施胶压榨和膜式施胶装置
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《涂布加工纸技术手册》第236页（3045字）
施胶压榨是一种最普通的机上涂布设备，最初主要用于纸张的非涂料性表面处理，即表面施胶以改变纸张的印刷及其它方面的性能。随着造纸工业的发展，在最初的施胶压榨设备的基础上又开发出膜式施胶装置，应用范围扩展到轻定量涂布纸的生产。
施胶压榨存在的主要问题是产生涂布条痕或“橘皮纹”，这主要是由于两辊之间的料池因流体动力所产生的湍流以及两辊之间产生的线压力所致，见图4-24。其解决的办法是，降低涂料的粘度(低于150mPa·s)，并将压辊间的压力调整至最小值。
图4-24 施胶压榨料池流体动力状况
辊筒的硬度也会影响涂层的质量。如果用一个较软的辊筒与另一个硬辊相配，则软辊筒就会有若干变形，产生了一个瞬时加速度。若两辊间的硬度比，选得比较适当时，则这一加速度就可对涂层面起到光滑作用。
常用的施胶压榨主要有三种类型，见图4-25。垂直式施胶压榨由于辊筒的重心和不同的供料方式给纸幅两面的涂层外观和质量会带来差异性。水平式施胶压榨，是为了解决由垂直式施胶压榨所引起的纸幅差异性问题而产生和发展起来的。斜式施胶压榨由于在设备布置上的优越以及兼有水平式施胶压榨的特点，因此目前被大量采用。
图4-25 施胶压榨三种布置类型
在施胶压榨涂布过程中，原纸的性质对涂层的均匀性，起着重要的作用，应该强调的是原纸中的任何缺陷，都会给涂布质量带来影响。原纸的含水量也很重要，在纸幅经过压区的这一短瞬时间内，其含水量不可低于2%，否则会引起纸幅的斥料性。含水量一般保持在3%～7%为宜，如果含水量偏高，只要后道的干燥部分控制适宜，对涂布质量仍无影响。要控制好纸幅的内施胶，以保证涂料对纸幅所需的渗透量。
纸幅经施胶压榨涂布后，重要的是防止它粘污烘缸，因此最初几只烘缸的温度不应过高，这样就可以避免上述弊病的发生。另外纸幅经施胶压榨涂布后，还可以用热风来干燥，或采用煤气或红外线加热器来干燥。
1．影响施胶压榨涂布量的因素
(1)纸页特性：①原纸(定量、紧度、平滑度、毛细管结构、孔隙大小等)；②内施胶程度；③水分含量。
(2)施胶剂或涂料：①固体浓度；②温度；③粘度；④组分(淀粉种类及其它助剂)。
(3)设计和操作：①车速；②料池深度；③线压力；④线压宽度(受辊子硬度和直径影响)。
2．施胶压榨涂布量的计算方式
式中 G--涂布量，g／m2
η--胶料的粘度，mPa·s
V--纸幅通过施胶压榨的速度，m／min
n--指数，取1．0～1．5
p--单位长度的辊间线压力，N／m
R--辊的半径，m
3．膜式施胶装置
膜式施胶装置可用于涂布量为每面3～15g／m2范围内的颜料涂布，涂料固含量为30%～65%，粘度小于1600mPa·s。还可用于表面施胶和涂布量在每面0．7～4．0g／m2，涂料固含量5%～18%，粘度大于50mPa·s的表面施胶或预涂布。图4-26是带短驻留涂布上料器的膜式施胶装置。图4-27是带封闭料池上料器的膜式施胶装置。图4-28是封闭料池上料器结构示意图。表4-5列出的是现代造纸工业中典型的膜式施胶装置运行实例。
图4-26 膜式施胶装置
图4-27 带封闭料池上料器的膜式施胶装置
图4-28 封闭料池上料器结构示意图
表4-5 膜式施胶装置运行实例
注：品种：文化用纸；辊径：120～150cm。
【参考文献】：
(1) An Operator’s Guide to Aqueous Coating For Paper and Board．The British Paper and Board Industry Federation．1980，Section 7 Coating Equipment & Process．
(2) Pulp and Paper Manufacture．Third Edition，1990，Volume 8，Coating，Converting，and SpecialityProcess，Part One：Pigment Coating，Ⅱ Coating Machine，G．L．Booth．
(3) The Coating Process．TAPPI Press，1993，Chapter 3，Section 1～Ⅶ，Theodore C．Vanga etc．
(4) Web Processing and Coating Technology and Equipment，Van Nostrand Reinhold Comoany，1984，Donats Statas．
(5) 纸张涂布工程．新文化彩色印书馆(台湾)，1980，郑腾雄。
(6) Handbook for Pulp & Paper Technologies，TAPPI & CPPA．1982，G．A．Smook．
(7) 瑞典BYGw公司设备样本。
(8) 意大利Boneffi Assiai公司涂布刮刀产品样本。
(9) 芬兰Valmet公司涂布机设备样本。
(10) 奥地利Volth公司涂布机设备样本。
(11) 德国Jagenberg公司涂布机设备样本。
(12) 美国Beloit公司涂布机设备样本。