涂布纸介绍和造纸工艺总结

接着剂接着剂分天然物及合成物，天然物有淀粉、奶酪素、大豆蛋白等。

合成物则有各种合成乳胶、聚乙烯醇等。

现在使用最广泛的是淀粉一合成乳胶的混合物。

而合成乳胶的使用比例在不断增加，最近全乳胶系的接着剂也被开发出来，这和涂料的高浓度化发展是一致的。

对任何接着剂均有下列要求:对颜料有较强的黏结力。

对颜料有较好的适应性和稳定性，但不与颜料发生化学反应。

有合适的黏度及成膜性。

有合适的流动性，以利涂布作业并提高涂布均匀性。

颜色应浅，不含杂质异物，有良好的涂料操作性。

由于一般的接着剂，不论是天然的或是合成者，仍有些性质无法改善，因此近年来有所谓的辅助接着剂(co-Binder)之出现，以补接着剂保水度与流动性之不足，其用量约只有总接着剂量的10-30%，现在也有工厂试图用此来达到降低总接着剂量之需求，由于用量很少，有时也可将其视为添加剂。

目前常用的辅助接着剂有大豆蛋白(protein)、流变调整剂(rheoloe mdifier)。

添加剂有分散剂、润滑剂、防腐剂、荧光剂、耐水化剂、以及染料、油墨吸收性及改良剂等，其主要作用在补颜料与接着剂所不足者，并减少操作上之困扰。

在使用时应选择好品种和使用量，由于相反性的东西比较多，需进行事前的研究，以配制最适合之涂料。

表面改质要制得具光泽的涂布纸，利用压光轮加以光泽化是必要的，以前较常使用的设备是以棉或毛制的弹性轮与冷铸压光轮（chilled roll)所组合的超级压光机(super calender)。

最近从欧美开始，日本现在也多使用含有一高分子成品披覆于外之塑料辘的软质压光机(soft calender)。

与普通纸机座光机和超级压光机相比，软质压光机拥有的特点是:赋予纸张更高的嵩度、挺度、不透明度及强度，进一步改善纸的两面性。

压光后纸幅紧度一致，印刷适性良好，油墨渗透均匀。

可允许稍高的纸页水份，断纸少、不易产生黑斑，运行性能好。

适度减少木浆配比或降低涂布纸与新闻纸的基重而不影响产品印刷品质。

既可机上安装，也可机后使用还可用作半湿压光机。

所有的辘均可单独传动又能互换位置，适应范围广。

与超级压光机相比还有投资省、占用厂房少、操作维修方便、压区少、动力消耗低等优点。

然而，软质压光机之捏缝数太少，便不能处里高光泽的美术铜版纸，而超级压光机转速太慢使产量受限，皆有不利之处，因此结合了超级压光机与软质压光机优点之Janus Concept压光机在1995年应运而生，其特点是:1.可根据需要选择压区数，8个捏缝之Janus Concept压光机与传统12个捏缝之超级压光机压光效果相当。

2.应用热压光，且能量消耗比一般软质压光机更低。

机上涂布所谓机上涂布是将抄纸机与涂布机连结在一起，即涂布机(coater) ，是抄纸机(paper machine)上的一个部分单元，由于涂布机的涂布速度须与抄纸机的车速相同，适合生产单一种类而需求量大的涂布纸。

机上涂布的优缺点如下：优点：涂布机与抄纸机连结在一起，故无卷筒操作时之纸头纸尾的损纸发生。

不需专用的空间来储放待用的原纸卷。

机器占用的空间较小。

不需卷筒、搬运即装卸铁芯，故可减少人工之需要。

不需专用的干燥设备与原纸架及裁切机，因此装贵成本较低。

作业单纯，适宜种类少、数量大之涂布纸大量生产。

可提早辨认原纸品质的问题。

缺点：l.变化弹性小，不适于生产品种多、数量少之涂布纸。

2.若涂布机或抄纸机发生故障时，会造成另一机器的停车。

机后涂布机后涂布则是将抄纸机与涂布机完全分开，各自独立放置于不同的地点，将抄纸机所抄的原纸卷筒后送至涂布机的原纸架上，需经后段加工时，再由涂布机施以涂布的工作。

其优缺点归纳如下：优点：涂布机与抄纸机各自独立，因此一台涂布机可以涂布好几台抄纸机所抄制的各种纸张。

变化弹性大，适于生产各种等级的涂布产品。

涂布机的车速一般较抄纸机快，因此调度很容易，加工生产量也较大。

适合生产成品种类多、数量少之涂布纸张。

提供优良的涂布品质。

涂布机与抄纸机分开，故两者之一遇有故障时，不会相互影响造成机器皆需停车之困扰。

缺点：原纸在卷筒操作时必会有纸头纸尾的损纸产生，损纸率较大。

原纸卷筒及存放，需较高的人工费用和厂房空间。

涂布机需配岂原纸架、裁纸机、涂料干燥等设备，所以机器所占空间较大，且所需设备费用较贵。

由上述可知，机上涂布法有其成本较低的优势，而欲改善机上涂布加工纸之品质可从多方面着手，如改良涂布机、干燥方式与压光设备等硬件方面，或提高固形份和减少接着剂用量等涂布配方;本此实验乃希望利用塑料颜料来改善涂布纸张之不透明度、光泽度、印刷光泽度等印刷适性，同时添加辅助接着剂以改良涂料之保水度、高剪力黏度等操作性。

在过去，由于受限于涂布机之设备与抄纸机之车速，机上涂布通常只能生产涂布量较低的涂布纸，如LWC等，或是作为需经后段加工之预涂纸。

而在新一代涂布机的改良后，一种名为HSM之涂布机已能提高涂布量，相信在经过不久的努力后，机上涂布加工纸也能达到类似铜版纸之效果。

涂布纸的印刷适性涂布纸是目前柔性版印刷中常用的承印材料之一，为使其满足柔性版印刷工艺的适印性要求，主要应从油墨吸收性、表面强度和涂布层的敏弹性三个方面着手控制。

涂布纸的油墨吸收性涂布纸的油墨吸收性即涂布纸对油墨的吸收能力，或油墨对涂料层的渗透能力，是纸张和油墨的固有特性在印刷条件下的综合反应，也是印刷适性中最重要的性质。

许多印刷故障就是因为涂布纸的油墨吸收性能与所采用的印刷条件不相适应造成的。

纸张对油墨的吸收能力过强，会导致印迹无光泽，甚至产生粉化现象；纸张对油墨的吸收能力太弱，则会减慢油墨的干燥速度，导致背面蹭脏。

柔性版印刷使用的水性油墨，其水性树脂的粒径较小。

涂布纸是一种多孔材料，由纤维和颜料粒子形成的孔隙是涂布纸吸收油墨的基础，它们对油墨的吸收能力是考核涂布纸油墨吸收性的一个重要指标。

这些孔隙决定着油墨印刷到涂布纸表面后的渗透量和渗透速率。

印刷时，一部分油墨在印刷压力的作用下直接被压入涂布纸的孔隙内，另一部分油墨转移到纸面后，那些比油墨颜料颗粒直径小的纤维间隙在纤维毛细管的作用下吸收连结料，而油墨颜料颗粒则留在涂布纸表面迅速干燥，所以涂布纸的表面微孔性好，才有利于涂布纸对油墨的吸收。

涂层的构成对涂布纸的表面微孔性有很大影响。

涂层的主要成分是瓷土和碳酸钙混合颜料。

TCT实验室Hagemeyer对瓷土和碳酸钙混合颜料的相对沉积体积（RSV）进行研究，发现在瓷土与碳酸钙比例70∶30时相对沉降体积最大，被视为最佳的相对沉降体积，形成疏松的涂层。

涂布量也会影响涂布纸表面的微孔性。

涂布量较高时，因为滤饼层的阻力变大，液体向原纸流动很慢，有更多时间使粒子进行调整和有效的堆砌，形成紧密的涂层结构，涂布纸孔隙减少，不利于对油墨的吸收。

胶黏剂也是影响涂布纸表面微孔性的一个因素。

天然胶黏剂能够比合成胶黏剂产生更开放的涂层表面和更大的涂层孔隙体积，使涂布纸的透气度较大，吸墨性强。

合成胶黏剂如PVA和乳胶的成膜性好，与纸张中的颜料粒子间的相互作用强，形成的涂层孔隙体积小，表面封闭，涂布纸的透气程度小，吸墨性弱。

涂布纸的表面强度一般来说，油墨向纸张渗透的深度与油墨黏度的平方根成反比。

印刷用的油墨黏度越高，对纸张的黏附力就越大，印刷时容易产生掉粉、掉毛现象。

另外，印刷速度越高，印刷的压力比较大，剥离时对纸张表面的拉力也就越大，也容易产生掉粉、掉毛现象。

多年实践发现，当油墨黏度为25～30s（3号察恩杯），油墨pH值为8.5～9.5，印刷速度为80～120m/min时，涂布纸的表面强度控制在2m/s以上，一般不会出现掉粉、掉毛现象。

另外，印刷环境的温度最好控制在(20±2)℃，相对湿度在60%±5%。

同时生产和印刷车间还应注意清洁卫生，保持地面光洁无浮尘，若灰尘吸附在涂布纸表面上，印刷时也会产生掉粉现象。

涂布纸涂布层的敏弹性涂布膜层可视为是颜料与胶黏剂组合而成的一种多孔性薄片。

其本身的结构强度相当低，只有靠涂层和原纸之间的附着力才得以保持。

当感光树脂版硬度为HS45时，涂布层的敏弹性应保持在3%～7%之间，以保证印版与涂布面完全贴合，获得足够的油墨转移量。

通常涂布量应控制在20g/m2，涂布层厚度应控制在13μm左右，此时涂布纸的敏弹性最适合柔性版印刷的需要。

另外，以下几个因素也会影响涂布层的敏弹性：①涂布层厚度愈厚，则压缩率愈小，弹性恢复率几乎不变，涂布层的敏弹性降低。

②纸张水分大，则纸质柔软，压缩率随之增加，弹性恢复率减小，涂布层的敏弹性降低。

③若在涂料中加入一定量的空心球颜料，可增加涂布层的敏弹性。

结论涂布纸张的品质良好与否，除了原纸品质有很大的影响外，涂料的成分也是一个很重要的因素，当涂料中添加不同类型的有机颜料来取代最常使用的白色颜料－白土时，所制造的涂布纸张在白度、白纸光泽度、印刷光泽度、不透明度、平滑度，等方面都是与有机颜料的添加量成正比，这表示有机颜料可以提高涂布后纸张的性质。

当涂料中添加不同类型的有机颜料来取代高价格高白度及高折射系数之二氧化钛时，所制造的涂布纸张在白纸光泽度、印刷光泽度和平滑度方面，是与有机颜料的添加量成正比，但是在白度、不透明度方面，是与有机颜料的添加量成反比，这表示在某些特殊用途方面，虽然有机颜料不能完全取代二氧化钛，但仍可以使得涂布纸张的性质维持一定的水准而不会相差太多。

当涂料中添加不同类型的有机颜料来取代价格便宜、常使用的白色颜料－碳酸钙时，所制造的涂布纸张在白度、白纸光泽度、印刷光泽度、不透明度、平滑度，等方面都是与有机颜料的添加量成正比，这表示若要进一步提升涂布纸张的性质，有机颜料的使用是必然的趋势。

在涂布量与涂布纸张品质的关系上，当涂料中有添加有机颜料时，涂布纸张的性质都优于没有添加有机颜料的，而且当涂布出来的纸张性质接近时，有添加有机颜料的涂布纸张可以降低涂布量。

当有机颜料是密实型的，涂布量可以降低约30%，而接着型的有机颜料，涂布量可以降低约40%，若有机颜料是中空型的，涂布量甚至可以降低约45%，这表示在纸张轻量化的趋势中，有机颜料能带来相当大的帮助。

印刷品的好坏，和被印材有很大的关系，而被印材的好坏，和原纸、涂料及表面处理上都息息相关，因此，选择一个好的纸张作为被印材，才是一个节省成本、提高印刷品质的不二法门。

铜版纸为平板纸，尺寸为787×1092mm，880×1230mm，定量为70～250g/平方米。

铜版纸有单面铜版纸、双面铜版纸、无光泽铜版纸、布纹铜版纸之分。

根据质量分为A、B、C 三等。

铜版纸的主要原料是铜版原纸和涂料。

对铜版原纸的要求是厚薄均匀，伸压光，所以铜版纸的平滑度一般是600～1000s。

同时，涂料又很均匀地分布在纸面上而显出悦目的白色。

对铜版纸的要求有较高的涂铜版纸每吨价格约7000元～7500元油墨干燥过程无不良影响。