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聚乙烯醇和羧甲基纖維素對(duì)顏料涂料性能及對(duì)幕簾穩(wěn)定性的影響

研究了聚乙烯醇（PVA）和羧甲基纖維素（CMC）對(duì)研磨碳酸鈣（GCC）和高嶺土涂布顏料及對(duì)涂布過(guò)程中幕簾穩(wěn)定性的影響，并提出了2種絮凝機(jī)理。研究表明：PVA的添加導(dǎo)致Zeta電位減小，而CMC的添加并未造成顯著影響；當(dāng)PVA的添加量較低時(shí)，涂料孔隙率降低；共黏劑的使用提高了涂料的彈性特性（PVA添加量較少的情況除外）；PVA加入量較少時(shí)，其吸附在顏料表面后充當(dāng)穩(wěn)定劑；當(dāng)PVA加入量較大時(shí)，線性PVA聚合物對(duì)涂料組分的膠凝作用占優(yōu)勢(shì)，這一膠凝作用使得黏度、彈性特性以及涂料孔隙率提高；與PVA涂料相比，CMC涂料的絮凝性能較弱，對(duì)于CMC（用作共黏劑），水相中殘留的CMC分子通過(guò)排斥絮凝機(jī)理使顏料發(fā)生絮凝，CMC的排斥絮凝作用在扁平狀高嶺土涂料中更為明顯。

0　引言

簾式涂布是一種涂覆一層預(yù)計(jì)量涂料薄層的方法，涂料自由落在移動(dòng)速度比幕簾速度快得多的基層上。因其覆蓋效果良好、涂層厚度均一，簾式涂布技術(shù)已廣泛用于巧克力覆層食品、感光膠片，以及，尤其是紙張，比如無(wú)碳復(fù)寫(xiě)紙和熱敏紙的生產(chǎn)；然而，簾式涂布方法用于顏料涂布紙的生產(chǎn)比較新穎，成功實(shí)現(xiàn)簾式涂布面臨許多挑戰(zhàn)，比如，使用涂料進(jìn)行簾式涂布需要謹(jǐn)慎控制涂料性能和涂布過(guò)程；又如，形成高固含量顏料涂布分散的均勻幕簾和將這一幕簾均勻涂覆在移動(dòng)速度比該幕簾快很多的基層上；因此，需要更多的研究來(lái)加深我們對(duì)這一新技術(shù)的了解。

簾式涂布具有許多優(yōu)點(diǎn)：如其允許使用高固含量顏料進(jìn)行高速涂布；同時(shí)鑒于其非接觸性，還具有良好的運(yùn)行性能。這是為什么許多造紙工作者對(duì)簾式涂布方法感興趣，并針對(duì)涂布機(jī)設(shè)計(jì)和操作條件對(duì)簾式涂布的影響開(kāi)展了多項(xiàng)研究的主要原因。

幕簾式涂布機(jī)的運(yùn)行區(qū)可以劃分為3個(gè)區(qū)：即成形區(qū)、幕簾流動(dòng)區(qū)和落簾沖擊區(qū)。在成形區(qū)，簾頭均勻噴射出的涂料形成一個(gè)穩(wěn)定的層狀流。在幕簾流動(dòng)區(qū)，幕簾在重力作用下沿著涂布機(jī)方向伸長(zhǎng)。在落簾沖擊區(qū)，涂料撞擊到紙基上，并隨著紙基伸展，以一較高的速度移動(dòng)。在簾式涂布操作的每一步中，需要對(duì)涂料的流變特性進(jìn)行謹(jǐn)慎控制，以確保得到滿意的涂布效果。

我們需要增加對(duì)涂料成分與性質(zhì)之間關(guān)系及涂料性質(zhì)對(duì)幕簾穩(wěn)定性的影響的了解。眾多研究學(xué)者已對(duì)顏料、乳膠黏結(jié)劑和表面活性劑對(duì)簾式涂布的影響進(jìn)行了研究；但是，還需要研究廣泛用作流變改性劑和保水助劑的共黏劑［比如聚乙烯醇（PVA）和羧甲基纖維素（CMC）］的影響。水性涂料中含有可溶于水的聚合材料不僅會(huì)影響水相的性質(zhì)，而且會(huì)影響固體顆粒之間的相互作用。

本研究針對(duì)含有研磨碳酸鈣（GCC）和高嶺土的涂料，考察了PVA和CMC對(duì)簾式涂布涂料的流變性能的影響，以及它們對(duì)顏料顆粒的相互作用和幕簾穩(wěn)定性的影響。

1　實(shí)驗(yàn)

1.1材料

GCC和高嶺土，用作涂布顏料，GCC和高嶺土中粒徑小于2 μm的顆粒的比例分別為96%和99.5%。SB乳膠，專(zhuān)門(mén)為簾式涂布涂料制備，用作主黏合劑，其平均粒徑為167 nm，玻璃化溫度為20.7℃，含膠量67.5%，表面張力為30.7 mN/m。PVA和CMC，均為粉末狀，用作共黏劑；PVA，相對(duì)分子質(zhì)量為13 000～23 000，水解度為98%；CMC，相對(duì)分子質(zhì)量和取代度分別為90 000和0.7。試驗(yàn)中制備和使用25%的PVA水溶液和5%的CMC水溶液。

制備GCC和高嶺土分散體。加入12份SB乳膠，用作黏合劑。PVA的用量有5種：0%、0.5%、1%、3%和6%，其用作含GCC和含高嶺土涂料的共黏劑。此外，制備含有不同用量CMC（0%、0.5%、1%、3%和6%）的含GCC和含高嶺土涂料，并進(jìn)行試驗(yàn)。GCC涂料的最終固含量為60%，而高嶺土涂料的固含量為55%。使用不同的固含量用于在不添加共黏劑的情況下，得到基本相同的涂料黏度。涂料的pH使用1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)至10.0。

1.2方法

1.2.1顏料的Zeta電位

涂料中顏料的Zeta電位使用電泳光散射分光光度計(jì)測(cè)定。該儀器采用激光多普勒原理分析顆粒表面的電位，量程為-100～+100 mV。涂料使用去離子水稀釋?zhuān)⒂? mol/L NaOH溶液將其pH調(diào)節(jié)至10.0。

1.2.2沉降與孔隙率

為了測(cè)定涂料孔隙率，將涂料在3 000 G下離心處理1.5 h。輕輕倒出上層清液后，測(cè)定干燥前、后涂料沉淀的質(zhì)量。用沉淀的總體積除以干燥后的失重計(jì)算涂料沉淀的孔隙率。

1.2.3表觀黏度和流變特性

使用Brookfield黏度計(jì)測(cè)定涂料的低剪切黏度。使用了LV-1軸和100 r/min的轉(zhuǎn)速。對(duì)于高剪切黏度的測(cè)定，使用了赫克力士高剪切黏度計(jì)。剪切速度為6 600 r/min，并使用了“E”擺錘。使用了應(yīng)力控制旋轉(zhuǎn)流變儀測(cè)定粘彈性能。通過(guò)掃頻測(cè)試在0.16～16 Hz頻率范圍內(nèi)測(cè)定了涂料的復(fù)數(shù)模量。使用了直徑為40 mm、錐角為2°的圓錐平板型測(cè)量?jī)x器確定粘彈性能。所有測(cè)量在溫度23℃下進(jìn)行。預(yù)剪切1 min，以測(cè)定Brookfield黏度。其他測(cè)量未進(jìn)行預(yù)剪切。1.2.4表面張力

幕簾涂布過(guò)程中，涂料幕簾在重力作用下在幕簾流動(dòng)區(qū)伸展，形成較大表面。由擴(kuò)展的幕簾表面需要快速穩(wěn)定，表面形成時(shí)間較短時(shí)的動(dòng)態(tài)表面張力是簾式涂布穩(wěn)定的最重要參數(shù)之一。

靜態(tài)和動(dòng)態(tài)表面張力分別使用靜態(tài)張力計(jì)和氣泡壓力張力計(jì)測(cè)定。涂料在3 000 G下離心處理1.5 h后，輕輕倒出上層清液，用于在溫度23℃下測(cè)定靜態(tài)和動(dòng)態(tài)表面張力。使用鉑片按照Wihelmy方法測(cè)定靜態(tài)表面張力。使用氣泡壓力法測(cè)定形成時(shí)間為100～50 000 ms的表面的動(dòng)態(tài)表面張力。

1.2.5幕簾穩(wěn)定性

為考察幕簾穩(wěn)定性，制備了一個(gè)試驗(yàn)用幕簾涂布頭和循環(huán)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室用幕簾涂布頭的圖像和試驗(yàn)用幕簾裝置的作業(yè)圖如圖1所示［（a）簾式涂布設(shè)備的照片和示意圖；（b）幕簾頭的滑動(dòng)模］。

在鋼架上安裝了一個(gè)可以形成150 mm寬幕簾的滑動(dòng)式幕簾頭。涂料由貯存罐通過(guò)一個(gè)除氣器供應(yīng)至幕簾頭，以除去涂料中夾帶的空氣。

圖1　試驗(yàn)用幕簾涂布頭和循環(huán)系統(tǒng)

進(jìn)行幕簾穩(wěn)定性試驗(yàn)所需的涂料量為3.5 L。為將涂料的流速保持在1 L/min，使用了一個(gè)流量調(diào)節(jié)器。幕簾滑動(dòng)尖端的兩端安裝有邊緣引導(dǎo)器，用于防止幕簾的寬度收縮。盡管邊緣引導(dǎo)器的上端被固定，其下端可以使用螺旋旋鈕拓寬。

增大下邊緣引導(dǎo)器的寬度直至幕簾斷掉，由幕簾頭前側(cè)記錄的視頻文件確定幕簾斷掉之時(shí)2個(gè)下邊緣引導(dǎo)器之間的寬度。由幕簾斷掉時(shí)幕簾的寬度W和幕簾的初始寬度W0（150 mm），通過(guò)下述方程式1計(jì)算了幕簾的伸長(zhǎng)百分率，其反映了幕簾的穩(wěn)定程度。最大幕簾寬度至少測(cè)定了5次，并使用了W的平均值。

2　結(jié)果與討論

2.1Zeta電位

未加共黏劑的含GCC和含高嶺土涂料的Zeta電位分別為-30.7 mV和-33.6 mV。PVA的加入使得Zeta電位略顯負(fù)性；但是，CMC的加入并未導(dǎo)致Zeta電位發(fā)生重大變化，見(jiàn)圖2。

早期的研究發(fā)現(xiàn)，PVA使得負(fù)Zeta電位的大小減小；這是由于PVA在表面吸附了厚厚的數(shù)層，從而將使得剪切面向顆粒表面轉(zhuǎn)移。盡管非離子型PVA對(duì)高嶺土或GCC表面沒(méi)有任何靜電吸引，但是其通過(guò)氫鍵結(jié)合或熵驅(qū)動(dòng)吸附在顏料表面。這表明，加入的PVA越多，PVA的吸附，即覆蓋有PVA的顏料顆粒的面積增大。這還意味著顆粒表面帶有負(fù)電荷。換言之，Zeta電位隨著PVA的添加而持續(xù)增加表明PVA分子吸收在表面上，并且吸附程度隨著添加量增多而增大。

圖2　含GCC和含高嶺土涂料的Zeta電位隨PVA和CMC含量增加的變化

圖3　含高嶺土和含GCC涂料的孔隙率與PVA 和CMC添加量的關(guān)系

另一方面，CMC的加入（由于其帶負(fù)電荷，吸收的較少）并未導(dǎo)致Zeta電位發(fā)生重大變化。帶大量負(fù)電荷的聚合物（比如羧甲基纖維素鈉聚合物）在高嶺土表面的吸附較少。CMC在帶負(fù)電荷的顏料上的吸附已證明幾乎可以忽略，因?yàn)閹ш庪x子電荷的分散劑分子妨礙了CMC的吸附位點(diǎn)。

2.2沉淀和涂料孔隙率

涂料的離心處理將把涂料分成沉淀和上層清液。含有PVA共黏劑的GCC和高嶺土涂料的上層清液均較為渾濁，與PVA的用量無(wú)關(guān)，這表明水相中仍殘留有少量顏料顆粒作為穩(wěn)定的分散顆粒。另一方面，分別含有0.5%和1%CMC的GCC和高嶺土涂料的上層清液均較為清澈，這表明所有顏料顆粒均已沉淀，從而表明當(dāng)CMC添加量超過(guò)一定量時(shí)，即使較小的涂布顏料也會(huì)絮聚。

含有PVA和CMC的GCC和高嶺土涂料沉淀的孔隙率如圖3所示。

一般來(lái)說(shuō)，涂料沉淀的孔隙率隨PVA或CMC添加量的增加而增大，這表明隨著共黏劑添加量增加，涂料組分傾向于形成更大和有更多孔隙的絮體。有學(xué)者研究證明，高嶺土和PCC涂料中加入CMC，形成的涂層有較多孔洞，并且光澤度較低。使用可以與顏料顆粒和一些涂料組分相互作用的締合型增稠劑可以在水懸浮液中形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)與CMC相比，當(dāng)使用PVA作為共黏劑時(shí)，GCC涂料的孔隙率相對(duì)較低。

另一方面，當(dāng)PVA添加量較高時(shí)，高嶺土涂料的孔隙率大幅提高。這表明，當(dāng)使用PVA作為共黏劑時(shí)，GCC形成更加密實(shí)的絮體；而使用CMC作為共黏劑時(shí)，高嶺土形成更緊密的絮體。還值得注意的是，加入0.5%或1%PVA使得GCC涂料的孔隙率降低，直至低于未加入PVA的GCC涂料的孔隙率。這表明在所述PVA用量下，形成了更加密實(shí)的沉淀。

2.3表面張力

添加有CMC和PVA的涂料的靜態(tài)表面張力結(jié)果如表1所示。

表1　加入PVA或CMC的涂料靜態(tài)表面張力mN/m

由表1可見(jiàn)，涂料的靜態(tài)表面張力非常低，并且在加入CMC或PVA后未表現(xiàn)出太大變化。對(duì)于GCC涂料，靜態(tài)表面張力范圍為25.8～26.4 mN/m；對(duì)于高嶺土涂料，靜態(tài)表面張力范圍為26.8～27.1 mN/m。

使用氣泡壓力張力計(jì)測(cè)定的動(dòng)態(tài)表面張力與表面形成時(shí)間的關(guān)系如圖4。

由圖4可見(jiàn)，表面形成時(shí)間越短，動(dòng)態(tài)表面張力越大。這表明，已溶解的表面活性劑需要一定時(shí)間移動(dòng)至新形成的氣泡表面?？梢酝茰y(cè)，加入聚合水溶性共黏劑會(huì)妨礙表面活性劑分子的移動(dòng)。

共黏劑的加入增大了動(dòng)態(tài)表面張力，但是增大幅度不大，除非當(dāng)用作共黏劑的PVA加入量超過(guò)3%時(shí)。這些較低的動(dòng)態(tài)表面張力可能是涂料的水相中大量表面活性劑分子的“貢獻(xiàn)”。這表明，除非使用了過(guò)量PVA，共黏劑的使用并未對(duì)動(dòng)態(tài)表面張力造成重大負(fù)面影響。

圖4　使用氣泡壓力張力計(jì)測(cè)定的動(dòng)態(tài)表面張力與表面形成時(shí)間的關(guān)系

表2　加入PVA或CMC的涂料的低剪切和高剪切黏度　/（mPa·s）

2.4表觀黏度和流變特性

含有PVA或CMC的涂料的黏度如表2所示。

高嶺土和GCC涂料的低剪切和高剪切黏度對(duì)比表明：盡管高嶺土涂料的固含量比GCC涂料的低5%，但是其低剪切黏度卻高于GCC涂料的；另一方面，在高剪切條件下，高嶺土涂料的黏度相對(duì)較低。原因在于高嶺土的扁平狀形狀，在高剪切條件下易于沿著剪切方向排列。

分別含有0.5%和1.0%的PVA和CMC涂料的低剪切黏度對(duì)比表明：GCC和高嶺土涂料加入CMC后的低剪切黏度均高于加入PVA的；添加有CMC的涂料的高剪切黏度也高于添加有PVA涂料的，但是差值不如低剪切黏度大。這表明，絮凝的顏料顆粒在高剪切條件下重新分散。

盡管CMC涂料的低剪切黏度顯著高于PVA涂料的，但是其高剪切黏度卻不如后者高。這表明，與PVA涂料相比，CMC涂料的結(jié)構(gòu)在高剪切情況下非常容易破裂。換言之，CMC涂料在低剪切情況下形成了更大的粒子間網(wǎng)絡(luò)，但是這些網(wǎng)絡(luò)在高剪切速率下易于破壞。另一方面，PVA涂料具有能夠經(jīng)受高剪切力的結(jié)構(gòu)性能。這解釋了為什么CMC涂料中的剪切稀變性（shear thinning）比PVA涂料中的顯著。

本研究測(cè)定了涂料的粘彈性。粘彈性性能提供了有關(guān)涂料內(nèi)部的聚集的信息。所有涂料的損耗模量（G”）顯著低于儲(chǔ)能模量（G'），這表明在所考察的整個(gè)頻率范圍內(nèi)，涂料的彈性性能多于粘性性能。復(fù)數(shù)模量（G*）的趨勢(shì)與儲(chǔ)能模量的基本相同，如圖5所示。

添加少量PVA的GCC和高嶺土涂料的復(fù)數(shù)模量低于未添加PVA涂料的。尤其是對(duì)于GCC涂料，觀察到復(fù)數(shù)模量顯著降低。這與GCC涂料的低孔隙率較為吻合（見(jiàn)圖3）；但是，加入較多PVA后，復(fù)數(shù)模量增大至高于未添加PVA的。這表明，在PVA添加量較高時(shí)，涂料開(kāi)始表現(xiàn)出高彈性，很可能是由于PVA使得涂料顏料膠凝。換言之，良好分散的涂料的復(fù)數(shù)模量較低，而絮聚涂料的復(fù)數(shù)模量較高。

粘彈性、黏度和涂料孔隙率的測(cè)定結(jié)果表明，當(dāng)使用少量PVA作為共黏劑時(shí)，PVA涂料可以良好分散。良好分散的涂料的低剪切黏度和孔隙率較低。當(dāng)PVA共黏劑用量增大至3%或以上時(shí)，PVA分子會(huì)使得涂料組分膠凝，這會(huì)增大低剪切黏度、復(fù)數(shù)模量和涂料孔隙率。不過(guò)，由于膠凝作用不能夠絮凝所有顏料顆粒，較小的顏料顆粒仍留在水相中。

對(duì)于CMC涂料，復(fù)數(shù)模量隨著CMC添加量增加而增大。含有CMC共黏劑涂料的復(fù)數(shù)模量并未低于對(duì)照組的，這表明CMC增加了顏料顆粒間的相互作用，即使CMC加入量較少。由于Zeta電位測(cè)定結(jié)果表明CMC未被吸附到GCC或高嶺土上，溶解在水相中的CMC不是通過(guò)膠凝或搭橋作用而是通過(guò)損耗機(jī)理使得涂料組分絮聚。

2.5機(jī)理

一般來(lái)說(shuō)，水性膠體體系通過(guò)庫(kù)倫力產(chǎn)生的靜電排斥、來(lái)自共黏劑的吸附聚合物層的位阻排斥和聚合電解質(zhì)的吸附層產(chǎn)生的靜電排斥穩(wěn)定化。因非吸附聚合共黏劑產(chǎn)生的耗散力導(dǎo)致形成絮體。涂料的膠體穩(wěn)定性通常由上述各力共同決定。穩(wěn)定水性涂料體系的方法將因共黏劑的類(lèi)型和添加量而異。基于涂料的Zeta電位、孔隙率和流變性的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到了添加有PVA和CMC的GCC和高嶺土涂料的穩(wěn)定和失穩(wěn)機(jī)理，如圖6和圖7所示。

圖5　涂料的復(fù)數(shù)模量與0.16～16 Hz頻率范圍內(nèi)頻率的關(guān)系

對(duì)于GCC涂料，當(dāng)PVA的添加量低于1%時(shí)，PVA吸附在GCC表面，并由于其保護(hù)膠體效應(yīng)，使顏料顆粒分散［見(jiàn)圖6（a）］。這導(dǎo)致該種涂料的Zeta電位、孔隙率和復(fù)數(shù)模量較低。當(dāng)添加量高于3%時(shí)，由于PVA分子在高添加量情況下相互纏繞，PVA分子開(kāi)始形成GCC顆粒網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以抵抗剪切力導(dǎo)致的破壞。而且，PVA纏繞使得GCC顆粒相互連接，并導(dǎo)致涂料材料膠凝［見(jiàn)圖6（b）］。

圖6　含PVA和CMC共黏劑的GCC涂料的穩(wěn)定和失穩(wěn)機(jī)理

圖7　含PVA和CMC共黏劑的高嶺土涂料的穩(wěn)定和失穩(wěn)機(jī)理

當(dāng)CMC共黏劑用量為0.1%時(shí)，GCC涂料未發(fā)生重大變化［見(jiàn)圖6（c）］；但是，CMC用量較大時(shí)，CMC通過(guò)損耗機(jī)理使得GCC顏料發(fā)生絮聚［見(jiàn)圖6（d）］。所有GCC顆粒，無(wú)論顆粒粒徑為多少，通過(guò)所述排斥絮凝作用發(fā)生絮凝；因此，CMC用量較高時(shí)，可以得到清澈的上層清液，并且涂料的孔隙率較高。GCC-CMC填料在低剪切條件下的黏度較高，而在高剪切條件下的黏度較低。這一事實(shí)表明通過(guò)GCC的排斥絮凝作用形成的絮體的抗剪切破壞性較低，很可能是因?yàn)榕懦庑跄龣C(jī)理中聚合物未發(fā)生纏繞，并且GCC顆粒的形狀不適合發(fā)生排斥絮凝作用。

所提出的會(huì)影響含高嶺土涂料用PVA和CMC共黏劑之間相互作用的機(jī)理如圖7所示。

本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，添加PVA和CMC這2種共黏劑的高嶺土涂料行為與GCC情況中的基本相同。不過(guò)，由于顏料顆粒形狀不同，導(dǎo)致排斥絮凝作用的粒子間相互作用不同于GCC的情況。當(dāng)PVA添加量較少時(shí)，由于吸附的PVA導(dǎo)致的位阻穩(wěn)定作用，高嶺土涂料的分散性提高［見(jiàn)圖7（a）］。原因在于低剪切黏度和涂料孔隙率較穩(wěn)定。進(jìn)一步增加PVA添加量，由于多孔性絮體的形成，導(dǎo)致低剪切黏度和孔隙率快速增大［見(jiàn)圖7（b）］。不過(guò)，有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)添加有PVA（用作共黏劑）的高嶺土涂料的高剪切黏度低于GCC-PVA涂料的。這是由于高嶺土顆粒隨機(jī)無(wú)規(guī)則松散排列形成的高嶺土絮體的結(jié)構(gòu)較為疏松。由PVA分子隨機(jī)連接在一起的扁平狀顆粒在高剪切條件下很容易從表面沖刷掉或被破壞。

當(dāng)添加量超過(guò)0.3%時(shí)，高嶺土顆粒發(fā)生排斥絮凝作用；這反映在孔隙率低剪切黏度增大，復(fù)數(shù)模量較高。當(dāng)大分子脫離分子間區(qū)域時(shí)，發(fā)生排斥絮凝作用，因?yàn)檫@些大分子插入這樣一個(gè)有限的空間會(huì)使得配位熵減小，從而導(dǎo)致自由能增大。由于排斥絮凝作用需要各顆粒近距離接近，各高嶺土片平行相互靠近，如圖7（d）所示。

2.6幕簾穩(wěn)定性

涂料的幕簾穩(wěn)定程度如圖8所示。

圖8　幕簾穩(wěn)定性隨含高嶺土涂料中PVA含量增加的變化

當(dāng)共黏劑的加入提高涂料分散性時(shí)，即PVA添加量較少時(shí)，幕簾的穩(wěn)定性提高；但是，增大PVA添加量，由于涂料組分的膠凝作用，導(dǎo)致幕簾穩(wěn)定性大幅度降低。添加CMC，未觀察到幕簾穩(wěn)定性提高。觀察到高嶺土-CMC涂料的幕簾穩(wěn)定性大大降低，很可能是因?yàn)楸馄綘罡邘X土顏料的排斥絮凝作用較為劇烈。對(duì)于GCC涂料，CMC添加量為0.1%時(shí)，未觀察到幕簾穩(wěn)定性降低，很可能是因?yàn)椴灰?guī)則形狀的GCC顆粒的排除絮凝作用效率不高，幕簾膜的收縮與涂料流速低和涂料彈性高有關(guān)?？紤]到幕簾的流速恒定為1 L/min，涂料彈性增大也影響幕簾的穩(wěn)定程度。

3　結(jié)論

（1）PVA的添加導(dǎo)致Zeta電位減小，而CMC的添加并未造成顯著影響。原因在于PVA吸附到顏料顆粒上，而CMC不具有吸附性。

（2）當(dāng)PVA的添加量較低時(shí)，涂料孔隙率降低。這是由于少量PVA提高了涂料組分的穩(wěn)定化作用。

（3）共黏劑的使用提高了涂料的彈性特性，涂料中PVA添加量較少的情況除外。這是由于涂料組分的絮聚作用隨著共黏劑的添加而增大。

（4）提出了2種絮凝機(jī)理。對(duì)于PVA（用作共黏劑），加入量較少時(shí)，其吸附在顏料表面后充當(dāng)穩(wěn)定劑。當(dāng)PVA加入量較大時(shí)，線性聚乙烯醇聚合物對(duì)涂料組分的膠凝作用占優(yōu)勢(shì)；這一膠凝作用使得黏度和彈性特性，以及涂料孔隙率提高。

（5）黏度結(jié)果表明，與PVA涂料相比，CMC涂料的絮凝性能較弱。對(duì)于CMC（用作共黏劑），水相中殘留的CMC分子通過(guò)排斥絮凝機(jī)理使顏料發(fā)生絮凝。CMC的排斥絮凝作用在扁平狀高嶺土涂料中更為明顯。（馬倩倩編譯）