造紙院是最早開展顏料涂布技術研究的研究機構之一,早在上世紀七十年代即開始相關研究,已成為本院重點而且具有優勢的研究領域,開發的研磨碳酸鈣制備技術、國產瓷土流變性改進技術、涂布箱紙板技術、輕量涂布紙技術、重涂高檔銅版紙技術等為中國顏料涂布技術的技術進步做出了重要貢獻。

涂布技術研發中心擁有專業的研發團隊和先進的研究裝備,團隊成員中高級職稱4人、博士2人、碩士3人,人員配置合理,研發經驗豐富。本中心在深化涂布技術開發的基礎上,加強和拓展了特種涂布紙、纖維素基材料、白色礦物顏料和高得率漿應用等領域的研發,到目前為止,獲得授權專利20項,其中發明專利18項,涵蓋特種涂布紙、簾式涂布、涂料除氣、涂布???、堿回收白泥改性、改良苛化工藝和生物膠乳等方面;發表論文130余篇,研究成果獲得了國家科技進步二等獎和輕工聯合會二等和三等獎。

 

主要研究領域

1 顏料涂布

本研究領域包括三個研究方向,即涂布工藝及涂布紙、簾式涂布和涂料制備系統設計。在本院過去扎實的研究基礎之上,經過近二十年的不斷技術積累,形成了豐富的研究成果,涵蓋了主要的顏料涂布技術和產品,既有堅實的應用基礎研究,又有深入的應用技術開發,進一步鞏固了本中心的技術優勢。近幾年,主要關注了簾式涂布和淀粉基生物膠乳的開發及應用,以及涂布紙板相關技術如滑石粉替代瓷土及紙板折疊開裂性能和吸塑性能改進等。

2 特種涂布紙

特種涂布紙是特種紙或功能紙的重要分支,通過表面處理可以更方便和更好地賦予紙張各種功能性。到目前為止,涂布中心已開發了二十種特種涂布紙或原紙,在阻隔用紙、轉印用紙、膠粘用紙、數碼印刷用紙和鍍鋁原紙等技術開發方面積累了豐富的經驗。

3 纖維素基材料

纖維素作為自然界最豐富的一種資源,具有環境友好、可持續和可再生的優勢,已成為化石資源最具潛力的替代者之一。近年來本中心高度聚焦該領域的研發,主要研究課題包括納米纖維素高效率制備、生物質阻隔涂料的開發、納米纖維素改性填料的制備及其在復合材料中的應用以及納米纖維素基薄膜成形技術開發等。

4 白色礦物顏料

在紙張生產中,白色礦物顏料主要用于改善成紙光學、表面和印刷性能,并顯著降低原料成本。 本領域的主要研究成果包括(1)堿回收白泥精制碳酸鈣填料技術:在解決白泥處置所帶來的環保問題的同時,部分替代常規填料用于紙張加填,降低填料成本;(2)膠乳改性填料技術:在強度維持不變的條件下,灰分可以增加三個點以上,有效降低生產成本;(3)石膏耐水改性技術:通過改性顯著降低石膏的溶解性,使紙張灰分含量達到了常規填料的水平。

承擔的國家級科研項目

1、中加(安大略?。┱g合作項目《新型生物質基納米復合功能涂料在可持續包裝材料中的應用》2017.12-2020.11;

2、“十三五”國家重點研發計劃課題《基于造紙過程的纖維原料各組分清潔分離利用及環境評價》2017.07-2021.06;

3、國家自然基金青年基金項目《基于水潤脹效應和微粒特征的淀粉基生物膠乳涂層微孔結構形成機制及界面行為研究》2015.01-2017.12;

4、研究院所專項資金項目《納米纖維素的研磨法制備及在造紙中應用研究》2013.01-2014.12;

5、“十二五”科技支撐計劃課題《3萬噸/年草漿堿回收白泥精制碳酸鈣技術及示范》2011.01-2013.12;

6、中加政府間合作項目《環境友好性高得率漿(HYP)的生產及在高檔涂布紙中的有效利用》2009.01-2011.12;

7、“十一五”科技支撐計劃課題《速生材高得率漿的高效利用技術的研發與產業化應用示范》2007.01-2010.12;

8、科研院所技術開發研究專項資金項目《涂布??埞に嚰夹g的研究開發》2006.06-2008.12。

 

重要研究成果

1、 簾式涂布技術

簾式涂布為一種非接觸式預計量涂布方式,具有非常突出的優勢,如理想的仿形涂層效果,可在低涂布量下實現高的涂布質量;機械結構簡單,維護費用低;可以操作低強度紙幅,沒有或只有極少量的涂料回流;簡單通過涂料流量就可以控制或確定涂布量等。簾式涂布方式特有的結構及應用特點,特別適合于要求較好覆蓋性的涂布紙板和特種涂布紙的生產,可以完全替代刮棒和氣刀涂布,實現更高固含量、更高車速的涂布。

(1)研究基礎及成果轉化實力

經過近十年的研發,突破了簾式涂布關鍵技術,形成了系統、全面的簾式涂布技術理論體系和關鍵設備制造技術,是國內該研究領域的開拓者和引領者。建立了小試及中試試驗平臺,在此基礎上,已開發出了多種適合簾式涂布方式的顏料涂布紙和特種涂布紙。

2017年簾式涂布技術通過了中國輕工業聯合會的科技成果鑒定,該成果已獲得7項專利授權,其中6項為發明專利。簾式涂布技術成果已實現了產業化,成功應用在特種涂布紙生產線上。

(2)服務范圍及能力

具備了適合簾式涂布方式的各種紙種涂料配方的開發能力及簾式涂布生產線調試、生產的能力??沙薪雍熓酵坎夹陆ň€及改建線設計、關鍵設備制造、生產線調試、涂料配方及工藝開發、產品質量優化等一站式服務項目??蓪崿F簾式涂布技術及設備的完全國產化,明顯降低生產線的投資成本,為用戶帶來切實的效益。

 

生產示范線

 

簾式涂布

 

產業化應用的真空除氣器

 

 實驗室簾式涂布

 

中試簾式涂布機

2、 涂料制備系統設計

(1)涂料制備系統

涂料制備系統包括涂料制備和涂料流送兩個部分,擔負著準確制備和穩定輸送涂料的重任,直接影響涂布穩定性和涂布紙質量。制備精度、自動化程度、配方調整的靈活程度及操作的方便程度決定了制備系統的優劣。

(2)我們的服務范圍及能力

本中心長期從事涂料配方工藝研究及涂布紙種的開發,對涂料制備工藝有著深入的認識,并擁有豐富的實際生產經驗。先后完成7家紙廠,10條涂料制備系統的設計,包括涂料制備工藝設計、設備選型、關鍵設備的制造、土建布置及管路設計、閥門儀表選型、自動化配料系統設計與制造。

我們具備承接涂料制備系統交鑰匙工程的實施能力,可提供全自動化、半自動化涂料制備系統設計及制造。設計制備系統時充分考慮不同紙種調整、配方變化的兼容性,設計的自控系統應用方便,操作靈活,配料準確,節省人力。

土建布置及管線設計

 

全自動配料系統控制臺

 

涂料制備自控系統控制柜

 

全自動配料控制畫面

 

設計實施的涂料制備及供料現場

 

3、 納米纖維素制備

(1)納米纖維素連續化制備技術

本中心憑借多年的納米纖維素制備經驗,形成了一整套連續化、高效率、低能耗、環境友好型的納米纖維素制備工藝,可提供微纖化纖維素(MFC)、納纖化纖維素(NFC)和纖維素納米晶須(NCC)等的懸浮液、分散液、凝膠、粉末等多種形態的納米纖維素產品。

(2)羧乙基化納米纖維素制備工藝及其產品

中心自主開發的羧乙基化納米纖維素制備工藝,具有原料適應性廣、預處理成本低、機械能耗少、易規?;a等優點,通過該工藝能夠制得羧基含量在0-2.5 mmol/g 之間的系列納米纖維素產品,具有良好的保水性、懸浮穩定性、增稠性等,可廣泛用于造紙、復合材料、涂料、化妝品等領域。

(3)納米纖維素/填料改性技術

該改性技術是在一定的反應條件下,將填料附著在納米纖維素表面,形成較大尺寸的復合體,通過架橋作用提高填料的留著率,同時增強填料間以及填料與其它組分的結合,從而提高材料的整體強度特性。該技術在造紙和復合材料領域具有顯著的增強效果。

(4)納米纖維素基薄膜成形技術

該成形技術具有原料濃度高、干燥時間短、孔結構可調控的優點,適用于針葉漿、闊葉漿、竹漿、棉漿、麥草漿等漂白或未漂白原料所得不同尺寸的納米纖維素,可制得孔隙率在10-70%之間、孔徑在100nm-100um之間的納米纖維素基薄膜,用于阻隔、分離、吸附、電子、能源等領域。

4、 顏料加工利用技術

(1)堿回收白泥精制碳酸鈣填料技術

本中心以國家科技支撐計劃項目《3萬噸/年草漿堿回收白泥精制碳酸鈣技術的研究》為依托,形成了一套完整的以非木材制漿堿回收白泥為原料精制碳酸鈣填料技術,重點包括改良苛化工藝技術、白泥碳化和研磨技術。所精制的白泥碳酸鈣填料用于紙張加填可實現填料替代比例在50%以上。

改良苛化工藝制備白泥精制碳酸鈣

(2)膠乳改性填料技術

本技術可用于碳酸鈣和滑石粉填料的改性。在相同紙張抄造工藝條件下,在保證紙張強度性能不變的條件下,采用本技術可提高紙張灰分含量在3個百分點以上;高加填情況下可實現AKD施膠性能提高50%。

  

GCC改性前后SEM圖

  

滑石粉改性前后SEM圖

(3)石膏耐水改性技術

本技術采用采用無機改性的方法可顯著降低石膏的溶解率,由初始35%的溶解率降低至3.5%,耐水性提高近90%。經過耐水改性的硫酸鈣用于紙張加填,在保持強度相近條件下,紙張中灰分含量提高近7個百分點。

  

石膏改性前后溶解狀況

5、 紙張可完全生物降解阻隔涂層

紙塑復合包裝(淋膜原紙+PE膜,PE膜+液體食品包裝原紙+PE膜+鋁箔+沙林樹脂+PE膜)難以自然降解、同時高效回收利用的難度較大,不利于環境的保護和資源的充分利用。

 

項目基于聚合物納米復合材料技術,用納米添加劑來對聚合物基體材料進行改性,制備適用于紙和紙板的可完全生物降解、具有良好阻隔性能的涂層,以滿足日益提高的綠色包裝、可持續發展和循環經濟的要求。采用的基體材料有聚乙烯醇、殼聚糖等,納米材料有高嶺土、納米纖維素、研磨淀粉等。產品的Cobb值(1800s)小于5 g/m2、阻油等級12級、水蒸氣透過率小于10 g/m2·24h(23℃,50%RH);采用傳統的廢紙處理方式,漿渣率低于1%;在土壤中自然降解40天后,紙張體積減少約90%。

    

    聯系電話:010-64778073

女女视频