一种新型的涂布技术_帘式涂布
帘式涂布
Parameter
Minimum
Web speed [m/s]
<1
Wet film thickness (total) [µm]
> 10
Dry film thickness (single layer) [µm] < 1
Viscosity [Pas]
0.010
No. of layers [-]
> 10
Just like all other coating methods, curtain coating has its own window of application. Table 1 shows the application limits of the technology in terms of: web speed; wet and dry film thickness; viscosity, surface tension, specific flow rate and the number of layers which can be applied. The values in the table are just ballpark figures, more detailed figures are necessary to consider a multitude of further variables.
帘式涂布：一种新型涂布技术
帘式涂布：一种新型涂布技术涂布Kehl公司的二号纸机,第一条使用帘式涂布机的热敏纸生产线KehlPM2,thefirstthermalpaperlinewithacurtaincoater帘式涂布Coa~ng一种新型涂布技术帘式涂布从特殊领域向主流造纸领域的转移预示着能给经济,工艺和质量带来巨大利益Curtaincoating:anemergingtechnologyThetransferofcurtaincoatingfromspecialitytomain-stream papermakingpromiseshugeeconomic,processandqualitybenefits尽囊一D黧atingisnotofcoating—aircurrentscreatedbythefastmovingwebdisrupt thecurtainandcausefilmsplittingV ariousresearchteamsaretacklingthisproblemvia:Pulp&PaperTechnology?纸业技术63帘式涂布印刷纸的试验结果表明:帘式涂布对提高涂层覆盖率很显着,并且其涂层的光泽度,松厚度和粗糙度都在典型工业标准范围内研究空气去除系统研究能够加强涂料粘弹?性的化学品,从而使得涂料在随纸基以1000米/分的速度运行时具有很好的伸展?性.对操作参数进行微调一增加落帘高度以优化其下落速度.在纸张涂布这个特殊领域也取得了一些发展,纸机越来越大,车速越来越快,并且正在采用帘式涂布,比如德国August KochIer的KehI厂.2001年12月,KochIer建造了一条车速为1500米/分的热敏纸新生产线,见图1,该生产线配备了第一台用于热敏纸生产的帘式涂布机,这是voith公司和东京V oithI…公司一个合资成果.2005年9月,KochIer公司为"A级热敏纸的生产方法"申请了一个专利.据称该种方法能使帘式涂布速度达到750米/分以上,特殊情况下速度能超过1500米/分.帘式涂布在一些特殊领域比如热敏纸,无碳复写纸,标签纸方面已经得到了认可.当前的目标是把该技术延伸到主流造纸领域, 特别是印刷纸的涂布当中.用于印刷纸的涂布颜料和特种纸的有实质性的区别帘式涂布的吸引力在于它在经济,工艺和质量方面具有很大的优势,由于属于非接触式涂布,因此在低涂布量情况下就能获得均匀地覆盖.当液帘落在移动的纸幅上时可形成厚度均匀的涂层,且不产生条痕,橘皮纹和刮痕.帘式涂布不仅可形成非常均匀的涂层表面,而且额所需的涂布量要比刮刀,辊式和膜转移涂布法要低.由于非接触意昧着没有挤压,因此该涂布系统对纸页不会产生机械应力.结果纸页在进行帘式涂布时不会发生断裂,纸机的运行性得到加强,断纸和停机时间也大大减少.此外,该涂布工艺能提高涂布适应?性,在强度较低的纸基也能够进行涂布,并且采用单一的涂布头就可施加范围很广的涂布量和粘度.64Pulp&PaperTechnology?纸业技术ThedevelopmentofairremovingsystemsThedevelopmentofchemicaIswhichenhaneethe elasticityofthecoatingcolourandenabIeittostretchasit follOWSthepapersubstrateatspeedsof1.000mpm+ Thefinetuningofoperatingparameters—ncreasingthe heiqhtofthecurtaintooptimiszeIandinaveIocity ThereareaIsoadvanceswithinthespeciaIitysector. wherePMsaregettjnqbjqgerandfaster.andcurtajn coatersarebeingadapted.asinGermany.attheKehIM…ofAuaustKoehIer.InOecember2001.KoehIerstarteduPanew1500mpm. thermaIpaperIine.figureI.whichwasequippedwiththe firstevercurtaincoaterfOrthermalpaper.theresuItofa iointventurebetweenV oithPaperandV oithIHIofTokyo. InSept2005.KoehIerappliedforapatentforaMethod ForProducinqAThermaIPaper:Thesaidmethodenablesthe useofthecurtaincoatingatspeedsofmorethan750mpm. andjnparticuIarmorethan1500mpm CurtaincoatingiswellestablishedinthespeciaIityfield—thermalpapers.carbonlesscopier.1abelsandphotopapers—andtheqoaIisnowtoextendthetechnologytomain-stream papermaking.inparticulartothecoatingofgraphicgrades. TheattractionofcurtaincoatingIiesinthehugeeconomic. processandquaIitVbenefitswhichderivefromnon—contact. unifOrmcoverageatreducedcoatweights. WhentheIiquidcurtainofcoatingfallsontothemoving paperweb.itproducescontourcoatingwithoutfilmsplitting orscratchina.Thiscreatesanevenlycoatedsurfacewithlower coatweiqhtsthanthoserequiredbycontactmeteringmethodsofbIade.rodandfiImpress Sincenon—contactmeansnon—impact.thesystemputs11o mechanicalstressesontothesheet.AsaresuIt.therearefewer webbreaksonthecurtaincoater;runnabiIityisenhaneedand brokeanddowntimeareminimiszed.Inaddition.theprocessincreasesflexibilityinthatweaker basesheetscanberunandawiderangeofcoatweightsand viscositiescanbeappliedwithasingIecoatinghead. Giventhisrangeofadvantages.thereisaworldwideR∈t0 focusoncurtaincoatingandpatentedtechnologyisemerging.fiqure2.Theresearchpr~ectsincIudethoseof: MetsoandDowChemicals:Thedevelopmentofamulti—layercurtaincoaterwhichcanapplyseveraIcoatingcolour Iayerstopaperatthesametlme.V oithPaper.BASFandOmya:ThefocusiSonthedirect—f0untaincurtaincoatingsystemandtheformuIationof bespokecoatingcolours. ArioWiqqinsandOxfordUniversity:ThisFaradayresearch projectof2004soughttodevelopabetterunderstandingof themechanismswhichdeterminetheperformanceofcurtain coating.ThefoCUSiSoni)thestab…tvofacurtaincomprisingone涂布美卓纸业和陶氏化学品公司的乳液聚合物部门:涂布装置和涂布化学品福伊特,巴斯夫和欧米亚:涂布装置和涂料化学配方法国阿尔若维根斯公司和牛津大学:2004年的法拉第研究项目日本三菱重工和美国的西密歇根大学:落帘稳定性及高速运行性美国~Capella技术主要涉及落帘的物理流动性能,涂料配方化学考虑到具有多方面的优势,帘式涂布正成为世界性的研究开发焦点,并且出现了专利技术,见图2.研究项目包括以下几个方面: 美卓和陶氏化学公司:开发出多层帘式涂布机,能够同时施加多层涂布颜料.福伊特,巴斯夫和欧米亚:研究焦点为直接喷泉式落帘涂布系统和涂料配方方面.法国阿尔若维根斯公司和牛津大学:2004年的法拉第研究项目是为了更好的解释影响帘式涂布性能的机理.主要聚焦于:一,具有一个或多个颜料涂层的液体落帘的稳定性,二,落帘和纸幅接触时产生冲击区的行为研究.日本三菱重工和美国的西密歇根大学一起合作研究在高速条件下帘式涂布机的稳定性.美国的CapellaM术专门为"在工艺过程中选择帘式涂布提供所有的产品和服务."高速度带来的挑战然而,至今也没有一台商业帘式涂布机被安装在现代化高速纸机上.这是因为将帘式涂布从特殊领域向高速,主流的造纸领域转移遇到了新的更高要求.为了保证落帘的稳定性,传统上涂布工艺可在速度较低条件下进行.要想获得高速涂布,需要去除落帘接触纸页时所在冲击区产帘式涂布在一些特殊领域比如热敏纸,无碳复写纸,标签纸已经得到了很好的应用Curtaincoatingiswellestablishedinthespecialityfield,inthermalpapers,carbonlesscopier,labelsandphotopapeCoatingMetsopaperandDowChemicalEmulsionPolymers:Coating stationandBespokeChemicalsV offhPaper,BASFandOmya:CoatingStationandChemicalFom1uIationsArjoWigginsandOxfordUniversity:Faradayresearchprojectof2004MHIofJapan&WesternMicheganUniversityoftheUSA: CurtainStabiliszationandHighspeedsUSA:Curt~nPhysicsFluidProperties;FormulationChemistry帘式涂布的优势赋予了进行全世界性研究开发的动力TheadvantagesofcurtaincoatinghaveinspiredaworldwideR&Ddrive ormorepigment—loadedfilmsandii)behaviourinimpingementzone,wherethecurtainmeetsthemovingpaperweb MitsubishiHeawIndustryofJapanandWesternMichegan UniversityoftheUSAareworkingwithonthestabi¨szationof apilotcurtaincoaterathighspeeds,CapellaTechnology,USAisdedicatedtoproviding"all theproductsandservicestomakecurtaincoatlngtheprocessofchoiceThechallengesposedbyhighspeedsHowever,asyet.thereisnocommercialinstallationofa curtaincoateronafast.modernpapermachine.Thisisbecause thetransferfromspecialityt0highspeed.main—stream papermakingcreatesnewandmoredemandingrequirements. Traditionalltoensurethestabilityofthecurtain.the processwasrunatslowcoatingspeeds.Themovetohiah speedsrequirestheremovalofthethinairlayerinthe impingementzonewheretheliquidcurtainmeetsthepapersurface.Otherwise.airintrusionwilldisruptthestabilityof thecurtainofliquidcoatingasitfallsontothemovingpaperweb,causingfilmbreaks.insufficientcoatingcoverageand surfacedefects.1nadditiontherearesubstantialdifferencesbetweenthecoatingcolou13forgraphicgradesandthoseusedinthe specialitysector.Forexample,theformerhaveahighersolids contentandareappliedathighercoatweightsandviscosities, acrossamuchbroadermathiRewidth.figure3. Theresearchteamsareaddressingtheseproblems:i)byformulatingcoatingsspecificallyforcurtainapplications_'1bydevelopingcoaterswithdeviceswhichprotectthe liquidcurtainfromaircurrentsiii)byoptimiszingtheoperatingparametemsuchascurtain heightandlandingvelocitPulp&PaperTechnology?纸业技术6566帘式涂布从特殊领域向主流造纸领域的转换使其在工艺技术和化学配方方面产生了一系列新的要求.在主流造纸过程中,例如,在高涂布量和高粘度条件下施加涂布颜料,涂料覆盖了更宽的纸机幅宽.在高速纸机上进行的试验显示出了一些运行障碍问题,比如,落帘不稳定和产生空气夹带,这会导致液膜发生破裂,涂层覆盖不充分以及表面出现纸病.高速造纸导致新的需要出现Highspeedpapermakingcreatesnewdemands生的薄空气层.否则的话,当液帘落到运行中的纸幅上时,浸入的空气会干扰涂布落帘的稳定性,并导致涂料薄膜破裂,涂层覆盖不充分,产生表面缺陷另外,用于印刷纸的涂布颜料和特种纸的有实质性的区别.例如,前者的涂料固含量要高,在更高的涂布量和粘度条件下施加,且涂料覆盖宽度超过纸机幅宽,见图3.研究团队正努力通过以下方法来解决述问题:一,调整帘式涂布涂料配方.二,研究可防止落帘中渗入空气涂布装置来防止落帘参入空气流. 三,优化操作参数,比如落帘高度和下落速度.Kehl帘式涂布机能够施加比例为1:1的十分均一的涂布覆盖层,且正为热敏纸和无碳复写纸的生产设定新的标准在专业性工厂里的首创发展在纸张涂布这个特殊领域也取得了一些发展,纸机越来越大,车速越来越快,并且正在采用帘式涂布,比如德~kugustKoehler的Kehl厂. 2001年I2月,KoehIer建造一台幅宽为4750mm生产热敏纸的PM2(二号纸机),该纸机利用不含机械浆的原料来生产特种纸,所用涂布设备为机外帘式涂布机(CM2),该涂布机经过短时间优化后达到了预期产量和质量目标.该涂布机在最大运行速度为1500米/分条件下,能够生成比例为1:1的绝对均一的涂料覆盖屡,并且正为生产热敏纸和无碳复写纸设定新的标准.这些年来,KoehIer公司把优化帘式涂布作为热敏纸生产工艺的一部分,并且20005年,该公司申请了一项"A级热敏纸生产方法"的国际专利技术该方法中包括利用帘式涂布方法施加液体悬浮液.Pulp&PaperTechnology?纸业技术Thetransferofcurtaincoatingfr0mspecialitytomain—streampapermakinghascreatedandnewsetofrequierments,in termsofprocesstechnologyandchemicalformulations. Inmain—streampapermaking.forexample,thecoatingcolours areappliedathighercoatweightsandviscosffies,acrossamuchbroadermachinewidth. TrialrunsonhighspeedPMshaveandrevealedoperational hurdles,suchascurtaininstabilityandair-entrainment, whichresultinf¨mbreaks.insufficientcoatingcoverage andsurfacedefects Pioneeringdevelopmentsinspecialitymills Therearealsoadvanceswithinthespecialitysectorwhere PMsaregettingbiggerandfaster.andcurtaincoatersarebeing adapted.asattheKehIM川ofAugustKoehler.InDecember2001.KoehlerstartedupPM2.a4750mmmachine whichproducesthermalpaper,awood-free.speeialitygrade.The PM2Iinehasoff-machinecurtaincoater,(CM2)whichachieved outputandquailtygoalsfollowingaveryshortoptimisationphase. Withamaximumoperatingspeedof1500mpm.CM2is capableofproducinganabsolutelyunif0rmcoveringata1:1 ratioandissettingnewstandardsfortheproductionofthermo andNCRgrades.Overtheyears.Koehleroptimisedcurtaincoatingaspartof thethermalpaperproductionprocess.andinSeptember2005 thecompanyappliedforaninternationalpatentfora'Method ForProduclngAThermaIPaperThemethodineludesthe applicationofanaqueoussuspension'bymeansofacurtain coatingmethod'. ThesuspensioncontainscaIcinedkaoIlnwithasolidcontentof25—75wt.%.Itisappliedatanoperatingspeedof atleastapproximately500mpminacurtalncoatingmethod andjsdried.Thesaldmethod.'enablestheuseofthecurtaincoatlng atspeedsofmorethan750mpm.andinparticularmorethan1500mpm'TheKehIcurtaincoateristhefruitoftheiointventurebetweenV oithPaperandV oithIHIofTokyo.Withover20 referencesystems.V oith…I}samarketIeaderlnthefield ofcurtaincoating.andKehlCM2istheworld'swidestand fastestapplication.Multi-layercoating:theMetso-Dowproject MetsoPaperbelievesthatthemulti—layercoaterhas significantadvantagesoftheconventionalsinglelayercurtaincoater.Itisapplicabletoawiderangeofpapergrades—fromPrincipleofmultilayercurtaincoatingheadcontact-freehighspeedcoatingtechnology非接触高速涂布技术一多层帘式涂布头原理Benefi~inbrief优点概括所用悬浮液中含有固含量为25%~75%的煅烧高岭土.该悬浮液能被用于运行速度至少为500米/分的帘式涂布当中,并且可以干燥. 据称该方法能使帘式涂布速度达~U750米/分以上,特殊情况下速度能超过1500米/分.Koehler专利涉及"在超过75O米/分的速度下进行帘式涂布,特殊情况下涂布速度能超过15OO米/分KethI公司的帘式涂布机是由V oith公司和东京V oithI…公司合资的成果V oithIHI公司拥有所提到的20多个涂布系统,在帘式涂布领域居于市场领导地位,并且KehI公司的机外涂布机是世界上宽度最大,速度最快的帘式涂布设备.多层涂布:美卓一陶氏合作项目美卓纸业坚信多层帘式涂布机比传统单层帘式涂布机具有更显着的优势.因为多层帘式涂布能适合生产更广泛的纸种一从印刷书写纸到纸板一并且能够用来赋予纸页工程防护性质. Pulp&PaperTechnology?纸业技术P∈tWstopaperboard—andcan beusedtoengineerbarrierPropertlesintoasheet.Metsoisthereforedevelopingapremetered.multi—layerprocess.whichappliesthe severaIcoatjngcolourlayersto thepaperwebsimultaneously, withoutanydirectmechanicaIcontact.figure4.Thecoatinq chemicaIsandcoloursarebeinq developedbytheEmuIsion PolymersdivisionofTheDow ChemicaICompanv.MuIti—layercurtaincoating wilIenablepapermilIsmillsto developproductswithnew propertiesandfunctionsby:Generatingsuchthin layersthatexpensivechemistry becomeseconomicaIlyfeasible PlacinqfunctionaIchemicals withinspecificlayers—tocreate barriersproperties.forexample0ptimisingperformaneewithinthecoatingstructure viachemicaIreactionsbetweenorwthinuniqueIayers. TheaimofthisiointresearchProgrammeistothe refiRethetechnoIogyandbringittomarket'inafastandefficientmannerTheresearchworkisbe1ngcarriedout attechnoIogycentresinEuropeandtheUSAwherePiIot coaterswhichareequiPpedwiththemuIti—layercurtain coatingstation:AttheDowCentresinMidland.Michigan.andHorgen. Switzerland.TheHorgenpilotcoaterisequippedwiththenew curtaincoatingstation. AttheMetsoTechnologyCentreinJrvenpj.Finland.TheV oith.BASFOmyaprojectV oithPaperisfocusingonthedirectfountaincurtaincoatingsystem(DFCoater),wherebythecoatingcolourisappliedtothe papersubstrateviaafree—faIIingIiquidcurtain.Tomaintain thestabiIityofthecurtainandpreventpapersurfacedefects. theDFCoaterissurroundedbyanaf卜conditionedchamber,In addition.anair—cutremovestheentrainedairtravelIingwith thepapersurface. BASFandOmyaareformuIatingbespokecoatingcolours withafocuson:Iowsurfacetensionandcurtainformation, stabilityandelasticity~ Elasticityisanimportantpropertyfortheachievement ofsufficientcoverageathighspeedsandIowcoat涂布Coating因此,美卓公司正在研究预计量多层涂布工艺,该工艺能同时将好几种涂料施涂在纸幅上,并且不会产生任何机械接触,见图4. 涂布化学品和颜料是由陶氏化学品公司的乳液聚合物部门研制. 多层帘式涂布将会使造纸厂能够开发出新特性和功能的产品,其特点如下:所产生的涂层很薄,从而使得利用昂贵的化学品在经济上切实可行例如,在特殊涂层中加入功能性化学品以产生防护特'I生利用涂层之间或涂布内部的化学作用来改变涂层结构,优化涂布性能.此次合作研究方案的目的在于进一步对该技术进行提炼,并使其"以快速有效的方式"进入市场.该研究工作正在欧洲和美国的技术中心进行,那里的中试涂布机上安装有多层帘式涂布站:位于美国密歇根的Midland和瑞士Horgen~陶氏中心.Horgen中试涂布机安装有新的帘式涂布站.位于芬兰rvenp的美卓技术中心.福伊特,巴斯夫和欧米亚的合作项目福伊特纸业正关注直接喷泉式落帘涂布系统(DF涂布机),该系统的涂料是通过自由落下的落帘施涂在纸基上的.为了保持落帘的稳定性,以及防止纸页表面出现纸病,DF涂布机的四周有一个备有空调装置的室.另外,除气装置能去除夹杂于纸张表面和落帘之间的空气.巴斯夫和欧米亚的工作为设计涂料配方,重点为:研制低表面张力的落帘涂料配方,且涂料配方具有稳定性和粘弹性.在高车速和低涂布量的情况下,要想获得充分的覆盖,粘弹性是涂料一个非常重要的性质.在冲击区,当涂料跟着速度为1000米/ 液体落帘在高速条件下的不稳定是一个核心问题,研究团队正在努力工作寻找各种技术和化学品解决方案,包括:研究可防止落帘中混进空气的涂布机装置.研究涂料性质一比如,改进涂料流变性,增强涂料粘弹性.优化操作参数,比如落帘的高度和下落冲击力或者速度Theinstabilityoftheliquidcurtainathighspeedsisthecentral issueandresearchteamsareworkingonavarietyoftechnical andchemicalso1.ions.including:.Thedevelopmentofcoaterswithdeviceswhichprotecttheliquidcurtainfr0maircurrents Thedevelopmentofbespokecoatings—withmodifiedrheology andenhancedelasticity,forexample Theoptimizationofoperatingparameterssuchastheheightof thecurtainandslandingforceorvelocity.试验结果表明:帘式涂布对提高涂层覆盖率方面很显着weight.Intheimpingementzone.thecoatingeolouris stretchedasitfollOWSthepapersubstrateatspeedsof1.000mpmandabove.Aeurtainwhichdoesnothavethe neeessarvstretchabilityproducesmicroskipdefects.ie uncoatedareas.Toavoidthelatter.arheologyadditivehasbeendeveloped toenhancetherunnabilityoftheeolourathighspeedsand lowcoatweights. TrialsofpaperfromtheDFcoaterwerecarriedout atKehIMiII.Asingleeurtaincoatedpaperwaseompared withdoublecoatedpapersfromstate—of—theartcoating technologyforgraphicgrades—blade/bladeandfilmpress/ bladecoatedpapers.TheDFCoaterran58gsmwoodfreebaseatspeedsof1200 mpm.Thecoatedpaperwascalenderedinahightemperature multinipcalender.aswerethedoublecoatedgrades.Thepapers wereanalyszedfortheircoverage.smoothnessandprintability1nasheet—fedoffsetpress. ThetriaIsshowedthattheeurtaincoatercanbrinqa signifieantimprovementincoverageandthatgloss.buIk androughnesswerewithintypicaIindustrystandards. CurtainphysicsandfluidpropertiesIntheUSA.CaPeIIaTeehnoIogYcarriedoutastudYoneurtainPhysiesandfluidPropertiesandformuIation chemistryandtheirimpactOnDerformanee.Thestudv Proyidedanewunderstandingofhowsurfaeetension andrheoIogyaffectthelandingveIocity.Toohigh aIandingforeeresuItsinPuddIingorcrossmachineridging.tooIowaforeeresuItsinPinhoIes. CaDeIIahasdeveIopedaStretchTesterwhichmeasuresrheoIogY andsurfaeetensionatProcessconditionsanda CoatingDeaeratorwhichisbeingusedonacommereiaI eurtaincoaterinthespeeiaIitysector. MHICoatingResearchCentre.Hiroshima TriaIsaimedatoptimisizinghighspeedeurtain coatingwerecarriedoutatMitsubishiHeavyIndustry's coatingreseareheentreinHiroshima.Japan. Thefoeuswasontheidentificationandoptimization ofthevariabIeswhichafleeteurtainstabiIity.The variablesstudiedineluded:.webspeed;curtainheight;coatingrheologyandcoatweiqht:basesheetroughnessandbasesheetsizingPuIp&PaperTechnoIogy?纸业技术69当液帘藩在移动的纸幅上时,它能形成厚度均匀的涂层,且不产生条痕,橘皮纹和刮痕.这就形成非常均匀的涂层表面,所需涂布量要比像刮刀,辊式和膜转移式涂布法要低.因为非接触意味着没有挤压,系统对纸页不会旋加机械应力.结果在帘式涂布时纸页不会发生断裂;纸机的运行性得到加强,断纸和停机时间大大减少.该工艺能提高涂布系统适应性,强度较低的纸基也能够进行涂布,单一的涂布头就可以适用于范围较宽的涂布量和粘度.多层涂布机能够使得纸页获得特殊的工程性质.通过在限制层加入功能型化学品可以赋予纸页防护特性.帘式涂布蕴含着巨大的经济,工艺和质量效益分的纸基运行时会被拉伸.如果?。
纸张涂布加工设备试题库答案版
纸张涂布加工设备试题库一、填空题1 纸品经过涂布加工以后，可以改善纸品的印刷适性、特殊性能和装饰作用等。
2 涂布设备主要由退纸机、涂布头、干燥器和卷纸机四部分组成，其中涂布头是完成涂料在纸面上涂布的主要设备。
3 涂布头在完成涂布作业时，同时具有两个功能：对涂布量的计量功能和对涂层质量的整饰功能。
4 纸张的涂布方式，按照涂布器的位置可以分为机内涂布和机外涂布；按照涂布面分为单面涂布和双面涂布；按照涂层可分为一次涂布和多次涂布。
5 矿物涂料的组分有颜料、胶黏剂和辅助助剂。
6 影响颜料分散机的混合效果因素有混合强度、混合时间、混合物固含量和剪切速度。
7 涂料的筛选设备主要有振动筛和过滤器。
8 刷式涂布器中的毛刷是由毛刷毛、毛刷夹具和移动设备构成。
9 气刀涂布器的结构包括校正辊、引纸辊、压纸辊、涂布辊、背辊、气刀、履带真空箱和回料系统等。
10 双流涂布器的是由喷嘴上料装置、刮刀计量装置、背辊和涂料收集盘构成。
11 倒置式刮刀涂布器是溢流接触式刮刀涂布器的前身，后者是目前世界造纸业使用最为广泛的涂布装置之一。
12 涂布刮刀可以分为软刮刀和硬刮刀，刮刀的厚度0.25—0.63 mm，宽度70—105 mm，长度随各类涂布机的宽度而定。
13 辊式涂布机根据涂布头可分为压榨辊式涂布头、逆转辊式~ 、传递辊式~ 、凹版辊式~ 。
14 所形成的花纹的轻重程度同时受涂料的流变性、粘性、涂布速度和涂布量以及辊筒的硬度等因素所影响。
15 静电涂布技术的缺点是：易爆性、在高电压下的安全使用、成本高。
16 真空涂布方式有间歇式、半间歇式和连续式。
17 退纸架的型式有：负荷带、夹壳式、气动控制器、电力再生系统、压缩空气张紧装置。
18 涂布纸的干燥与纸机纸的干燥一样，也是一个传热传质的过程（也就是能量和质量的转移）。
19干燥开始阶段，蒸发作用发生在涂层表面，从而蒸汽分压作用出现，蒸发作用向涂层内部迁移。
蒸发作用靠的是毛细管压差和蒸汽压差。
【创新应用】帘式涂布技术应用及探讨
1 福伊特帘式涂布介绍福伊特帘涂机的基本结构如图2。
帘涂机位于恒温室（图3）内部，气候外壳保护帘涂机抵抗外部因素影响，确保持续的运行条件。
纸机操作侧有两扇滑动门，起到安全防护作用（图4）。
应用时，帘式涂布头将涂料横穿纸幅宽度（图5）。
为了防止有异物存在涂料系统中，在涂料涂于纸面之前，还得经过一道过滤器（图6）。
空气控制系统（图7）由一个气刀和一个真空箱组成，其作用是防止涂料帘移动。
气刀由真空箱支撑，气刀可以与真空箱旋转到一起。
涂布过程中，气刀最上面边缘距离涂料帘30～50m m。
气刀对着纸幅运行反方向鼓风，这样能够防止涂料帘被气流扰动。
真空箱吸入由运行纸幅和气刀鼓风导致的气流，以防止涂料帘移动。
气流从开口处逸出，且通过排气管道扩散至涂布区域。
真空箱位于两个旋转臂之间，气缸旋转它们至维护和操作位置。
启动盘（图8）与滑板连为一体，直接从帘式涂布头帘式涂布技术应用及探讨⊙ 赵恺帘式涂布作为一种预计量的理想仿形涂布，其特点是在纸机横幅方向的喷嘴提供一个自由下落到运行纸幅表面的涂料幕帘。
目前国内大型涂布纸机使用帘式涂布比较成功的只有两家，一家是我们公司，另外一家是山鹰纸业(吉安纸机）。
以前山东晨鸣纸业和我公司的帘涂机由福伊特（VOITH）提供，山鹰纸业的帘涂机由美卓（M E T SO）提供。
两家帘涂机各有其特色。
我公司的帘涂机存放于一个密闭的恒温操作室内，而山鹰纸业的帘涂机比较小，密闭的空间也相对较小。
山东晨鸣纸业由于纸机搬迁，后来帘涂机据说拆除了。
配有帘式涂布的国内某大型纸机技术规格参数如下：产品：涂布灰底白纸板；生产能力60万吨/年；定量：200～450g/m 2；原纸宽度（最大值）：6600m m；设计速度：1100m/m i n；操作速度：1000m/m i n；传动侧：左侧；压缩空气供给（最小值）：0.45M P a；液压系统操作压力：1.2MPa。
图1是福伊特帘涂机和美卓帘涂机的比较。
赵恺先生，联盛纸业（龙海）有限公司运营管理中心总经理。
新型涂布技术
新型涂布技术新型涂布技术是指利用先进的涂布设备和材料，通过特定的工艺和方法对物体表面进行涂覆的技术。
随着科技的不断发展，涂布技术也在不断创新和进步，出现了许多新型涂布技术，为各行各业带来了诸多便利和优势。
首先，新型涂布技术在材料方面的创新是关键。
传统的涂布技术往往使用有机涂料，含有大量的有害物质，对环境和人体健康造成一定的危害。
而新型涂布技术采用了更环保的无溶剂涂料或水性涂料，大大降低了VOC排放，减少了对环境的污染。
同时，新型涂布技术还广泛应用于功能性涂料的开发，如防水涂料、防腐蚀涂料、抗菌涂料等，为物体表面提供了更多的功能。
其次，新型涂布技术在涂布设备方面也有所创新。
传统的涂布设备一般是单一功能的，操作复杂，效率低下。
而新型涂布设备采用了先进的自动化技术，具有更高的涂布精度和效率，同时操作更加简便，降低了人工成本，提高了生产效率。
例如，采用了光学传感器和控制系统的涂布设备可以实现对涂布厚度和均匀性的实时监测和调节，保证涂布质量的稳定性。
此外，新型涂布技术还涉及到涂布工艺的创新。
传统的涂布工艺通常是手工涂布或者喷涂，存在涂布厚度不均匀、浪费涂料等问题。
而新型涂布技术引入了一些先进的涂布工艺，如真空蒸发沉积、离子束溅射涂覆等，能够在微米级的厚度范围内对物体表面进行涂覆，实现高精度的涂布。
同时，新型涂布工艺还可以实现多层涂覆、纳米涂料涂布等功能，为涂布行业的发展带来了更多的可能性。
总的来说，新型涂布技术的出现为涂布行业带来了许多新的机遇和挑战。
通过材料、设备和工艺的创新，新型涂布技术不仅提高了涂布质量和效率，同时也更加环保和节能。
随着科技的不断发展，相信新型涂布技术将会在未来发挥越来越重要的作用，为各行各业的发展带来更多的好处。
Voith DynaLayer帘式涂布机：福伊特新一代紧凑型帘式涂布技术
含量过高而起泡断纸。
同时，它还可以在线监测成形网状态，有助于解决脉冲、振动以及其他湿部相关的质量问题。
该设备尺寸较小，这样可以安装到之前无法测量到的位置。
这套新传感器与Valmet IQ单点测量和扫描测量系列产品一起，为客户提供从网部、压榨、干燥和施胶一直到卷取完整的CD及MD水分测量结果。
Voith DynaLayer帘式涂布机：福伊特DynaLayer帘式涂布机（图1）设计紧凑，与传统涂布机最明显的不同就是它在运行时无需机器外壳的隔离和保护，提高了生产效率，降低了运行和维护成本。
DynaLayer经过特殊设计的绝缘喷嘴，两头都设有空气净化装置，有效防范喷嘴冷凝，提高涂布质量。
此外，新设计引入了“空气防护”理念，运行过程中机身周围持续不断的透明气流对涂布机形成了有效保护，防止外部环境影响运行效果，机器操作者可在运行过程中直接透过气流与机器接触，也并不会影响涂布效果（图2）。
此外，DynaLayer涂布机允许纸张横向和纵向两个方向进行涂布，提高了纸张印刷效果，也能节省涂料。
据福伊特涂布产品经理Chr istoph Henninger介绍，目前，一些特种纸生产商已经可以通过使用该涂布机降低涂料消耗，尤其是用较为昂贵的二氧化钛为原料进行涂布时，节省涂料消耗的优势就更为明显。
其中，一家特种纸生产商利用DynaLayer涂布机进行纸张横向涂布，明显降低了涂料消耗，年节省生产成本15万欧元。
此外，DynaLayer涂布机还可根据不同需求转换多种运行模式，也可以根据客户需要，改造为有机器外壳式涂布机，以满足各种纸张涂布的需要。
英国生活用纸企业Accrol关注海洋白Accrol近日宣布，对旗下所有生活用纸产品实现了零塑料包装，包括卫生纸、厨房用纸和面巾纸等所有产品，是英国首家实现全产品零塑料包装的生活用纸加工企业。
Accrol用了6个月的时间深入开展可行性零塑料包装研究，致力于减少行业单一性塑料包装。
过去30年中，塑料包装盛行，Accrol此举也响应了众多海洋保护运动的号召，减轻白色垃圾对海洋造成的污染。
帘式涂布技术应用及探讨
1 福伊特帘式涂布介绍福伊特帘涂机的基本结构如图2。
帘涂机位于恒温室（图3）内部，气候外壳保护帘涂机抵抗外部因素影响，确保持续的运行条件。
纸机操作侧有两扇滑动门，起到安全防护作用（图4）。
应用时，帘式涂布头将涂料横穿纸幅宽度（图5）。
为了防止有异物存在涂料系统中，在涂料涂于纸面之前，还得经过一道过滤器（图6）。
空气控制系统（图7）由一个气刀和一个真空箱组成，其作用是防止涂料帘移动。
气刀由真空箱支撑，气刀可以与真空箱旋转到一起。
涂布过程中，气刀最上面边缘距离涂料帘30～50m m。
气刀对着纸幅运行反方向鼓风，这样能够防止涂料帘被气流扰动。
真空箱吸入由运行纸幅和气刀鼓风导致的气流，以防止涂料帘移动。
气流从开口处逸出，且通过排气管道扩散至涂布区域。
真空箱位于两个旋转臂之间，气缸旋转它们至维护和操作位置。
启动盘（图8）与滑板连为一体，直接从帘式涂布头帘式涂布技术应用及探讨⊙ 赵恺帘式涂布作为一种预计量的理想仿形涂布，其特点是在纸机横幅方向的喷嘴提供一个自由下落到运行纸幅表面的涂料幕帘。
目前国内大型涂布纸机使用帘式涂布比较成功的只有两家，一家是我们公司，另外一家是山鹰纸业(吉安纸机）。
以前山东晨鸣纸业和我公司的帘涂机由福伊特（VOITH）提供，山鹰纸业的帘涂机由美卓（M ET SO）提供。
两家帘涂机各有其特色。
我公司的帘涂机存放于一个密闭的恒温操作室内，而山鹰纸业的帘涂机比较小，密闭的空间也相对较小。
山东晨鸣纸业由于纸机搬迁，后来帘涂机据说拆除了。
配有帘式涂布的国内某大型纸机技术规格参数如下：产品：涂布灰底白纸板；生产能力60万吨/年；定量：200～450g/m 2；原纸宽度（最大值）：6600m m；设计速度：1100m/m i n；操作速度：1000m/m i n；传动侧：左侧；压缩空气供给（最小值）：0.45M P a；液压系统操作压力：1.2MPa。
图1是福伊特帘涂机和美卓帘涂机的比较。
赵恺先生，联盛纸业（龙海）有限公司运营管理中心总经理。
帘式涂布_在经济_工艺和质量方面具有潜力的技术
Front ·Focus 前沿·热点World Pulp and Paper Vol. 29, No. 2帘式涂布已在特种纸（热敏纸、无碳复写纸、标签打印纸）领域中广泛应用，现在的目标是要在主要纸种生产中得到推广，特别是印刷纸。
帘式涂布为非接触式涂布，在低涂布量下覆盖性好，具有巨大的经济、工艺和质量优势。
当幕帘落在移动的纸幅上，会形成无裂缝和无条痕等高涂层。
帘式涂布的涂布量低于接触式计量涂布（刮刀、刮棒和薄膜压榨），得到的涂层均匀平整。
由于非接触式涂布对纸幅没有机械力作用，帘式涂布可施涂低强度原纸，使涂布操作断纸减少、运行性能提高，损纸和停机时间达到最小化，在单涂布头上也可涂布不同黏度的涂料，涂布量范围广。
由于帘式涂布的这些优点，已成为世界各地的研发焦点，出现了许多专利技术。
但是，到目前为止，在生产颜料涂布纸的宽幅、高速的纸机上，帘式涂布尚未得到工业应用，为此一些公司进行了下列研究。
1主要公司研究项目1.1 美卓和陶氏化学品公司开发多层帘式涂布机，该涂布机可同时进行几层涂布，如图1所示。
陶氏化学品公司正在开发涂布化学品和颜料，美卓正在开发涂布站。
两家公司的中试涂布机上都装有新的帘式涂布站，目标是精化涂布技术，并将其快速有效地投放市场。
美卓认为多层帘式涂布机比传统的单层帘式涂布机具有明显优势，比如，通过建立多层薄涂层或在封闭的涂层内使用功能化学品来赋予纸张隔离性能。
总之，美卓及陶氏化学品公司着重研究了不同纸种的涂布，主要是印刷书写纸和纸板。
1.2 福伊特、巴斯夫和欧米亚（Omya ）公司这三家公司的研究集中在工艺技术的开发和专用涂料配方上。
利用直流式帘式涂布系统，自由下落的幕帘涂在纸幅上。
在化学品方面，开发了一种新的流摘 要：将帘式涂布技术由特种纸领域转向普通纸应用，具有巨大的经济、工艺和质量效益。
尽管在世界范围进行了广泛的研究，但帘式涂布仍未能在大型的高速纸机上得到工业应用。
帘式涂布
帘式涂布作为一种新的涂布法应用于特种纸，印刷纸和纸板的生产上。
帘式涂布的特点是液体图层在接触到移动的预涂纸业对原纸没有施加任何机械应力，因此减少了纸幅的断裂并提供好的涂料覆盖性，为提高生产效率和减少涂布量提供了机会。
本文阐述了帘式涂布的基本原理和帘式涂布缺陷的起因。
为高速条件下纸幅的高浓度液体涂布提供了操作上的经验。
帘式涂布是采用普通的预计量法来金星精确涂布的一种方法。
其特点是自由下落的液体膜（幕帘）对将要涂布的原纸产生冲击。
在高速条件下对表面不规则的纸业施涂一层液体薄膜。
与纸幅垂直移动时的速度相比，幕帘的冲击速度可使纸业在高速运行条件下进行涂布。
帘式涂布有很多优点，但却易受操作条件限制。
对幕帘的流速有一个较低的界限，流速低于这个界限，下落的幕帘会突然断裂。
另一个相关的问题，自由下落幕帘对造成涂料不规则流动的湍流行为比较敏感。
此外，当液体幕帘对纸幅进行冲击时，周围所含的空气限制了涂布速度的进一步提高。
一种多层帘式涂布头[实用新型专利]
![一种多层帘式涂布头[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f3d43b65cc22bcd127ff0c2d.png)
专利名称：一种多层帘式涂布头
专利类型：实用新型专利
发明人：姜丰伟,刘铸红,祝红军,盛海鹏,李治国,杨卫岭,王军清,付海林,任红锐,原小新,张家利,李志阳
申请号：CN201520824035.7
申请日：20151023
公开号：CN205165083U
公开日：
20160420
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开一种多层帘式涂布头，包括帘涂板，帘涂板的两端均设置有固定支座，所述帘涂板有多片组合，每片帘涂板的两端均设置有进料管，进料管的末端连通到相邻帘涂板的连接处，且进料管上部的相邻帘涂板连接处有一间隙形成涂料狭槽，进料管下部相邻帘涂板固定密封连接，在帘涂板两端涂料狭槽上还设置有密封板，密封板通过数个支撑架压在帘涂板两端。
本实用新型有以下优点：本实用新型可以将底层、吸收层、顶层甚至更多层同时进行涂层，工序大大缩短。
将原来多个烘房缩减为一个烘房，可大大节省能源。
申请人：河南江河纸业股份有限公司,河南大指造纸装备集成工程有限公司
地址：454950 河南省焦作市武陟县城东占泗路北贾桥西
国籍：CN
代理机构：郑州中原专利事务所有限公司
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一种新型的涂布技术——
■ 熊 杰 （广东冠豪高新技术股份有限公司 广东 湛江 ５２４０２２）
提要：介绍了帘式涂布技术的原理，帘式涂布机的结构、优越性、实践应用，指出该涂布技术的使用要求、注意事项及前景展望。
关键词：帘式涂布；涂料分配器；优越性；应用
1帘式涂布的原理
图１ 帘式涂布原理多不同之处，包括涂料的固含量、涂料的粘度、涂料的流变性、涂料的成膜性、定边控制方法、涂料的制备与输送。
应用于帘式涂布机的涂料有诸多特别要求，比如，根据涂布品种不同，固含量的范围有一个比较窄的区间，涂料粘度的范围掌握在２００ｍＰａ·ｓ到１００００ｍＰａ·ｓ，要求涂料具有良好的流变性，优异的成膜性，必须形成连续性的膜，即幕帘。
涂料可以是水性涂料、溶剂涂料或热熔涂料，而且不需要对涂料进行“截面收缩”，即拉伸涂层塑性薄膜减少膜的厚度。
定边控制方式有多种，可以用一根链条或一根棍棒，悬挂在涂布头下面，向下引导涂料到纸幅。
幕帘的宽度可小于纸幅宽度，也有的帘式涂布机不需要定边控制，幕帘的宽度大于被涂布纸幅的宽度，纸幅外侧的涂料直接排入到收集槽中并回到涂料罐中。
涂料是通过泵或重力传送到涂布头的涂料分配器，不需要挤出装置，纸幅被引进来通过帘式涂布机，在涂布机的下面设有收集槽，收集槽可以设计在工作位置，也可以设计在工作预备位置，因此所有没有使用的过量的涂料都可收集起来并回到回用系统中去。
现代帘式涂布技术（ｃｕｒｔａｉｎｃｏａｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）是９０年代发展起来的一种新型涂布技术，它以相关涂布技术为基础，但又有别于本世纪４０年代至６０年代的狭缝喷嘴型涂布技术（ｓｌｏｔ ｏｒｉｆｉｃｅ ｃｏａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）和喷注式涂布技术（ｆｏｕｎｔａｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），是伴随着机械设备、仪表、电气传动、控制系统及配套设备发展而出现的一项突出的科技进步，由于该工艺技术有诸多优点，因此有专家指出：今后的涂布技术领域，特别是在一些特种纸涂布技术领域，帘式涂布技术将有可能代替若干现有涂布技术，在该领域占有重要一席。
帘式涂布的原理是：涂料从涂料分配器喷嘴中流出连续性的薄膜，以幕帘状坠下通过一段５１～４５７ｍｍ的距离沉积在喷嘴下面纸幅上，见图１。
帘式涂布技术与其它涂布技术相比，尽管某些方面相似，但是有许
2帘式涂布机的结构3帘式涂布的优点
图２帘式涂布机结构
帘式涂布机的结构布置根据具体使用情况要求，有许多种不同布置方案，下面举一典型布置，见图２。
由于帘式涂布机的机械结构简单、活动部件少，加之涂层为理想的仿形涂布，因此与传统的涂布机相比，有以下优点：
●工艺技术●
帘式涂布
２９
China Pulp & Paper Industry Vol.25,No.9 Sep.,2004
3.1优异的涂布质量
纵向、横向涂层厚度都非常均匀；涂层没有刮痕、条痕、橘皮纹；涂层具有良好的不透明度和覆盖性。
3.2易于操作
涂料不存在飞溅问题，也不会烟雾化；没有诸如刮刀、刮棒、计量棒之类的计量部件，因此不用由于某个部件的磨损而进行更换。
没有施涂辊，因此也不用像其他涂布方式那样，隔一段时间更换或研磨施涂辊。
当车速、涂料、夹缝喷嘴缝宽等确定后，涂布量的调节取决于涂料输送泵的转速这一个条件。
而不像其它涂布方式，影响涂布量的因素很多，因此涂布量的调节变得非常容易。
3.3操作成本低，生产效率高由于没有或只有极少量的涂料回流，因此节约涂料；涂料供应及回流系统紧凑；没有易耗品；不需要因为换刮刀、刮棒、辊筒而停机；因处理刮痕、条痕、气刀痕等纸病的停机时间尤为减少。
4.1为了使帘式涂布机稳定地运行，须满足的要求
从狭缝喷嘴中流出的涂料要形成稳定的幕帘膜；从狭缝喷嘴中流出的涂料冲击到涂布基材表面以后要具有均匀的延伸性。
4.2要满足以上两点基本要求，需要注意以下事项
4.2.1涂布头狭缝喷嘴的唇板要有最优化的几何形状、精密的加工精度及选用稳定的材质。
4.2.2涂料要具有充分的延展性，没有气泡，适宜的粘度范围。
4.2.3当在高速下涂布时，空气会以气垫的形式被带入涂料帘与涂布基材之间，这时需采用相关设备除去这种气垫。
4.2.4由于涂料供料系统的稳定与否直接关系到涂料的质量和计量，因此稳定、可靠的供料系统也是关键。
4.2.5还要考虑到由于帘式涂布是一种涂料基本依靠重力落下、无接触的仿形涂布技术，不像其它涂布方式在涂料与涂布基材结合时会有外界施加的压力，也就是说，涂布面的平整性、平滑性需要通过涂料的配方的优化及工序的有关整饰工艺来弥补。
4.2.6为了保证帘式涂布头及其附属设备运行的稳定性及避免涂料帘遭受诸如气流等外来干扰，一个带有温湿控制的防护罩是必需的。
现代帘式涂布技术的研究和开发始于８０年代末、９０年代初，主要集中在东亚、西欧、北美，经过十多年的研究、开发和应用，到目前为止，全世界大约有３０多台帘式涂布机应用于实际生产，分布在东亚、东南亚、欧洲、美国，涂布的品种包括热敏记录纸（ｔｈｅｒｍａｌ ｐａｐｅｒ）、无碳复写纸（ＣＢ，ＣＦ）、彩色喷墨打印纸（ｉｎｋ ｊｅｔｐａｐｅｒ）、压敏不干胶带（ＰＳＡ），以及一些特殊品种等。
涂布机幅宽从１２００ｍｍ到４５５０ｍｍ不等，大多在３０００ｍｍ到４０００ｍｍ之间，实际生产车速从６００ｍ／ｍｉｎ至１３００ｍ／ｍｉｎ（不包括涂布特殊品种），大多在１０００ｍ／ｍｉｎ到１２００ｍ／ｍｉｎ之间。
目前为止，最高的设计车速是１５００ｍ／ｍｉｎ，据报道这台帘式涂布机于２００１年在
4帘式涂布技术在应用中
的要求及注意事项
5帘式涂布机应用现状及展望
参考文献
收稿日期：２００４－０６－０９
欧洲某公司投产，实际生产车速超过１３００ｍ／ｍｉｎ，主要用于热敏纸涂布生产。
据有关资料表明，到目前为止，设计和生产幅宽高达１０ｍ的帘式涂布机是可能的，而且，在某公司的中试涂布机上１８００ｍ／ｍｉｎ的最高车速也取得了成功。
有专家预测，气刀适用的领域在将来很有可能将会被帘式涂布替代；也有业内权威人士预言，未来，经过改进的高固含量涂料可以通过帘式涂布机进行颜料涂布生产印刷纸，例如ＬＷＣ等。
□
［１］Ａｌａｎ Ｒｏｏｋｓ．Ｃｏａｔｉｎｎｇ ２００３：Ａ ＲｅｓｅａｒｃｈＲｅｖｉｅｗ．Ｔａｐｐｉ ＆ Ｐｉｍａ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ， Ｍａｙ ２００３［２］Ｈｅｉｎｚ Ｂｒａｕｎ．Ｋｅｈｌｐｍｚ—Ｌａｒｇｅ ｎｅｗ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｉｎｅ ｏｒｄｅｒｅｄ ｆｏｒ ｓｐｅｃｉａｌ ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｇｒａｄｅｓ．Ｔｗｏｇｅｔｈｅｒ Ｐａｐｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｉｓｓｕｅ１２，Ｊｕｌｙ ２００１
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［７］曹邦威编译．新纸张涂布与特种纸年鉴．中国轻工业出版社，２００３年８月
A new coating technique _ curtain coating
XIONG Jie (Guangdong Guanhao New Technology Ltd., Zhanjiang 524022)
Abstract: The paper introduces the principle of the curtain coating technique and the structure, superiority and application in practice of the curtain coater, and points out the operational requirements, and prospect of curtain coating technique.Key words:
curtain coating; coating distributor; superiority; application
３０
第２５卷第９期 ２００４年９月。