论文综述--纸张表面喷涂设备的设计

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1、 本科生毕业设计（论文）综述本科生毕业设计（论文）综述 学学 院院 专专 业业 导导 师师 学学 生生 学学 号号 2015 年 04 月 10 日 1 绪 论 1.1 论文研究的背景 从 1993 年到 2011 年，全球纸张的需求量年平均增长率为 2.8%，其中涂布纸年均增长 7.84，而轻涂纸年均增长率 22.28，可见涂布纸正朝着轻量化涂层方向发展 1，本论文 采用喷雾涂布的方法在纸张表面上形成一层涂布。 目前，纸张印刷适性的改进多以涂布为主。涂布纸最早是由美国新泽西洲的约华尔 德仑公司于 1850 年开始生产的，当时是用作壁纸。1894 年，世界上出现了第一台生产涂布 纸的设备。低定

2、量涂布纸是 20 世纪 50 年代初，登上市场的。但印刷涂料纸的主体仍然是 高定量的铜版纸，最近几十年，涂布技术发展很快，涂布纸的产量也在不断增加。随着对 纸张的印刷适性的要求的不断提高，涂布纸越来越受到跟高的关注，因此对涂布纸的涂布 配方的研究也不断的深入。涂布纸在印刷方面的质量的好坏主要有两个方面的原因：一原 纸的质量情况，二原纸表面的涂层结构。原纸表面涂层的涂料主要有颜料、胶黏剂和其他 助剂组成。纸张经过涂层在压过干燥的过程中会经过液体、凝胶体和固体不同的阶段。胶 粘剂涂层后的迁移、涂层在干燥过程中收缩、涂料中水分的蒸发等都会不同程度的导致涂 层在纸张表面的分布不均，最终影响其印刷适性。

3、涂布原纸表面的亲水性是有纸张的纤维 素和半纤维素决定的，因此随着胶黏剂向纸张内部的迁移会影响涂料在纸张平面方向和厚 度方向分布的均匀度。因此，在提高涂布纸性能方面，更多的是从原纸和涂布配方着手研 究。 涂布纸的发展有着很久的历史。最近几年来，国内、外做了很多工作有关改善和提高 涂料纸。原纸的表面上涂布的涂层，其内部的结构要经过原纸内部结构的吸水和涂层变干 的双重作用后而逐渐的转化为干燥的涂层。在这个过程对涂布的纸张的质量的形成起到非 常重要的作用。国内外对干、湿涂层性能及其检测进行了大量的研究，并取得了非常好的 结果。随着印刷技术的不断发展，印刷装备水平的不断提高，对纸张的印刷适性要求越来 越

4、高。 1.2 论文研究的目的及意义 纸张作为信息的载体，其印刷适性在信息的表达、传递过程中是极为重要的。纸张表 面的涂布技术是提高其印刷适性的主要途径，它通过改善纸张的表面结构来改进纸张表面 的光学性能、提高纸张表面平滑度与吸墨性能，进而提高纸张的印刷适性。 随着多色印刷要经过四次甚至更多次压印，若纸张掉粉、掉毛严重，将会出现糊 版，影响印刷质量，若抗张强度和撕裂强度较低，还会造成断纸，影响印刷效率；随 着现代印刷机械印刷印刷速度的不断提高，纸张表面油墨的干燥速度也不短的加快，为了 避免印刷后纸张的背面出现蹭脏的现象，所以要求纸张对油墨的吸收性要好；由于四色平 版印刷中是先上润版液后上油墨的，

5、而印刷润版液中含有的水分会对纸张造成变形，如果 造成的变形很严重就会造成印刷中套印不准，使纸张的印刷印迹模糊，因此要求纸张吸收 润版液后的变形不能太大 2。总之，印刷中所需要的纸张生产正朝着高白度、高平滑度、高 强度的方向发展，涂布纸在印刷中的比例越来越重要。 1.3 纸张涂布技术及涂布技术分类 1.3.1 纸张表面涂布技术 涂布是将一层或多层具有特定功能的材料附着于基材表面上，以改善基材表面性能或 保护基材，赋于基材特殊功能或者直接利用涂层表面特性提高产品的使用价值 3。涂布工艺 技术最早用于感光工业、纸加工工业和塑料包装工程等领域 ,目前由于涂布技术发展速度 快、成本低而被各种新型电子元器

6、件生产流程采用，被涂基材也已从纸张、各类高分子薄 膜，扩展到铝箔、铜箔乃至钢板，比如各种新型电池的电极和电容的电极涂布，但是新型 器件对涂布技术有新的要求，比如锂离子电池隔膜的纳米涂层，要求涂布层厚度为纳米级 而且膜层厚度均匀性在 10nm 之内，现有涂布技术并不能满足要求。作为层贴复合和表面装 饰的关键工艺，涂布技术得到科技、生产及相关人员的高度重视，并得到不断总结、不断 改进，成为一种与时俱进、不断发展的工艺。 随着工业技术的发展，以及社会对涂层产品需求的不断扩大，近十几年来，涂布技术 得到了很大的发展。现代涂布技术研究方向正朝着两个极端发展，电池两端的极片和无纺 布涂布技术等涂布要求在表面涂层的涂布非常厚；光学薄膜和磁记录介质薄层等在表面的 涂层量要求非常的薄，甚至几个纳米。纳米涂布要求更薄的涂层厚度及更好的涂层均一性， 因此，在涂布时选择恰当的涂布方式、加强涂布层薄膜的在线检测及调整涂布的涂布量是 非常重要的，是发展涂布技术的必要条件。由于刮棒、气刀涂布只适用