涂布原纸质量指标及生产控制方法

1.机械强度

机械强度是纸张最基本的物理性质。原纸强度不仅要保证涂布顺利进行，还要满足后期的整饰和加工要求，确保原纸在加工时不会掉毛掉粉，且涂布成品使用时，涂层与基材保持牢固的结合。

（1）干强度和湿强度

干湿强度主要指能宏观检测的抗张强度、撕裂强度、耐折度等。低档涂布原纸一般要求抗张指数大于40N·m/g，撕裂指数大于4.5mN·m2/g，耐折度6～8次就能满足要求，如某些涂布量低于10g/m2的低档铜版纸，某些印刷复合包装涂布纸等；但大多数涂布纸则必须满足抗张指数大于50N·m/g，撕裂指数大于6.0mN·m2/g，耐折度40～60次以上才能满足要求，如高档铜版纸原纸、高档铸涂纸原纸、墙壁纸原纸、无碳原纸等；少数高档涂布原纸有更高的要求。

涂布机车速越快、门幅越宽，后续加工整饰环节越多，需要的强度指标要求越高；在水系涂料涂布过程中，当原纸湿润时必须剩余足够的强度，使纸幅不致在涂布过程中断裂，故水系涂料对原纸强度的要求高于非水系涂料。此外，有些涂布成品要在湿润的状态下使用，就要求必须有足够的抗水性，同时为防止在使用过程严重变形或破碎，必须在原纸生产中加入湿强剂等才能满足上述要求，如防水铜版纸原纸、防水墙壁纸原纸等。另外，还应注意有些涂布成品在加工过程要经过多次折叠，或再加工后的成品在使用时要经常折叠，这就需要赋予原纸足够的耐折度。所以在涂布原纸生产中应根据具体的涂布纸品种和加工方式确定适宜的原料配比和功能助剂。

（2）内结合强度和表面强度

为防止涂布原纸在加工过程中掉粉掉渣（如黏附的纸料、草节及其他颗粒状杂质）污染涂料或造成纸病，或为了避免涂布成品在高速印刷或使用过程中被局部撕裂或起泡，原纸必须有较高的内结合强度和表面强度。通常涂布原纸要求蜡棒强度不低于12级（或中黏油墨表面强度大于1.5m/s），某些高档涂布原纸的蜡棒强度要大于16级，如高档无碳复写原纸。此外，少数涂布原纸还要有较高的内结合强度，以防止在使用过程中被胶黏剂等撕裂分层，如双面涂塑原纸。为此，应根据不同品种和加工工艺选择纤维配比，合理调整打浆工艺、重视加填技术、选择适宜的功能助剂和注重表面施胶工艺等，并加强纸幅在成形、脱水、干燥时有利于提高纤维间结合力和表面强度方面的控制，以满足涂布原纸对内结合强度和表面强度的要求。

2.紧度、透气度、吸收性（施胶度）和平滑度

紧度关系到纸张的空隙率，与纸张的透气度相关。透气度是纸张空隙率的直接反映。施胶度决定了纸张阻抗液相的能力。由此可见，紧度、透气度、施胶度三者（实际上空隙率与施胶度共同决定纸张的吸收性，因为实际生产中空隙率不易检测，这里用纸张的常规指标更易说明问题）与纸张的吸收能力直接相关，吸收性决定了水系涂布液相对原纸的渗透性以及原纸与涂层结合的牢固性。

紧度与纸的多孔性、刚性、硬度和强度有关系，事实上影响到除原纸的定量外几乎所有的物理性能和光学性能，紧度提高抗张强度升高，纸的空隙率减少，透气度下降、渗透吸收性降低。一般涂布原纸的紧度控制在0.75g/cm3左右，以便于涂料的渗透，并形成涂层与原纸间牢固的结合。

透气度是纸张多孔性的反映，影响到印刷纸的油墨吸收和涂布原纸对胶黏剂的吸收，对大部分水系涂布原纸，60～80mL/min的透气度就能满足涂布操作的要求，但对铸涂类加工纸，因在干燥时涂层蒸汽要透过纸幅散发出去，透气度的大小、铸涂的适应性与车速有密切关系，透气度一般控制在150～200mL/min。又如原纸与塑料薄膜、铝箔等进行复合性加工时，原纸较好的透气性能有利于提高层合加工速度，并减少复合过程中的纸病，因此，层合用原纸、浸渍用原纸要求较高的透气度。

涂布原纸吸收性（施胶度）的大小因不同的涂布品种（层合用原纸、浸渍用原纸、浸蜡用原纸要求吸收性要好）和生产车速而异，关系到涂层液相的渗透性和涂层与原纸的结合强度。涂层的液相由水和胶黏剂组成，通过毛细管迁移和浓度梯度力渗入原纸内部。

疏松（紧度小）的原纸以毛细管迁移为主，在致密（紧度大）的原纸里主要受浓度梯度力的影响，而施胶阻抗性能的大小取决于液体滞留时间、纸张性质与液体性质。大多数涂布原纸都要求紧度较高，透气度相对较低，在涂层液与原纸的作用过程中主要受浓度梯度力的影响，伴随着毛细管迁移，显然原纸通过涂布区形成涂层的时间长短（即涂布车速）决定了涂料液相迁移的性质，当涂布车速超过500m/min，涂料在原纸上以液态停留的时间不足几秒，原纸的施胶对液相渗透的影响微乎其微，因此，高速刮刀涂布原纸不用施胶。

涂布原纸平滑度直接影响涂布纸（特别是轻量涂布LWC）的平滑度，同时影响涂布量和涂布的均匀性，是特别重要的指标。平滑度受纤维原料和填料种类的影响很大，是选择纤维原料和填料的依据。

3.两面性

原纸两面差越小获得的涂布纸两面差越小。

对单面涂布或两面性质要求不同的涂布品种，两面差要求往往不那么严格，原纸两面差越大往往导致涂布成品两面差增大。

通过调整涂布量及涂布工艺来补偿原纸的两面差，往往得不偿失或很难做到，这就要求原纸生产中尽可能减少两面差。(www.xing528.com)

4.定量、厚度、水分的均匀性

定量、厚度均匀是涂布原纸最基本的要求，指标不仅影响抄造过程中诸如平滑度、透气度、吸收性、水分等指标的均匀分布，而且关系到涂布颜料分布的均一性。如果原纸均一性差，还易在涂布过程中形成皱折，严重时造成张力横向分布不均纸幅裂断，影响涂布效率。如果涂布成品用于印刷则可能导致印刷打折，图案字迹模糊偏斜等，用于复合则可能带来复合过程不一致。所以一般要求定量、厚度横幅偏差在2.5%～5.0%以内，不宜超过5.0%。纸张定量、水分、厚度的质量控制标准（QCS）的把控对增加纸张的适用性和提高加工后纸张性能的稳定很有好处，是均一性调整的主要手段。

5.白度、不透明度与色相

原纸白度高有利于涂布成品白度的提高并减少涂布过程增白剂的用量，但涂布原纸的白度应视具体的涂布成品需要，并非原纸白度越高越好。

不透明度是涂布原纸重要的一项指标，特别是LWC纸对原纸不透明度的要求更加严格，对50g/m2以上的原纸，一般要求其不透明度大于80%。

原纸的色相决定了涂布成品的色相，色相的均一性是批量成品外在质量中最敏感最直接的一项指标。有时可通过涂料中加染色剂来改变。

6.灰分

灰分不仅影响纸张的强度和光学性能，而且关系到抄造效率的提高和生产效益的最大化。灰分的高低受涂布纸品种和原纸制造工艺及设备制约。一般来讲，相同条件和标准下中性抄纸灰分高于酸性抄造，应用适宜的造纸助剂可提高纸张灰分，降低生产成本，提高生产效率。对大部分涂布原纸，灰分一般控制在8%～14%，有些特殊要求的低于8%，轻涂类及少数低档涂布纸要求原纸灰分适当高些，但要考虑到涂布纸加工工艺和具体的强度等方面的要求而定。

7.水分

对大部分涂布纸来说，成纸水分为3%～4%，根据K.CUTSHALL研究，过度干燥对涂布机涂料、施胶压榨胶料的吸收和渗透都很有帮助，较低的水分不仅有利于提高原纸的适涂性和形成均匀一致的涂层，而且利于原纸抄造过程中厚度、定量的均匀分布，特别是进施胶机前水分控制低于2%更有利于控制成纸厚度及定量。但应注意水分低易造成强度降低，所以控制时应权衡利弊因品种而异。

8.外观特性

涂布过程对原纸外观纸病要求非常严格，因为许多原纸外观纸病直接决定涂布成品的质量和生产损耗。

匀度。纤维组织的均匀性是纸张重要的外观性能之一，纤维组织及填料分布越均匀越有利于提高定量、厚度、吸收性、平滑度以及强度指标的均一性，同时有利于减少纸张横幅伸缩率。也只有纤维组织及填料分布均匀了，才有纸面的平整和纸面细腻性的提高。纤维组织均匀的前提是原纸抄造过程必须确保良好的成纸匀度，从原料配比、打浆工艺、系统参数调整来实现。表面细腻性主要由纤维性质、填料及功能助剂决定。

原纸的尘埃度、条痕、半透明点等纸病在涂布过程中不仅难以被涂层遮住，经超压后还有加重的趋势，必须严格按标准控制。

大多数外观纸病都影响涂布生产效率和成品率，如褶子、孔洞等易造成断纸、粘连，使生产损耗增加，生产效率和成品率下降，因此，原纸生产中必须严格控制。

复卷质量。机外涂布要求原纸复卷质量良好，原纸卷筒的松紧不一致易导致涂布过程两边张力不一致而裂断，损耗增加，同时易导致横幅涂布量的差异和涂布成品松紧不一致，以致印刷时图案字迹模糊，偏斜不一致等；原纸毛边、裂口易造成涂布过程断纸，生产损耗大；原纸复卷时的刀辊痕则易形成涂布暗痕纹；复卷过程接头多可能带来涂布过程更多的断纸次数，导致生产损耗增加；原纸卷筒纸芯松动则易造成涂布过程纸幅不稳定，涂布质量波动。