2004年我國涂布紙的年產(chǎn)量約300萬噸,同比增長25%,消費量為358萬噸,同比增長20.1%;涂布白紙板產(chǎn)量630萬噸,同比增長23.53%,消費量為731萬噸,同比增長21.2%。雖然我國涂布紙及涂布白紙板的產(chǎn)量與消費量均有較大幅度的增長,但是與發(fā)達國家相比仍有很大的差距,全世界人均消費量為7千克,而我國僅為世界人均消費量的七分之二左右。如果按世界人均消費量計算,我國需涂布紙約為900萬噸?梢娡坎技埡屯坎及准埌宓陌l(fā)展空間很大,前景廣闊。
涂布紙、涂布白紙板、特種涂布紙的迅速發(fā)展以及高檔次涂布紙的需求為涂布加工設備的發(fā)展帶來了良好的發(fā)展機遇,進一步推動了涂布加工設備的技術進步。我國的涂布加工設備已開始逐步向寬幅化、高速化、全自動化方向發(fā)展。結合我國國情,適合銅版紙、低定量涂布紙、無碳復寫紙等文化用紙涂布機(含機外和機內(nèi))和適合白紙板、白卡紙以及特種涂布紙的各類型涂布機不斷開發(fā)成功,以及軟壓光機的開發(fā)成功,將在一定程度上滿足國內(nèi)中等規(guī)模及以下紙廠的需求。
1 我國涂布加工設備發(fā)展簡況
在國家有關部門支持下,從90年代初期開始加強消化吸收工作和引進適合國情的國外先進技術,加速了國產(chǎn)化步伐,使國產(chǎn)涂布及整飾設備的總體水平有了較大程度的提高。
湖北沙市輕工機械有限公司先后兩次引進技術,并結合引進技術同時進行企業(yè)的技術改造。1991年引進了VOITH公司的刮刀涂布機關鍵部件制造技術,適應3500mm以下幅寬、500m/min以下車速的要求。同時消化吸收瑞士BMB公司的干燥技術,提高了涂布機的整體水平。從那時以后,幅寬3500mm以下的刮刀涂布機就很少進口了。該公司還與專業(yè)研究所合作消化用于銅版紙涂布系統(tǒng)的氣浮式干燥箱技術、新型氣刀涂布器技術、氣霧分離器技術、風箏式引紙及張力控制等技術,提高了涂布機的配置水平。這是國產(chǎn)涂布機水平的第一次提升。在原國家經(jīng)貿(mào)委支持下,2000年獲得第二次引進技術的機會,引進VOITH公司的LDTA型,適應幅寬6000mm以下,車速1000m/min以下的刮刀涂布機技術以及引進METSO公司單、雙壓區(qū)軟壓光機和可控中高浮動輥技術。與此同時還消化吸收了其它國家先進技術,如繞線輥式膜轉移施膠,計量棒式膜轉移施膠涂布機技術,使國產(chǎn)涂布機的技術水平得到第二次提升。該公司現(xiàn)已成為國產(chǎn)涂布加工設備生產(chǎn)的主要基地。該公司近年又推出了當今國際上廣泛應用的先進高效的高速膜轉移施涂器(刮棒式和繞線輥式兩種),紙幅寬度最大6000mm,工作車速最高可達1800m/min,涂布量3~15g/m2,施膠量0.5~2g/m2,可適應30~80g/m2低定量文化紙的薄膜施膠、輕定量涂布,70~120g/m2銅版紙的機內(nèi)薄膜施膠及預涂布,160~500g/m2白紙板、白卡紙的機內(nèi)施膠及預涂布。該涂布器使用高精度的上料棒、棒座及密封刮刀來保證良好的橫向分布及紙張質量。在用于涂布情況下,即使涂布量很低,也可保證良好的遮蓋性和勻度。
該公司采用引進技術制造的配置可控中高輥的軟壓光機,可提供幅寬6000mm之內(nèi),工作車速1000m/min以下,線壓力最大可達350kN/m,熱輥表面溫度最高200℃的單雙面系列壓光機。目前已為泰格林紙集團提供幅寬3520mm、工作車速800m/min雙壓區(qū)軟壓光機。
山東濰坊凱信機械有限公司在消化吸收國外先進技術基礎上,于2000年開發(fā)成功幅寬1800mm、車速500m/min的噴泉式四刮刀涂布機。該公司在原國家經(jīng)貿(mào)委支持下,2004年又投入巨資增設部分高精度加工設備,為生產(chǎn)6000mm幅寬、車速1000m/min以下涂布機及高速復卷機創(chuàng)造了良好條件。
江蘇江陰國光軋光機纖維輥有限公司開發(fā)的SC系列單、雙壓區(qū)帶可控中高輥的壓光機,幅寬從1~10m、最大線壓220kN/m、熱輥表面溫度最高140℃、設計車速100~1000m/min,目前已為山東某廠提供幅寬3750mm、車速1000m/min壓光機一臺。
引進技術和消化吸收促進了國產(chǎn)涂布機檔次的提升,進一步縮短了與國外先進水平的差距。目前國產(chǎn)涂布機從適應品種方面有灰底白紙板、白底白紙板、白卡紙的各種機內(nèi)與機外涂布;有輕涂紙、銅版紙、無碳復寫紙、高光數(shù)碼相紙等紙的涂布。在生產(chǎn)能力方面,僅沙市輕工機械股份有限公司即可提供年產(chǎn)30萬噸紙板涂布和年產(chǎn)15萬噸薄頁紙涂布的能力和提供幅寬6000mm以下、工作車速1300m/min的可控中高軟壓光機和硬壓光機的能力。
2 關注涂布技術發(fā)展動向,積極開發(fā)國產(chǎn)新型涂布設備
90年代以來,國外一些著名公司開發(fā)了不少新型的、性能更先進的各種涂布器,主要有:
2.1 芬蘭METSO公司開發(fā)的主要機型
適用于低定量紙高速涂布的Opti Blade涂布器,可消除條斑現(xiàn)象。配有密封刀,可防止涂料的渦流,同時將上料腔和紙幅的接觸距離限制在15mm左右,克服了常規(guī)短滯留涂布的開放式回流所導致的涂料濺射等弊病。
主要適用于輕量涂布、微量涂布、優(yōu)質涂布的Opticoat Jet涂布器,涂布量(4~20g/m2)可根據(jù)涂布條件在噴嘴和計量刮刀的滯留時間來調(diào)節(jié),配置有精密微調(diào)系統(tǒng)噴嘴。該噴嘴有兩個湍流室,噴嘴的出口處幾乎沒有脈動的噴射流。
主要適用于紙板涂布的Opticoat Duo涂布器,可顯著提高光澤度、平滑度。該涂布器為雙輥式刮刀涂布器,屬長滯留涂布,可對滯留時間進行調(diào)節(jié),滯留時間延長可增厚和改善涂料濾餅的形成,提高覆蓋度。該涂布器也可采用刮棒計量替代刮刀計量,在高負荷下刮棒可對紙板表面凸起部分起到壓縮作用,使涂料對凸起部分的覆蓋程度進一步提高。
20世紀末開發(fā)成功的最新型無接觸式涂布Opti Spray噴霧涂布器。這種涂布方法的涂料是以較高的壓力,經(jīng)噴嘴噴射出極細的霧狀在紙幅表面上形成涂層,由于作業(yè)過程中涂布機與紙幅之間無任何物理性接觸,紙幅受到的沖擊作用很小,不會發(fā)生紙幅斷裂現(xiàn)象,因而車速可以提高。據(jù)了解該涂布器的車速可達2500m/min,生產(chǎn)效率比刮刀涂布、薄膜涂布高。
2.2 德國VOITH公司開發(fā)的主要機型
組合刮刀涂布器可根據(jù)涂布紙種及涂布質量要求的需要進行組合,滿足生產(chǎn)多種涂布紙需要,適應市場變化。采用硬刮刀適用于輕定量涂布,涂布量4~10g/m2;采用軟刮刀適用于高定量涂布,最高涂布量可達20g/m2;采用撓性刮棒適用于涂布量適中的紙張,一般為6~13g/m2,不產(chǎn)生條紋,常用于紙板涂布和無碳復寫紙涂布。
可適應各種涂料和紙張,采用自由噴射涂布方式,使覆蓋更均勻、光澤度更高的Jet Flow F刮刀涂布器,據(jù)了解該公司最近為中國提供的兩臺紙幅寬度為9770mm、最高工作車速為1800m/min的Dyna Coat涂布機,就配置Jet Flow F上涂裝置。該涂布器的涂布量為4.5~20g/m2,固含量為45%~70%,車速范圍330~2000m/min,適應原紙范圍:不含磨木漿的紙張為50~140g/m2,含磨木漿的紙張為28~290g/m2。
以上僅列舉了部分國外公司開發(fā)的涂布器。最近最值得關注的是噴霧式和幕簾式兩種非接觸式涂布器。據(jù)稱這種涂布方式具有更好的涂層覆蓋率和完美的輪廓涂布效果,很適用于強度較差或薄的原紙,有望成為LWC等涂布紙的一種主要表面處理技術。此外幕簾式涂布器還具有在一個涂布站內(nèi)實現(xiàn)多層涂布的特點。
雖然國產(chǎn)涂布加工設備及開發(fā)工作已經(jīng)取得了較好的進展,但是應該看到我們的機型仍然很少,特別是在大型化、高速化、全自動方面與國外先進水平比較仍有相當距離,必須加大研發(fā)力度,進一步縮小這個差距,不斷提高國產(chǎn)產(chǎn)品的整體水平。