[發明專利]一種用于提高簾式涂布幕簾穩定性的方法

有效

• 申請號: 201010231782.1
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN102337705A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 劉金剛;孫軍;王比松;胡云
• 申請（專利權）人: 中國制漿造紙研究院
• 主分類號: D21H19/60
• 分類號: D21H19/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種增稠劑在造紙涂料領域的應用。具體是將PVA作為增稠劑在以顏料為主的簾式涂料中應用，以提高幕簾穩定性。

背景技術

近幾年來，隨著經濟和技術的發展，人們對涂布紙的需求量越來越大，對涂布紙的質量要求越來越高。涂布技術的不斷發展使得傳統涂布方式如刮刀涂布方式、膜轉移涂布方式等的涂布車速得到了顯著的提高。與此同時，高車速下各種涂布方式會暴露出一些運轉性問題和一些紙病問題。例如在刮刀涂布方式中，高車速會增加刮刀的壓力負荷、加速刮刀磨損；會出現涂布刮痕，造成廢品率上升和涂布均勻性差等問題。對于膜轉移涂布方式，高車速會造成壓區涂料飛濺及轉移區涂料霧化、產生橘皮紋等問題。

簾式涂布作為一種非接觸式的涂布方式得到了迅速的發展。簾式涂布是采用預計量法來進行精確涂布的一種涂布方式，在提高涂布速度的同時避免了刮刀和膜轉移涂布過程中出現的運轉性及紙病問題。其特點是自由下落的幕簾對涂布原紙產生沖擊，在高的沖擊速度條件下對表面不規則的紙幅施涂一層液體薄膜，形成均勻的涂層。簾式涂布方式中，幕簾穩定性是影響涂布運轉性和涂布質量的重要因素。幕簾穩定性差會造成幕簾斷裂，致使涂布過程無法正常進行。

簾式涂布中涂料流量、涂布車速、涂料延展黏度等是影響幕簾穩定性的一些主要因素。以顏料為主的常規涂料應用在簾式涂布中，由于涂料延展性差，簾式涂布時幕簾極易破裂，這就要求幕簾必須擁有足夠好的抗拉伸能力，也就是涂料要有很好的延展黏度。在一定條件下，幕簾的穩定性會隨著延展黏度的增加而穩定。涂料的延展黏度可以通過高剪切黏度測試儀ACAV進行測試，同時，在生產中也可以通過簾式涂布幕簾的最小可操作流量來反映涂料的延展特性，即最小可操作流量越小，幕簾的穩定性越好。如何通過適當增加涂料延展黏度來提高幕簾穩定性是需要解決的問題。

發明內容

以顏料為主的造紙涂料利用簾式涂布方式進行涂布時，由于涂料延展性差，簾式涂布時幕簾極易破裂，這就要求幕簾必須擁有足夠好的抗拉伸能力，也就是涂料要有很好的延展黏度。本發明通過改善涂料的延展特性，即在涂料中加入PVA作為增稠劑，在以顏料為主的簾式涂布中的應用，來提高幕簾的穩定性。其特征在于增稠劑PVA的用量大；涂料的延展黏度隨著增稠劑PVA用量的增加而增大，而且隨著用量的增加，加入了增稠劑PVA的涂料的延展黏度增加的幅度逐漸增大。增稠劑用量的增加利于簾式涂布幕簾穩定性能的提高，同時可以提高幕簾同紙幅接觸時的抗拉伸能力，利于提高簾式涂布的運轉性能。通過增稠劑PVA的加入，可提高Euler數在2以上，最小可操作流量降低了36.5％，明顯改善幕簾的穩定性。

涂料中通過加入PVA，提高延展黏度，在低涂布速度下，如涂布車速150m/min～800m/min、涂布量在10～20g/m²情況下，可以獲得穩定的幕簾，保證簾式涂布的正常運轉。本發明充分體現了增稠劑PVA的用量大，用量范圍對100份顏料的用量為1.5～3.0份，所用PVA的醇解度88％～99％，聚合度為1700。本發明所用涂料為水性涂料，以重鈣和瓷土作為主要顏料，顏料＜2μm粒徑質量百分比分別為95％和96％。涂料中，重鈣和瓷土比例范圍為100∶0～60∶40；膠乳對100份顏料的用量為15份；分散劑用量為0.15份；潤滑劑用量為0.7份；抗水劑用量為0.5份；消泡劑用量為0.3份。

配料前，將PVA按8％的濃度在95℃下進行溶解，PVA溫度降到室溫再進行配料。利用分散機進行配料，依次加入顏料、分散劑、PVA、膠乳、潤滑劑、抗水劑、消泡劑。配制好的涂料固含量在55～60％；涂料低剪切黏度為1400～2500mpa·s；用Euler系數來表征延展黏度，其數值大于2時幕簾穩定性較好，幕簾穩定性隨Euler系數的增高而變好，但過高會明顯增加涂料的低剪切黏度，影響涂料的制備和應用；生產中可以通過最小可操作流量來反映涂料的延展特性，即最小可操作流量越小，幕簾的穩定性越好。最小可操作流量一般在1～2cm²/s。最小可操作流量為單位簾式涂布模頭長度下，可進行正常涂紙的最小流量。

常規涂料如刮刀涂布方式或膜轉移涂布方式所用的以顏料為主體的涂料中很少加入PVA作為增稠劑，即使用了，其用量也不會超過0.5份。主要是含PVA的涂料有明顯高的高剪切黏度。在簾式涂布涂料中，正是利用了PVA的高延展性能增加了幕簾同紙幅接觸時的抗拉伸能力，保證生產持續穩定的進行。

附圖說明

圖1：實施方式1，常規涂料與簾式涂料延展特性對比