落帘涂布技术_谭绍勐
涂布方式和涂布技术
三、条缝涂布(slot coating)或挤压 涂布(extrusion coating)
• 将涂布低粘度涂液、涂液润湿上下唇口端 面、涂量又较小的模式称为条缝涂布；将 涂布高粘度涂液（通常为高聚物）、涂液 不润湿唇口端面、涂量又较大的模式，称 为挤压涂布。
（2）影响涂布模具的均流分布的因素
• 腔体方面的作用：扩 大腔体的容积，可提 高大腔体的窄缝出流 的均匀性，在保证涂 液在腔体中有适当的 相同滞留时间的前提 下，适当增加腔体截 面积，是提高涂布横 向均匀度行之有效的 方法；右图为坡流涂 布模具几何结构示意 。
计量狭缝（metering slot）的作用
1、条缝或挤压涂布模具结构特点
• 从涂液均流分布的原理来说，条缝和挤压 模具与坡流模具相比，是有相通之处，因 此也具有分配腔、阻流间隙、副腔、出口 间隙这些构造，外形上是不同的。
• 条缝涂布 模具，见 右图：
• 挤压涂 布模具 和双腔 真空盒 ，见右 图；
2、涂布方法的描述
• 区分条缝涂布 与挤压涂布的 差别，就在于 挤压涂布的涂 布液是以带状 离开模具唇口 并且不润湿唇 口端面，见右 图：
a Burley和Kennedy(1976) Gutoff和Kendrick(1982) Bracke、De voeght和Joos(1989) 0.335 － 1.0 b 0.67 0.67 1.0
5、坡流多层涂布中层间某些物理量的匹 配问题
（1）粘度和流量流速 坡流面单层流动，见下图：
多层涂布时各层流速分布，见下图：
（1）实现预计量涂布
（2）高速涂布 • 坡流涂布车速可以高达4m/s，其 根本原因是摆脱了涂层厚度依赖于 粘度和车速的关系。
一种新型的涂布技术_帘式涂布
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：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?。
精密涂布工艺应用新进展
１ 引言
涂布 工艺是 改变 和完善 材料表 面特性 的重要 加 工 工艺 ，而随着科 学技术 的不 断发 展 ，涂 布工 艺更 成 为许多 重要功 能性材料 研究 开发所 不可或 缺 的重 要工 艺技术 手段 。特别是 精密涂 布工 艺技术 可满足 某些涂层 的特 殊要求 ，从 而增加 材料 的附加值 并扩
往往 小于 １ ｍ。另外，锂 电池 电极的涂层 则要求采用 间歇 式涂布方 法来生产。本文 着重介绍 了近年 来微 凹版 涂 布和条缝涂布工艺在平板显示器 、有机发光二极管 （ Ｅ ） ＯＬ Ｄ 、锂 电池行业 中应用 的新进展。 关键词 ：精密涂布 工艺；薄层涂布；微 凹版 涂布 ；条缝涂布
膜 的涂层 厚 度 只 有几 十至 １ ０ ｍ 左 右 ；而 用 于新 ０ｎ
大其应用 范 围 。一 次多层坡 流挤压 涂布 和落帘 涂布
曾是精密涂布工艺技术的典型代表 。正是多层坡流
挤 压涂布 技术 的开发 和应 用 ，使彩 色感光 材料 的多
型充 电锂 电池 电极 的涂层 要求 实现带 状涂布或 间歇 块 状 涂布 。多层挤 压涂 布和落 帘涂布 显然 已不 能完 全 满足 这方 面的要求 。有 大量文 献资料 报导 ，条缝
功能层结构在性能上得以极大完善并实现工业大生
产 。可 以说 ，没有 一次 多层高速 挤压涂 布技 术 ，要
涂布和微 凹版辊涂布工艺在这些领域得到了广泛的
应 用 。这 类光 学膜涂 层传统 上采用 真空蒸镀 、化学 沉 积 、等 离子 聚合等 方法 ，这些方 法是在 真空条件
【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。
帘式涂布关键技术开发及其在特种纸上的应用项目技术鉴定会在沧州召开
帘式涂布关键技术开发及其在特种纸上的应用项目技术鉴定会
在沧州召开
李洪才
【期刊名称】《造纸信息》
【年(卷),期】2018(0)1
【摘要】2017年12月7日,由中国轻工业联合会组织的帘式涂布关键技术开发及其在特种纸上的应用项目技术鉴定会在沧州召开。
帘式涂布关键技术开发及其在特种纸上的应用项目由中国制浆造纸研究院和沧州意达花纸印刷材料有限公司共同完成。
鉴定委员会专家通过考察示范线、听取完成单位研究汇报及现场质询,认为项目研发并形成了帘式涂布工艺、技术、装备国产化系统解决方案,技术水平国内领先,填补了国内空白,具有良好的经济效益和推广应用前景。
【总页数】1页(P78)
【作者】李洪才
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.多层帘式涂布用于涂布牛卡的技术开发
2.沙市轻机公司为沧州意达花纸印刷材料有限公司承制的帘式涂布机一次性试车成功
3.帘式涂布技术和DF帘式涂布机恒温冲洗水系统
4.“帘式涂布关键技术开发及其在特种纸上的应用”通过鉴定
5.Voith DynaLayer帘式涂布机：福伊特新一代紧凑型帘式涂布技术
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帘式涂布的双层落帘头装置
图１ 好 剥离离 型纸 的结构
１ 一纸 ２ 一 丙烯 酸 层 ３ 一 硅 油 层
层或 丁苯 乳胶 层 上 ， 其制 作工 艺 为现有 技 术 ， 刮涂 烘 干温度 控制 在７ ０ ￣Ｉ Ｏ ０ ￣ Ｃ的范 围内即可。衬底纸 的厚度
为３ ０ ￣５ ０ ｍ ｍ 的范围内任选且包括端 值。
页， 形 成涂 料 帘一 ； 同 时涂 料通 过右 腔 体上 的三个 进
料孔 进 入右 大匀 料腔 ， 涂 料在 此腔 内匀化 ， 一 部分 涂
成的腔 体两侧 端 面上 。 左 腔 体 内开有 左 进料 孔 ， 左 腔
体、 中间腔体和端板 构成 左大匀料腔 ， 左大匀料腔 的下 端有左狭 缝 ， 左狭 缝 的下端有左小匀料腔 ， 左小匀料腔 的下端 有 左计 量狭 缝 。右腔体 内开有 右进 料 孔 ， 右腔 体、 中间腔体和端板 构成右大匀料腔 ， 右大匀料腔 的下 端有 右狭 缝 ， 右狭缝 的下端 有右小匀料腔 ， 右小匀料腔 的下端有右计 量狭缝 。 工作 时， 涂 料通 过用紧 固螺 栓 固定 在 中间腔 体上 的左 腔体 内的三个进 料孔 进 入 左大匀料 腔 内， 涂 料在
好剥 离的离型 纸是在 白纸 上涂布丙 烯酸 层和在 丙 烯 酸 层复合 硅油 层后 ， 复合 而成 的一种 无 塑防 黏纸 。 采用丙烯酸 的目的在于 ： 丙烯酸 具有十分 突出的特 性： 漆 膜色浅 ， 水 白透 明， 不仅 具有优 异 的耐候性、耐黄 变
性、 耐磨性 、 防 霉 性 、耐 高温 高 湿 性 、耐化 学 品性 ， 而 且 工作时， 蒸 汽 从 蒸 汽 入 口进 入 内管 后 ， 从 内管 下 部
Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ【 技术信息
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。
落帘涂布技术
落帘涂布技术摘要: 落帘涂布已成功应用于感光材料制造业的多层精密涂布中。
与其它涂布方式相比, 落帘涂布主要有以下几方面的优点: (1) 由于落帘冲击速度非常大, 抵消了支持上下波动的影响, 同时也减弱了空气P液体界面间因剪切的不稳定影响, 所以它可以达到的涂布速度更高; (2) 由于落帘涂布充分利用了支持体速度和液帘冲击速度的比值, 所以可以涂得更薄; (3) 由于在靠近落帘冲击区没有刚性设备元件, 所以不会产生像坡流涂布方式那样的连续性涂布弊病。
另外, 由于与其它涂布方式的工艺不同, 所以落帘涂布有不同的启动方式, 并需要一些特殊的部件。
关键词: 落帘涂布; 预计量; 落帘冲击区; 动态润湿线; 落帘边导; 空气边界层挡板; 应用极限1 落帘涂布发展概况落帘涂布属于预计量涂布的类型。
目前, 它在感光材料制造业的多层精密涂布中已得到广泛应用。
然而, 从历史看, 现代落帘涂布的复杂技术,是从简单的原始技术发展起来的。
此技术最早的工业应用发现于1903 年Taylor发表的一篇法国专利中, 他用溶化的巧克力从一个狭缝中流出形成一个帘, 然后均匀涂在糖果核上。
直到上世纪60 年代,这种技术才应用于涂布片状物和单页材料。
1960年, Cox 设计了溢流堰式和定形槽孔式2 种形成落帘的设备, 仅限于单层涂布。
现代多层落帘涂布技术专利权最初属柯达公司, D1J1Hughes 和J ·F·Greiller 于1968 年6 月各自申请了关于落帘涂布工艺的专利。
柯达从1979 年就开始采用此技术。
由于基本专利权已经过期, 其它工厂也可以使用此技术, 实际上富士、阿克发公司也早已应用这项技术。
落帘技术在中国申请的专利有5 项, 有2 项已终止, 1 份已视撤, 1 份公开, 只有1 份关于边缘导件和处理厚边的2004 年到期。
下面就是一个早期坡流型落帘涂布咀示意图:2 落帘涂布的特点[2 ] :落帘涂布是3 种杰出的预计量涂布方式之一,其湿涂层厚度就是单位体积流量与支持体速度的比例关系:Hwet = QPU它有2 个显著优点, 一是涂层薄, 二是涂布速度快。
涂布技术及其应用
文章编号:100522895(2004)0320012203涂布技术及其应用季凌斌,彭文华 (温州职业技术学院,浙江温州325035) 摘 要:涂布技术广泛地应用于纸张和薄膜等基材的涂布及复合包装。
目前,国内许多印刷包装机械企业使用涂布复合设备,其涂布种类和刮胶方式比较单一,涂布技术的应用也大受限制。
本文作者将根据自己多年开发、设计涂布机的具体生产实践和经验,介绍有关涂布技术及应用。
关 键 词:涂布类型;刮胶方式;应用中图分类号:T S735 文献标识码:A1 引言改革开放以来,印刷包装业取得了长足发展,再加上入世以后国际和国内市场的需要,都要求我国的印刷包装机械和包装工艺的质量均要有明显地提高和改善。
目前,虽然在全国出现了许多大大小小的印刷包装机械企业,但真正具有较高科技含量的包装机械制造企业较少,许多小型企业甚至根本没有真正的机械设计人员,实在令人担忧。
特别是一些涂布复合设备的制造,大多数要求单件订做,更需要机械设计技术较强的涂布机制造企业来生产。
无论那一种涂布复合设备,其关键部分就是涂布头,而涂布头采用何种涂布刮胶方式,会直接影响涂布的质量和效果。
目前许多企业涂布种类和刮胶方式比较单一,针对这一问题,我们很有必要来探讨涂布复合设备的几种涂布刮胶方法及其应用。
2 上胶涂布类型及应用涂布复合设备主要应用于塑料薄膜、纸类、电化铝、布料及皮革等多种卷筒基材的上胶涂布与复合加工。
它广泛地应用于各类包装领域,有着广阔的发展前景。
涂布复合设备大致分光辊上胶涂布,网纹辊上胶涂布和热熔胶喷挤涂布三种。
2.1 光辊上胶涂布这种上胶涂布通常采用两辊转移涂布。
调整其上胶辊和涂布辊之间的间隙,就可以调整涂布量的大小。
整个涂布头部分的结构较为复杂,要求上胶辊、涂布辊、牵引辊及刮刀的加工精度和装配精度高,成本也比较高。
由于这种涂布机主要采用高精度的光辊进行上胶涂布,涂布效果较好,涂布量大小除了通过上胶辊和涂布辊之间的间隙来调整,还可通过涂布刮刀的微动调节来灵活控制,涂布精度高。
高科技纤维用于高性能能源工业
高科技纤维用于高性能能源工业
刘辅庭
【期刊名称】《高科技纤维与应用》
【年(卷),期】2011(036)002
【摘要】综述了燃料电池、锂离子电池、钠硫电池及太阳能电池的结构和性能以及高科技纤维在这些电池中的应用.文献表明,高科技纤维特别是纳米纤维越来越多地应用于高性能能源装置,例如锂离子电池用于电动车已实用化,太阳能电池在开发中.这是利用纳米纤维的比表面积大及排列取向的效果.静电纺丝法是取得纳米纤维的捷径,各国正在竞相发展.
【总页数】5页(P6-10)
【作者】刘辅庭
【作者单位】富阳特种纤维应用研究所,浙江,富阳,311400
【正文语种】中文
【中图分类】TM911
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1.世界高科技纤维的新形势与发展我国高科技纤维的浅见 [J], 罗益锋
2.高科技蒸气热定型机--适用于含有弹性纤维的圆筒形针织物的整理 [J],
M.J.Aulbach;蔡旭初;吴文英
3.用于屋顶沥青防水材料的高性能聚酯纤维--玻璃纤维复合材料 [J], Bertrand Weiter;吴英;浩子
4.在碳纤维布上原位生长NiCo层状双氢氧化物纳米片用于高性能非对称超级电容
器 [J], 郭荣阁;占珍珍;刘金龙;孙智;周梅华;孟冬梅;李应利;胡泽源;石美瑜;苗屹冬;隋艳伟;戚继球;委福祥;任耀剑
5.制备用于制造高性能型碳纤维的沥青及用于制造通用型碳纤维的沥青的方法 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
非接触式喷雾涂布工艺
非接触式喷雾涂布工艺
孙来鸿
【期刊名称】《国际造纸》
【年(卷),期】2006(025)001
【摘要】长期以来，纸品的价格逐渐降低，当制浆造纸行业普遍不景气时，低附加值纸品几乎没有利润空间可言，纸品生产商为追求利润最大化，总是在不断降低生产成本的同时千方百计提升产品的附加值，采用最经济的原料来生产高附加值的产品，当然，同时还必须保证设备的高速运行性能。
【总页数】3页(P15-16,19)
【作者】孙来鸿
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TS7
【相关文献】
1.一种新型的涂布技术--OptiSpray喷雾涂布 [J], 赵德华
2.非接触式落帘涂布技术 [J], 张正健;董荣业;周军峰
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4.用于纸张涂布的喷雾涂布机——一种质量和经济效益良好的非接触涂布方式 [J], 彭建军
5.用于纸张涂布的喷雾涂布机—一种质量和经济效益良好的非接触涂布方式 [J], 彭建军
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下面就是一个早期坡流型落帘涂布咀示意图:
技术知识介绍
程, 在落帘涂布应用上是分隔开的。利用支持体速 度和液帘冲击速度的比值, 才可以涂得更薄。坡流 涂布的总湿厚度> 35 m , 落帘涂布的总湿厚度可 以< 10 m。由于形成落帘需要一定的质量, 即单 位体积流量, 所以液帘本身不能太薄, 它的薄是靠 支持体高速度拉伸形成的; 正因为涂层薄, 冷凝效 率提高, 干燥负荷相对减轻, 就允许较短的干燥片 路开较高的车速。第三, 在靠近落帘冲击区没有刚 性设备元件, 如刮刀、涂布辊、涂布咀的唇口等容 易干扰涂布质量的装置, 不会因物料气流、杂质引 起连续性弊病, 还无需避让支持体接头。
虽然落帘涂布适合于现代化大规模生产, 但它 也存在一些难点, 如单位体积流量低到一定程度, 下落液帘会破裂; 需要 有稳定落帘的 重要附属部 件, 这些 部件易造成厚 边; 自由落帘 易受外界干 扰。
3 工艺描述[ 2]
5 弧形滑动面; 6 边导杆; 9 空气挡板; 10 起动收集盘
图 1 涂布咀示意图
信息记录材料 2004 年 第 5 卷 第 3 期
于基本专利权已经过期, 其它工厂也可以使用此技 术, 实际上富士、阿克发公司 也早已应用这 项技 术。
落帘技术在中国申请的专利有 5 项, 有 2 项已 终止, 1 份已视撤, 1 份公开, 只有 1 份关于边缘 导件和处理厚边的 2004 年到期。
60
信息记录材料 2004 年 第 5 卷 第 3 期 图 5 落帘冲击区剖面
技术知识介绍
实验结果表明, 液体粘性有一个优化范围, 而 且表面活性剂在稳定落帘方面具有重要作用。对坡 流式落帘涂布而言, 其坡流面上的流动与坡流涂布 相似, 强调液 液铺展和底层之上各层有相近的流 速, 且总体上 粘性 可上 升一 些, 达 到数百 mpas。 但是, 对各层表面张力的要求, 强调动态表面张力 在表面龄 10ms 时低于 40mN/ m, 层间表面张力匹 配也强调动态表面张力值, 特别是落 帘的背面一 层, 亦即坡流面上最下层的表面张力, 因为它既有 扩散速度问题, 也有与空气形成界面的问题, 所以 它的动态表面张力也应略低于坡流面上的第 2 层。
布方式那样的 连续性涂布弊病。另外, 由于与其它 涂布方 式的工艺 不同, 所 以落帘 涂布有 不同的启 动方式, 并
需要一些特殊的部件。
关键词: 落帘涂布; 预计量; 落帘冲击区; 动态润湿线; 落帘边导; 空气边界层挡板; 应用极限
中图分类号: T Q576 13
文献标识码: A
文章编 号: 1009- 5624 ( 2004) 03- 0058- 0007
落帘涂布属于预计量涂布的类型。目前, 它在 感光材料制造业的多层精密涂 布中已得到广 泛应 用。然而, 从历史看, 现代落帘涂布的复杂技术,
收稿日期: 2003- 12- 08 作者简介: 谭绍勐 ( 1936- ) , 男, 湖南省新化 县人, 1958 年到
保定胶片厂 ( 乐凯胶 片公司 前身) 工作, 1996 年退 休, 主要从事涂布工艺和生产管理工作。
2 落帘涂布的特点[ 2] :
落帘涂布是 3 种杰出的预计量涂布方式之一, 其湿涂层厚度就是单位体积流量与支持体速度的比 例关系:
Hwet = Q U 它有 2 个显著优点, 一是涂层薄, 二是涂布速 度快。首先, 涂层薄是通过涂布咀和运动支持体之 间的大距离和下落 液帘的冲击实 现的。一般 情况 下, 此冲击速度比支持体运动的垂直速度分量高得 多, 冲击速度削弱了支持体上下波动的影响, 同时 也减弱了空气 液体界面间因剪切引发的不稳定影 响, 所以它可以用更高的速度生产。其次, 在涂液 横向分布的过程和涂液作用到 移动支持体上 的过
当静态润湿线在急转弯处保持静止时, 每单位 宽的流量 Q 或等效雷诺数 Re= Q 是关键变量。
3 2 液帘的流动区 在成功的落帘涂布工艺中, 影响自由下落帘流
动的最大因素是液帘落到支体上的最终速度。 在一定流动区内, 毛细管力能传递来自冲击区
的递流影响, 并且向支持体运动方向拖动液帘, 产 生一个向前的弯曲轨迹, 这称为拽拉膜现象。当流 量低, 液帘不高时, 可能会观察到这种现象。此现 象会引起膜破裂, 因此限制了可操作性。 3 3 冲击区
唇下方和斜面之间的反向角对消除经过急转弯的润 湿非常有效图 4。
= 60 ; c= 67 ; = 60 特性曲线系数 0= ( 4g) 1 3= 6 35 图 4 壶咀效应: 接触线的迁移和它的迟滞
图 3 落帘涂布的流动区
为形成并保持落帘, 一定的流量是必要的, 除 了那些自身拥有很小的表面张力的物料, 如有机溶 剂。这个 最小 流量 接近 0 5cm2 s cm, 工 业生 产 时, 为了 落 帘 稳定, 这 个 最 小 流 量 还 要 加 倍 到 1 0cm2 s cm , 即每公分宽度、每分钟的流量达到 60cm3 。 3 1 帘形成区[ 1]
这里的雷诺数 R e= Q 、支持体的速 度 U 和落帘冲击速度 V 的比值 U V 成为决定性参数。 雷诺数大或速率比低, 能促使动态润湿线向上和踵 部形成明显; R e 数小或 U V 比值 大时, 动态润 湿线向下, 可形成拽拉的落帘 ( 图 6) 。
随着踵部的增加, 涂液稍有 堆积 , 会含有 一个或几个再循环涡流, 引起涂布条道。向下游拉 拽冲击帘的现象, 与操作极限即大量可见的夹杂空 气密切相关。
落帘冲击 区剖面 像只脚, 并有 个踵部。图中 H c 为落帘截面厚度; V 为落帘冲击速度; U 为支 持体速度; 为冲 击角; L 为边界层长 度。动态 润湿线位于落帘背面的底部。 L 的长短影响冲击 作用力的大小, 它依赖于以下因素: 涂液密度、流 变性、表面张力、湿厚度、 R e、 U V 落帘高度和 冲击角。冲击角的定义: 当帘向上运动时 为负 值, 帘向下运动时 为正值 ( 图 5) 。
落帘涂布涂液在支持体上横向均匀分布也是靠 涂布咀实现, 只是因流量增大, 其限流狭缝 ( me tering slot, 也称 阻流间隙) 尺寸 稍宽。影 响因素 有模具腔体和限流狭缝的几何尺寸, 涂液的流变特 性, 体积流量 涂布宽度, 涂布条件下的等温分布, 限流狭缝的机械精度等。
条缝式落帘最多一次涂 3 层, 坡流式落帘一次 可涂 10 层以上。与坡流涂布咀显著的差别是其第 一片堰板前一曲率半径 20~ 40m m 的弧石引导液膜 流动 ( 图 2) 。
TECHNICAL KONWLEDGE
I nf or mation Recor ding M alerials 2004 V ol . 5 N o. 3
落帘涂布技术
谭绍勐
( 中国乐凯胶片集团公司, 河北 保定 071054)
摘 要: 落帘涂布已成功应用于感光材料制造 业的多 层精密 涂布中。与 其它涂 布方式 相比, 落帘 涂布主 要
Keywords: curtain; premeter; curtain impingement zone; dy namic wetting line; curtain ede guide; air boundary layer haffle; limits of application
1 落帘涂布发展概况
58
是从简单的原始技术发展起来的。此技术最早的工 业应用发现于 1903 年T aylor发表的一篇法国专利 中, 他用溶化的巧克力从一个狭缝中流出形成一个 帘, 然后均匀涂在糖果核上。直到上世纪 60 年代, 这种技术才应 用于涂布片状 物和单页材料。1960 年, Cox 设计了溢流堰式和定形槽孔式 2 种形成落 帘的设备, 仅限于单层涂布。现代多层落帘涂布技 术专 利权最 初属柯 达公司, D J H ughes 和 J F Greiller 于 1968 年 6 月各自申请了关于落帘涂布工 艺的专利。柯达从 1979 年就开始采用此技术。由
图2
59
TECHNICAL KONWLEDGE
I nf or mation Recor ding M alerials 2004 V ol . 5 N o. 3
当涂液以一定质量离开模具, 形成自由落下的 液帘, 它的驱动和加速度是由于重力作用的结果。 一般自由落下 50~ 100m m 后冲击到移动的支持体 上, 落帘高度最高达 250mm ( 图 3) 。
Curtain Coating T echnology
T AN Shao meng
Abstract: As a simultaneous mult iplayer coating met hod it has been successfully applied in the photographic indus try . Compared to any ot her coating method, curtain coating has the follow ing main advantages: ( 1) T he curtain, formed by t he coating fluid, impinges onto the moving web with a v er y hig h speed, so it reduces t he w eb fluctuate and t he instability at t he air liquid interphase which is caused by shearing, thereby it s attainable coating speed is higher . ( 2) Because it makes full use of the ratio of web moving speed cur tain imping ing speed, curtain coating can coat more thinner. ( 3) Compared to slide coating, curtain coating is impossible to produce any continuing coating defects, because ther e is no rig id equipment part near the curtain imping ement zone. In addition, as the coating process is different from other co ating method, curtain coating has differ ent starting form and need some specific parts. Curtain coating has more extensive applicatio ns.