專利名稱：一種用于提高簾式涂布幕簾穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增稠劑在造紙涂料領(lǐng)域的應(yīng)用。具體是將PVA作為增稠劑在以顏料為主的簾式涂料中應(yīng)用，以提高幕簾穩(wěn)定性。
背景技術(shù)：
近幾年來，隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，人們對涂布紙的需求量越來越大，對涂布紙的質(zhì)量要求越來越高。涂布技術(shù)的不斷發(fā)展使得傳統(tǒng)涂布方式如刮刀涂布方式、膜轉(zhuǎn)移涂布方式等的涂布車速得到了顯著的提高。與此同時(shí)，高車速下各種涂布方式會暴露出一些運(yùn)轉(zhuǎn)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(fù)荷、加速刮刀磨損；會出現(xiàn)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(zhuǎn)移涂布方式， 高車速會造成壓區(qū)涂料飛濺及轉(zhuǎn)移區(qū)涂料霧化、產(chǎn)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(fā)展。簾式涂布是采用預(yù)計(jì)量法來進(jìn)行精確涂布的一種涂布方式，在提高涂布速度的同時(shí)避免了刮刀和膜轉(zhuǎn)移涂布過程中出現(xiàn)的運(yùn)轉(zhuǎn)性及紙病問題。其特點(diǎn)是自由下落的幕簾對涂布原紙產(chǎn)生沖擊，在高的沖擊速度條件下對表面不規(guī)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(wěn)定性是影響涂布運(yùn)轉(zhuǎn)性和涂布質(zhì)量的重要因素。幕簾穩(wěn)定性差會造成幕簾斷裂，致使涂布過程無法正常進(jìn)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(wěn)定性的一些主要因素。以顏料為主的常規(guī)涂料應(yīng)用在簾式涂布中，由于涂料延展性差，簾式涂布時(shí)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(wěn)定性會隨著延展黏度的增加而穩(wěn)定。涂料的延展黏度可以通過高剪切黏度測試儀ACAV進(jìn)行測試，同時(shí)，在生產(chǎn)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(wěn)定性越好。如何通過適當(dāng)增加涂料延展黏度來提高幕簾穩(wěn)定性是需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
以顏料為主的造紙涂料利用簾式涂布方式進(jìn)行涂布時(shí)，由于涂料延展性差，簾式涂布時(shí)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(fā)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(yīng)用，來提高幕簾的穩(wěn)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(wěn)定性能的提高，同時(shí)可以提高幕簾同紙幅接觸時(shí)的抗拉伸能力，利于提高簾式涂布的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。通過增稠劑PVA的加入，可提高Euler數(shù)在2以上，最小可操作流量降低了 36. 5%，明顯改善幕簾的穩(wěn)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 SOOm/min、涂布量在10 20g/m2情況下，可以獲得穩(wěn)定的幕簾，保證簾式涂布的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 本發(fā)明充分體現(xiàn)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. O份，所用PVA的醇解度88% 99%，聚合度為1700。本發(fā)明所用涂料為水性涂料，以重鈣和瓷土作為主要顏料，顏料<2 μ m粒徑質(zhì)量百分比分別為95%和96%。涂料中，重鈣和瓷土比例范圍為100 O 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°C下進(jìn)行溶解，PVA溫度降到室溫再進(jìn)行配料。 利用分散機(jī)進(jìn)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(shù)來表征延展黏度，其數(shù)值大于2時(shí)幕簾穩(wěn)定性較好，幕簾穩(wěn)定性隨Euler系數(shù)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(yīng)用；生產(chǎn)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(wěn)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(jìn)行正常涂紙的最小流量。常規(guī)涂料如刮刀涂布方式或膜轉(zhuǎn)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(shí)的抗拉伸能力，保證生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行。


圖1 實(shí)施方式1，常規(guī)涂料與簾式涂料延展特性對比圖2 實(shí)施方式2，簾式涂料延展特性
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式1以重鈣和瓷土作為顏料，顏料< 2μπι粒徑質(zhì)量百分比分別為95%和96%。增稠劑為PVA 1788，其醇解度為88%，聚合度為1700。重質(zhì)碳酸鈣與高嶺土的比例為80 20。 為了加以對比，分別選擇常規(guī)涂料配方和簾式涂布涂料配方，其中增稠劑PVA的用量分別是0. 5份、1. 5份。根據(jù)配料程序，依次加入顏料、分散劑0. 08份、PVA、膠乳15份、潤滑劑 0. 7份、抗水劑0. 5份、消泡劑0. 3份，兩種涂料固含量為60%。簾式涂料低剪切黏度為 1640mPa · So分別利用ACAV高剪切測試儀測試兩種涂料的延展特性。常規(guī)涂料Euler數(shù)為小于2，簾式涂料在2. 5左右，測試曲線見附圖1。將配置好的涂料放入收集槽中，涂料經(jīng)螺桿泵進(jìn)入簾式涂布縫隙模頭形成幕簾。測試最小可操作流量，常規(guī)涂料最小可操作流量為2.44cm2/s，簾式涂料最小可操作流量為1.55Cm2/S。可以看出，以1. 5份PVA作為增稠劑在簾式涂料中應(yīng)用，與常規(guī)涂料相比，其最小可操作流量降低了 36.5%，Euler數(shù)也明顯提高?？梢?. 5份增稠劑PVA的涂料幕簾的穩(wěn)定性明顯提高。實(shí)施方式2以重鈣為主要顏料，顏料<2 μ m粒徑質(zhì)量百分比為95%。增稠劑為PVA 1799，其醇解度為99%，聚合度為1700。采用的增稠劑PVA的用量為3. O份。根據(jù)配料程序，依次加入顏料、分散劑0. 08份、PVA3. O份、膠乳13份、潤滑劑0. 7份、抗水劑0. 5份、消泡劑0. 3份，兩種涂料固含量為60%。涂料低剪切黏度為2100mPa S。利用ACAV高剪切測試儀測試簾式涂料的延展特性。簾式涂料在3. 5以上，涂料有較好的幕簾穩(wěn)定性。測試曲線見附圖2。
權(quán)利要求
1.一種用于提高簾式涂布幕簾穩(wěn)定性的方法，其特征在于在以顏料為主的簾式涂料中應(yīng)用PVA作為增稠劑，其用量為1. 5 3. 0份。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所用增稠劑PVA的醇解度為88 99%，聚合度為1700。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于涂料的主要顏料為重鈣、高嶺土。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于重鈣與高嶺土的比值范圍為100 0 60 40。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于配制涂料的固含量范圍為55 60%。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于涂料的低剪切黏度范圍1400 2500mPa-So
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于涂布車速范圍為150 SOOm/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于提高簾式涂布幕簾穩(wěn)定性的方法。該方法涉及一種增稠劑在造紙涂料領(lǐng)域的應(yīng)用。在簾式涂布中，以顏料為主的造紙涂料由于涂料延展性差，涂布時(shí)幕簾極易破裂。通過改善涂料的延展特性，即在涂料中加入增稠劑，來提高幕簾的穩(wěn)定性。其特征在于增稠劑用量大，涂料延展特性明顯提高，這有利于改善低涂布速度情況下簾式涂布幕簾的穩(wěn)定特性，能夠增加幕簾同紙幅接觸時(shí)的抗拉伸能力，保證簾式涂布的正常運(yùn)行。
文檔編號D21H19/60GK102337705SQ20101023178
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者劉金剛, 孫軍, 王比松, 胡云 申請人:中國制漿造紙研究院