明亮柔韌，但抗水性不良，在pH值10以上時(shí)粘度高，膜脆，易溶于水。而硼砂和磷酸三鈉等形成的膠膜抗水性能不佳，但膠液流動(dòng)性好且有防腐作用。例如：第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備部分降粘劑對(duì)干酪素的用量配方例

12345678干酪素100100100100100100100100水400400400400400400400400Na4B2O7·10H2O54.53.245.5—6—Na3PO4·12H2O6.429.620.8—7.4—6—NH4OH14.53.03.0—2366Na2CO3———8—10——第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備制豆酪素膠液的操作和干酪素相似。不同之處是：①要用強(qiáng)堿分散才能取得最大的粘結(jié)力。用弱堿溶解時(shí)，粘結(jié)力較弱。用堿量過大，或溫度過高，將產(chǎn)生凝膠化，應(yīng)注意控制溶解溫度不超過55℃，pH值7.8～8.5。②使用連二亞硫酸鈉Na2S2O4·2H2O脫色。2、豆酪素膠液的制備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備

1234567豆酪素100100100100100100100H20400400400400400400400Na2CO312———8——NaOH——3.53—3.53.8NH4OH21065.44-—8Na4B2O7·10H2O—5—3．5—6—豆酪素與降粘劑用量配比例第二章顏料涂布加工紙制備聚乙烯醇膠液可以在溶解桶中進(jìn)行。如為高水解度的聚乙烯醇，先將聚乙烯醇在冷水（聚乙烯醇：水=1:7～10）中浸泡10～15分鐘，并攪拌均勻，使其完全分散和濕潤。然后加入次氯酸鈉，使之氧化降解，并通汽升溫到90±2℃，保溫15～20分鐘，待其全部溶解變成透明溶液，降溫到60℃?zhèn)溆?。如為低水解度聚乙烯醇，在低溫下溶解性較大，遇水表面立呈半溶解狀，粒子互粘成塊，影響溶解進(jìn)行，要特別注意加料速度和溫度條件。3、聚乙烯醇膠液的制備第三節(jié)涂料的制備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備淀粉膠液的制備比較簡單，一般是先用冷水制成一定濃度的淀粉糊，然后加熱升溫至某一溫度糊化一段時(shí)間，再調(diào)至所需濃度備用。例如，MS—1涂布變性淀粉膠液的制備方法是：將MS-1變性淀粉加入冷水中，不斷攪拌10分鐘后加熱至≥85℃，糊化20分鐘，調(diào)好后的淀粉糊液濃度為30%～60%，氣刀涂布用濃度可低些，刮刀涂布用則可高些。4、涂布用淀粉膠液的制備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備先在涂料混合器內(nèi)加入少許調(diào)整水，開動(dòng)攪拌器，加入白料液（顏料分散液），再加入膠粘劑膠液，然后再加入消泡劑、防腐劑等各種助劑（有利分散、防止泡沫）。加入膠乳和緞白之前應(yīng)先用干酪素膠液分別與它們充分分散然后再和主顏料混合，最后加調(diào)整水稀釋到濃度。過程中不斷攪拌，注意不應(yīng)帶入空氣。涂料制備完畢后，要經(jīng)180～200目篩過濾，放入涂料貯存桶中備用。一般配好后應(yīng)在3～4小時(shí)內(nèi)用完，以保涂料新鮮。（四）涂料的混合調(diào)制第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備三、涂料制備設(shè)備（一）顏料分散與研磨設(shè)備（二）膠粘劑溶解設(shè)備（三）涂料混合設(shè)備（四）涂料的篩選、貯存和輸送供應(yīng)設(shè)備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備顏料粒子未達(dá)到要求，需放入分散研磨設(shè)備中進(jìn)一步研磨、分散。研磨和分散的設(shè)備有砂磨機(jī)、球磨機(jī)和膠體磨。國外還應(yīng)用微波、超聲波或氣流粉碎等先進(jìn)技術(shù)來處理。砂磨機(jī)特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，操作簡單，生產(chǎn)連續(xù)，效率高等。缺點(diǎn)：保養(yǎng)維護(hù)時(shí)間較多；并且，由于珠子大小不一，外形又不太圓，故大粒子數(shù)量較多；對(duì)原料中帶來的細(xì)砂粒，其研磨粉碎作用比球磨差，因而對(duì)原料質(zhì)量要求較高。（一）顏料分散與研磨設(shè)備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備由一個(gè)帶夾套的鋼筒體和鑄鋼質(zhì)的立式攪拌器所組成。筒的夾層是給水循環(huán)冷卻用的，以控制溫度、穩(wěn)定粘度、防止攪軸受熱變軟。在攪軸上有七、八個(gè)喇叭形攪拌翼。筒內(nèi)盛有玻璃珠或陶瓷珠，作為研磨介質(zhì)。砂磨機(jī)結(jié)構(gòu)第三節(jié)涂料的制備第二章顏料涂布加工紙第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備工作原理：工作時(shí)，經(jīng)尼龍篩(約150目)過濾的顏料混合懸浮液被顏料泵從筒底送入筒中，這時(shí)高速旋轉(zhuǎn)(1460r／min)的攪葉強(qiáng)烈攪動(dòng)玻璃珠或陶瓷珠球，混在其中的高嶺土和碳酸鈣因而受到研磨珠劇烈的摩擦和擠壓，因而使顏料粒子群被分散和磨細(xì)，研細(xì)，分散后的懸浮液從筒體上部經(jīng)尼龍濾砂網(wǎng)流出(研磨珠被隔離在網(wǎng)內(nèi))。貯存在貯存桶中。如果還要再磨，可串聯(lián)兩臺(tái)或多臺(tái)砂磨機(jī)來使用。第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備膠粘劑一般可在混合器中直接溶解，產(chǎn)量大的工廠可使用專門設(shè)備進(jìn)行溶解：即使用蒸汽夾套溶解桶，桶體由不銹鋼板制得，內(nèi)有攪拌器,桶底有傾斜面，出料口安裝在桶底最低處。（二）膠粘劑溶解設(shè)備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備1、KadyMill攪拌器該設(shè)備設(shè)有特殊的攪拌裝置，能在短時(shí)間內(nèi)完成分散、混合作用。攪拌部件是由轉(zhuǎn)子、定子、上下螺旋槳構(gòu)成。罐體夾層通水冷卻。（三）涂料混合設(shè)備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備2.芬蘭Jylaraisio公司JM型系列涂料混合機(jī):1.3~15.2m31-筒體2-攪軸3-定輪支撐管4-槳葉5-產(chǎn)柱6-橫梁7-蒸汽管8-出料口9-動(dòng)葉輪10-定葉輪第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備3.法國Cellier公司

C型涂料混合機(jī)第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備選取篩子的原則是：篩選能力大；篩選裝置易清洗；篩的破損??；篩的互換、修補(bǔ)簡便；不易產(chǎn)生故障；排渣方便。（四）涂料的篩選、貯存和輸送供應(yīng)設(shè)備第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備國內(nèi)目前使用的是振框式篩和振動(dòng)式圓篩，篩網(wǎng)材料有尼龍、聚酯、不銹鋼和銅網(wǎng)等。振動(dòng)式篩結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，清洗和維修也方便?！m應(yīng)低濃度、低粘度涂料的篩選。適用于高濃度、高粘度物料的篩選裝置，具有代表性的是Sweco篩、Kason篩和Celco篩。第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備Sweco型篩選機(jī)

1-固定電機(jī)螺栓2-篩布3-環(huán)箱4-上篩框5-下出料口6-好料7-電機(jī)8-底座9-上出料口（渣）10-上壓鉈11-中篩框12-平臺(tái)13-彈簧14-下壓鉈15-壓鉈相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可兩段或兩段以上篩選，網(wǎng)目依次增加第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備Ronningen篩，具有在線過濾的特征，一般安裝在涂布機(jī)之前，適于處理高濃度（含固量最大70%）高粘度（最大70Pa.s）的涂料。不直接與空氣接觸，所以涂料不產(chǎn)生泡沫。第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備四、涂料的制備指標(biāo)（一）涂料的顏料容積比（二）涂料的固體物含量（三）涂料的pH值（四）涂料的保水性（五）涂料的流平性（六）涂料粒子的帶電特性第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備顏料容積比，又稱涂料體積比，是指涂料中顏料容積對(duì)涂料總?cè)莘e之比。顏料容積比=顏料容積比是影響涂料流動(dòng)特性的主要因素之一。容積比越大，顏料粒子間的影響越大，對(duì)涂料流動(dòng)性影響也越大。（一）涂料的顏料容積比第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備涂料固體物含量是指涂料中各主要成分的絕干總量與涂料液總質(zhì)量的百分比：固含量高，含水量就低。有利于減小干燥負(fù)荷，從而可節(jié)能提速。涂料固含量一般為30%～70%，其中30%～50%為低固含量，50%～70%為高固含量?，F(xiàn)在又把固含量大于65%的涂料稱為高濃涂料。固含量越高，流動(dòng)性越差。因此，調(diào)制高濃低粘涂料是當(dāng)前重要的研究課題。涂料固含量=（二）涂料的固體物含量第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備各種涂布方式的固含量和涂料粘度要求涂布方式固含量/%粘度/mPa·s涂布量/(g/m2)氣刀計(jì)量棒刮刀30~4035~5550~6025~50050~5001000~400010~303~78~15第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備調(diào)制好的涂料液，其pH值應(yīng)保持在8～9的范圍，這樣其粘度適中，涂料的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，粘結(jié)力以及涂布紙的質(zhì)量和穩(wěn)定性能較好。如果pH值較低，會(huì)使涂料中的蛋白質(zhì)膠粘液粘度增大，從而導(dǎo)致涂料的流動(dòng)性和穩(wěn)定性變差。而pH值高于10，會(huì)加速蛋白質(zhì)類膠粘劑的降解?？梢杂脡A、酸和粘度調(diào)整劑來調(diào)節(jié)其pH值使之達(dá)到要求的范圍。（三）涂料的pH值第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備涂料保水性是指涂料保持其自身水分的能力。在涂布過程中，由于涂料與紙基間的水分差而引起水的遷移，先是水向紙基擴(kuò)散，干燥過程中又向涂層表面移動(dòng)。水遷移過多，造成涂層膠粘劑的減少和分布不勻，從而影響涂層強(qiáng)度和性質(zhì)。涂料保水性是決定這種遷移的重要質(zhì)量指標(biāo)。（四）涂料的保水性第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備

影響涂料保水性的因素有很多。與涂料中各組分的親水能力有關(guān)，親水能力強(qiáng)，涂料保水性高。例如：干酪素、豆酪素，羧甲基纖維素、羥乙基纖維素，聚乙烯醇，丙烯酸等作為涂料膠粘劑，涂料的保水性都較好。淀粉的保水性較低，但經(jīng)變性后的淀粉，親水性增大，涂料保水度也提高了。合成膠乳是憎水性膠體，如果用量較大，其涂料保水性就不好。第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備顏料的種類和粒度對(duì)涂料保水性也有影響。顏料的水化度越高，含水量就越大，粒度越小，水化度也越高，所制成的涂料的保水度也越高。顏料粒度過細(xì)，親水性高分子膠粘劑過多，其保水性過高又導(dǎo)致涂料的粘度過高，將使涂料液不易滲入紙頁，影響涂層與紙頁的粘結(jié)強(qiáng)度，且不利于涂層的干燥。相反，過低的保水性，會(huì)使涂料液的水分過多滲入原紙而降低其濕強(qiáng)度。涂料液涂于紙面時(shí)，由于表面張力作用使涂布面逐漸形成平整、光滑和均勻的涂料面的特性稱之為涂料的流平性。涂布上料時(shí)，總會(huì)產(chǎn)生一些條痕，如涂料的流平性好，經(jīng)過一定時(shí)間可自行流平，使條痕消失。如在液層塑化前，涂層不能流平，也就得不到平整涂布面。（五）涂料的流平性第二章顏料涂布加工紙第三節(jié)涂料的制備第二章顏料涂布加工紙流平的推動(dòng)力是表面張力，它有使涂層表面積收縮至最小的趨勢(shì)。涂料粘度低而易于流動(dòng)，涂布量大而不易立即失水增濃，表面張力大，都有利于流平。第