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涂布技术研发中心

概况

    中纸院是最早开展颜料涂布技术研究的研究机构之一,早在上世纪七十年代即开始相关研究,已成为本院重点而且具有优势的研究领域。

    中纸院开发的研磨碳酸钙制备技术、国产瓷土流变性改进技术、涂布箱纸板技术、轻量涂布纸技术、重涂高档铜版纸技术等为中国颜料涂布技术的技术进步做出了重要贡献。

    最近五年,主要开展了帘式涂布、生物胶乳制备、特种涂布纸等涂布技术的开发工作。

    在深化涂布技术开发的基础上,拓展了其他研究领域,主要开展了纳米纤维素制备及应用、碱回收白泥加填性能改进和高得率浆应用等技术的开发工作。


主要研究领域

1颜料涂布

2特种涂布纸

3纳米材料

4矿物颜料加工与利用

5高得率浆应用

1        颜料涂布研究方向

1.1涂布工艺及涂布纸

1.2帘式涂布

1.3涂料制备系统设计

1.1涂布工艺及涂布纸

涂布工艺及涂布纸作为研发中心的主要研究方向,经过长期不断的技术积累,形成了丰富的研究成果,涵盖了主要的颜料涂布纸种和重要的研究领域,既有坚实的应用基础研究,又有深入的应用技术开发,进一步巩固了研发中心的技术优势。

近几年,主要关注了淀粉基生物胶乳的开发及应用,以及涂布纸板相关技术如滑石粉替代瓷土及纸板折叠开裂性能和吸塑性能改进等。

涂布工艺及涂布纸课题

应用基础研究

u  涂料保水性能研究

u  两次涂布中预涂对成纸性能的影响

u  铜版纸印刷适应性研究

u  颜料悬浮液低剪切流变性研究

u  颜料悬浮液高剪切流变性研究

u  涂布纸板折叠开裂问题研究

u  涂布白纸板吸塑影响因素分析

u  湿度对涂布纸卷曲的影响

u  基于水润胀效应和微粒特征的淀粉基生物胶乳涂层微孔结构形成机制及界面行为研究(国家自然科学基金青年科学基金项目)

研究生课题

u  提高以草浆为主的低定量涂布纸不透明度的研究(刘群华)

u  涂布颜料对涂布纸性能和涂层覆盖的影响(苏艳群)

u  颜料涂布纸的涂层结构与性能(王海松)

u  高档亚光涂布纸张的开发和研究(王玉珑)

u  颜料对涂布牛皮卡纸预涂覆盖性的影响(周军锋)

u  涂布纸BACKTRAP色斑的产生机理及其影响因素的研究(胡云)

u  纸张涂料高剪切流变性能的研究(王成海)

应用技术开发

u  涂布牛卡纸技术

u  轻量涂布纸技术

u  施胶压榨微量涂布纸技术

u  微涂新闻纸技术(冷固胶印)

u  高档涂布白卡纸技术

u  高档铜版纸技术

u  滑石粉在涂布白纸板中的应用

u  淀粉基生物胶乳现场制备技术

u  淀粉基纳米生物胶乳制备技术

1.2帘式涂布

与传统的涂布方式,帘式涂布具有非常突出的优势,如机械结构简单,活动部件少;可获得理想的仿形涂布效果;对纸幅施加的应力很低;没有或只有极少量的涂料回流。帘式涂布方式特有的结构及应用特点,特别适合于要求较好覆盖性的涂布纸板和特种涂布纸的生产,可以完全替代刮棒和气刀涂布,实现更高固含量、更高车速和更低涂布量的涂布。

自2008年开始,涂布中心即涉足帘式涂布领域,并持续开展相关研发工作,是国内该领域的开拓者和引领者。目前已申请3项发明专利、1项实用新型专利,其中2项已经授权,相关的研究已经发表10篇以上的研究论文。完成了多项关键技术开发工作,形成了较完备的帘式涂布技术体系。

    帘式涂布课题

工艺及设备

u  帘式涂布幕帘稳定性的研究(研究生课题:孙军)

u  延展粘度的测定和影响因素分析以及对帘式涂布运行性能的影响(研究生课题:张曦晨)

u  帘式涂布工艺的研究

u  帘式涂布运行性的研究

u  颜料涂料帘式涂布技术研发及推广

u  实验室帘式涂布装置开发

u  中试型帘式涂布装置改造

涂料除气

u  帘式涂布涂料中空气夹带的分析及除气方法的研究(研究生课题:李强)

u  帘式涂布用除气器装置优化研究(研究生课题:李洪才)

u  振动筛式除气器开发

u  真空除气器开发

1.3涂料制备系统设计

u  我们的优势:拥有实际生产经验,并对涂布工艺有深入的理解,在工艺设计时,考虑的更仔细和全面,保证涂料制备工艺既具有实用性和可操作性,又具有灵活性和针对性。

u  我们的业绩:到目前为止,共完成四家纸厂五条涂料制备的设计,包括铜版纸、轻量涂布纸、涂布白卡纸、涂布牛卡纸和微涂新闻纸五种纸种,最大生产能力每天120吨绝干涂料量,既包括全自动化生产线,也包括半自动化生产线。

2特种涂布纸

特种涂布纸是特种纸或功能纸的重要分支,通过表面处理可以更方便和更好地赋予纸张各种功能性。到目前为止,涂布中心已开发了十一种以上的特种涂布纸或原纸,在转印用纸、胶粘用纸、数码印刷用纸和镀铝原纸等技术开发方面积累了丰富的经验。

特种涂布纸研究方向

转印用纸

u 水转印纸

u 热升华转印纸

胶粘用纸

u 标签用防粘纸及防粘原纸

u 预浸料用脱模纸

u 电阻器带式包装胶带

u 热封捆扎带

数码印刷用纸

u 高光喷墨打印纸

u 亚光喷墨打印纸

u 微喷纸

uUV喷墨打印纸

u 数码打样纸   

防水标签用纸

u 防水铜版纸

u 真空镀铝酒标底纸

卷烟用纸

u 真空镀铝烟衬纸   

测试用纸

u 涂层耐磨耗性测试专用纸带

3纳米材料

纳米科学技术正在成为21世纪推动世界各国经济发展的主要驱动力之一,正在和将要深刻影响人类生活、工作的各个方面。

生物质(例如纤维素和淀粉)基纳米材料除了具备一般纳米材料特点外,还具有可再生性、可降解性以及全生命周期低碳排放的特点,是一种真正环境友好的产品,拥有广阔的发展前景。

纳米材料研究方向

纳米纤维素

u 纳米纤维素的研磨法制备及在造纸中应用研究(科技部研究院所专项资金项目)

u 羧乙基化法制备微纤化纤维素

u 纳米纤维基高性能过滤介质(材料)的开发

u 纳米纤维素膜的制备及其性能表征

纳米淀粉粒

u 研磨法淀粉纳米粒的开发及其替代胶乳在颜料涂布纸中的应用  

纳米矿物颜料应用

u 纳米碳酸钙在纸张表面处理中的应用研究

4矿物颜料加工与利用

在降低纸张成本和强化其印刷性能方面,矿物颜料无疑起到了极为重要的作用。

尽管经过了很大努力,碱回收白泥的加填应用还存在较大问题。在“十二五”国家支撑计划课题的支持下,涂布中心已经找到了AKD施胶效率低的原因并开发出了三种技术方案解决这一问题。文石型(针状)白泥碳酸钙填料技术的开发,有效地提高了白泥加填效果如低磨耗、纸张光学性能和强度性能。

提高纸张灰分是降低纸张成本最有效的手段。通过对碳酸钙填料进行特殊的胶乳改性,可以达到25%以上填料含量,而且与常规胶版纸相比,强度维持不变且成本也较低。

通过对石膏进行耐水改性,使纸张灰分含量达到了常规填料的水平。

矿物颜料加工与利用研究方向

碱回收白泥加工与利用

u 碱回收白泥碳酸钙的加填特性分析及其影响AKD施胶的研究(研究生课题:杨扬)

u 苛化工艺对碱回收白泥碳酸钙形态结构的影响(研究生课题:孟远行)

u 改良苛化工艺以改进白泥填料AKD施胶

u 白泥改性以改进白泥填料AKD施胶

u 文石型(针状)白泥碳酸钙填料技术开发

填料改性与利用

u 基于碳酸钙表面改性提高纸张灰分的研究

u 合成硫酸钙用于造纸填料的研究

u 硅酸盐矿物处理涂布白纸板制浆废水的研究

5高得率浆应用研究

高得率浆(HYP)综合了机械浆和化学浆特点,最近十年间获得了迅猛的发展。目前在全木浆胶版印刷纸、铜版纸、涂布白卡纸等各种高档纸中均有应用。由于HYP具有细小纤维多、DCS含量高、纤维挺硬等特点,导致其抄造性能和成纸性能明显不同于化学浆。在“十一五”国家支撑计划课题的支持下,开展了深入细致的应用基础研究和和应用技术开发,为HYP应用问题的解决奠定了基础。

高得率浆应用研究方向

高得率浆在涂布纸中的应用

P-RC APMP浆配抄对铜板原纸孔隙结构的影响(江小雷)

含高得率浆涂布纸遇水粗化现象的研究(许利)

高得率浆铜版原纸中的应用

高得率浆在轻量涂布纸中的应用

高得率浆在非涂布纸中的应用

高得率浆在轻型纸中的应用

高得率浆在胶版纸中的应用