涂布纸及其主要涂布方式详解
以纸为基材，通过人工或机械方式将具有适当流变性的涂料进行涂布、干燥（有时含压光）处理后制成的纸产品，称为“涂布纸”。由于其种类多样、功能各异，相应的涂布方式和设备也各不相同。
1. 刮刀涂布
自20世纪50年代首个刮刀式涂布机专利问世以来，该技术迅速发展。根据上料装置、刮刀类型及安装位置的不同，刮刀涂布头可分为硬刃刮刀、拖刀式、软刃刮刀、喷泉式上料、短驻留、比尔刮刀、刮辊式等多种形式。
工作原理：通过上料辊或喷泉系统将涂料转移至原纸表面，再利用刮刀对涂层进行计量与整饰。
典型刮刀涂布设备示意图如下：
比尔刮刀
刮刀涂布特点：
- 涂层表面平滑度高，不受原纸粗糙度影响；
- 涂层平整性好；
- 对涂料粘度适应性强，可使用高固含量涂料；
- 干燥效率高，车速快，通常可达600m/min左右；
- 运行成本低，涂布量一般为6~20g/m²。
常见纸病：涂层表面出现刮刀纹，成因包括：
- 胀流性涂料在高剪切下凝聚成粒，滞留刀口形成条纹；
- 高浓涂料水分渗入纸层导致局部固化；
- 涂料粘度过低或过高均易引发道子；
- 原纸杂质、掉毛掉粉堵塞刀口；
- 刮刀局部过热或存在缺口造成涂层划痕。
2. 刮棒涂布
刮棒涂布多用于有机溶剂涂布、二次涂布底涂及部分铜版纸生产。其结构由上料辊和特殊支架上的刮棒组成。刮棒转向可与纸幅同向或反向：同向利于提高涂布量，反向则增强整饰效果。
特点：设备结构简单、操作方便、更换频率低，但涂布量较小，应用受限。适用于热敏纸面涂、无碳复写纸下纸涂布等场景。
3. 气刀涂布
20世纪30年代气刀涂布机的出现标志着现代纸张涂布工业的开端。
工作原理：涂料经供料系统转移至原纸表面，过量涂料由位于背辊中心线处的气刀吹落，并通过气料分离器回流至涂料槽循环使用。涂布量受气刀压力、安装角度、刀距、刀缝宽度等因素影响。
典型工艺参数：
- 刀距：6～10mm
- 安刀角：0～45度
- 刀缝宽：0.4～1.5mm
- 风压：9～20kPa
特点：
- 优点：产品适应性强、涂层质量高、涂布量调节范围大、操作简便；
- 缺点：涂料固含量低，增加干燥负荷，限制车速提升；要求原纸湿强度高且平滑度良好；涂布量相对较小。
在无碳复写纸上纸微胶囊层涂布中具显著优势：避免刮刀施加线压力导致微囊破裂、显色污染及功能失效，气刀涂布可有效保护微囊完整性，确保产品质量。
4. 帘式涂布
20世纪60年代起应用于造纸行业，现已成为特种纸机外高速涂布的主要方式。
工作原理：涂料从喷嘴（缝宽0.2~0.6mm）流出形成连续薄膜，呈幕帘状下坠，经过50~450mm垂直距离后沉积于纸面完成涂布。
特点：
- 优点：纸幅受力小、适合高车速、涂布均匀、覆盖性好、涂布量范围广；
- 缺点：不适用于低速运行；对涂料气泡敏感，易造成“破帘”漏涂；对杂质、黏度、表面张力、流变性要求严格；环境气流波动影响料帘稳定性，纸面夹带空气亦会影响涂布效果。
5. 浸泡施胶
工作原理：两个斜列辊压合形成胶池，纸页通过时吸附胶液完成施胶。合辊线压力通常为40–60 kN/m。
优点：适用于大克重纸种施胶。
缺点：
- 要求原纸具备一定抗水性，防止浸泡断纸；
- 车速越高，需增大施胶辊直径以防溅料；
- 胶液流动性需好，通常固含量低，增加干燥成本；
- 横幅施胶量无法微调；
- 仅适用于单一胶料施胶。
6. 膜转移涂布/施胶
工作原理：涂料经计量棒在转移辊上形成均匀薄层，再通过压区转移到纸面完成涂布或施胶。设计线压力18–45 kN/m，常用约24 kN/m。
特点总结：
- 运行稳定，断头少；
- 施胶/涂布量调节范围大；
- 受车速、纸页吸收性、水分影响小；
- 可在高水分条件下正常运行；
- 节能降耗，减少后干燥能耗；
- 支持双面不同涂料施加。
针对多品种、低速纸机需求，部分设备可实现膜转移与浸泡施胶两用功能，兼顾高低定量纸种生产。
7. 喷泉涂布
工作原理：涂料经布料管进入喷泉装置腔体，从唇口均匀喷出并附着于涂布背辊，经计量后涂覆于纸面，多余涂料流入接料盘回流至制备系统。
特点：横幅上料宽度易调，便于清洗背辊；断纸时不易损伤设备；适用于高车速运行；涂层均匀、上料精准、回流量小、浓度稳定，有助于降低成本、提升质量与效率。
8. 五辊硅油涂布
随着离型纸市场需求增长及车速提升，硅油涂布技术不断升级，已从三辊、四辊发展至五辊结构。
工作原理：A辊与B辊间存有硅油，转动时在B辊表面形成料层，通过调节压力与C辊、A辊接触，C辊宽度决定涂布宽度，D辊进一步均匀转移硅油至纸面。
特点：在生产稳定性、产品质量、成本控制和市场竞争力方面表现优异，具备环保、节能、高效、安全等优势，是一种极具实用价值的先进涂布方法。
面对持续增长的市场需求，硅油涂布技术将持续优化，逐步成熟并占据市场主导地位。