1、顏料涂布紙的干燥,一、 干燥的基本原理,涂布紙干燥時，涂層和原紙同時發(fā)生能量和質(zhì)量的轉(zhuǎn)移。原紙從涂層中吸收水分和膠粘劑等介質(zhì)，而使涂層的結(jié)構(gòu)由于介質(zhì)的損失而不斷地變化。 干燥開始時，蒸發(fā)作用發(fā)生在涂層的表面上。隨著干燥過程的進(jìn)行，蒸發(fā)區(qū)就逐漸向涂層和原紙內(nèi)部擴(kuò)展。與此同時，熱量通過邊界層向涂層和原紙內(nèi)部傳遞。整個過程一直進(jìn)行到?jīng)]有更多的游離蒸汽從涂層和原紙內(nèi)部上升到表面，并蒸發(fā)到空氣中為止。在這個過程中，因水分的擴(kuò)散是在內(nèi)部進(jìn)行的，故被稱為“內(nèi)部干燥”。,圖4-18。涂布干燥的三個階段,影響干燥速率的因素: 原紙的性質(zhì) 涂料的性質(zhì) 涂層厚度 干燥溫度等。,三、干燥器,干燥器不僅需要具有除去水分

2、的能力，而且要求不損傷產(chǎn)品的品質(zhì)（如印刷性等），能夠全幅均一干燥，而且干燥的程度能充分的控制，也就是說紙頁在干燥時不應(yīng)該產(chǎn)生卷曲、皺褶、永久變形、張力瞬變等現(xiàn)象。,干燥器所用的加熱方法有： 飽和蒸汽和過熱蒸汽加熱 煤氣直接加熱或間接加熱 燃燒油類間接加熱 電加熱和紅外線加熱等。 這些方法均是以空氣為載熱體，加熱后再用以干燥涂布紙。,我國現(xiàn)用的涂布紙專用干燥器有： 垂簾式干燥器 橋式干燥器 氣罩式干燥器 氣墊式干燥器 紅外線干燥器 烘缸干燥器 其中橋式干燥器是目前使用較多的一種干燥器。,強(qiáng)風(fēng)干燥，烘箱 在干燥區(qū)涂料中水份被蒸發(fā) - 比如水份從15-20%降到3-6% - 水份移去180 l/mi

3、n 干燥中 - 纖維收縮 - 水相和涂料成分流動 - 水蒸發(fā)和冷凝 - 空氣流動濕度高,強(qiáng)風(fēng)干燥, 一面空氣干燥，高效，高干燥率 高強(qiáng)度空氣干燥取代紅外線 最大紙幅寬度10.5 m 最大溫度450C 最大風(fēng)速60 m/s 一面干燥 適合所有車速 適合所有紙種 適合新機(jī)器和改造機(jī)器,強(qiáng)風(fēng)干燥噴嘴 比浮動噴嘴高25%的熱傳遞 表面熱傳遞高 更好的噴嘴配置，直接吹風(fēng)產(chǎn)生動蕩，熱傳遞更好。 運(yùn)行性能好,強(qiáng)風(fēng)干燥應(yīng)用 應(yīng)用于所有紙種涂布站之后 取代紅外線干燥 干燥質(zhì)量優(yōu)于紅外線干燥, 單面和雙面干燥 蒸汽/瓦斯加熱 控制參數(shù):風(fēng)速和溫度 - 蒸汽加熱溫度160-170 C - 瓦斯加熱300-400 C

4、 - 風(fēng)速40-60 m/s 干燥能力10-30 (150) kg/h/m2,圖4-19。氣浮干燥器流程圖,圖4-20。 Impingement 干燥裝置,圖4-24 雙面氣浮干燥器剖面圖,圖4-25 氣相紅外干燥示意圖,圖4-26 烘缸干燥,顏料涂布紙的整飾及性能 顏料涂布紙的整飾方法，包括超級壓光、軟輥壓光、拋光、磨光等，其中絕大多數(shù)印刷涂布紙，主要是經(jīng)過超級壓光處理。,一、 超級壓光,從涂布機(jī)上（已經(jīng)干燥好的）出來的紙張，它的表面多是粗糙不平整的，造成這種表面粗糙不平整的原因主要是由于涂布原紙表面凹凸不平，既使涂上涂料后，雖在某種程度上會起彌補(bǔ)作用，但畢竟不能完全消除不平整現(xiàn)象；另一方面

5、，涂料層雖經(jīng)涂布設(shè)備的涂平和均整，但也只是初步的，從整個紙幅來看，仍然是不平滑和沒光澤的，涂層也是不夠緊密的。而這些特性卻恰恰是涂布紙所必須要具備的。 為了制得光滑、緊密而表面平整的涂布紙，進(jìn)行超級壓光是很有必要的。,影響涂布紙超級壓光效果的因素 紙的定量和紙的濕含量， 壓光機(jī)的輥子數(shù)目和溫度， 輥間的線壓力， 紙粕輥填充物的機(jī)械物理性質(zhì)， 涂布紙涂層的塑性、顏料和膠粘劑的品種， 膠粘劑對顏料的比率等。,第二節(jié) 軟輥壓光,經(jīng)軟輥壓光整飾的紙，不僅光澤平整，其緊度也是均勻的，因而在印刷時，油墨在全幅得到均勻的滲透，不會產(chǎn)生深淺不同的斑點。,經(jīng)軟輥壓光整飾的紙:光滑平整，緊度均勻，印刷時油墨在全幅

6、得到均勻的滲透，不會產(chǎn)生深淺不同的斑點。 經(jīng)剛性壓光后的紙：厚度一致，原來紙面凸出的部分被壓平，局部緊度較高； 經(jīng)軟輥壓光后，紙張凹凸部分被展平，厚度雖仍有差異，但緊度卻是一致的。 剛性壓區(qū)，線壓高，纖維被壓潰，破壞了纖維間的結(jié)合，紙頁強(qiáng)度下降，而軟輥壓區(qū)，其壓力相對柔和，在剪切力作用下，同時又受高溫輥面的熨燙塑化，提高了光澤度和平滑度。,實踐證明，剪切力的作用，對提高光澤效果大于提高平滑度。經(jīng)軟輥壓光，紙頁被壓實，纖維之間結(jié)合得更好，成紙強(qiáng)度也較好。 一般情況下，抗張指數(shù)較剛性壓光可增加15%，從而有可能減少長纖維配比，并保持原有強(qiáng)度，顯然這是降低成本的潛在力。,軟輥壓光原理 軟輥壓光的作用

7、原理如下：一根冷硬加熱鑄鐵輥和一根可控中高彈性輥組成一個壓區(qū)，在加壓時，因接觸處弱性輥面變形而形成面接觸，故單位表面壓力較低，紙張表面受到溫和的處理，所以紙張整飾均勻，松厚度損失少。按輥徑大小、輥面包復(fù)材料硬度以及所施輥壓力的不同，軟輥壓光的接觸面寬可達(dá)510mm，為機(jī)械壓光的10倍，其單位壓力一般為2040N/mm2。即使軟輥壓光的線壓較高，其單位壓力也不過是機(jī)械壓光的1/31/4。,校正前橫幅厚度分布,校正后橫幅厚度分布,橫幅分區(qū)控制加載,軟輥壓光有以下優(yōu)點 （1）壓出的紙緊度均勻。 （2）即使紙張勻度不好，其不透明度可得到改善，并消除色斑。 （3）印刷時油墨吸收性良好。 （4）有可能使成

8、品有較高的水分。 （5）改善了紙張松厚度，并保持挺度的穩(wěn)定性。 （6）在單臺機(jī)生產(chǎn)不同品種時，對各種紙的質(zhì)量有不同要求時，有可作不同整飾的靈活性。 （7）因纖維不受強(qiáng)烈擠壓，紙頁強(qiáng)度好，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。 （8）消除了兩面差。 （9）可在機(jī)壓光，不需要第二次機(jī)外超壓。,第三節(jié) 顏料涂布紙的性能,顏料涂布紙的最重要的性能是白度、不透明度、平滑度、整飾性、油墨接受性，油墨保持和拉毛強(qiáng)度。,一、 涂布紙的亮度,影響亮度的因素：主要是涂料組成，如顏料、膠粘劑和化學(xué)助劑，以及涂料配方中各種用料的相對比例。粒子細(xì)小、高亮度的高嶺土，碳酸鈣，二氧化鈦等可賦予紙以高亮度。合成膠粘劑比天然膠粘劑有更好的色澤，膠

9、粘劑用量低有利于增加紙的亮度。,二、 涂布紙的不透明度,影響不透明度的主要因素是顏料、膠粘劑、顏料和膠粘劑的相對比例，原紙、原紙覆蓋率及整飾度。適于提高不透明度的白色顏料的最佳粒徑為0.20.35m，它們均勻排列與涂面平行。 大多數(shù)其它的常用涂布顏料，在不透明度方面彼此不相上下，所以增加它們的遮蓋能力的僅有辦法是通過粒徑的最優(yōu)選擇。 增加涂布量，如提高涂料固含量，使用分層高嶺土，進(jìn)行兩次涂布等方法皆有利于不透明度的提高。如前壓光項中所述；過大的壓力或地高的整飾能導(dǎo)致涂層的透明和不透明度相應(yīng)降低。,三、 涂布紙的平滑度,平滑度和壓光的關(guān)系最密切。平滑度取決于可壓縮性，首先是原紙的可壓縮性，其次才

10、是涂層的可壓縮性。涂料配方中顏料種類以及膠粘劑的種類和用量是直接影響壓光后涂層塑性形變的重要因素。恰到好處的涂層覆蓋、適宜的涂布量以及通過壓光，易于壓成均一厚度的，可壓縮性是提高平滑度的先決條件。,四、 涂布紙的整飾性,影響顏料涂布紙光澤的因素是顏料的直徑、粒子的形狀、粒子的定向性、膠粘劑的種類和用量、涂布量及原紙的覆蓋程度。高形態(tài)比的細(xì)粒顏料易于定向和緊密地充填一起，因此能產(chǎn)生有高光澤可能的微觀平滑表面。反之，大粒子顏料易于突出表面而降低光澤度。高的天然膠粘劑用量通常對光澤不利，而多數(shù)膠乳能增加光澤。涂布紙覆蓋的完美性與光澤有非常重要的關(guān)系。,五、 涂布紙的油墨接受性,油墨接受性和油墨吸收性是顏料涂布印刷兩項非常重要的性能。 許多因素影響涂層表面的油墨接受性和油墨吸收性，但最重要的是涂料中膠粘劑的百分比。膠粘劑對顏料的比愈小，油墨接受性和油墨吸收性愈高。顏料和種類是影響油墨接受性的另一重要因素。具有高顏料容積的（充填較低的）顏料，如沉淀碳酸鈣、熱加工的高嶺土（