大学毕业设计---年产17万吨白卡纸涂布工段工艺.doc

本科毕业设计题 目：年产十七万吨白卡纸涂布工段工艺设计毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它摘 要本次毕业设计的课题为年产十七万吨白卡纸涂布工段工艺设计。本次设计的流程为：1.了解社会卡（涂布白卡纸的一种，为了方便后文中统一称为社会卡）的主要质量指标和关键的技术参数；2.设计初步的工艺流程并进行可行性论证；3.在可行性论证的基础上选择合理的涂料进行配比；4.了解涂布对社会卡质量的影响；5.绘制工艺流程图；6.进行设计总结。工艺方面：本设计是刮刀涂布，正面两次涂布（预涂,面涂），背面一次涂布，硬刮刀的工作原理，涂料上料循环流程。涂料的主要成分是颜料和胶黏剂，还有一些其他助剂，其中颜料有碳酸钙和高岭土，胶黏剂有胶乳、淀粉、CMC等，其他助剂有分散剂、消泡剂和水等。根据车间实际生产调整，纸幅从硬压光过来，先经过预涂，然后经九烘进背涂，再经面涂送至十烘。本造纸车间可以生产不同克重的社会卡，总的年产量为17万吨。通过本次设计，了解涂布白卡纸的生产工艺及所用设备，进一步巩固所学知识，为以后的工作及研究打下扎实的基础。关键词： 社会卡(涂布白卡纸) 造纸车间 涂布工段AbstractThe graduation design subject to an annual output of one hundred and seventy thousand tons of white cardboard coating production process design.本次设计的流程为：1.了解社会卡（涂布白卡纸的一种，为了方便后文中统一称为社会卡）的主要质量指标和关键的技术参数；2.设计初步的工艺流程并进行可行性论证；3.在可行性论证的基础上选择合理的涂料进行配比；4.了解涂布对社会卡质量的影响；5.绘制工艺流程图；6.进行设计总结。The design process: 1 understand the social card (a, coated white card in order to facilitate the later in this paper unified called social card) of the main quality index and the key technical parameters; the 2 preliminary design process and demonstrate the feasibility; 3 based on feasibility study to select reasonable coating ratio effects of 4 coated card; understand the quality of society; 5 drawing of process flow chart; 6 design summary.工艺方面：本设计是刮刀涂布，正面两次涂布（预涂,面涂），背面一次涂布，硬刮刀的工作原理，涂料上料循环流程。涂料的主要成分是颜料和胶黏剂，还有一些其他助剂，其中颜料有碳酸钙和高岭土，胶黏剂有胶乳、淀粉、CMC等，其他助剂有分散剂、消泡剂和水等。根据车间实际生产调整，纸幅从硬压光过来，先经过预涂，然后经九烘进背涂，再经面涂送至十烘。本造纸车间可以生产不同克重的社会卡，总的年产量为17万吨。Process: the design of blade coating, two coating (positive pre coating, surface coating, a coating on the back), the working principle of rigid blade, coating material circulation process. Coating is the main composition of pigments and adhesive, and some other additives, wherein the pigment with calcium carbonate and clay, with latex adhesives, starch, CMC and other additives are dispersing agent, defoaming agent and water etc. According to the plant production adjustment, paper from the hard pressure light come, pre painted, and then by nine drying into the back coating, then by a surface coating to the ten drying. The papermaking workshop can produce different weight of the social card, the total annual output of 170000 tons.通过本次设计，了解涂布白卡纸的生产工艺及所用设备，进一步巩固所学知识，为以后的工作及研究打下扎实的基础。Through the design, the production process of coated white cardboard and equipment for understanding, to further consolidate the knowledge, work and study for the future and lay a solid foundation.关键词： 社会卡(涂布白卡纸) 造纸车间 涂布工段Keywords: social card (coated white cardboard coating) papermaking workshop section57 目 录1. 总 论11.1设计范围11.2设计指导思想12.工艺论证及流程设计22.1技术指标要求22.1.1卷筒纸和平板纸尺寸按照订货合同的规定22.1.2外观22.1.3产品技术标准22.2纤维原料的选择与配比32.2.1.理论依据32.2.2原料一般的选择与配比42.2.3.本设计原料的选择与配比52.3打浆工艺52.3.1打浆的必要性52.3.2 打浆的不同方式62.3.4本设计打浆方式的选择82.4.1施胶剂的选择92.4.2干强剂的选择（阳离子淀粉）122.4.3助留、助滤剂的选择142.4.4填料的选择172.4.5调色剂的选择182.4.6表面施胶剂的选择182.4.7消泡剂192.4.8防腐杀菌剂202.4.9常用湿部化学品控制213.供浆流送系统243.1供浆系统及纸料的上网243.1.1浆料混合243.1.2浆料贮存243.1.3 纸料稀释253.1.4浆料净化筛选263.1.5流送上网263.1.6化学品在流送系统的加入点284纸机构成294.1成形部（网部）294.1.1纸机整体介绍294.1.2.成形部的任务和要求294.1.3纸页成形器的类型304.1.4本设计纸页成形器的选择304.2压榨部324.2.1压榨部的作用324.2.2本设计压榨部的布置325白水回收365.1白水回收的作用及方法365.2本设计白水回收的论证386.损纸的回收396.1损纸的回收的作用396.2损纸的回收的方法396.3本设计损纸的处理407.生产工艺流程描述407.1生产工艺流程描述408.设备选型438.1供浆系统设备论438.1.1锥形磨浆机438.1.2盘磨机438.1.3稀释设备468.1.4旋翼筛478.1.5离心泵488.2网部设备498.2.1满流浆箱498.2.2 成形板508.2.3胸辊508.2.4案板528.2.5 湿真空箱538.2.6高（干）真空箱548.2.7 伏辊548.2.8 D 网548.2.9其余网部设备558.3.压部设备介绍578.3.1 真空吸移辊578.3.2 真空压榨辊578.3.3 压辊588.3.4 压榨辊588.3.5 冷却装置598.3.6 毛毯辊598.3.8 毛毯张紧辊598.3.7 毛毯校正器598.3.9 刮刀598.3.10 毛布跑偏限位报警装置608.3.11 毛布纠偏装置608.3.12 压榨部通风盘61总结62致 谢63参 考 文 献641. 总 论1.1设计范围涂布工段、上料系统、涂料制备的工艺设计。内容包括设计方案的确定、设备选型、编写设计说明书，并画出工艺流程图。1.2设计指导思想本设计中所选的设备及工艺条件力求于稳妥、先进、可靠。在稳妥的条件下，尽量选用可靠的设备及工艺流程。所选用的设备要均一，使整个系统处于平衡。从涂料方面考虑社会卡对光泽度、粗糙度和白度有较高的要求。在设计中所采用的流程及设备，在生产上应适应多种原料及品种，在成熟合理的基础上，考虑节能以及必要的仪表，并考虑到今后增产的可能性。在设计过程中，还要考虑到全厂的合理规划，运输道路合理规划。从环境方面考虑，涂料的排放标准应达到国家要求。2.工艺论证及流程设计2.1技术指标要求社会卡是高档涂布白卡纸的一种，高档涂布白卡纸适应于凹印、胶印、凸印及复合加工，主要用于香烟包装、药品包装、明信卡片和日历等。高档涂布白卡纸分为卷筒纸和平板纸。2.1.1卷筒纸和平板纸尺寸按照订货合同的规定平板尺寸允许偏差30mm，偏斜度偏差不许超过3mm，张数允许偏差0.5%；卷筒纸纸幅尺寸允许偏差21mm。2.1.2外观纸面涂布均匀，厚薄一致，直面不许有掉毛、掉粉以及分层现象。纸面要平整，不许有严重翘曲，不许有明显刮刀痕。纸的端面切边整齐，不许有毛边、裂口。纸面不许有折子、破洞、涂料块、锈斑等。卷筒纸每卷不许有接头，卷筒直径按照订货单执行。纸张色泽一致，每一批次不许有明显色差。2.1.3产品技术标准表2.1.1产品技术标准技术指标项目单位偏差 规格 社会卡（FBB）190210230250270300350400定量g/3%190210230250270300350400横幅定量差%4厚度m15245275305335365415500570挺度Taber15纵向mN.m4.05.56.59.011.015.024.034.0横向2.43.43.85.06.28.513.017.0表面吸水值（60s）g/正面（印刷面）：40；反面：100白度（R457）%正面（印刷面）：88（有增白剂）印刷表面粗糙度（10kg.H）m 1.50光泽度（75）% 50尘埃度个/0.22mm1.0mm不多于20；1.0mm不许有水份（交货）%1.5 7.07.5印刷表面强度（中粘油墨）m/s 1.2印刷光泽度% 85 层间结合强度J/ 120注：1.印刷表面强度和印刷光泽度只是作为检验项目定期检查，但是不作为交货实验的依据。2. 横向挺度只是作为检验项目定期检查，但是不作为交货实验的依据。3. 纸板由面、芯、底三层结构，用浆分别是漂白化学木浆、漂白化学机械浆、漂白化学木浆。纸板正面经过两次涂布，反面一次刮刀涂布。由表可知，社会卡的主要技术指标有紧度，白度，不透明度，平滑度，层间结合度等。紧度可以通过提高打浆度，添加填料来实现；白度可以通过使用化学浆，增加填料以及荧光增白剂来实现；不透明度受打浆度的影响，最好通过加填的措施来实现；通过内部施胶满足纸张抗水性能，采用软压光可提高纸张表面的平滑度及光泽度。2.2涂料的选择与配比2.2.1.概述颜料涂布纸的增长率超过总纸张的增长率，颜料涂布纸的产生已有几十年的历史，技术成熟，促进和推动了生产颜料涂布纸所需的材料、机械设备及工艺方法的不断改进和提高。在颜料涂布纸生产过程中，在颜料涂布纸所需的材料，机械设备及工艺方法等三方面的改进，对颜料涂布纸的发展具有重要意义。在纸和纸板上涂敷涂料的主要目的：改进适印性及外观。颜料涂料是由颜料和胶黏剂组成。胶黏剂的作用是将颜料粒子相互粘合并将颜料粒子粘到原纸上；颜料是颜料涂料的主要成分。颜料、胶黏剂及添加剂，一般在配方中的含量20%。颜料涂布纸的表面比未涂布纸更均匀，更容易接受印刷油墨，印刷过程容易，提高了印刷质量。印刷质量的改进，尤其在图像处理或多色印刷的质量显著提高。颜料涂布与功能涂布的区别：颜料涂布是以提高印刷性能为目的；功能涂布用于提高印刷性能之外的别的目的，不需要加入颜料，或加入颜料不是主要目的。2.2.2历史 颜料涂布纸的起源不清楚。历史证明，几百年前就有使用颜料涂布纸的尝试。 1850年开始少量生产。19世纪后半期，随着技术发展，开始有工业规模产生涂布纸的机械设备和方法。 早期的涂布机是使用刷子涂刷涂料；涂布机的车速很慢，生产效率低，成本高。尽管如此，但颜料涂布纸的高度美感，还是受到大家的欢迎。 到1920年，颜料涂布纸已能大批量生产，估计在美国的消费量为100000t，大致是总书籍纸的15%。 印刷颜料涂布纸时，可获得高印刷保真度和外观精美的质量，主要用于印刷协会年报和汽车等高价产品的广告册。 大多数颜料涂布纸的定量在89-148g/的范围内。 主要的涂布颜料是英国的涂布高岭土；常用的胶黏剂是动物胶。 尽管第二次世界大战，使颜料涂布纸的发展受到影响，但颜料涂布纸的产量仍增加了三倍。 在1950年，颜料涂布纸的产量高达100万吨；20世纪50-60年代，颜料涂布纸增长速率稍慢，促仍继续增长。 在1970年，美国颜料涂布纸的需要量达3275000吨，在35年间增加13倍，年增长率为8%；涂布的表面积的增长速度超过10%。2.3涂布工艺纸张涂布的原因：（）提高纸面平滑度（）改善纸面覆盖状态（）提高纸面遮盖性及网店清晰度（）改善纸页着墨性能2.3.1主要类别颜料涂布纸主要类型：单面涂布（C1S）和双面涂布（C2S）。C1S纸：主要用作标签、包装材料及只有涂布面被印刷的那一类物品，在美国，他的生产量占总颜料涂布纸的10%左右。C2S纸：根据亮度、纤维配比及光泽度等，划分为五个等级。1号纸：最亮，含100%的化学浆；5号纸：亮度最低，含一定的机械浆。美国造纸协会根据亮度对涂布纸分级：1号涂布纸：亮度85%5号涂布纸：亮度72.9%5号涂布纸约占美国颜料涂布纸总产量的50%，占双面涂布纸总产量的50%，占双面涂布纸总产量的56%。5号双面涂布纸，又称为刊物纸，有70%用于出版杂志，其余的用于期刊、目录及商业印刷。自20世纪50年代以来，主要研究刊物用颜料涂布纸。由于邮寄和分发费用告诉增加，促使以降低定量来降低运输价格。在邮寄增加两倍的时期，纸张定量降低了30%，抵消了增加费用的1/3。降低纸张的定量，必须保证对印刷质量没有任何影响。2.3.2涂布过程 颜料涂布中使用三种基本物质：颜料-主要是高岭土、碳酸钙及二氧化钛；胶黏剂或粘合剂-用作粘结颜料，主要使用的是淀粉、干酷素、大豆蛋白及乳液或胶乳合成树脂；载体-水；颜料涂布系统：静电方法，该方法，在强的静电场中，涂布物料沉积在纸张上；水性系统法，是最简单、最便宜和最有效的涂布方法，并且是在任何情况下被使用的唯一方法。看起来，涂敷涂料到纸张上好像是相当简单的操作，如果不考虑质量的话，的确如此。但是，涂布纸必须满足规定的操作要求，由于设备规模、运转速度等，使操作变得复杂。尽管多年来对这些方面进行研究，但仍然有许多技术问题需要进行研究。生产颜料涂布纸时要考虑的因素：原纸、颜料及粘合剂等材料的选择；制备涂料的步骤；涂料的流变性；施涂涂料的方法；干燥速率；成纸的规格及使用要求。涂施颜料涂料到纸和纸板上的主要目的是改进适印性。由于纸的表面同印刷油墨直接接触，据此认为是颜料涂料控制适印性的结论过于简单。事实上，适印性只是部分受涂料影响，涂层表面的连续性、不均匀性对适印性影响很大；而原纸（或称“涂布基材”）的质量，对适印性的影响是最重要因素。涂布基材约占双面涂布纸重量的70%和体积的90%，它是由纤维形成的多孔物，大多数空隙尺寸微小，构成一个不规则的空隙面积组成的不连续表面。通过涂施颜料涂料，可改进表面的均一性。然而，涂布基材表面的变化，会影响涂层的厚度及结构，尽管表面经施涂涂料，但仍然会存在一些表面不均匀。涂布基材的缺陷：成形差和网印，导致被涂层加重。尤其是涂布量较低时，要生产高质量的涂布纸，必须使用优质基纸。影响涂布纸性能及外观的因素：除涂布基材外，还包括涂料配方的组成，涂布方法，涂布机的操作条件，整饰程序等。这些因素的结合方式，决定涂层的性质及涂布纸的性能。2.3.3涂层的表面及结构由于单根纤维之间及纤维凝聚体之间的断开面积，引起涂布基材产生许多凹陷。纤维之间的断开面积影响涂布基材的微观粗糙度，最小尺寸5um;纸张表面的纤维凝聚体之间的断开面积的宏观粗度,约在25-300um之间。除这些表面不平度外，在纤维网格内还有许多的空隙及孔隙；它们的直径约为1-5um。因此，原纸的粗度决定于纤维凝聚物的宏观粗度；或决定于单根纤维的尺寸及纤维间隙的微观粗度。颜料涂布的任务是用颜料涂料覆盖纤维及纤维絮凝体，产生一个新的平整表面。在纸张涂布中，使用颜料的平整粒度1um。最常用的纸张涂布颜料是薄片形状的高岭土，高岭土薄层的径厚比约为10：1。高岭土薄片在图层中平卧，涂层的表面的不平度只有0.5um左右。高岭土表面的粗糙度只是涂布基材厚度的几百分之一。在颜料涂布中使用的二氧化钛和碳酸钙颜料，粒子小于0.5um，具有各向同性。因此，制备的涂层与高岭土涂层显示同一数量级的平滑度。应该提到的是，虽然颜料粒度的比造纸纤维小得多，但它们仍然是在使用的光线折射范围之内，因此，它们会影响纸张的光泽度和不透明度等光学性质。颜料粒子需要胶黏剂或粘合剂将其粘合在一起，并将粒子粘到涂布基材上。胶黏剂对涂层的外形和孔隙度有一定的影响。不加胶黏剂的高岭土涂层中，孔隙0.1um，或是高岭土平均粒度的1/10；加入胶黏剂的涂层中，孔隙尺寸为0.1-0.2um。涂料中的孔隙度只是涂布基材中的孔隙度的1/10或更小。因此，颜料涂布使涂布基材的孔隙度降低1/10，是在印刷过程中油墨保留的一个重要因素。涂布基材表面的凹陷主要是由纤维造成的微观粗度，所需覆盖形成平整表面的涂料量比覆盖由纤维凝聚体造成的宏观粗度需要的涂料少。倘若颜料涂料试施涂到一个平滑无孔的基面上时，在高倍放大镜下观察，涂层的厚度均匀和表面平滑。倘若颜料涂料试施涂到一个平滑有孔的基面上时，涂层的厚度比较均匀，但它的平滑度决定涂料的固含量和基面孔隙度。倘若颜料涂料试施涂到纸张涂布基材上时，产生的涂料厚度是不均一的，即各处的涂层厚度均不相同。有些地方可能完全没有涂料，而另一些地方可能涂层很厚。要填满涂布基材的粗糙表面需要大量的涂料。颜料涂料为水基涂料，涂料是施涂到干的涂布基材上。水基涂料与干的涂布基材接触时，涂布基材会产生膨胀，增加了纸面的粗糙度，因此需要消耗更多的涂料。3纸张涂布用的原料3.1纸张涂布用的涂布基材 颜料涂布纸由三种物料所组成：原纸或涂布基材料及胶粘剂。按重量计算，涂布基材占70%，颜料占25%，胶黏剂占5%。按所占估计，涂布基材占90%，颜料占9%，胶粘剂占1%。另外，还有一些如分散剂，润滑剂等物料所占比例更小。涂布基材的质量，是决定颜料涂布纸质量的重要因素。涂布基材的质量要求：均一性，匀度，孔隙度，回弹性，强度，水分，亮度，不透明度，整饰度及表面平滑度。涂布基材的组成：含20-50%的长纤维，40-70%的短纤维或机械浆，及10-15%的颜料填料。组成：（1）原纸纤维类型：长纤维浆决定成纸的强度和耐折度的指标，用快速生长的针叶木生产的纤维尺寸，基本上不含机械浆，但用在轻量涂布纸时，会引起涂布困难。 短纤维提供松厚度，回弹性及外观，有助于纤维纸幅的物理均一性及为涂布提供一个更平整的表面。 要求基材纤维高度结合，可减少颜料涂层侵入纤维，防止涂布纸在印刷过程中拉毛。（2）填料：基材中的填料，增加涂布基材对涂料的接受性，有助于涂布纸的光学性质。（3）施胶：刊物纸不施胶；单面涂布标签纸采用重施胶；用于低固含量涂布的涂布基材，采用中度施胶。孔隙率、均一性及整饰 涂布基材的孔隙体积约占总体积的50%。孔隙大小影响涂布基材的孔隙率，以及接受颜料涂料的方式。 由非精磨纤维浆制成的纸页中，孔隙直径可从1um到100um；精磨纤维浆及加入机械浆，短纤维的含量较多，涂布基材的纤维结构显著收缩，从而降低了孔隙体积。（1） 涂布基材表面均一性是获得均一的涂布表面的首要条件。（2） 涂布基材适当的整饰度和高的平滑度是保证颜料涂料在原纸上均匀分布的必要条件。强度性质 涂布基材的强度决定着成品涂布的大多数强度。 涂布基材的抗张强度，撕裂度及耐折度等指标，表示涂布纸在与印刷过程中承受应力的能力。 为防止涂布纸在印刷过程中的撕裂或断裂，希望涂布基材纤维有较高的组合。 耐破强度是评价纸张在印刷过程中发生撕裂倾向的一个可靠指示。 74g/的涂布原纸，耐破强度最小为18。使用阳离子淀粉或湿强度树脂，可提高涂布基材的结合强度。 提高纤维浆料的机械处理，会增加原纸的总体强度；增加填料含量，会引起涂布基材强度降低，但有利于颜料涂布往涂布基层上转移。耐久性 涂布基材要有一定的原始强度，有利于涂布、印刷和粘合操作；还延长涂布纸的留存时间和完整性。 Barrow指出，在酸性条件下制造的涂布基材比中性或碱性的涂布基材对由于老化而产生的损坏敏感得多。 含有碱性填料的涂布基材，制造的涂布纸具有较强的耐老化损坏能力，其寿命是用酸法生产的涂布基材制造的涂布纸的2-4倍。 很多档案资料、教科书及其他参考资料的涂布纸，大多数使用中性或碱法生产的涂布基材制造的耐久性很好的涂布纸。亮度和不透明度 涂布基材的亮度重要性相对较小。因为在涂布过程中，涂布基材被涂布层覆盖。如果涂敷大量的，或很不透明的涂料时，高亮度失去意义。 涂布基材的亮度会影响涂布纸的亮度。例如，涂布量低时，涂层膜比较薄，即使是最厚的涂层，尘埃斑点和杂质也会显露；原纸的亮度应接近颜料涂层的亮度，否则涂布纸也会出现斑点。 涂层和原纸亮度之间的差别，会使涂层中的花涂、漏涂或其他缺陷加重。 有时需要在低亮度的原纸上施涂涂料，如果原纸是由半票化学浆、磨木浆或甚至是未漂牛皮浆制造时，需涂施较大量的涂料（如20%左右），获得具有像二氧化钛颜料那样高的遮盖率。 原纸的不适明度，对轻量涂布纸很重要。原纸使用的纤维类型，影响不透明度，例如，磨石磨木浆的不透明度比化学浆的好；原纸中的填料，可增加原纸的不透明度，但导致强度损失。 不透明度与定量呈正相关。对于轻量涂布纸，希望通过增加定量来提高不透明度的可能性不大；胶粘剂从颜料涂料过量的渗入原纸中，使不透明度降低。3.2纸张涂布用的颜料 颜料是颜料涂料的最要组分。 最主要的颜料是高岭土。 其他颜料包括：碳酸钙，二氧化钛，氢氧化铝，无定形二氧化硅，煅烧高岭土，滑石粉，氧化锌，硫酸钡及塑料原料。颜料的重要性质：粒子的形状：这影响充填倾向。 分散：分散不好，降低颜料的效果。 化学成分：在设计颜料组合方面可能是更重要的。 粒子填充：影响颜料的流动性。3.2.1高岭土 高岭土是纸张涂布最重要矿物。 高岭土是一种粘土矿物。许多高岭土矿床纯度较高，天然纯白，或近于白色，只需简单加工处理即可使用;大多数高岭土矿床白度较差，需要通过增白处理，增加其白度和亮度，才能用于纸张涂布。 一些高岭土矿床，高岭土的含量只有10%左右，需要进行洗选提纯，获得造纸工业使用的高岭土产品。 高岭土的矿物学：高岭石由铝氧八面体层和硅氧四面体层构成的层状晶体结构。高岭石的晶体结构见图。所有颜料涂布用的高岭土，均通过干法或湿法精选加工而成。 湿法产品比干法产品更均一，杂质含量更少，亮度和白度更高；干法产品则更反映高岭土原矿原有的性质。 涂布级高岭土是由湿法生产；干法高岭土则用于轻量涂布纸的涂施。高岭土的物理性质和化学性质： 高岭土具有许多优异的物理和化学性质，这些性质包括：白的颜色，细的粒度，粒子的薄层结构，低的磨耗性及化学惰性等。 高岭土的比表面积，取决于力度，粒度分布，径厚比及外形等，一般在7/g-30/g范围。 高岭土的粒度分布，是影响颜料涂布性能的最重要因素。涂布高岭土的亮度： 高岭土的亮度相差1%，可能导致涂布纸的亮度相差1.2%，或更小。 用于涂布高岭土的亮度测定仪主要是白度仪，它能获得令人非常满意结果。 通过在457nm（蓝色光）下，测定样品的白度、亮度。 要求样品制备的均一性。必须在标准条件下，将粉碎物料均匀压实成颜料饼，供测试用。涂布高岭土的粒度： 粒度分布是涂布高岭土的一个重要指标，它影响粘度，亮度，不透明度，光泽度，平滑度和油墨接受性。涂布高岭土的粘度： 高岭土泥浆的粘度很重要，它是在一定的剪切速度下测定。 高岭土泥浆的粘度应在准确的固含量下测定。例如，常规涂布高岭土在67%固含量的条件下，低剪切速度（20转/分钟），粘度控制在300cP以内。 离层高岭土的粘度比常规高岭土高。涂布高岭土的筛渣： 筛渣表示从高岭土中除去污染或大粒子的程度。 测定325目（44um）的粒子。涂布高岭土的PH值： 涂布高岭土的PH范围：湿法加工的高岭土，PH从6.5-7.5； 干法加工的高岭土，PH从4.2-5.2。影响的涂布纸的性质： 高岭土的亮度、不透明度、光泽度、平滑度和油墨吸收性等对涂布纸的性能产生影响。 涂层结构对亮度影响更大。 涂料各组分之间折射率差，影响涂布纸的不透明度。涂层中高岭土粒子充分分散液非常重要。 过量的粘合剂会降低涂布纸的亮度。 涂层的不透明度，受高岭土粒子充填和空隙体积的影响； 高岭土的粒度、粒度分布及形态比等，是影响不透明度的主要因素； 增加孔隙体积，对不透明度有利； 粒子定向排列和增加充填，对某些性质有利，但对不透明度产生不利影响； 粘结剂降低空隙面积，降低不透明度； 压光降低不透明度，过度压光会产生变黑效应。 高岭土的粒度，影响涂布纸的光泽度，粒子越细光泽度越高； 粗颗粒降低光泽度的效应比细颗粒提高光泽度的效应大； 未分散颗粒团会降低光泽度。 完全分散的细粒高岭土可以获得最高的光泽度。 光泽度受孔隙体积的影响；提高粘合剂用量会降低光泽度。3.2.2 碳酸钙碳酸钙的物理和化学性质： 不同类型的碳酸钙，物理性质不同。 涂布级碳轻钙的最重要的指标是白度，有害杂质含量和磨耗性。 粒度和晶形是影响使用性能。 沉淀产品表面的化学活性高。碳酸钙的等级： 涂布用碳酸钙的粒度从0.1-30um。 细粒产品为沉淀碳酸钙；粗粒产品为普通研磨产品。碳酸该与高岭土一起用于生产暗光和无光整饰的涂布纸。 在20世纪60年代，粗粒碳酸钙用作双涂布系统中的第一次涂布颜料，在刮刀涂布的预涂中，可以减轻条纹及刮刀刮痕。碳酸钙的分散： 天然碳酸钙很容易被湿润，并在水中处于一种基本无凝集的分散状态；沉淀碳酸钙在水中易产生颗粒凝聚体，较难分散，需要施加高剪切力破坏粒子聚集体。 在涂料中存在碳酸钙粒子聚集体，会导致涂布纸的光学性质降低。 在碳酸钙浆料中加入分散剂，有利于凝聚体的分散。无机聚磷酸盐化合物是碳酸钙有效的分散剂。聚磷酸盐与碳酸钙会随温度升高而加速反应，为了保持较好的分散性，需要定期补充分散剂。 如果用聚丙烯酸盐作分散剂，泥浆在长时间或高温条件下，可以保持稳定。受碳酸钙影响的涂布纸性质： 如果使用标准亮度的高岭土，碳酸钙比基本高岭土的亮度稍低； 碳酸钙的使用对不透明度没有显示显著的效应。 加入碳轻钙减少纸页的光泽度； 细磨石灰石对光泽度下降最大，说明细磨碳酸钙在获得暗光或无光整饰方面的价值。K和N油墨指数（规定为上油墨前和上油墨后亮度值比率的百分数）显示吸墨性随碳酸钙的加入而增加。沉淀碳酸钙的吸墨性更佳，比使用研磨碳酸钙石灰石的增加一倍以上。1GT拉毛强度（印刷性能测定仪测定）随碳酸钙而增加。在拉毛强度相同的情况下，含碳酸钙的配方可增加光学性质。 使用碳酸钙的颜料，可节约40%胶粘剂，可以提高0.4%的亮度和0.3%的不透明度。 Baffow等人研究指出，在纸张纤维中存在碱性物质（如碳酸钙），可以增加纸张的使用寿命，可用于参考资料，档案文件的耐久性纸品。3.2.3二氧化钛 白色颜料中二氧化钛具有较高的折射率。在纸张涂布中，应用二氧化钛显著提高亮度和不透明度。 二氧化钛有两种类型：即锐铁矿型和金红石型，针对特殊目的和用途，每种类型都具有若干种改型。二氧化钛的分散： 二氧化钛颜料的价格较其他涂布颜料高。因此，为保证其使用价值，充分分散非常重要。选择最合适的分散剂以及适当装备和条件。二氧化钛流变性： 在纸张涂料配方中，流变性基本上取决于主要的颜料成分（通常为高岭土）及其胶粘剂。 一般来说，二氧化钛对涂料混合物的流变性影响很小甚至无影响。 将二氧化钛加到其他涂料混合物中时，如果粘度突然增高，表明体系不稳定，需要调整分散剂的类型和用量。二氧化钛对涂布纸性质的影响： 二氧化钛颜料提供涂布纸的不透明度和亮度。为获得所需的光学数据，需通过试验确定涂料配方。3.2.4其他颜料煅烧高岭土 煅烧高岭土由高岭土经热处理而成。 煅烧高岭土有两种产品：部分煅烧高岭土和完全煅烧高岭土。 前者在650-1000下加热处理，为脱羟基产品，比重2.4-2.5；后者经1000-1050的高温处理，产品比重为2.7，亮度高，腐蚀性大。 煅烧高岭土用作二氧化钛的补充剂。 部分煅烧高岭土的粘度大，用量小于颜料总量的30%,在高固含量和高速涂布的涂料中使用受到限制。 在涂料配方中，加入部分煅烧高岭土可增加松厚度，提高不透明度，减少压光时亮度和不透明度的损失，增加油墨吸收性，并改进印刷性能，在低定量涂布纸中，可增加不透明度和回弹性。