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纸张涂布加工

/paper coating/
条目作者刘金刚

刘金刚

最后更新 2022-12-23
浏览 176
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在纸张表面形成装饰性或功能性涂层的过程。

英文名称
paper coating
所属学科
林业

通过涂布装置将涂料施加于纸张表面,并经干燥或熟化(有化学反应发生,也称固化),由此得到的产品称为涂布加工纸。涂层一般是连续的,特殊情况下是非连续的。

纸张涂布的最早记载,出现在中国东汉蔡伦发明造纸术的几十年后。1974年,从甘肃武威旱滩坡古墓出土的东汉晚期的“旱滩坡带字纸”上,发现了由白色粉末和糊状物组成的单面涂层。以黏着剂(动物胶、植物胶、淀粉糊等)为中介,将矿物粉末(如石膏、铅粉、白垩等)均匀地涂刷在纸面上的技术始于魏晋南北朝时期。中国在5~7世纪时已采用石膏进行纸张涂布,在南朝刘宋时开始在纸面上涂刷动物胶和海藻胶,涂布纸的特点是洁白、光滑、细腻,便于书写。涂布技术在1764年才首次在英国出现,比中国晚了1000多年。1850年,在美国新泽西州开始规模化生产涂布加工纸,主要是壁纸。19世纪末20世纪初,卷筒方式实现涂布和干燥的涂布机的出现,开启了纸张机械化涂布加工的新纪元。20世纪以后,随着颜料涂布纸生产和应用技术的不断提高,特种涂布纸也得到快速发展。1917年,德国开始生产重氮盐晒图纸。1951年美国研制出热敏纸,1960年美国隐色染料型热敏纸的开发则为热敏纸的普及应用奠定了基础。1954年,美国试制成功无碳复写纸并投入市场。

涂布装置主要由上料和计量两部分构成,上料是通过辊式、狭缝、喷嘴等装置将涂料施加到纸张表面,计量则是控制涂料膜的厚度。涂布装置通常以计量方式命名,如气刀涂布、刮棒涂布、刮刀涂布(图1)等。20世纪30年代中期出现的气刀和辊式涂布机,极大地促进了涂布技术的发展。40年代初刮刀涂布的出现,奠定了其作为颜料涂布纸主流涂布技术的地位。除了刮刀涂布方法外,计量施胶压榨涂布(图2)逐渐成为机内涂布的首选。90年代出现的帘式涂布技术,以其完美的仿形涂布效果在特种涂布纸中获得广泛应用,并应用于颜料涂布纸的生产中。基于涂料性能、涂层性能要求及使用习惯,除了帘式涂布,特种涂布纸通常还采用气刀涂布、刮棒涂布、网纹辊式涂布、逆转辊式涂布等方式进行生产。

图1 辊式上料刮刀涂布图1 辊式上料刮刀涂布

图2 计量施胶压榨涂布图2 计量施胶压榨涂布

涂料可以分为颜料涂料和特种涂料。颜料涂料因主要含有白色矿物颜料和胶黏剂而得名,主要用于改善纸和纸板的表面性能和印刷性能。相应的纸产品称为颜料涂布纸,是产量最大的涂布加工纸,包括铜版纸、涂布白纸板等。特种涂料包括各种特殊功能性涂料,用于制备品种繁多的特种涂布纸。常见的特种涂布纸有信息记录用纸,如热敏纸、无碳纸等;转移印花用纸,如水转印纸、热转印纸;数码印刷用纸,如高光相纸等;黏贴用纸,如不干胶标签和胶带等。

为实现更好的涂布质量和降低生产成本,多种组合涂布方式和多层涂布已成为纸张涂布加工技术的主流。

  • 戴家璋.中国造纸技术简史.北京:中国轻工业出版社,1994.
  • 张美云.加工纸与特种纸.北京:中国轻工业出版社,2010.

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