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內容簡介： 本书是芬兰造纸工程师协会组织编写的20本造纸书中的一本，分17章介绍涂布加工纸方面内容。这套书世界闻名（在造纸界）。包括含和不含机械木浆原纸；涂布用颜料高岭土、研磨碳酸钙、滑石、二氧化钛、石膏、沉淀碳酸钙、三水合铝、合成塑胶颜料；涂布胶黏剂胶乳、大豆蛋白、羧甲基纤维素、聚乙烯醇；涂料添加剂；涂料分散剂、涂料的制备与过程控制；颜料涂布技术；表面施胶与干燥设备；纸张涂布的干燥与干燥设备；纸张的多层涂布；纸板涂布；涂布机过程控制与自动化；涂布机的电气传动装置；颜料浆液和涂布配料的流变性；涂层的固化与结构涂层结构的测量与影响；质量控制；研究与新开发。 關於作者： 王双飞，教授，博士生导师，首批新世纪百千万人才工程国家级人选、广西八桂学者、享受国务院政府特殊津贴，现任第六和七届国务院学位委员会轻工技术与工程学科评议组成员、广西大学轻工技术与工程学科带头人、Journal of Biobased Materials and Bioenergy联合主编，2006年-2018年任教育部高等学校轻工类专业教学指导委员会委员，曾获全国五一劳动奖章、教育部骨干教师等荣誉称号。（159字）先后获得国家科技进步二等奖1项、教育部技术发明一等奖和科技进步一等奖各1项，广西科技奖励特别贡献奖1项、广西科技进步一等奖1项、中国轻工业联合会技术发明一等奖和科技进步一等奖各1项。 目錄： 第1章 纸和纸板颜料涂布与表面施胶的介绍 1.1 涂布与表面施胶的目的 1 1.2 涂布如何影响纸的性能 1 1.3 涂料的组成 3 1.3.1 涂布原料 3 1.3.2 涂料的制备涂料配方 5 1.4 表面施胶概述 7 1.5 涂布工艺概述 7 1.6 涂布工艺 7 1.6.1 涂布质量与生产运行性能 13 1.7 涂布经济学 15 1.7.1 涂布材料方面 15 1.7.2 技术方面 17 第2章 颜料涂布产品 19 2.1 简介 19 2.2 涂布纸和纸板的分类 19 2.2.1 涂布纸 19 2.2.2 涂布纸板 20 2.3. 终端使用的涂布要求 21 2.3.1 印刷过程 21 2.3.2转换工艺 28 第3章 原纸 30 3.1 简介 30 3.2 迁移机理 30 3.2.1 涂料渗透 31 3.2.2 涂料液相渗透 32 3.3 原纸要求概述及其影响 34 3.3.1 强度与均一性 35 3.3.2 纸页Z向结构 36 3.3.3 表面性能和孔隙结构 37 3.4 原纸和涂料相互作用对涂布纸性能影响 39 3.4.1 涂布覆盖率 39 3.4.2 涂料固化涂层结构 41 3.4.3 接触水时原纸的形变 42 3.5 涂布机的运行性能 43 第4章 涂布原料概述 49 4.1 涂布颜料简介 49 4.1.1 涂层中颜料功能 49 4.1.2 理想的颜料 49 4.1.3 颜料种类 50 4.1.4 颜料的主要性质 51 4.1.5 颜料选择指标 54 4.2 胶黏剂概述 54 4.2.1 胶黏剂的功能 54 4.2.2 理想的胶黏剂 55 4.2.3 胶黏剂类型 56 4.2.4 胶黏剂选择的原则 57 4.2.5 胶黏剂的黏结能力 58 4.2.6 颜料的胶黏剂需要量 58 4.2.7 共黏剂与增稠剂 59 4.3 涂布助剂 60 第5章 颜料 62 5.1 高岭土 62 5.1.1 产地和矿物学 62 5.1.2 生产涂布高岭土的等级 64 5.1.3 涂料高岭土的性质 65 5.1.4 煅烧、结构化和工程化高岭土 68 5.1.5 高岭土分散 71 5.1.6 含高岭土的涂料颜色的属性和流动性 74 5.1.7 高岭土应用于涂料纸和纸板 76 5.1.8 含有高岭土的涂料颜色的成分和组成 77 5.1.9 含高岭土涂布纸的属性 78 5.2 重质碳酸钙 85 5.2.1 材料说明 85 5.2.2 市场和经济 96 5.2.3 未来展望 97 5.2.4 致谢 99 5.3 滑石 99 5.3.1 滑石粉在造纸应用中的历史 99 5.3.2 矿物生成 99 5.3.3 滑石粉涂料的矿物学和形态学特征 102 5.3.4 滑石粉涂料 107 5.3.5 滑石涂料在造纸涂布中的应用 111 5.3.6 致谢 115 5.4 硫酸钙（石膏） 115 5.4.1 硫酸钙（石膏）的属性 115 5.4.2 生产 117 5.4.3 组成和含石膏的涂料颜色 120 5.5 沉淀碳酸钙 124 5.5.1 PCC与涂布用PCC的生产 124 5.5.2 涂布用PCC的物理性能 127 5.5.3 含PCC涂料的组合与制备 130 5.5.4 含PCC涂料的流动特性与运行性能 130 5.5.5 各种品级PCC在涂布上应用 133 5.5.6 含PCC涂布纸的性能 133 5.5.7 未来展望 136 5.5.8 总结 137 5.6 合成树脂颜料 138 5.6.1 主要种类 138 5.6.2 化学和物理性能 139 5.6.3 制造方法 140 5.6.4 运输、装卸与贮存 141 5.6.5 应用与性能 141 5.6.6 使用性能的机理 143 5.6.7 分析流程 146 5.6.8 经济与市场因素 146 5.6.9 未来展望 147 5.7 三水合铝 148 5.7.1 产地 148 5.7.2 生产工艺 149 5.7.3 晶体结构 149 5.7.4 流变学行为 151 5.7.5 配比 152 5.7.6 涂布应用 152 5.7.7 ATH作为增充剂 154 5.7.8 分析方法 156 5.7.9 处理与装运 156 5.7.10 未来展望 156 5.8 二氧化钛 156 5.8.1 引言 156 5.8.2 二氧化钛颜料的制造 157 5.8.3 二氧化钛颜料的特性 160 5.8.4 在造纸应用中的二氧化钛颜料 165 5.8.5 二氧化钛颜料的分散 166 5.8.6 二氧化钛颜料灰浆的性能 166 5.8.7 含二氧化钛颜料的涂料性能 168 5.8.8 含二氧化钛颜料的涂料与涂布纸的性能 173 5.8.9 产品安全 176 5.8.10 二氧化钛颜料的未来展望 176 第6章 胶黏剂 190 6.1 淀粉 190 6.1.1 淀粉来源与生产 190 6.1.2 淀粉的制备 194 6.1.3 淀粉的变性 196 6.1.4 淀粉在表面施胶和涂布中的功能 198 6.1.5 淀粉对施胶和涂布的纸和纸板性能影响 204 6.2 胶乳 208 6.2.1 引言 208 6.2.2 什么是胶乳？ 209 6.2.3 纸张涂布胶黏剂用胶乳的物理化学特性 210 6.2.4 乳液聚合 211 6.2.5 胶乳的存储与处理 214 6.2.6 纸张涂布胶乳的类型及其特性 215 6.2.7 胶乳对纸张涂布工艺以及纸张质量的影响 221 6.2.8 发展趋势和展望 228 第7章 共黏剂和增稠剂 230 7.1 羧甲基纤维素 230 7.1.1 简介 230 7.1.2 CMC的制备和化学性质 230 7.1.3 用于纸张施胶和颜料涂布的CMC级别 231 7.1.4 CMC在涂料中的添加 232 7.1.5 CMC对涂料保水性的影响 233 7.1.6 CMC对涂料流动性能的影响 235 7.1.7 CMC对涂布性能的影响 238 7.2 大豆蛋白 239 7.2.1 引言 239 7.2.2 产地、加工制造和化学性质 240 7.2.3 大豆蛋白制品的范围 243 7.2.4 涂布中的关键性机理 244 7.2.5 涂料流变性 244 7.2.6 运行性能和保水能力 245 7.2.7 防粘连与压光机辊面发朦 246 7.2.8 大豆蛋白涂料的配方策略 247 7.2.9 大豆蛋白涂布配料的制备 247 7.2.10 结论 248 7.3 聚乙烯醇 249 7.3.1 制备 249 7.3.2 成分、结构和性能 249 7.3.3 溶解工艺、溶解速度和PVOH溶液的时效 250 7.3.4 涂料用聚乙烯醇 251 7.3.5 对涂料流动性能的效果 252 7.3.6 聚乙烯醇用作涂布胶黏剂 254 7.3.7 聚乙烯醇用作表面施胶 254 7.3.8 对光学增白剂与载体性能的效果 255 7.4 合成共黏剂与增稠剂 259 7.4.1 引言 259 7.4.2 合成增稠剂 260 7.4.3 缔合增稠剂 268 7.4.4 合成共黏剂 271 7.4.5 共黏剂和增稠剂对涂布性能的影响 273 7.4.6 应用 276 7.4.7 结论 278 第8章 涂布助剂 282 8.1 引言 282 8.2 涂料分散剂 282 8.2.1 分散 282 8.2.2 关于分散剂的一般特征 286 8.2.3 稳定所需的分散剂用量 287 8.2.4 分散剂类型 288 8.3. 表面施胶以及纸张涂布中的消泡剂 288 8.3.1 泡沫形成和稳定的物理化学原理 289 8.3.2 泡沫控制中的物理化学原理 290 8.3.3 表面施胶和纸张涂布中泡沫与泡沫控制 291 8.3.4 结论 293 8.4 保水剂、黏度调节剂和pH控制剂 293 8.5 荧光增白剂 297 8.5.1 化学结构和荧光性 297 8.5.2 荧光增白剂的种类 298 8.5.3 载体的作用 299 8.6 润滑剂 300 8.6.1 硬脂酸钙 301 8.6.2 蜡乳液 302 8.6.3 其他润滑剂 302 8.7 抗水剂 302 8.7.1 抗水剂的种类 303 8.7.2 交联剂的应用 306 8.8 防腐剂 306 8.8.1 防腐剂的种类 308 8.8.2 结论 309 第9章 表面施胶剂 314 9.1 表面施胶的背景和目的 314 9.2 表面施胶的原料 314 9.2.1 淀粉 315 9.2.2 羧甲基纤维素 315 9.2.3 聚乙烯醇 316 9.2.4表面施胶助剂 316 9.3 施胶中胶料性能的影响 317 9.4 表面施胶剂配方 317 9.5 颜料表面施胶 318 第10章 颜料分散液和涂料的流变学 320 10.1 简介 320 10.2 重要的流变学术语 322 10.3 流体的类型 323 10.3.1 剪切速率相关的流变性 323 10.3.2 时间相关的流变性 325 10.3.3 悬浮液的黏度 326 10.4 黏弹性 329 10.4.1 黏弹性测量 331 10.4.2 应力弛缓试验法 334 10.4.3 蠕变试验法 335 10.4.4 法向力 336 10.4.5 造纸涂料的黏弹性 337 10.5 拉伸黏度 337 10.6 黏度的测量 338 10.6.1 受控应变与受控应力测量 338 10.6.2 旋转型流变仪测量装置 340 10.6.3 毛细管黏度计 343 10.7 纸张涂布的流变学 347 10.7.1 剪切力范围对纸张涂布重要意义 347 10.7.2 纸张涂布流变图举例 349 10.8 涂布配料成分对流变性的影响 351 10.8.1 颜料浆的流变性 351 10.8.2 胶乳对造纸涂料流变性的影响 355 10.8.3 流变性改进剂对造纸涂料流变性的影响 357 10.9 利用流变性测量以预测造纸涂料的行为 361 第11章 涂层固化和涂层结构形成 367 11.1 引言 367 11.1.1 湿涂层结构 367 11.1.2 颜料与胶黏剂间的结合 368 11.1.3 颜料、胶乳和淀粉之间的结合 369 11.1.4 颜料、胶乳和CMC之间的结合 372 11.1.5 涂布原纸的内部作用 376 11.2 涂层固化 378 11.2.1 引言 378 11.2.2 水从涂层向原纸迁移、保水性和固化 378 11.2.3 涂层遮盖力与固化 382 11.2.4 涂层固化原理 384 11.2.5 刮刀涂布中的涂层固化 387 11.3 干涂层结构 389 11.3.1 堆积与颜料容积比 389 11.3.2 涂层的开放性（openness） 389 11.3.3 表面性能 391 11.3.4 涂层结构及其热学性能 391 11.4 涂层固结模型和涂层结构 393 11.4.1 结合、脱水和固化 393 11.4.2 多孔结构模型 400 第12章 凃层测量与分析技术 414 12.1 引言 414 12.2 表面结构 414 12.2.1 分布状况图 414 12.2.2 摩擦因数 418 12.2.3 光学显像术 418 12.2.4 接触角分析 419 12.2.5 光学性能 419 12.3 涂层的化学分布和化学成分 422 12.4 主体结构 423 12.4.1 汞孔隙率测定法 423 12.4.2 液体吸胀 427 12.4.3 空气渗透率 428 12.4.4 染色法 428 12.4.5 白度、色值和不透明度 428 12.4.6 辐射光成像法 429 12.4.7 涂层灼烧变色成像法 429 12.4.8 辐射电子成像法 429 12.4.9 Kublka-Munk理论的应用 429 12.4.10 物理横截面法 430 12.4.11 中子散射法 432 12.4.12 X-射线衍射法 432 12.5 涂层结构对测量和分析的影响 432 12.5.1 白度、不透明度和色值 432 12.5.2 纸页光泽度 433 12.5.3 印刷光泽度 433 12.5.4 印刷色度不均 434 12.5.5 胶印网点的保真度 435 12.5.6 抗鼓泡 435 12.5.7 黏结能力与表面强度 436 12.5.8 轮转凹版印刷性能 436 12.5.9 喷墨打印的印刷性能 437 12.6 结论 438 第13章 涂料的制备与过程控制 450 13.1 引言 450 13.2 涂料化学品的物流与供应 451 13.3 涂料制备站的基本设计数据 451 13.4 涂布化学品的供货与贮存能力 451 13.5 颜料的过程控制 452 13.5.1 颜料的分散 452 13.5.2 工业分散装置 457 13.5.3 商品颜料悬浮液 461 13.6 胶黏剂加工 462 13.6.1 胶乳 462 13.6.2 在涂料站的淀粉加工 463 13.6.3 聚乙烯醇 468 13.6.4 蛋白质胶黏剂 468 13.6.5 助剂的制备 468 13.7 涂料的制备 470 13.7.1 间歇法制备涂料 470 13.7.2 连续法制备涂料 472 13.8 涂布机的涂料供应系统 473 13.9 超滤工艺 476 第14章 涂布及表面施胶技术 481 14.1 前言 481 14.2 涂布机 481 14.2.1 概述 481 14.2.2 涂布机的发展前景 483 14.2.3 涂布机的专用部件 484 14.2.4 纸幅运行涂布部件 486 14.2.5 纸和纸板的多层涂布 488 14.3 刮刀涂布技术 490 14.3.1 涂布头类型 490 14.3.2 计量系统 496 14.3.3 刮刀加压系统 504 14.4 表面施胶和模式涂布 514 14.4.1 引言 514 14.4.2 表面施胶和涂布技术 515 14.4.3 施胶量和涂布量的形成 522 14.4.4 运行参数对淀粉的渗透以及纸和纸板质量的影响 539 14.4.5 不同纸和纸板品种的膜式压榨技术 545 14.5 喷雾涂布技术 552 14.5.1 喷雾涂布工艺 552 14.5.2 喷雾涂布过程涂料色彩管理 554 14.5.3 工业应用及其装置 555 14.6 帘式涂布 555 14.6.1 前言 555 14.6.2 幕帘式涂布上料与计量 556 14.6.3 帘式涂布涂料的选择 559 14.6.4 涂层的展开及结构 562 14.6.5 幕帘式涂布工艺设计 563 14.7 新技术 564 14.7.1 前言 564 14.7.2 改进的涂布技术 565 14.7.3 节水节能型涂布方法 565 14.7.4 无水涂布方法 566 14.8 结论 573 第15章 纸张涂层的干燥与干燥设备 588 15.1 引言 588 15.2 涂布纸干燥过程中的传热传质 588 15.3 红外干燥 590 15.3.1 引言 590 15.3.2 辐射干燥原理 590 15.3.3 电红外干燥机 593 15.3.4 气体红外烘干机 595 15. 4 空气干燥 596 15.4.1 空气干燥器的类型 596 15.4.2 操作参数 599 15.4.3 气垫干燥器的结构 600 15.4.4 气垫干燥器移回系统 600 15.4.5 空气循环系统 601 15.4.6 空气干燥器喷嘴 603 15.4.7 传热和干燥速率 604 15.4.8 能耗 607 15.5 滚筒干燥 609 15.5.1 干毯布置形式 609 15.5.2 干燥速率 611 15.5.3 通风罩外壳 611 15.6 正确的干燥策略 611 15.6.1 色调不均 612 15.6.2 加热阶段及初期干燥 613 15.6.3 固化、恒速干燥 614 15.6.4 最终干燥（降速干燥） 618 15.7 总结 618 第16章 过程控制与自动化控制 623 16.1 简介 623 16.2 在线涂布量监测方法 623 16.2.1 烘干差量法 623 16.2.2 灰分差量法 625 16.2.3 直接测定法 626 16.3 纵向涂布量控制 627 16.3.1 启动控制 628 16.4 横行涂布量控制曲线 629 16.5 纵向水分控制 630 16.5.1干燥优化 631 16.6 横向水分控制 632 第17章 发展趋势与未来展望 633 17.1 颜料 633 17.2 胶黏剂 635 17.3 共黏剂和增稠剂 635 17.4 涂布、施胶方法和技术 636 17.5 干燥技术 637 17.6 监测和自动化技术 638 17.7 分析技术、模型和模拟方法 638 单位转换 639 內容試閱： 本书系根据芬兰Fapet出版公司2009年出版的造纸科学与技术丛书第11分册《Pigment Coating and Surface Sizing of Paper》（第二版）译出，是一本介绍造纸涂布（含表面施胶）方面最全面深入的专业著作。本书的第一版出版于2000年，此后纸张的涂布技术和设备、涂布材料和涂布方法都出现了很多变化，第二版在上一版本的基础上，对书中的部分章节进行了调整，内容上有所精炼，有些章节则根据当前技术的发展增加了部分内容。关于本书的内容介绍在原版前言已有介绍，此处不再赘述。 本书的第一版由曹邦威教授级高级工程师在2004年翻译，一经出版就成为国内非常重要的纸张涂布参考用书。书中曹邦威先生非常详细地给出了纸张涂布与表面施胶所涉及专用术语的中英文对照，尤其是部分尚未有规范译法的理论术语和专有名词。此次的翻译工作中，很多用语参考了上一版的译文，工作过程中也得到了曹邦威先生的大力帮助。 本书的翻译工作由广西大学王双飞教授主持，广西大学轻化工程系的覃程荣教授、黄崇杏教授、朱红祥教授、宋雪萍副教授、骆莲新副教授、李许生博士、梁辰博士、刘新亮博士、聂双喜博士、王志伟博士等人分工翻译，王双飞教授统一校译。 在本书稿完成之际，作为本书的译著者，感谢每位参与翻译的作者，感谢他们花费大量的时间和精力参与到文字翻译和图片编辑；感谢冯成启、徐铭梓等同学在图表修改中的工作，感谢中国轻工业出版社林媛编辑给予的大力帮助。最后要感谢丛书的主编、副主编和出版社给予的大力支持。 书中详细介绍了纸张涂布的原料、涂布技术、设备、原理、工艺控制、最新进展等方面的知识，并在文后提供了详细的文献资料方面查询，可读性高。本书可作为高等院校制浆造纸专业师生的教学参考书，也可以作为生产和科研机构研究与工程技术人员的参考工具书。 纸张的涂布和表面施胶涉及化学、化工、材料、机械、电气等多个领域的知识，不同章节由不同的作者编著，有些表达有所差异。翻译工作也有多位译者合作完成，在遵循原著的基础上，我们力求做到表达顺畅。但由于译者水平所限，本书中难免存在一些不足和错误，敬请广大读者批评指正。 译者 2018年10月 于广西南宁 序 芬兰造纸科学技术水平处于世界前列近期修订出版了造纸科学技术丛书，该丛书共20卷涵盖了产业经济、造纸资源、制浆造纸工艺、环境控制、生物质精炼等科学技术领域，引起了我们业内学者、企业家和科技工作者的关注姜丰伟、曹振雷、胡楠三人与芬兰学者马格努斯丹森合著的该丛书第一卷制浆造纸经济学中文版将于 2012年出版，该书在翻译原著的基础上加入中方的研究内容：遵循产学研相结合的原则，结合国情从造纸行业的实际问题出发，通过调查研究，以战略眼光去寻求解决问题的路径，这种合著方式的实践使参与者和知情者得到启示，产生了把这一工作扩展到整个丛书的想法，并得到了造纸协会和学会的支持，也得到了芬兰造纸工程师协会的响应，经研究决定，从芬方购买丛书余下十九卷的版权，全部译成中文，并加入中方撰写的书稿?既可以按第一卷 同一本书 的合著方式出版，也可以部分卷书为芬方原著的翻译版，当然更可以中方独立撰写若干卷书，但从总体上来说，中文版的丛书是中芬合著，该丛书为 中芬合著：造纸及其装备科学技术丛书 中文版 ，增加 及其装备四字是因为芬方原著仅从制浆造纸工艺技术角度介绍了一些装备。 而对装备的研究开发、制造和使用的系统理论、结构和方法等方面则写得很少，想借此机会检阅我们造纸及其装备行业的学习、消化吸收和自主创新能力，同时体现对国家 十二五 高端装备制造业这一战略性新兴产业的重视，因此，上述独立撰写的若干卷书主要是装备，初步估计该 丛书 约30卷随着合著工作的进展可能稍许调整和完善，中芬合著丛书 中文版的工作量大也有较大的难度，但对造纸及其装备行业的意义是显而易见的：首先能为业内众多企业家、科技工作者、教师和学生提供学习和借鉴的平台，体现知识对行业可持续发展的贡献。其次对我们业内学者的学术成果是一次展示和评价，在学习国外先进科学技术的基础上不断提升自主创新能力，推动行业的科技进步，第三对我国造纸及其装备行业教科书的更新也有一定的促进作用。显然组织实施这一丛书的撰写、编辑和出版工作是一个较大的系统工程，将在该产业的发展史上留下浓重的一笔。对轻工其他行业也有一定的借鉴作用，希望造纸及其装备行业的企业家和科技工作者积极参与，以严谨的学风精心组织、翻译、撰写和编辑以我们的艰辛努力服务于行业的可持续发展做出应有的贡献。 中国轻工业联合会会长 步正发 2011年12月

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