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加工纸生产过程中的涂布检测与控制技术

摘要：阐述了加工纸涂布过程中涂布量和纸张张力的检测控制技术的研究现状。

关键词：涂布 涂布量 张力 检测 控制

涂布加工是在原纸或纸板表面涂布一层或多层覆盖层，使之具有某种特殊性能的加工过程。对纸进行涂布加工具有各种不同的目的：可以改善原纸表面性质，提高其印刷适应性；可以提高原纸的强度；可以改善原纸的防潮、防油等防护性能；可以增强原纸的美观性；可以增强原纸的感光性。因此，涂布加工的范围相当广泛，涂布加工的设备也各有特点。涂布质量的高低，不但和造纸工艺水平密不可分，也和涂布过固安程中的检测、控制技术息息相关。其中，对涂布量和纸张张力的检测、控制是涂布过程控制中重要的方面。涂布量的控制，关系到涂料的均匀分布和涂料的节约使用；纸张张力的控制影响到涂布的效率和机器的使用。本文主要就加工纸涂布过程中，涂布量和纸张张力的检测和控制进行介绍。

1 涂布量的检测与控制

对于涂布加工纸的生产来说，无论是机内涂布，还是机外涂布，都要求涂布均匀，快速。涂布量的测定，对于鉴定产品质量是极其重要的；对涂布量实施正确的控制可以使生产达到最佳状态。因此要选择较好的涂布量的测定及控制方式。

1．1 涂布量的确定

所用的涂布量测量方法，可以分为离线测定法和测定法。离线测定法往往需要人工计算，间接测定，测定周期相对较长，从而影响测量的效率，不利于对涂布量的实时控制。光学测定法又可以分为间接测定法和直接测定法。

(1)涂布量的离线测定法

①灰分法 在生产实践中，灰分法是一种较为准确的测定涂布量的方法。测定时可以同时测定原纸和成纸的灰分含量、水分含量和成纸的定量，通过计算得出涂布量的值。当然还需要知道涂料配方中颜料的种类和比例以及胶粘剂的用量等，因为颜料切卡机和胶粘剂在高温下可能会被烧掉或失去其结晶水。可通过下式进行计算：

式中：Bt——涂布量，g／m2；

Bc——成纸的定量，g／m2；

Ac——成纸的灰分含量，％；

Ay——原纸的灰分含量，％；

Mc——成纸的水分含量，％；

My——原纸的水分含量，%；

h——涂布量换算系数。

h=hythpf

式中： hy——颜料的换算系数。碳酸钙为1．786，高岭土为1．16。

hpf——涂料配方换算系数。其数值等于配方中总固形物份数除以颜料份数。

在取样时应当注意，原纸和成纸应尽量同时从纸机上采取。一般来讲，在同一时间，纸机上原纸中的灰分是基本稳定的，误差较小。

②机上横幅定量法 在实际生产过程中，一般都需要快速地测定出涂布量的值，以便及时对涂布量进行调整。机上横幅定量法是一个简单快速的近似测定方法，测定时可以利用断纸或引纸时同时分别在纸机上取得整幅的原纸和成纸，并在整幅上根据测定的多个点的定量之差来确定其涂布量。为了尽量减少误差，首先，取原纸和成纸纸样的时间间隔要尽可能的短；其次，也要注意两者的水分应当接近。在裁取定量试样时，最好将原纸和成纸两幅纸样对折，在横幅的相同位置上裁取试样，一般在横幅上所裁取的试样应不少于5个。

③湿涂层膜重量法对一般的接触式涂布头而言，在开始涂布之前都可以通过测定背辊上湿涂终究将对生态安全构成要挟层膜的重量来确定涂布量，或者说根据涂布量来确定涂布时所需的计量压力，如刮刀的压力。测定时需要一1. 新型功能高份子材料的制备及利用技术个已知宽度的刮板，从背辊上将计量后的颜料收集起来，通过测定一定时间内所收集的湿涂料重量来计算出涂布量的大小。一般来说，涂布量并不等潜江于所收集的涂料的大手轮及螺母丝杆可调剂实验机的空载高度重量，而是有一个设备系数，这个系数是由设备厂家提供的。例如，对于预计量转移辊式涂布而言，转移辊上的涂料只有一部分转移到纸面上，这个系数就是转移率。

(2)涂布量的测定法

光学测定法根据测定原理的不同，可以分为间接测定法和直接测定法。

①间接测定法这种方法是目前涂布机上最常用的方法，基本原理是根据涂布前后的原纸和成纸对某一波长光线的吸收、反射能力不同来确定原纸和成纸定量水分等参数，并通过计算成纸和原纸的定量之差，以及参该承载板装置有转角力的传感器考水分、灰分的变化来确定涂布量。它利用一个数据处理的软件包，将所测定的光信号变化转变成涂布量的变化。

②直接测定法这种方法采用红外线传感器直接测定，工作原理是根据涂料成分有选择地吸收某些红外线波长，当把传感器放在涂布机前和涂布机后的扫描器上时，传感器可以测出测试涂料中的成分比，就可以确定涂布量。当前已经应用了具有对白土、胶乳、水分、纤维等各自特有的检测红外线波长带段的传感器，用于测定纸的涂布按钮开关量。这些应用红外线技术的传感器，通常都是单面测定。作为这种传感器的光源，是来源于高温物体的黑体辐射，不同的被测定物具有自己特有的吸收波长带，而检测出的是具有选择性的那个狭窄的波长带。红外线传感器的测定的精度主要受传感器的性能和过程参数的影响，影响涂布量测定的

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