吴　琼　刘泽华

（天津科技大学，天津市制浆造纸重点实验室，天津，300457）

生产实践

涂布白板纸生产中的常见纸病分析及对策

吴琼刘泽华

（天津科技大学，天津市制浆造纸重点实验室，天津，300457）

涂布白板纸纸病原因及对策

引言

涂布纸是在纸张表面涂布覆盖一层对油墨有良好吸收性的涂料，以便得到具有良好的均匀性和平滑度的纸面，同时提高纸张的白度、光泽度，改善纸张油墨吸收性和不透明度，从而改善纸张的适印性，提高印刷效果、弥补原纸本身的缺陷。涂料多以高岭土、碳酸钙、硫酸钡和二氧化钛等白色颜料为主体，加上各种胶黏剂以及根据需要配入各种化学辅助剂而调制成，按一定量均匀地涂布覆盖在纸或纸板表面上，再经整饰加工形成满足多种需求的涂布纸［1,2］。

凡在纸上残存有不符合规定标准的部位、不利于使用者统称为纸病。无论是纸页本身的外观质量还是成件纸的外观质量，都在不同程度上影响着纸的使用。外观质量差不但会降低纸张的使用价值和印刷成品率，严重时还会使纸张成为废品。另外，纸张中个别严重的外观纸病如硬质块（夹异物、涂料渣等），在印刷时还会轧坏印版和胶辊，造成对印刷设备的损坏。在纸机运转、纸张生产的过程中每一个环节的不正常运行都会对成纸产生影响，从而产生不同的纸病。纸病的产生不但使成品纸降低等级，还会降低纸厂经济效益，同时也给后续印刷厂印刷带来不便，重者还会造成较大经济损失［3-5］。了解纸病，对生产者来说，可以改进工艺，提高产品质量；对使用者来说，可以降低成本，增强工作效率，最终达到实现经济效益之目的。纸病的产生，大体可分为“内因纸病”和“外因纸病”。内因纸病涉及范围广，主要是在纸的生产中引发的，可能有以下原因：①工艺条件不稳定；②设备维护不当；③纸机部件（如网部、毛布等）有问题未被发现；④生产管理不善；⑤现场操作出错等。相对而言，外因纸病的发生原因就简单得多，主要是环境条件的变化、岗位不慎失误造成的［6］。

以国内某公司PM34号机为例。该机年产量60万吨，目前生产产品单面涂布灰底白板纸、双面涂布白板纸、牛底白等。可生产克重200～400 g/m2的产品，抄宽6660 mm，净宽6600 mm，设计车速900 m/min，工作车速：800 m/min。主体设备VOITH，辅助设备ANDRITZ、GAW等。投产时间2012年6月28日。该公司涂布白纸板底面颜色为灰色、白色或按客户合同要求，可分为平板纸和卷筒纸。本文针对客诉量较多的几种涂布纸常见纸病，通过分析纸病产生原因而达到避免或减少纸病的再次产生的目的。

1　折子

折子的客诉量占近期所有客诉总量的近20%，在投诉赔偿金额上占总赔偿金额的8%，是最为常见纸病之一。有折子的纸张不能用来印刷，因为带有折子的印刷品，只能视为废品或次品。死折子使印出的文图歪斜，严重时有可能顶坏印版或橡皮布。活折子如在印刷前不动、印刷后展开，则会发生字迹分开，或者出现重影等不良后果。总之，折子这种纸病不但增加了印刷操作的难度，而且对成品质量有很大影响。

纸页在干或湿的状态下，自行发生折叠或重叠而出现的折痕，被称为折子（褶子）。可分为两种：在张力作用下能够伸展开的折子叫活折子；而不能伸展开的折子叫死折子。产生折子的原因是由于纸页在抄造过程中所受到外部的张力不均匀或者纤维本身收缩不一致，经过挤压而形成的。死折子一般是在压光部之前（如压榨、烘干时）已经形成，此时折子处的强度较小；活折子则是在压光部之后（卷纸、分切）形成，折子处的强度变化不大。

在生产低克重纸种时（如200 g/m2），施胶机或涂布机处出现打折，主要是因为涂布机和施胶机在生产低克重纸种时张力调节未达到理想状态；也有下机时产生的折子，这与纸页全幅厚度的调节和涂布量的调节有一定影响；印刷过程中产生的折子，可能与印刷厂工人操作方式及所使用印刷机及设备有关；也有因翘曲或纸面不平产生的折子，要求对全幅定量、厚度、水份及涂布量加以控制，并控制好上下缸的汽压差，正表、背表施胶量等。

2　条痕

条痕的客诉量约占客诉总量的17%，在投诉赔偿金额上占总赔偿金额的11%左右，也是最为常见纸病之一（见图1）。在光线照射下，能够见到的与纸面光泽或颜色有明显差别的“线条”（或“道子”）。有时必须采取对纸面以一定的倾斜角度方能发现这种纸病。生产过程中将刮刀条痕这类有沟槽的条痕统称为明条痕。纸张表面有明显条痕但无沟槽，这种统称为暗条痕。纸张表面有明显的宽条痕，有亮度但无沟槽，统称为皮带条痕。

图1　条痕纸病

条痕的产生与原纸中带入的胶黏物有很大关系，可主要从制浆方面进行解决，如加强拣选、筛选、浮选等；涂料中的颗粒物易造成的明条痕，若出现应及时检查筛网，清理系统，还要对涂料的流变性、保水性能、涂料颗粒粒径大小等方面加以控制；刮刀角度、间隙调节不当，系统内部不清洁等因素也会产生暗条痕；网部喷淋淀粉喷头堵塞会导致淀粉条痕，需要经常清理加强系统内部清洗清洁程度；皮带条痕基本在纸张分切时产生，切纸机皮带压力过大会造成纸张表面有条痕，纸厂或印刷厂都有可能产生，要看是卷筒还是平板。

3　夹异物（针对平张纸）

夹异物纸病约占客诉量的8%，在投诉赔偿金额上占总赔偿金额的10%。此类客诉的产生主要来自人为因素，多在平板分切机处产生。存在有夹杂多余的令条纸、碎纸片、胶带、铁钉等现象。如果有碎纸片等夹在纸张中，在印刷时就会造成漏印故障，给印刷带来很大的麻烦和较大的经济损失。

避免此类问题主要需加强工作人员认真及责任心，分切成品纸时对热缩包装前纸品进行严格检查。还可以减少令条纸的使用次数，不再使用铁钉改用胶带等措施减少此类问题发生。

4　涂布不良

涂布不良约占客诉量的7%，在投诉赔偿金额上占总赔偿金额的约6%。

对涂布纸来说，直接吸收油墨的部位是涂料层，但当原纸的匀度差时，就会造成涂料中的胶黏剂向原纸层渗透的不均匀现象，从而导致涂料层的不均匀性。所以原纸的不均匀性往往造成涂料层吸收油墨的不均匀性。面、衬层挂量低、匀度差是涂布不良产生的原因之一，可以通过提高面、衬浆的挂量来改善此问题，同时调整匀度、水线、上网浓度等也可以改善涂布效果。涂布不良的另一个主要成因是面浆白度不未达标造成的，针对此问题，可以提高面浆白度来实现对涂布质量的控制。另外，防止涂料黏度过低，合理控制涂布量等也可以改善涂布效果。

5　涂料渣（涂料斑）

涂料渣的客诉量约占客诉总量的5%，在投诉赔偿金额上占总赔偿金额的5%。涂布印刷纸有时表面可发现颜色与其他部分接近，但稍微凸出纸面的斑点，这些斑点有的大体为圆形，有的为近于半圆的弯月形，这就是涂料斑。涂料斑是由于配制好的涂料未及时使用，在其表面发生“结膜”现象，这些结膜经搅拌后被打成小块，涂在纸面上而产生涂料斑。纸张表面的涂料渣对印刷的影响见图2。

图2　涂料渣对印后纸的影响

涂料渣的出现多与涂布前原纸出现破洞有关。浆料本身因素有：浆内出现腐烂浆块、纤维团、杂质及胶黏物等；未完全溶解的淀粉等化工辅料也会造成成纸的破洞。避免破洞要加强浆料循环，定期清洗浆池和浆塔，要仔细检查边角各处，正常使用杀菌剂防止腐浆产生。设备因素有：成型网、毛毯、烘缸及各辊子造成的破洞，这类破洞产生有明显的规律性，发现此类成纸破洞要及时检修或更换相应设备。例如由于烘缸粘着的胶黏物造成的破洞，此时要及时清理刮刀。

卡料或涂布量过大，多余的涂料会出现堆积现象，也是产生涂料渣的重要原因。纸幅通过干燥部时涂料未完全烘干也会形成涂料渣，因此要求控制好涂布量，防止涂料烘不干粘干网、缸面。胶黏物或异物粘在硬压光机、涂布机背辊、软压光上未及时处理也会使成纸产生涂料渣，生产过程中要及时清理各种辊子确保烘缸刮刀的正常使用。

6　爆线

爆线的客诉量约占客诉总量的4%，在投诉赔偿金额上占总赔偿金额的18%。成盒后的爆线现象如图3。

图3　成盒后出现的爆线纸病

爆线的产生与成纸的耐折度偏低有直接关系，与季节因素也有很大关系。冬、春季节特别是冬季成纸水份较其它季节偏低，会大大降低耐折次数，较易产生成箱后爆线。针对此类现象要在不同季节适当调节对成纸水份的控制，冬天水份可控制稍高些。另外也可调整原料配比，多用长纤来提高成纸耐折。

涂料层过厚会造成涂层龟裂，在制作箱盒时经不住压线压力而造成涂层脱裂，因此可以合理控制涂布量以减少因涂布过多而产生的爆线。

成纸在进入印刷厂印刷时也会因不同的印刷条件而使成箱后爆线，比如印刷条件较差对温湿度控制不良均会产生爆线。对此，此类印刷厂要适当改善印刷条件，或针对不同季节的纸张使用方式方法多加注意，制盒压线一般要与纸张的纤维方向平行，否则会易产生爆线龟裂，分切完对纸张用缠绕膜包装好储存就能预防此现象的发生。

7　黄斑

黄斑的投诉赔偿金额占总赔偿金额的10%左右，主要为纤维原料中产生，来去无规律，且成品纸出厂检验较难发现，多为几天后才会出现的一种纸病（如图4）。现阶段只能通过调节原料配比，多用外废并确保热分散正常使用来加以控制，其产生原因还需进一步查明。

图4　黄斑纸病

8　翘曲

翘曲的投诉赔偿金额约占总赔偿金额的8%。翘曲指纸张两边或四角翘起、中间凹下的状态（如图5）。生产中主要表现为低克重上翘、高克重下翘，使成纸印后变形不平、套印不准等。翘曲严重的纸甚至发展为卷边，这既严重影响印刷又会使印后的纸张发生翘角。尤其平板纸印刷时出现的纸张边部翘曲，会使给纸装置不能把纸一张一张地送入印刷机，即使能给纸也不利于套色装置正常工作，使印刷质量明显下降。

纸张两面水份不均是造成成纸翘曲的主要原因，可通过合理控制烘缸温差，调节好纸张两面水分来防止翘曲的产生。一般会往水份大的一面翘，同时也会向纸张施胶量大的一面翘曲，横幅涂布、施胶不均均会使成纸发生不同程度的翘曲。因而要对涂布量、施胶量、纤维浆网速比等进行合理调节。

成纸吸水过高、纸张强度较差也是产生翘曲的原因，要通过合理控制纸张吸水值，并同时控制好横幅涂布量、成浆匀度、原纸定量、水份等来进行调节，也可以使用强度相对较高的纤维原料。

另外，在分切机处也可对翘曲棒进行调节。印刷厂的储存不得当，容易吸潮变形，单色印刷后包装不好，因受潮导致再次套印不准，这要求印刷厂合理的控制好生产过程中的储存。

图5　翘曲纸病

9　掉毛掉粉

纸张表面强度低，暴露在原纸表面的细小纤维和填料与主体纤维结合不牢，经涂布后未被涂料覆盖住，或者虽被涂料覆盖但与原纸结合不够牢固，因此在外力摩擦或印刷时会从纸面掉落。涂布纸表面涂有涂料，被剥落的纤维往往黏结有部分涂料，使掉毛的影响有所增大，见图6。

掉毛掉粉的主要原因是涂料中的胶黏剂选择不当或用量不足所致。当然，涂布的方法、干燥的条件和压光处理对涂布纸是否发生掉粉也有一定的影响。加强纸张表面强度，从浆料质量和涂料质量等多方面控制，淀粉、胶乳的添加量控制适中可有效地提高纸页强度，有效防止掉毛掉粉现象的发生。

纸张中与纸面结合较弱的粉状物质 （一般为填料和颜料），在印刷中受到油墨的胶黏作用，也会从纸面上被剥落下来。纸张在印刷时发生的掉毛、掉粉现象除了涂料组成及涂布工艺造成的原因外，还与印刷条件比如所用油墨的黏度、印刷时的压力、印刷速度等有关。

图6　掉落在印板上的纸毛

结束语

造纸工艺是一个变数极大的过程，不同于其他行业明确的规定性，而是随生产人员的工作经验、操作技巧还与纸机设备因素、使用的化工辅料、有时也与季节有关。面对成品纸出现的各类纸病等问题，采取不同的处理方法和途径可以有效改善成纸质量。造纸工艺过程也是有一定规律可去遵循的，只要在实际生产工作中多总结经验，并结合造纸科学理论知识，便会总结出实际可行的有针对性的问题处理方法，使生产过程中常见的纸病得到更好的处理。

［1］张美云.加工纸与特种纸（第三版）［M］.北京：中国轻工业出版社，2013.

［2］Esa Lehtinen著，曹邦威 译.纸张颜料涂布与表面施胶［M］.北京：中国轻工业出版社，2005.

［3］王尚义，蒋航通，陈均志.实用纸张技术指南［M］.北京：印刷工业出版社，2006.

［4］唐云华.单面涂布白板纸常见纸病探讨 ［J］.广东造纸，1998，（6），38～39.

［5］李全明，赵传山.涂布白纸板常见纸病及生产工艺控制［J］.湖南造纸，2009，（1），7～9.

［6］刘仁庆.印刷、包装用纸手册［M］.北京：化学工业出版社，2005.

2014－11－21

以国内某公司涂布白板纸实际生产为例，介绍了涂布白板纸生产过程中常见的纸病和产生原因，并结合生产实践经验，针对各种纸病提出了相应的对策和建议，从而预防或减少纸病的产生。