棒式(计量棒)涂布

---

棒式涂布主要有两种类型，图4-14为常见的计量棒涂布机。该涂布机主要由一只上料辊和一根旋转的金属棒刮刀组成，上料辊的运转方向一般与纸幅的行进方向相反，过剩的涂料由计量棒刮去。计量棒的转速为10～20r／min，使用寿命300～1400h。为了使涂布表面得到均匀地涂覆，必须使纸幅沿涂布机的横幅方向与计量棒接触，其条件是：
❶ 纸页要有足够的湿润性，使其既软而又有挠性。
❷ 纸页要有足够的张力。如果纸幅表面含水量不匀，那么就会引起纸幅带料性不良，并使涂层经计量棒修饰后产生斑纹。图4-15为另一种气管加压棒式涂布机。该涂布机主要是在棒式刮刀底座的皮囊内通入压缩空气，使棒式刮刀压向纸页，并与涂料的流体动压力达到平衡，使涂料涂覆于纸页上。因此涂布量的大小可通过软管的压力调节来控制，棒的转速为背辊转速的3%左右，使用寿命在300m／min车速下为1～2星期，200m／min车速下为3～4星期，棒与背辊的间隙为0．8mm+纸幅的厚度。

气管加压棒式涂布机的工作如图4-16所示

其特性如下：

(1)带传动的计量棒与纸页运行方向相反，棒的两端通过调速直流电机或液压马达传动，既可调速又可防止计量棒扭曲变形。

(2)通常使用光滑的计量棒(即未缠绕钢丝)，特殊情况下也使用绕线计量棒。

(3)计量棒由弹性的塑料或橡胶材料制成的耐磨底座支撑，底座尖形唇边能保证计量棒中心正确定位和便于清洗。

(4)计量棒底座的一个通道用于清洗(很少用两个通道)，它能保持计量棒清洁，同时有一薄的水膜能润滑计量棒。

(5)计量棒通过底座皮囊内的压缩空气加压，靠在背辊上运行，并在较广泛的范围内调节涂布量，涂布量大小可在2～20g／m²内控制调节。由于较低的压区压力，因此可避免涂料对原纸面层的过量渗透。

(6)不易产生刮刀涂布条痕，但涂布平滑度比刮刀涂布稍差。

1．计量棒的形式

常规的金属计量棒有三种形式，如图4-17所示。一般来讲绕线棒，又称钢丝刮刀，适用于热熔性涂料的涂布；光滑棒适用于水性颜料的涂布；而沟纹棒只用于特殊的涂布加工。无论哪种形状的计量棒，都必须保持它的清洁性，以此确保涂层的质量。

绕线棒计量涂层的过程如图4-18所示，涂料被包含在两根钢丝之间的凹部，然后在凹部的这些涂料会被计量在纸面上。涂布量的大小，从某种意义上来说将受到计量棒上方纸幅张力的影响，另外也与包绕在刮棒上的钢丝的粗细有关。如果钢丝的直径较大，那么两根钢丝之间的凹部也就会变得更宽、更深些，在里面可以容纳更多的涂料。例如，将绕线钢丝的直径增大四倍，那么钢丝间的凹部容量也将增大四倍。图4-19为两种不同线径的计量棒和光滑棒在相同压力情况下对涂布量的影响。表4-4列出了绕线计量棒编号(线直径由小到大)与湿涂料膜层厚度之间的关系。

表4-4 绕线直径与湿涂料膜层厚度之间的关系

2．计量棒底座和支架

在棒式涂布机中，计量棒的底座和支架具有多种形式。图4-20为较简单的活动式计量棒支架，通常调换计量棒时，其支架也随之拆除。图4-21为磁性计量棒支架，在计量棒与磁铁之间具有冷却水通道，以保护磁铁，并清洗刮棒。

图4-22和图4-23分别为棒式刮刀的两种形式，前者是将计量棒和底座放置在刮刀涂布机的刮刀夹持架上，后者是将计量棒及其底座安装在刮刀涂布机的刮刀上。这两种计量棒涂布形式有时也归类于刮刀涂布机系统。

【参考文献】：

(1) An Operator’s Guide to Aqueous Coating For Paper and Board．The British Paper and Board Industry Federation．1980，Section 7 Coating Equipment & Process．

(2) Pulp and Paper Manufacture．Third Edition，1990，Volume 8，Coating，Converting，and SpecialityProcess，Part One：Pigment Coating，Ⅱ Coating Machine，G．L．Booth．

(3) The Coating Process．TAPPI Press，1993，Chapter 3，Section 1～Ⅶ，Theodore C．Vanga etc．

(4) Web Processing and Coating Technology and Equipment，Van Nostrand Reinhold Comoany，1984，Donats Statas．

(5) 纸张涂布工程．新文化彩色印书馆(台湾)，1980，郑腾雄。

(6) Handbook for Pulp & Paper Technologies，TAPPI & CPPA．1982，G．A．Smook．

(7) 瑞典BYGw公司设备样本。

(8) 意大利Boneffi Assiai公司涂布刮刀产品样本。

(9) 芬兰Valmet公司涂布机设备样本。

(10) 奥地利Volth公司涂布机设备样本。

(11) 德国Jagenberg公司涂布机设备样本。

(12) 美国Beloit公司涂布机设备样本。