无光和亚光涂布纸及其发展趋势_王玉珑
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涂布行业的发展趋势
涂布行业的发展趋势
涂布行业的发展趋势主要包括以下几个方面：
1. 环保化：随着环保意识的不断提高，涂料行业将朝着低VOC（挥发性有机化合物）和无VOC的方向发展。
研发环保型涂料是涂布行业的一个重要发展方向。
2. 智能化：涂布设备将趋向智能化，通过数字化、自动化和物联网技术的应用，提高生产效率和质量。
智能控制系统、智能喷涂机器人等将成为涂布行业的热门产品。
3. 纳米技术的应用：纳米涂料具有优异的性能，如抗菌、自清洁、防腐蚀等，未来涂布行业将大量采用纳米技术，提高涂料的功能性和耐久性。
4. 高性能涂料的需求增长：随着工业、汽车、建筑等领域的快速发展，对高性能涂料的需求不断增长。
高耐磨、耐高温、耐化学腐蚀等特殊功能的涂料将成为涂布行业的新趋势。
5. 涂布工艺的创新：涂布行业将加大对新工艺的研发和应用，如电泳涂装、真空镀膜、喷雾冷却等。
这些创新的涂布工艺将推动涂布行业向更高效、更环保方向发展。
综上所述，涂布行业的发展趋势将朝着环保化、智能化、纳米化、高性能化和工
艺创新化的方向发展。
涂布行业需要密切关注市场需求的变化，不断创新和提升技术，以适应市场的挑战和机遇。
涂布纸的发展方向和涂布用SBR胶乳
・ $!・
道纯化工
重点论述—— — 涂布加工技术
氧漂助剂系列 / 稳定剂、 激活剂、 催化剂、 消除剂 0 &’()*+, -./0+’1’,2
泡性等。 一般凝胶含量越高， 干拉毛强度越高， 反之则 耐起泡性差。 !" # 粒径
印刷适印性的影响。 # 涂布过程中存在的问题 在涂布纸的抄造过程中， 印刷适印性是很重要的。 而对于生产者来说与产品价格相联系的生产效率更是 不可忽视的。 于是提高涂布速度， 增加幅宽成为最有效 的方式。 由于年代的不同， 涂布纸的构成也不同， 因此， 无 法进行单纯的比较。 在日本， !1)# 年以前设计的刮刀涂 布机平均涂布速度是 )##, 2 ,3+； !11! 年以后达到了 涂布速度今后还有望继续增加。 !$##, 2 ,3+。 随着涂布速度的增加， 操作条件也越来越严峻， 从 而带来了各种各样的问题。 最有代表性的就是背辊的 门辊式涂布机主要是上料 污染问题 / 以下称 ’( 污染 0 。 辊和烘缸等涂布机周边装置的污染。 下面是涂布机周边装置污染的原因及对策。 #" % 背辊的污染 长时间连续涂布容易污染背辊的表面， 凝聚物如 果过多， 引起返水现象， 影响成纸质量， 断纸频率增加。 为此， 要从涂料的配方来考虑， 采取相应的对策。 图! 说明了 ’( 污染发生的地方及主要原因。 涂料的再分散性、 涂层的初期强度、 &’( 的粘着性 和涂料的机械稳定性， 都对 ’( 污染有影响。 ’( 污染是 多种因素共同作用的结果， 要找到主要原因， 并采取相 应的对策。 一次涂布和二次涂布发生 ’( 污染的原因是不同
*+,-. /0-1 23. /214, 5+-6 77 8+6 &
道纯化工
重点论述—— — 涂布加工技术
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印刷适印性的影响。 # 涂布过程中存在的问题 在涂布纸的抄造过程中， 印刷适印性是很重要的。 而对于生产者来说与产品价格相联系的生产效率更是 不可忽视的。 于是提高涂布速度， 增加幅宽成为最有效 的方式。 由于年代的不同， 涂布纸的构成也不同， 因此， 无 法进行单纯的比较。 在日本， !1)# 年以前设计的刮刀涂 布机平均涂布速度是 )##, 2 ,3+； !11! 年以后达到了 涂布速度今后还有望继续增加。 !$##, 2 ,3+。 随着涂布速度的增加， 操作条件也越来越严峻， 从 而带来了各种各样的问题。 最有代表性的就是背辊的 门辊式涂布机主要是上料 污染问题 / 以下称 ’( 污染 0 。 辊和烘缸等涂布机周边装置的污染。 下面是涂布机周边装置污染的原因及对策。 #" % 背辊的污染 长时间连续涂布容易污染背辊的表面， 凝聚物如 果过多， 引起返水现象， 影响成纸质量， 断纸频率增加。 为此， 要从涂料的配方来考虑， 采取相应的对策。 图! 说明了 ’( 污染发生的地方及主要原因。 涂料的再分散性、 涂层的初期强度、 &’( 的粘着性 和涂料的机械稳定性， 都对 ’( 污染有影响。 ’( 污染是 多种因素共同作用的结果， 要找到主要原因， 并采取相 应的对策。 一次涂布和二次涂布发生 ’( 污染的原因是不同
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发光纸的研究和发展动态
in
一
…
缺 点 如 余辉 亮 度 低 余辉 时 间短 化 学 稳 定 性 差 易潮解
，
、 、 、
，
长 余辉 发 光 材 料 是 指 在 光 源 激 发 停 止 后 发 出被 人 眼
不 能 用 于 室 外 而 且 生 产过 程 对 环 境 污 染 大 其 最 大 缺 点
，
。
察觉 的光 的 时 间在 2 0 ra
中图分 类号
：
TS 76 1
．
2
文献标志码
：
B
文章编 号
：
10 0 7
—
9 2 1 1 (2 0 0 8
)0 5
—
0 0 4 8
—
0 5
随 着 非放 射 性 环 保 蓄 能 发 光 材料 的 开 发 和 利 用 国 内
，
捕 获 了 足 够数 量 的 电子 并 储存起 来 紫 外 光 停 止 激 发 后
>
>
>
张庆 栋
高 玉 杰 (天 津 科 技 大 学 天 津 市 制 浆造 纸 重 点 实验 室 天 津
，
，
30045 7
)
提
要 ：主 要 介 绍 了 长 余 辉 发 光 材 料 发 光 纸 的 制 造 方 法 及 其 应 用 探 讨 了 发
， ，
。
光 纸 在 国 内外 的 发 展 动 向
-
目 前制 备 发 光 纸 主 要 采 用涂 布 法 将 长 余辉 发 光 材
． -
，
ra
t o ry o f P u l p in g a n d P a p e r m a k in g o f T i a n j in
，
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缺 点 如 余辉 亮 度 低 余辉 时 间短 化 学 稳 定 性 差 易潮解
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长 余辉 发 光 材 料 是 指 在 光 源 激 发 停 止 后 发 出被 人 眼
不 能 用 于 室 外 而 且 生 产过 程 对 环 境 污 染 大 其 最 大 缺 点
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察觉 的光 的 时 间在 2 0 ra
中图分 类号
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文章编 号
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提
要 ：主 要 介 绍 了 长 余 辉 发 光 材 料 发 光 纸 的 制 造 方 法 及 其 应 用 探 讨 了 发
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光 纸 在 国 内外 的 发 展 动 向
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目 前制 备 发 光 纸 主 要 采 用涂 布 法 将 长 余辉 发 光 材
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，
玻璃微珠反光涂布纸的初步探讨
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｈｉｇｈ—ｒｅｆｒａｃｔｉｖｉｔｙ ｇｌａｓｓ ｍｉｃｒｏ—ｂｅａｄ ｃｏａｔｅｄ ｐａｐｅｒ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒａ— ｔｉｏ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍｉｃｒｏ—ｂｅａｄｓ ａｎｄ ａｄｈｅｓｉｖｅ，ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ａｄｈｅｓｉｖｅ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｂａｓｅ ｃｏｌｏｒ ｏｎ ｒｅｔｒｏ—ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｓｅｌｅｃｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ·ｒｅｆｒａｃｔｉｖｉｔｙ ｇｌａｓｓ ｍｉｃｒｏ－ｂｅａｄ；ｒｅｔｒｏ·ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ
良好的化学稳定性、机械强度和电绝缘性。尤其当 中＜０．８ｍｍ，折射率在１．９～２．１之间时，具有回归反 射的特性。即当一束光线在一定范围内的任何角度 照射到微珠表面时，由于微珠的高折射作用而聚光 在微珠焦点的特殊反射层上，反射层将光线沿着光 源方向平行反射回去，如图１所示。
图１ 回归反射不意图 １一玻璃微珠；２一反射层；３一基材 以高折射率玻璃微珠为核心元件制成的反光 布、反光膜、反光标牌等反光材料，具有反光强度高， 无需外加电源等突出优点，广泛应用于公路、港口矿 山、城建等领域的各类标牌、服装、救生用品等。但 玻璃微珠在加工纸中的应用还很少，如何以玻璃微 珠为材料，开发具有良好回归反射性能的纸，应用于 广告、城建等领域，尤其在晚上产生炫目的光线，起 到广告效用。在此我们对高折射率玻璃微珠反光涂 布纸Ｅ３ Ｊ进行了研究，探索了其回归反射效果及其影 响因素。
１７
射率，而其它有机颜料由于形状等原因，反射率低。
４结 论
全剪切速率涂料流变性能分析在涂布纸生产中的应用_王玉珑
涂料流 变性能 的好坏 直接影 响着 涂 布运 行 性能 及最 终 产 品 的 质 量 阵
, 、 , 、 、 、 ,
,
工
,
好 的涂 料 流 变性 能在 获
, ,
得 良好 产 品 质量 的前 提下 可 以提高涂 布 车速 降低 涂 布量 节约 成本 ; 反之 差 的涂 料流 变性则 会引
起涂 布量难 以控制 刮 刀 压力 大 刮 刀 痕 刮 刀 涂 料析 出 ( 翻 料 ) 等 导 致 涂 布运 转性 失 控 降低 产 品 质
1护
1少
1夕
1护
1少
1少
拍切 遨率 ( : ’
)
.
图2
典 型 纸 张 涂 布 过 程 的 剪 娜 吏率 范 围
:
通 常可 以 把剪切速 率范 围分成三 类
,
,
低
一
r 中等剪切 速率 ( o
1 0,
一
一
’
一
1 护
s一’
) 一典 型 工 艺 为 泵 送 和 涂 料 制备 其 特 点是 剪切 作 用 时 间
,
合理 优化涂料配 方 可 以 大大降低生 产成本 提 高经 济效益
.
分析涂料组分对 流变性能 的影 响 优 化原料选 择 纸张涂料 的组 分非常复 杂 颜 料 胶 粘剂及 其 他诸 多微 量 助 剂 的 使用 都会给涂 料 流 变性 能带来 影 6 ] 图 5 为 窄粒 径 分 响 通 过流 变性 能 的分析 合理选 用原 料可 以 改 善涂 布运行性 提 高涂布纸 质量 [ ,v
,
,
本 提高经 济效益 国外 某纸厂 通 过对 涂料 流 变性 能进 行分 析 合 理 优化 涂料 配 方 降低 了生 产 成本 如 图 3 所示 为 了降低生 产成本 该厂 试图 寻找新 的涂料 配 方 以 替代 现用 的 价格 昂贵 的涂料配 方
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涂布工艺应用与发展
感谢您的观看
加强与客户的沟通与合作， 提高客户满意度。
04 涂布工艺的未来展望
涂布工艺的发展前景
涂布工艺在电子、汽车、建筑、 家具、家电等领域的应用越来 越广泛，市场需求持续增长。
随着环保意识的提高，绿色涂 布工艺的发展前景看好，将更 加注重环保和可持续发展。
涂布工艺与其他表面处理技术 的结合，将进一步提高产品的 性能和附加值。
通过引入人工智能、大数据等技术，实现对涂布工艺的实时监控和智能控制， 提高涂布工艺的稳定性和一致性。
涂布工艺的环境友好性发展
环保型涂布材料
随着环保意识的提高，研发和应用环保型涂布材料成为趋势，如水性涂料、UV 涂料等，减少对环境的污染。
资源回收利用
通过涂布废料的回收和再利用，实现资源的有效利用，降低生产成本，同时减少 对环境的负担。
涂布工艺的创新发展
新技术应用
不断探索和应用新技术，如纳米技术、 3D打印技术等，为涂布工艺的创新发 展提供新的可能性和机遇。
定制化涂布服务
满足客户个性化需求，提供定制化的 涂布服务，推动涂布工艺的创新和差 异化发展。
03 涂布工艺面临的挑战与解 决方案
技术创新挑战与解决方案
技术创新挑战：随着科技的不断进步， 涂布工艺需要不断更新技术，以满足市 场对高品质、高性能涂层的需求。
在印刷领域，涂布工艺主要用于制造 高档印刷纸、金银卡纸等，可以提高 印刷品的色彩鲜艳度、光泽度和质感。
在包装领域，涂布工艺主要用于制造 食品包装膜、药品包装膜等，可以提 高包装材料的阻隔性能、印刷性能和 机械性能。
在纺织领域，涂布工艺主要用于制造 功能性纺织品，如防水透气的户外服 装面料、抗菌防臭的内衣等。
家用电器
涂布工艺在家用电器领域的应用包括 电视屏幕、冰箱内胆、洗衣机内外壳 等部件的制造，提高产品的外观质感 和使用性能。
加强与客户的沟通与合作， 提高客户满意度。
04 涂布工艺的未来展望
涂布工艺的发展前景
涂布工艺在电子、汽车、建筑、 家具、家电等领域的应用越来 越广泛，市场需求持续增长。
随着环保意识的提高，绿色涂 布工艺的发展前景看好，将更 加注重环保和可持续发展。
涂布工艺与其他表面处理技术 的结合，将进一步提高产品的 性能和附加值。
通过引入人工智能、大数据等技术，实现对涂布工艺的实时监控和智能控制， 提高涂布工艺的稳定性和一致性。
涂布工艺的环境友好性发展
环保型涂布材料
随着环保意识的提高，研发和应用环保型涂布材料成为趋势，如水性涂料、UV 涂料等，减少对环境的污染。
资源回收利用
通过涂布废料的回收和再利用，实现资源的有效利用，降低生产成本，同时减少 对环境的负担。
涂布工艺的创新发展
新技术应用
不断探索和应用新技术，如纳米技术、 3D打印技术等，为涂布工艺的创新发 展提供新的可能性和机遇。
定制化涂布服务
满足客户个性化需求，提供定制化的 涂布服务，推动涂布工艺的创新和差 异化发展。
03 涂布工艺面临的挑战与解 决方案
技术创新挑战与解决方案
技术创新挑战：随着科技的不断进步， 涂布工艺需要不断更新技术，以满足市 场对高品质、高性能涂层的需求。
在印刷领域，涂布工艺主要用于制造 高档印刷纸、金银卡纸等，可以提高 印刷品的色彩鲜艳度、光泽度和质感。
在包装领域，涂布工艺主要用于制造 食品包装膜、药品包装膜等，可以提 高包装材料的阻隔性能、印刷性能和 机械性能。
在纺织领域，涂布工艺主要用于制造 功能性纺织品，如防水透气的户外服 装面料、抗菌防臭的内衣等。
家用电器
涂布工艺在家用电器领域的应用包括 电视屏幕、冰箱内胆、洗衣机内外壳 等部件的制造，提高产品的外观质感 和使用性能。
涂布工艺应用与发展
涂布工艺应用与发展涂布工艺是一种将涂料均匀地涂布在基材表面的工艺。
涂布工艺广泛应用于各个行业领域，如建筑、汽车、电子、纺织、包装等。
随着科技的发展和人们对产品质量的不断追求，涂布工艺也在不断创新和发展。
涂布工艺的应用领域非常广泛。
在建筑领域，涂布工艺可以用于墙面涂料的施工，使墙面具有防水、保护和装饰作用。
在汽车领域，涂布工艺可以用于汽车的喷漆，使汽车具有美观的外观和耐久性。
在电子领域，涂布工艺可以用于触摸屏的制造，使触摸屏具有平整、透明和灵敏的触摸感。
在纺织领域，涂布工艺可以用于织物的功能性涂层，实现防水、防蚊虫、防紫外线等功能。
在包装领域，涂布工艺可以用于纸箱的内层涂覆，增强包装的强度和防水性能。
涂布工艺的发展主要呈现以下几个方面的趋势。
首先，涂料的发展趋势是高性能、环保和功能化。
随着人们对环境的关注和要求的提高，涂料的发展方向是无毒、低污染、易回收和再利用。
此外，涂料还要具有耐热、耐腐蚀、耐磨损等功能。
因此，涂料制造商需要开发环保型和功能性的涂料产品，以满足市场的需求。
其次，涂布工艺的自动化程度不断提高。
随着科技的发展，涂布设备的自动化程度越来越高，能够实现涂布过程的精确控制和自动化操作。
自动化涂布设备可以提高生产效率、减少劳动力成本，并降低人为因素对产品质量的影响。
再次，涂布工艺的质量控制和检测技术不断改进。
涂布工艺涉及到涂料的均匀性、附着力、硬度、光泽度等多个指标的控制和检测。
为了确保产品质量，涂布工艺需要采用先进的检测设备和技术，如红外线检测、激光测距等，以提高涂布质量的一致性和稳定性。
最后，涂布工艺与其他工艺的集成应用不断增加。
涂布工艺通常需要与其他工艺进行集成，如热处理、粘接、印刷等。
随着新材料和新工艺的不断出现，涂布工艺与其他工艺的集成应用也越来越多。
这种集成应用可以实现产品的多样化和功能化，并进一步提高产品的竞争力。
总之，涂布工艺在各个行业领域的应用越来越广泛，发展也越来越迅速。
轻量涂布纸的发展趋势
50
6
号涂 布 纸 定 量 3 5 一
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密 5月 也称
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轻 量 涂 布纸 ( 简 称轻 涂 纸 或 低 定 量涂 布 纸
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1 一 709/ 号 涂布 纸 定量 5
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北 美涂 布 纸 分类
布 量一 般 为 6 一 1 0 9 /
定量
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专 家 论 坛
轻 量 涂 布 纸 的 发 辰 趋
黄运基
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一 涂布纸 的 分 类和 品 种 国际 上 习惯 将 涂 布纸 分 为 含 机浆 涂 布 纸 “
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定量
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最 小不透 明度
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和 不含 机 浆涂 布 纸
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两 大类
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但由于微细或超细颜 料压光后对涂 布纸表面的 光泽度贡献非常大, 此方法的涂层表面 经压光后纸 页光泽度迅速提高的趋势仍然 存在, 因 而这种方法 生产的无光和亚光涂布纸极易 产生划痕, 例如在产 品搬运、包装及使用过程中偶然的局部 用力或折皱 都会令纸面产生光泽度不均的 现象, 也 将严重影响 印刷质量。 412 粗颜料压光法
但仅有低的纸页光泽度还不够, 还要求纸面印刷 后具有高的印刷光泽度和良好的印刷质量。印刷品的 质量主要体现在油墨的光学性质上, 即油墨在纸张表 面成膜干燥后, 膜层的状态、品质及相 应的感观效 果, 主要包括膜层光泽( 印刷光泽) 、膜层透明性及膜 层色彩特征等。决定膜层光学性质的根本因素也是膜 层对照射在其表面的光线的反射、散射和吸收能力。 其中, 膜层镜面反射光量反映了膜层的光泽( 印刷光 泽) 。
对于无光和亚光涂布纸, 既要求纸张表面具有一 定的粗糙度, 能大量的散射而不是反射入射光, 从而 使纸面具有较低的光泽度, 又要求纸面经印刷后, 不 会因为粗糙度过高和空隙率过大而损害膜层光泽度及
# 54 #
印刷质量, 即要使其达到一定的平衡状态。 3 无光和亚光涂布纸的涂层结构及性能 311 涂层结构
近来, 有人提出了一种新的生产无光和亚光涂布 纸的新理论及新方法[ 10] 。首先在原纸表面进行底涂, 使之获得具有相当平滑度和一定空隙率的底涂表面, 然后使用特定涂料进行一次非常微量的面涂, 这层面 涂控制涂层表面粗糙度在 1 Lm 以下, 此粗糙度可使 得纸页度光泽度( 75b) 在 30% 以内, 并可获得很高的 印刷光泽度和优良的印刷质量。但是要获得这样的底 涂表面及控制面涂粗糙度在 1 Lm 以下是很 困难的, 目前这种方法仍处于研究阶段。
假设涂布纸表面存在两种影响光泽度( 纸页光泽 度和 印刷 光 泽度) 的 粗糙 度 ) ) ) 宏 观 粗 糙度 ( macro roughness) 和微 观粗糙度 ( micro roughness) , 原 纸的纤 维排布状况和匀度决定宏观粗糙度, 而微观粗糙度主 要取决于涂层表面颜料粒子的形状、尺寸大小、取向 及胶粘剂分布状况等。无光和亚光涂布纸必须既有宏 观粗糙度又有微观粗糙度, 这两种粗糙度的有机结合 对于无光和亚光纸非常重要。图 2 显示了颜料涂布纸 理想的涂层结构及其他几种涂层结构[ 7- 8] 。
[ 2] Wygant R W1Mult-i pigment formulations contribut e to the rise of matte LWC[ J] 1Solutions, 2003, 86( 5) : 45
光泽度/ % 1~ 20 20~ 40 40~ 55 > 55
2 无光和亚光涂布纸的消光原理
211 纸张表面的光学现象 无光和亚光涂布纸反映在印刷质量的重要指标是
纸页光泽度和印刷光泽度[ 3-5] , 两者差值越大, 就越 适合人们阅读, 低的纸页光泽度不会带来强烈的炫光 作用。
如何从理论上得到无光和亚光涂布纸, 首先要了 解光线在纸张表面发生的光学现象[ 6] , 图 1 为光照在 纸张表面发生的光学现象示意图。当一平行光束照射
4 无光和亚光涂布纸生产方法及特点
411 微细或超细颜料粒子不压光或轻压光法 该技术可形成微观平滑, 宏观粗糙的涂层表面,
颜料粒子在涂层表面排列散乱, 有序性较差, 对光的 散射大大提高, 纸页光泽度明显降低, 可以达到无光 和亚光涂布纸要求的纸页光泽度。且由于涂料采用微 细或超细颜料粒子, 印刷磨损小, 印刷后墨膜可以均 匀覆盖涂层表面的粗糙度, 对油墨成膜性、膜层光泽 影响不大, 印刷光泽度高, 印刷质较好。
5 中国造纸6 2005 年第 24 卷第 9 期
图 1 光照在纸张表面发生的光学现象
收稿日期: 2004-11-17
# 53 #
综述
到纸张表面时, 首先一部分光发生镜面反射( Specular Reflection) ; 除 镜面反 射外, 一部分 入射 光在纤 维、 填料、空气、涂料形成的若干界面上, 由于界面间物 质折射率的差异而发生散射( Scattering ) ; 另外, 还有 一部分光通过纸张与空气间的界面进入纸张内部, 并 在其界面上发生折射; 进入纸张内部的光一部分被吸 收, 如纸张选择性吸收使纸张呈现出颜色。另一部分 进入纸张内部的光在纸张内部也会发生散射, 散射后 的光一部分回到入射面而射出纸面, 称为扩散反射光 ( Diffuse Reflection) ; 另一部分从纸的另一面射出, 称 为扩散透射光, 不可忽视的是还有极少量的镜面透射 光, 即无散射透过纸张的光。 212 消光原理
然而这种颜料搭配系统对粗细颜料两组分的比例 要求比较苛刻, 容易对无光和亚光涂布纸质量带来不 良影响, 尤其在颜料生产质量不稳定、粒度分布不易 控制的情况下更为明显。粗大粒子过量, 粗粒子间的 空隙不能被细粒子充分填充, 造成纸页高的印刷磨损 和低的印刷光泽度; 粗粒子用量不足又会使细粒子受 到压光而造成纸页光泽度过高。 414 控制面涂粗糙度法
图 5 纸页光泽度与印刷磨损的关系
综述
该法可以形成宏观平滑、微观粗糙的涂层表面, 粗大粒子的使用打破了压光后涂层表面粒子排列的有 序性, 也可以获得比较低的纸页光泽度, 并且不会因 为局部用力而带来划痕。但是, 颜料本身的粗糙性却 会引起印刷光泽度降低及印刷摩损升高等问题, 降低 了印刷质量和印刷适性。 413 粗细颜料搭配法
纸页光泽度取决于纸张表面粗糙( 原纸和涂层) 状 况, 纸张表面越粗糙, 光散射性越强, 纸页光泽度越 低。而印刷光泽度和印刷品质量( 色彩、立体感等) 取 决于纸张表面粗糙状况和空隙率大小( 或表面孔径分 布状况) 。这主要是因为纸页粗糙度可以映射到膜层 表面, 如果表面粗糙度大于或等于膜层厚度, 则会引 起油墨密度不均; 而空隙率通过控制油墨在涂层表面 的固着和固着速率影响印刷光泽和印刷质量。
淡、立体感差等。
近来, 无光和亚光涂布纸[ 2] 以其在较低的纸页光
泽度下, 可以获得较高的印刷光泽度和优良的印刷质
量, 且光照时不炫光, 越来越受到人们的青睐。本文
就无光和亚光涂布纸的消光原理、涂层结构、生产方
法及其在国内外的发展状况进行了综述。
表 1 以光泽度( 75b) 分类涂布纸
涂布纸分类
无光纸( matt e paper) 亚光纸( dull paper) 中等光泽纸( mid-gloss paper) 高光泽纸( enamel paper)
品色彩鲜艳饱满, 画面立体感强。然而 铜版纸过高
的纸页光 泽度在光 照射时会 产生强烈 的炫光作 用,
常会导致人们的阅读质量下降, 使人容易感到疲劳,
因此, 印刷出版物往往倾向于采用低光泽度的纸张。
而很多低光泽度纸张( 如非涂布纸等) 虽然不存在炫
光作用, 但其粗糙的纸张表面也给印刷 质量带来严
重影响, 如墨层粉化、墨膜无光 泽, 印 刷品色彩黯
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综述
415 胶粘剂起皱法 国外有人合成了一种专门的胶粘剂[ 11] 用于无光
和亚光涂布纸的生产, 利用胶粘剂在干燥过程中的起 皱而达到消光的目的, 但效果不是很理想。
5 无光和亚光涂布纸的发展状况及趋势
目前, 西欧的无光和亚光涂布纸产量[ 12] 约占涂 布纸市场的 50% , 美国的 无光涂布纸也占据涂布印 刷纸产量的 20% ; 并且在北 美市场上, 这种趋势还 在继续增长, 无光和亚光涂布纸已经成为涂布纸市场 上的重要组成部分。为了进一步提高无光和亚光涂布 纸质量, 国外的研究正在不断深入, 如探索新的生产 方法、开发新 型无光和亚光涂布纸专用 颜料[ 13-14] 及 胶粘剂等。
无光和亚光涂布纸生产必须使粗糙度、纸页光泽 度、印刷光泽度及印刷磨损达到一定的平衡。为了解 决前两种方法存在的弊端, 现在大多采用粗细颜料搭 配的方法, 希望通过粗细颜料粒子的结合而产生合适 的涂层结构, 图 7 显示了这种涂层结构。
图 6 纸页光泽度与白度的关系
从图 3~ 图 6 可见, 随着纸页光泽度升高, PPS 粗糙度迅速下降, 涂布纸表面越来越平滑, 印刷光泽 度随着纸页光泽度的升高而上升, 而印刷磨损( 印刷 磨损是指印刷过程中纸张或油墨对印版的磨损程度) 相应地呈现下降趋势, 白度与纸张光泽度没有明显的 联系。
光泽度作为纸张表面的特性, 取决于纸张表面的 镜面反射能力。理论上把光泽度定义为纸面镜面反射 光与完全镜面反射光能力的接近程度。对于镜面, 照 射( 到) 其上面的光几乎全部在镜面方向反射, 如铸涂 纸, 其纸页表面非常平滑, 几乎接近于镜面。反之, 对于完全扩散即/ 无光泽表面0, 则在任何角度方向反 射都一样, 向各方向反射一致, 如毛玻璃、无光陶瓷 面、隐形飞机等。因此, 要想获得理想的无光和亚光 涂布纸, 应当使 纸张表面具有尽可能高 的光散射系 数, 从而获得尽可能低的纸页光泽度。
图 2 粗糙度与纸页光泽度的关系
312 纸页光泽度与纸张性能的关系 图 3~ 图 6 为国外常用商业无光和亚光涂布纸纸
页光泽度( 75b) 与纸张性能之间的关系[ 9] 。
图 3 纸页光泽度与 PPS 粗糙度的关系
图 4 纸页光泽度与印刷光泽度的关系 China Pulp & Pap er Vol124 , No19 , 2005
5 中国造纸6 2005 年第 24 卷第 9 期
图 7 粗细颜料搭配涂层结构
如图 7 所示, 粗大、块状颜料粒子形成的刚性涂 层既降低了纸页光泽度又能够承受一定程度的压光。 微细( 超细) 颜料粒子填充在这些粗大粒子中间, 压光 过程中, 粗粒子的存在使细粒子免受过度压光而导致 光泽度迅速上升。这样既降低了宏观粗糙度又不会产 生过度的微观平滑, 还可以避免划痕的产生, 因此得 到广泛应用。
1 无光和亚光涂布纸定义
目前, 对无光和亚光涂布纸还没有严格的定义, 在欧洲和北美 主要是根据光泽 度( 75b) 划分 的( 见表 1) 。同时衡量无光和亚光涂布纸最重要的标准就是要 有较高的光泽度差( delta gloss 或 snap) , 即要有较高 的印刷光泽度与纸页光泽度的差值。无光和亚光涂布 纸的光泽度差一般都在 20~ 30 个单位之间, 甚至可 以达到 45 个单位。
但仅有低的纸页光泽度还不够, 还要求纸面印刷 后具有高的印刷光泽度和良好的印刷质量。印刷品的 质量主要体现在油墨的光学性质上, 即油墨在纸张表 面成膜干燥后, 膜层的状态、品质及相 应的感观效 果, 主要包括膜层光泽( 印刷光泽) 、膜层透明性及膜 层色彩特征等。决定膜层光学性质的根本因素也是膜 层对照射在其表面的光线的反射、散射和吸收能力。 其中, 膜层镜面反射光量反映了膜层的光泽( 印刷光 泽) 。
对于无光和亚光涂布纸, 既要求纸张表面具有一 定的粗糙度, 能大量的散射而不是反射入射光, 从而 使纸面具有较低的光泽度, 又要求纸面经印刷后, 不 会因为粗糙度过高和空隙率过大而损害膜层光泽度及
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印刷质量, 即要使其达到一定的平衡状态。 3 无光和亚光涂布纸的涂层结构及性能 311 涂层结构
近来, 有人提出了一种新的生产无光和亚光涂布 纸的新理论及新方法[ 10] 。首先在原纸表面进行底涂, 使之获得具有相当平滑度和一定空隙率的底涂表面, 然后使用特定涂料进行一次非常微量的面涂, 这层面 涂控制涂层表面粗糙度在 1 Lm 以下, 此粗糙度可使 得纸页度光泽度( 75b) 在 30% 以内, 并可获得很高的 印刷光泽度和优良的印刷质量。但是要获得这样的底 涂表面及控制面涂粗糙度在 1 Lm 以下是很 困难的, 目前这种方法仍处于研究阶段。
假设涂布纸表面存在两种影响光泽度( 纸页光泽 度和 印刷 光 泽度) 的 粗糙 度 ) ) ) 宏 观 粗 糙度 ( macro roughness) 和微 观粗糙度 ( micro roughness) , 原 纸的纤 维排布状况和匀度决定宏观粗糙度, 而微观粗糙度主 要取决于涂层表面颜料粒子的形状、尺寸大小、取向 及胶粘剂分布状况等。无光和亚光涂布纸必须既有宏 观粗糙度又有微观粗糙度, 这两种粗糙度的有机结合 对于无光和亚光纸非常重要。图 2 显示了颜料涂布纸 理想的涂层结构及其他几种涂层结构[ 7- 8] 。
[ 2] Wygant R W1Mult-i pigment formulations contribut e to the rise of matte LWC[ J] 1Solutions, 2003, 86( 5) : 45
光泽度/ % 1~ 20 20~ 40 40~ 55 > 55
2 无光和亚光涂布纸的消光原理
211 纸张表面的光学现象 无光和亚光涂布纸反映在印刷质量的重要指标是
纸页光泽度和印刷光泽度[ 3-5] , 两者差值越大, 就越 适合人们阅读, 低的纸页光泽度不会带来强烈的炫光 作用。
如何从理论上得到无光和亚光涂布纸, 首先要了 解光线在纸张表面发生的光学现象[ 6] , 图 1 为光照在 纸张表面发生的光学现象示意图。当一平行光束照射
4 无光和亚光涂布纸生产方法及特点
411 微细或超细颜料粒子不压光或轻压光法 该技术可形成微观平滑, 宏观粗糙的涂层表面,
颜料粒子在涂层表面排列散乱, 有序性较差, 对光的 散射大大提高, 纸页光泽度明显降低, 可以达到无光 和亚光涂布纸要求的纸页光泽度。且由于涂料采用微 细或超细颜料粒子, 印刷磨损小, 印刷后墨膜可以均 匀覆盖涂层表面的粗糙度, 对油墨成膜性、膜层光泽 影响不大, 印刷光泽度高, 印刷质较好。
5 中国造纸6 2005 年第 24 卷第 9 期
图 1 光照在纸张表面发生的光学现象
收稿日期: 2004-11-17
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综述
到纸张表面时, 首先一部分光发生镜面反射( Specular Reflection) ; 除 镜面反 射外, 一部分 入射 光在纤 维、 填料、空气、涂料形成的若干界面上, 由于界面间物 质折射率的差异而发生散射( Scattering ) ; 另外, 还有 一部分光通过纸张与空气间的界面进入纸张内部, 并 在其界面上发生折射; 进入纸张内部的光一部分被吸 收, 如纸张选择性吸收使纸张呈现出颜色。另一部分 进入纸张内部的光在纸张内部也会发生散射, 散射后 的光一部分回到入射面而射出纸面, 称为扩散反射光 ( Diffuse Reflection) ; 另一部分从纸的另一面射出, 称 为扩散透射光, 不可忽视的是还有极少量的镜面透射 光, 即无散射透过纸张的光。 212 消光原理
然而这种颜料搭配系统对粗细颜料两组分的比例 要求比较苛刻, 容易对无光和亚光涂布纸质量带来不 良影响, 尤其在颜料生产质量不稳定、粒度分布不易 控制的情况下更为明显。粗大粒子过量, 粗粒子间的 空隙不能被细粒子充分填充, 造成纸页高的印刷磨损 和低的印刷光泽度; 粗粒子用量不足又会使细粒子受 到压光而造成纸页光泽度过高。 414 控制面涂粗糙度法
图 5 纸页光泽度与印刷磨损的关系
综述
该法可以形成宏观平滑、微观粗糙的涂层表面, 粗大粒子的使用打破了压光后涂层表面粒子排列的有 序性, 也可以获得比较低的纸页光泽度, 并且不会因 为局部用力而带来划痕。但是, 颜料本身的粗糙性却 会引起印刷光泽度降低及印刷摩损升高等问题, 降低 了印刷质量和印刷适性。 413 粗细颜料搭配法
纸页光泽度取决于纸张表面粗糙( 原纸和涂层) 状 况, 纸张表面越粗糙, 光散射性越强, 纸页光泽度越 低。而印刷光泽度和印刷品质量( 色彩、立体感等) 取 决于纸张表面粗糙状况和空隙率大小( 或表面孔径分 布状况) 。这主要是因为纸页粗糙度可以映射到膜层 表面, 如果表面粗糙度大于或等于膜层厚度, 则会引 起油墨密度不均; 而空隙率通过控制油墨在涂层表面 的固着和固着速率影响印刷光泽和印刷质量。
淡、立体感差等。
近来, 无光和亚光涂布纸[ 2] 以其在较低的纸页光
泽度下, 可以获得较高的印刷光泽度和优良的印刷质
量, 且光照时不炫光, 越来越受到人们的青睐。本文
就无光和亚光涂布纸的消光原理、涂层结构、生产方
法及其在国内外的发展状况进行了综述。
表 1 以光泽度( 75b) 分类涂布纸
涂布纸分类
无光纸( matt e paper) 亚光纸( dull paper) 中等光泽纸( mid-gloss paper) 高光泽纸( enamel paper)
品色彩鲜艳饱满, 画面立体感强。然而 铜版纸过高
的纸页光 泽度在光 照射时会 产生强烈 的炫光作 用,
常会导致人们的阅读质量下降, 使人容易感到疲劳,
因此, 印刷出版物往往倾向于采用低光泽度的纸张。
而很多低光泽度纸张( 如非涂布纸等) 虽然不存在炫
光作用, 但其粗糙的纸张表面也给印刷 质量带来严
重影响, 如墨层粉化、墨膜无光 泽, 印 刷品色彩黯
# 55 #
综述
415 胶粘剂起皱法 国外有人合成了一种专门的胶粘剂[ 11] 用于无光
和亚光涂布纸的生产, 利用胶粘剂在干燥过程中的起 皱而达到消光的目的, 但效果不是很理想。
5 无光和亚光涂布纸的发展状况及趋势
目前, 西欧的无光和亚光涂布纸产量[ 12] 约占涂 布纸市场的 50% , 美国的 无光涂布纸也占据涂布印 刷纸产量的 20% ; 并且在北 美市场上, 这种趋势还 在继续增长, 无光和亚光涂布纸已经成为涂布纸市场 上的重要组成部分。为了进一步提高无光和亚光涂布 纸质量, 国外的研究正在不断深入, 如探索新的生产 方法、开发新 型无光和亚光涂布纸专用 颜料[ 13-14] 及 胶粘剂等。
无光和亚光涂布纸生产必须使粗糙度、纸页光泽 度、印刷光泽度及印刷磨损达到一定的平衡。为了解 决前两种方法存在的弊端, 现在大多采用粗细颜料搭 配的方法, 希望通过粗细颜料粒子的结合而产生合适 的涂层结构, 图 7 显示了这种涂层结构。
图 6 纸页光泽度与白度的关系
从图 3~ 图 6 可见, 随着纸页光泽度升高, PPS 粗糙度迅速下降, 涂布纸表面越来越平滑, 印刷光泽 度随着纸页光泽度的升高而上升, 而印刷磨损( 印刷 磨损是指印刷过程中纸张或油墨对印版的磨损程度) 相应地呈现下降趋势, 白度与纸张光泽度没有明显的 联系。
光泽度作为纸张表面的特性, 取决于纸张表面的 镜面反射能力。理论上把光泽度定义为纸面镜面反射 光与完全镜面反射光能力的接近程度。对于镜面, 照 射( 到) 其上面的光几乎全部在镜面方向反射, 如铸涂 纸, 其纸页表面非常平滑, 几乎接近于镜面。反之, 对于完全扩散即/ 无光泽表面0, 则在任何角度方向反 射都一样, 向各方向反射一致, 如毛玻璃、无光陶瓷 面、隐形飞机等。因此, 要想获得理想的无光和亚光 涂布纸, 应当使 纸张表面具有尽可能高 的光散射系 数, 从而获得尽可能低的纸页光泽度。
图 2 粗糙度与纸页光泽度的关系
312 纸页光泽度与纸张性能的关系 图 3~ 图 6 为国外常用商业无光和亚光涂布纸纸
页光泽度( 75b) 与纸张性能之间的关系[ 9] 。
图 3 纸页光泽度与 PPS 粗糙度的关系
图 4 纸页光泽度与印刷光泽度的关系 China Pulp & Pap er Vol124 , No19 , 2005
5 中国造纸6 2005 年第 24 卷第 9 期
图 7 粗细颜料搭配涂层结构
如图 7 所示, 粗大、块状颜料粒子形成的刚性涂 层既降低了纸页光泽度又能够承受一定程度的压光。 微细( 超细) 颜料粒子填充在这些粗大粒子中间, 压光 过程中, 粗粒子的存在使细粒子免受过度压光而导致 光泽度迅速上升。这样既降低了宏观粗糙度又不会产 生过度的微观平滑, 还可以避免划痕的产生, 因此得 到广泛应用。
1 无光和亚光涂布纸定义
目前, 对无光和亚光涂布纸还没有严格的定义, 在欧洲和北美 主要是根据光泽 度( 75b) 划分 的( 见表 1) 。同时衡量无光和亚光涂布纸最重要的标准就是要 有较高的光泽度差( delta gloss 或 snap) , 即要有较高 的印刷光泽度与纸页光泽度的差值。无光和亚光涂布 纸的光泽度差一般都在 20~ 30 个单位之间, 甚至可 以达到 45 个单位。