彩色喷墨打印纸涂料配方与涂层性能研究
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如何提高亚光彩色喷墨纸质量探索
如何提高亚光彩色喷墨纸质量探索随着科学技术的飞速发展，集成电路、计算机、数字成像技术在近几年取得突飞猛进的发展，彩色喷墨打印纸也随着打印机的普及和自身价格下降，逐渐进入千家万户。
打印机制造厂家不断改进和提高喷墨打印机质量，相对应地也要求更高质量的打印纸质量。
喷墨打印纸品种非常多，可分为无胶纸和涂布纸，目前，现有的无胶纸很难满足高精度的打印需要，需进行技术突破和创新，在今后一段时间内，用于喷墨打印用的纸将由涂布纸占主导地位。
涂布机的彩色喷墨打印纸，打印质量很好，能适合高精度打印需要，目前涂布的彩色喷墨打印纸可以进行不同基材涂布，如金属，塑料薄片、纸、PE等淋膜纸及其它许多基材，根据涂布表面光泽度，可将喷墨打印纸主要分为高光像片纸、亚光彩色喷墨纸。
这二种类型纸是市场上最常见的涂布彩喷纸，市场价格下降很多，而市场需求量大，增幅很快，本文仅对如何生产高质量亚光彩色喷墨纸进行探讨。
1 亚光彩喷纸的制造工艺目前，国内外有许多企业在生产亚光彩喷纸，生产方法是在原纸上涂布由固体粒子、胶粘剂、阳离子固色剂、增白剂等辅助剂组成的涂料，可采用浸涂或刮涂，后经烘干等步骤。
原纸→涂布→烘干→后处理常见涂料配方：二氧化硅100 份聚乙烯醇50－80 份阳离子固色剂20－30 份增白剂少许其它助剂少许固形粉含量15％－30％涂布量5－12 克／平方米2 原纸质量市场常见涂布彩喷纸原纸克重大多在70－200克／平方米，原纸的质量对加工彩喷纸是有很大影响的，原纸是涂层的载体，它的好坏会直接影响彩喷纸的质量。
为了获得较好的涂布效果，要求原纸；(1)白度好(2)均匀度好、纸面光洁平滑；(3)紧度高、吸水变形小；(4)挺度高、伸缩率低(5)强度好(6)吸水性低。
3 水浸色牢度亚光彩喷纸水浸色牢度很重要，在日常使用中，难免会碰到打印好的图象浸水。
为了保证图象不被水浸花，必须对固体载体改性成阳离子，有利于带阴离子的墨水固定在阳离子载体上，使染料水溶性下降，不发生染料位移、洇色。
彩色喷墨打印纸涂料配方工艺技术的研究
万方数据
第３期 １．３涂料流变改良剂的选择
蒋益伟：彩色喷墨打印纸涂料配方工艺技术的研究
３１
色喷墨打印相片纸的涂布加工。而计量式薄膜涂 布机、门辊涂布机是目前最常用的彩色喷墨打印 纸在线涂布装置（见图１），尤其是计量棒式施胶， 可以在较高粘度条件下使用，由于它们都是通过 控制涂布膜层的厚度和流变性来控制涂布量，因 而它们的涂层非常均匀，上涂量也可以控制在很 小的范围内，最适宜低定量彩色喷墨打印纸的生 产。目前国内这种机型主要分布在江苏几个大型 外资造纸企业集团，订且生产能力都非常大，目前 还只是生产静电复印纸或多功能办公用纸，低定 量涂布的彩色喷墨打印纸市场目前还处在培育阶 段。国内造纸企业目前主要利用施胶压榨机进行 静电复印纸的生产，要提升到多功能办公用纸级 别．还存在渗墨、色彩还原力浅等缺陷。利用刮刀 及气刀进行纸张涂布的，这就要求涂料的浓度较 高，但目前国内外的彩喷纸涂料的固含量在２０％ ～３０％左右，显然不能满足要求。理论上来说，应 用国内施胶压榨机进行微量彩喷涂料涂布是可行 的，但必须将涂料粘度下降到施胶压榨机可以承 受的范围内．同时又必须保证必要的粘结强度，这 是我们在研究开发时出现的一个新的、符合中国 特有国情的、重要的课题。
杭州化工 表１“改性聚乙烯醇一二氧化硅一分散剂一 固色剂”体系彩喷涂料
２０１３年９月 表４纸样的测试数据
２０１３．４３（３）
表２“淀粉接枝共聚粘合剂一二氧化硅一 多元多效固色剂”体系彩喷涂料 测试数据可以看出．进ＶＩ的彩色喷墨打印纸 在各方面的效果要略好于本次试验自制的彩喷 纸。在不改变颜料的情况下，利用淀粉接枝共聚粘 合剂代替改性聚乙烯醇的纸样，在表面强度、打印 的色彩密度、油墨吸收方面要略低于传统改性聚 乙烯醇一二氧化硅的涂料体系。利用淀粉共聚粘合 剂一煅烧高岭土配制的彩喷纸涂料涂于原纸后，表 面强度、打印的色彩密度方面与传统改性聚乙烯 醇一二氧化硅的涂料体系基本相当。只是在油墨吸 收方面略低一些．但也完全能满足高打印质量的 彩色喷墨打印纸的质量。 表３“淀粉接枝共聚粘合剂一煅烧高岭土 一分散剂一固色剂”体系彩喷涂料
涂布彩色喷墨打印纸涂层技术
不十 分 明显 ，各 发 展 阶 段 相 互 渗 透 和 交 叉 ，并 随 着
喷墨 打 印技 术的 日益 成熟 及喷 墨 打 印 机性 能 的 不 断 改进
高喷 墨打 印 的印刷 质量 。
而变化。
１ ２ 彩 色喷 墨打 印纸 的 分类 ．
Ａｂ ｔａ ｔＴ ｅｃ ａ ｎ ａｅ ｆ ｏ ｔｄ ｃ ｌｒｉｋｅ ｐ ｐ ｒｉ ｃ ｔ ａ ｔ ｒ ｔｑ ａｉ ．Ｔ ｅｏ ｔ ｚｄ ｃ ａｉｇ ｓ ｕ ｔｒ ｈ ｕｄ ｓｒ ｃ ｈ ｏ ｔ ｇｌｙｒｏ ａｅ ｏｏ ｎｊｔ ａ ｅ ｓ ｒｉ ｌ ｏ ｐ ｎ ｕｌｙ ｈ ｐｉ ｅ ｏ ｔ ｔ ｃｕｅｓｏ ｌ ｉ ｃ ｉ ｃ ｉ ｔ ｍｉ ｎ ｒ ｉ ｒｖ ｈ ｒ ｔ ｕ ｌｙｄｓ ｎ ｔ ．Ｔ ｅｃ ａｉｇｃ ｍｐ ｎｎｓ ｓｒ ｃ ｔ ｃｕｅ ｎ ｈ ｒｃｅ ｓｉ ｆ ｏ ｔｄｃ ｌｒ ｎｊｔ ａ ｍｐｏ ｅｔｅｐ ｎ ｑ ａｉ ｉｉｃｌ ｈ ｏ ｔ ｏ ｏ ｅ ｔ， ｕｆ ｅｓ ｕｔｒｓａｄｃ ａａ ｔ ｔ ｓｏ ａ ｏｏ ｋｅ ｐ — ｉ ｔ ｔ ｙ ｎ ａ ｒ ｉ ｒ ｃ ｃ ｅ ｉ
中国 印刷与包装研 究
２ １年第 １ （ 卷） ０１ 期Ａ ＰＲＩ ＮＴＩ ＮＧ ＡＮＤ ＰＡＣＫ ＡＧＩ ＮＧ ＳＴＵＤＹ Ｖ０． ．１ ２ ． １０３ Ｎｏ ０１ ０２ １
Ｍ ０ＮｏＧＲＡＰ Ｈ
涂 布 彩 色 喷 墨 打 印 纸 涂 层 技 术
Ｔ８２２ Ｓ０ ．
文 献标 识码
Ａ
文章 编号
１７ ５ ５ （０ ）ｌ ０ — ９ ６４— ７２ ２ １ ０ 一 ６ ０ １
Ｒｅｉｗ ｏ ｏ ｔ ｇＴ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ａｅ ｏｏ ｎ ｊｔ ｒｎｉｇＰ ｐ ｒ ｖｅ ｎＣ ａｉ ｅｈ ｏｏ ｙｏ ｔｄＣ ｌｒＩｋｅ ｉｔ ａ ｅ ｎ Ｃｏ Ｐ ｎ
彩色喷墨打印纸的特性及影响打印性能因素的概述_朱倩
3
．
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Ｉ
：
4
打印环境和 成像方式
Ｉ
Ｉ
＾
手丁
度
、
曰口
ｇ ｇ 中丁 巨 口
日
寸
日 ，
湿
：
打 印 机 型 号 和 打 印 设 置等
，
。
在湿 度 较大 的 环 境
色
彩 鲜 艳饱 和
1
有 良 好耐 光 性
彩色喷 墨 打 印 纸 的 分 类
：
1
．
3
特 种 专 用 喷墨 打 印 纸
，
彩 色 喷 墨 打 印 纸 具 体可 分 为 两 大类 喷 墨 打 印 纸 和 涂布 彩 色喷 墨 打 印 纸
。
普 通 彩 色 特种 专 用 喷 墨 打 印 纸 的 的 支 持 体 为 Ｒ Ｃ 纸 基
出 墨 水 的 接 受体
，
广 泛用 于商业 领 域
。
（
简称 彩 喷纸
）
是
一
种 专 门 适 但 其 吸收 液 体 的 速 度 较低
目
，
耐 水性 较差
，
。
彩 喷 纸 是 喷 墨 打 印 机 喷 头 喷 依 据
。
前 的 市 场需要 及 应用 性 能
。
常用 彩 色 喷
其 上 可记 录 图 像 或 文 字
（
）
，
构
一
，
使 纸 张 的 表 面 形成
一
层 良 好 的 油墨 接 受 层
．
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喷墨打印纸涂层中胶黏剂配比对油墨扩散渗透的影响_张岩
4
［ ］
胶 黏剂
、
物
8 8
（
ＶＡ Ｅ
，
）
为胶 黏 剂
Ｐ ＶＡ
浓度 为
1
0
％
、
醇 解度 为
（
固色剂等组成 的纸 张涂层
。
因此
研 究 纸 张 涂 层
％ ＶＡＥ
0
＾
浓度 为
5
1
％
、
玻璃 化 转变 温 度 为 親度
，
5
±
胶敎剂 的 组成
的关 系
。
，
、
类型
、
配 比 及 其 与纸 张 表 面吸 墨 性 能
Ｐ ＶＡ ）
，
料 固 着 能 够获 得更 好 的 印 刷密度
及 较 好 的 耐摩 擦 性 和 抗 水 性
3
］
更 大 的 印 刷 色域 以测 得
由颜料
，
，
而 溶 剂 适 度 渗 透 和 选 择 聚 乙 烯 醇
、
（
和 乙 烯 醋 酸 乙 烯 酯共 聚
－
扩散
、
色料 良 好 固 着 则 完 全取 决 于
油 墨 渗 透 和 扩 散 均 能得 到 有 效控 制
；
可 以 获 得 较 大 的 印刷 实 地 密 度 渗透
纸 张 喷 墨 印 刷 适 性 得 到 提升
关 键词
：
胶黏 剂 配 比
：
喷墨 打 印 纸
1
；
吸 墨性
；
扩散
：
；
中 图分 类 号
ＴＳ
＋
7 5 8
．
文 献 标 识 码
Ａ文
章编 号
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油 墨 渗 透 和 扩 散 均 能得 到 有 效控 制
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可 以 获 得 较 大 的 印刷 实 地 密 度 渗透
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喷墨 打 印 纸
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文 献 标 识 码
Ａ文
章编 号
彩色喷墨打印纸用颜料的研究进展
彩色喷墨打印纸用颜料的研究进展摘要：回忆喷墨打印技术的发展历史，总结彩喷纸的特点以及常见彩喷纸无机和有机颜料研究状况，并着重介绍几种颜料的应用现状及研究进展。
关键字：彩喷纸纸用颜料研究进展正文：早在1878年，Lord Rayleidh 就发现了液体流破碎成液滴的机理。
1884年，美国人C.H.Richard 在注射器中放入墨水，当给注射器施以一定压力时，便可以在针头形成飞出的液滴，若使这些液滴带电，并用电场控制其落点，便可以在纸上形成图像。
当时，人们将这种形成图像的方式成为雾墨印刷。
之后全球多个公司在此方面加大科研力度，并在20世纪70年代末80年代初，喷墨打印技术在世界范围内得到了飞速发展。
数字化技术的飞速发展，使彩色喷墨打印机逐渐进入了办公及家庭领域。
作为喷墨打印中的重要部分，彩色喷墨打印纸（简称彩喷纸）因其价格较低、打印的饱和度高、色彩鲜艳，深受广大消费者欢迎。
由于喷墨打印所用的油墨含有大量水分（2% − 5%的颜料或染料、2% − 5%的表面活性剂和添加剂、30%的保湿剂、65%的水），彩色喷纸作为油墨的接受体，必须要具有吸墨速度快、墨滴不扩散、有一定的牢度、较高的保真度等特点。
而我们常用普通的打印纸根本无法满足以上要求，必须在纸层上加一层吸墨涂层，从而在固定油墨的同时，还能够快速吸水，并可防止水渗入纸基。
彩喷纸的质量主要决定于其吸墨涂层的性能，根据机理可以分为树脂类（膨润型）和颜料类（空隙型）。
树脂类涂层在接触油墨后，树脂发生轻度膨胀，黏住墨液，吸收油墨，但油墨干燥速度慢，抗水性差；而颜料型吸墨涂层则是由具有微孔性结构的颜料或能形成多孔性结构的材料构成，如无定形氧化硅、氧化铝等，形成内部孔隙结构，实现对墨滴的快速吸收和颜色固着作用，油墨干燥速度快，抗水性好。
因此，颜料在彩喷纸涂层中起到非常重要的作用，其特性将直接影响到彩喷纸的吸墨、光学性能等。
按照颜料的组成，可以分为有机类和无机类两种。
纳米级数码彩色喷墨打印纸专用涂料的研制
2 结果与讨论
2. 1 原料的选择 基本涂料直接作为彩色喷墨打印纸涂料 ,通过
涂布 、打印 、测试 ,结果显示 :以二氧化钛为颜料的涂 料 ,涂布后白度高 ,不透明度高 ,彩喷纸表面光滑 ,但 其打印效果差 ,与之接触的油墨很难被吸收 ,且二氧 化钛的价格昂贵 ;以碳酸钙为颜料的涂料 ,稳定性不 够好 ,易出现沉淀现象 ,且打印效果与上述情况相 仿 ;以二氧化硅为颜料的涂料 ,表面较光滑 ,吸墨性 好 ,色彩鲜艳 ,干燥速率快 ,无毛刺 ,分界清晰 ,尤其 是纳米型二氧化硅在以上几个方面表现更为突出 。
Development of Nanometer Coatings for Digital Color Ink2Jet Printing Paper
WANG Yu2feng1 , HUANG Hong2sheng1 , LU Jian2hui2
(1. Nantong Huarun New Materials Co. Ltd. , Nantong 226009 , China ;
散 ,分别制备一定质量分数的二氧化硅 、二氧化钛及 其它颜料分散液 。
Y1
SiO2
30
Y2 SiO2 (纳米)
30
Y3
TiO2
30
Y4
CaCO3
30
0. 2
0. 25
0. 2
0. 25
0. 2
0. 25
0. 2
0. 25
表 3 涂料配制
涂料号
胶粘剂
颜料
基本涂料/ g
①
②
阳离子聚合物添加量/ g
③
④
2. Nantong Chemical Agent and Surf actant Engineering Researching Center , Nantong 226009 , China)
彩色喷墨打印纸的研制及其综合性能评价
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涂料 -
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涂料 ,
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-&# *&4# *,&# 后 ( 以彩 喷 机 列 印 ( 再 由 仪 器
测出其印墨面积 ( 由所测出面积除以设定网 点面积即得网点扩散值 ) ’J/J2J5 四色的测
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年第" 期 !""# $期 !"" ! 年第
表" 彩喷纸编号 涂料 / 纸样 涂料 , 纸样 涂料 " 纸样 涂料 % 纸样 涂料 & 纸样 涂料 ! 纸样 表! 彩喷纸编号 涂料 # 纸样 涂料 $ 纸样 涂料 " 纸样 涂料 % 纸样 涂料 & 纸样 涂料 ! 纸样
"#% & 种涂料配方涂布后彩喷纸的色密
度分析 目前 * 还没有一种特定的方法用来评估 彩色喷墨印刷纸的色彩准确度 , 色彩准确度 就是指彩色喷墨打印机输出的印品颜色跟计 算机中标准颜色的接近程度 , 由于打印机使 用 的 - 色 墨 盒 对 应 的 是 )345 模 型 中 的 -
"#$
性能指标
彩色喷墨纸涂料涂布后彩喷纸的
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湖南造纸
工艺与技术
５
彩色喷墨打印纸涂料配方与涂层性能研究
李向华 颜进华 广东轻工职业技术学院 （５１０３００）
摘 要：本实验是以多种颜料（Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３）、胶粘剂（ＰＶＡ）、阳离子抗水剂、分散剂及增白剂等 助剂，制备数码彩色喷墨打印纸专用涂料。主要研究了不同颜料、胶粘剂、分散剂、增白剂和 固色剂等对彩色喷墨打印纸白度及打印性能的影响。实验结果证明：三氧化二铝在添加了 ０．１０％拜耳增白剂和 ＰＶＡ２０３ 胶粘剂时，可获得令人满意的打印性能．
参考文献
［１］杨仁党，陈克复，王进，陈奇锋． 二氧化硅对彩喷纸涂层表面结构及
打印性能的影响．造纸化学品，２００４，６．
［２］陈红，刘凌云，李光，江建明． 颜料分散剂及超分散剂的应用．今日印
刷， １９９８，８
［３］王玉丰，黄红生，陆建辉． 纳米级数码彩色喷墨打印纸专用涂料的研
制．造纸化学品，２００５， ４． ［４］曹丽云． 关于彩喷纸与硅胶、胶粘剂技术．
５＃
Ａ＊ Ｂ＊
密度
Ｌ＊
６＃
Ａ＊ Ｂ＊
密度
７＃
８＃
９＃
黑
２８．５６ － ４．１６ － １０．２３ １．１８ ２８．４５ － ３．５９ － １０．８３ １．０８ ２８．９０ － ５．２３ － １０．４１ １．０８
蓝
红黄
黑色扩散
黑色扩散
黑色扩散
５０．０８ ４３．１７ ８１．１７
－ １２．３６ ３９．９２ ９．４５
色剂用量为 １．０％、３．０％、５．０％，另外根据实验需要增
加一种助剂 Ａ，用量为 ３．０％、５．０％、７．０％。配比方案见
表 ２，实验结果见表 ３ 和表 ４。
表 ２ 涂料优化配方组成及涂层白度
表 ３ 以表 ２ 配方加工的彩喷纸的打印性能
序号（打印机类型 ＨＰ ）
１＃
２＃
３＃
Ｌ＊
４＃
Ａ＊ Ｂ＊
密度
Ｌ＊
－ ４０．５６ － ６．０９ ６５．４２
０．３３ ０．８１ ０．９０
４９．７６ ４２．５２ ８１．００
－ １３．０９ ４０．１６ ９．６９
－ ４１．０３ － ５．７９ ６６．０４
０．３３ ０．８３ ０．９１
５０．２１ ４３．２５ ８１．４３
－ １３．８３ ３９．９０ １０．０６
－ ４０．２９ － ４．４８ ６６．７５
将以上组分分别混合配制涂料后，以相同涂布量 用线棒对原纸进行涂布，然后用电吹风吹干，最后对 涂布纸进行检测、打印。 １．３．５ 彩喷纸涂料配方的优化
为了得到最佳的涂层性能，最后对选用的涂料组 分进行优化。
２ 实验结果与讨论 ２．１ 颜料种类对彩喷纸白度的影响
在纸张涂布风干后，用切纸刀切成一定的尺寸， 用白度仪测定纸的白度，结果见表 １：
后，在分散机的高速分散下分散，当颜料和其他助剂 完全分散后，将分散的颜料取出备用。 １．３．２ 胶粘剂溶液的配制
在加热和搅拌条件下，制备质量分数为 ２０％的 ＰＶＡ 溶液，直到完全溶解后取出备用。 １．３．３ 基本涂料配制
为了筛选不同颜料和胶粘剂作为彩喷纸处理涂 料的效果，分别将不同颜料分散液按比例与胶粘剂混 合， 配制一定浓度的基本涂料。 １．３．４ 添加增白剂、固色剂及显白剂
解度 ５０－ ５５°ＳＲ、抗张指数 ２７－ ３５Ｎｍ／ｍ，稍优于自产 １６８ 吨 ／ 日，电耗为 ２３６４ｋＷｈ／ｔ 浆，磨浆后浆料抗张指
ＢＤＩＰ（叩解度 ４５－ ５５°ＳＲ、抗张指数 ２７－ ３０．０Ｎｍ／ｍ）， 数平均为 ２６．７４３Ｎｍ／ｍ，产量上升了 ２１ 吨 ／ 日，吨浆电
对提高成纸质量和改善纸机抄造性能有一定效果。由 耗下降了 ２４３ｋＷｈ／ｔ 浆，磨浆后浆料 抗 张指 数 上升
０．１ ０．２
３．０ ５．０
１８．１３ １８．５４
９１．６４ ９１．７３
专用涂料，其打印效果优良。
３＃ 三氧化二铝 ＰＶＡ１１７ ５．０ ０．３ ７．０ １８．３４ ９１．５５
３） 本实验中通过优化得出三个既适应于 ＨＰ 打
４＃ 三氧化二铝 ＰＶＡ２０３ １．０ ０．１ ３．０ ２１．３１ ９１．６２
涂料配方中助剂种类与用量对涂层质量影响很 大，这里主要考虑增白剂对涂层白度的影响，及固色 剂对涂层打印性能的影响。增白剂采用三种，即 ＪＢ－ 增白剂、拜耳增白剂和显白剂，添加比例为 ０．０２％， ０．０５％，０．０８％，０．１０％，０．１５％，固色剂采用 ３％用量与空 白对比的办法进行说明。颜料与胶粘剂采用 ８０％ ＳｉＯ２ 和 ２０％ＰＶＡ１１７。
关键词：彩喷纸；颜料；打印性能
彩色喷墨打印纸（简称彩喷纸），是在纸张表面涂 覆一层具有吸墨性的多孔型颜料或在涂层中形成多 孔性结构，使纸张的表面形成具有良好油墨接受性的 涂层［１］。喷墨打印机喷嘴喷出各种颜色墨水的接受体， 在其上面记录图象或文字。彩喷纸与一般纸张有很大 区别，这是因为彩色喷墨打印通常使用水性墨水，而 一般纸张接受到水性墨水后会迅速扩散，结果是：无 论从色彩上还是清晰度上都达不到打印要求。而彩喷 纸是纸张深加工的产物，具有满足特殊要求的纸张涂 层［２］，其涂层既能吸收水性墨水又能使墨水不向周边 扩散，从而保持原稿的色彩和清晰度［３］。
但添加固色剂之后，涂层的白度有所降低，所以固色
剂对白度提高有负面的影响。
２．３ 不同配方涂料方案的优化
为了进一步提高彩喷纸的白度和打印性能，在实
验方案中对各组分配比进行优化。根据前面的实验结
果，考虑颜料的价格及市场供应因素，我们采用的颜
料为 Ａｌ２Ｏ３，胶粘剂为 ＰＶＡ１１７、ＰＶＡ２０３、自交联 ＰＶＡ， 增白剂为拜耳增白剂，添加量为 ０．１％、０．２％、０．３％，固
涂料是彩喷纸的关键部分［４］，本文主要从涂料中 各组分出发，研究不同组成方案的涂料对彩喷纸白度 及打印性能的影响。
１ 实验 １．１ 实验原料
颜料分散液，种类有 Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３； 胶粘剂溶液，种类有 ＰＶＡ１１７、ＰＶＡ２０３ 和 ＰＶＡ 自 交联； 助剂，包括增白剂、固色剂（ＤＫ 型）、阳离子聚合 物抗水剂、分散剂等其他助剂（工业级）； 涂布原纸，定量：１８５ｇ／ｍ２。 １．２ 实验仪器 实验用到的主要仪器有：电子天平（ＢＳ２２３Ｓ），ｐＨ 仪（ｐＨ５１０），切纸刀，恒温水浴锅，搅拌机（ＲＷ２０），分 散器（ＣＦＪ－ ０．４），白度仪（ＹＱ－ Ｚ－ ４８Ａ），涂布棒，打印机 （Ｅｐｓｏｎ ＰｈｏｔｏＲ２５０ 和 ＨＰ Ｐｈｏｔｏｓｍａｒｔ７７６０）等。 １．３ 实验方法 １．３．１ 颜料分散液的制备 颜料、分散剂在水中以一定的百分比浓度加入
况下也只能达到 ２０－ ２５°ＳＲ、抗张指数 ３０－ ４５Ｎｍ／ｍ。 ＣＴＭＰ 浆工段的盘磨机能耗降低，磨后浆叩解度由
需要区别对待。在 ２００３ 年 ９ 月根据 ＰＭ８ 的生产需 ５５～６５°ＳＲ 降为 ４５～５０°ＳＲ，然后送到 ２５０ 吨打浆
要，增加了脱墨浆板（ＢＤＩＰ 浆板）的试打浆，由于脱墨 生产线磨前浆池，利用两台磨浆机（串联，关键的工艺
蓝
红黄
颜色扩散
颜色扩散
颜色扩散
５３．１６ ５３．５０ ８５．０３
－ ２３．０９ ５０．１０ ７．０３
－ ４６．９０ ７．３３ ６４．９２
０．２３ ０．７６ ０．８０
５３．４２ ５３．５０ ８５．１６
－ ２３．２４ ５０．５１ ６．５６
－ ４６．６５ ８．０９ ６３．４５
０．２３ ０．７６ ０．７９
５２．８１ ５３．４７ ８５．０３
的浓度曲线。经过不断摸索、优化，ＢＤＩＰ 浆板打浆最 经过优化，也取得了成功。如 ０３ 年 ＣＴＭＰ 全年日均产
终采用有别于 ＮＢＫＰ、ＣＴＭＰ 浆板工艺，关键的工艺参 量为 １４７ 吨 ／ 日，电耗为 ２６０７ｋＷｈ／ｔ 浆，磨浆后浆料抗
数打浆给定能耗为 ０－ ３０ｋＷｈ／ 吨浆。打浆质量达到：叩 张指数平均为 ２５．８９６Ｎｍ／ｍ，０５ 年全年日均产量达到
浆板的性质与 ＮＢＫＰ、ＣＴＭＰ 等浆板的性质有一定的 参数打浆给定能耗为：＃１ 磨：９５－ １００ｋＷｈ／ 吨浆，＃２ 磨：
差别，在碎解、疏解、磨浆的工艺都有所区别，而且采 ９０－ ９５ｋＷｈ／ 吨浆） 继续磨浆，以扩大 ＣＴＭＰ 的生产能
用现有浓度检测器检测误差较大，需要重新设置专门 力。这是打浆生产线功能的一次较大的开发和调整，
８＃ 三氧化二铝 自交联 ３．０ ０．２ ５．０ ２１．３６ ９１．６１ ＰＶＡ２０３，固色剂 １．０％，增白剂 ０．１％，助剂 Ａ３．０％；
９＃ 三氧化二铝 自交联 ５．０ ０．３ ７．０ ２１．３３ ９１．３４
致谢
从以上结果中可看出：４＃、５＃ 和 ６＃ 配方涂料表
本研究在完成过程中，得到本学院轻化 ０３１ 和
现出不错的打印性能，无论是使用 ＨＰ 打印机打印还 ０３２ 班部分同学的帮助，得到实验员骆雪萍老师的配
是用ＥＰＳＯＮ 打印机打印，效果都不错。
合，在此表示感谢！
３ 结论 １）彩喷纸的白度提高与颜料有关。本实验中氧化
硅、碳酸钙和氧化铝三者中，氧化铝可以赋予纸页最高 的白度。彩喷纸白度与其他助剂也有一定关系，增白剂 对提高彩喷纸的白度有利，而固色剂对白度会有负面 影响，实验中三种增白剂以拜耳增白剂效果最好。
（下转第 １０ 页）
１０
工艺与技术
２００７ 年第 １ 期
机运转方向，成功解决了这一问题。在取得了 ＣＴＭＰ 以及 ＣＴＭＰ、ＢＤＩＰ 浆板按一定比例混合打浆的操作指
浆板打浆成功的经验的基础上，又进行了 ＮＢＫＰ 浆板 导书。打浆生产线的运行已大大超过原设计要求。发
的打浆，但发现不同批次之间的 ＮＢＫＰ 浆板打浆有较 挥出较好的效益。
对相同的涂布量来说，不同的颜料，涂布后涂层 白度不同，测定结果表明，Ａｌ２Ｏ３ 的白度是最高的，达 到了 ９１．４９％。白度的高低顺序为：Ａｌ２Ｏ３＞ＳｉＯ２＞ＣａＣＯ３。
工艺与技术
５
彩色喷墨打印纸涂料配方与涂层性能研究
李向华 颜进华 广东轻工职业技术学院 （５１０３００）
摘 要：本实验是以多种颜料（Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３）、胶粘剂（ＰＶＡ）、阳离子抗水剂、分散剂及增白剂等 助剂，制备数码彩色喷墨打印纸专用涂料。主要研究了不同颜料、胶粘剂、分散剂、增白剂和 固色剂等对彩色喷墨打印纸白度及打印性能的影响。实验结果证明：三氧化二铝在添加了 ０．１０％拜耳增白剂和 ＰＶＡ２０３ 胶粘剂时，可获得令人满意的打印性能．
参考文献
［１］杨仁党，陈克复，王进，陈奇锋． 二氧化硅对彩喷纸涂层表面结构及
打印性能的影响．造纸化学品，２００４，６．
［２］陈红，刘凌云，李光，江建明． 颜料分散剂及超分散剂的应用．今日印
刷， １９９８，８
［３］王玉丰，黄红生，陆建辉． 纳米级数码彩色喷墨打印纸专用涂料的研
制．造纸化学品，２００５， ４． ［４］曹丽云． 关于彩喷纸与硅胶、胶粘剂技术．
５＃
Ａ＊ Ｂ＊
密度
Ｌ＊
６＃
Ａ＊ Ｂ＊
密度
７＃
８＃
９＃
黑
２８．５６ － ４．１６ － １０．２３ １．１８ ２８．４５ － ３．５９ － １０．８３ １．０８ ２８．９０ － ５．２３ － １０．４１ １．０８
蓝
红黄
黑色扩散
黑色扩散
黑色扩散
５０．０８ ４３．１７ ８１．１７
－ １２．３６ ３９．９２ ９．４５
色剂用量为 １．０％、３．０％、５．０％，另外根据实验需要增
加一种助剂 Ａ，用量为 ３．０％、５．０％、７．０％。配比方案见
表 ２，实验结果见表 ３ 和表 ４。
表 ２ 涂料优化配方组成及涂层白度
表 ３ 以表 ２ 配方加工的彩喷纸的打印性能
序号（打印机类型 ＨＰ ）
１＃
２＃
３＃
Ｌ＊
４＃
Ａ＊ Ｂ＊
密度
Ｌ＊
－ ４０．５６ － ６．０９ ６５．４２
０．３３ ０．８１ ０．９０
４９．７６ ４２．５２ ８１．００
－ １３．０９ ４０．１６ ９．６９
－ ４１．０３ － ５．７９ ６６．０４
０．３３ ０．８３ ０．９１
５０．２１ ４３．２５ ８１．４３
－ １３．８３ ３９．９０ １０．０６
－ ４０．２９ － ４．４８ ６６．７５
将以上组分分别混合配制涂料后，以相同涂布量 用线棒对原纸进行涂布，然后用电吹风吹干，最后对 涂布纸进行检测、打印。 １．３．５ 彩喷纸涂料配方的优化
为了得到最佳的涂层性能，最后对选用的涂料组 分进行优化。
２ 实验结果与讨论 ２．１ 颜料种类对彩喷纸白度的影响
在纸张涂布风干后，用切纸刀切成一定的尺寸， 用白度仪测定纸的白度，结果见表 １：
后，在分散机的高速分散下分散，当颜料和其他助剂 完全分散后，将分散的颜料取出备用。 １．３．２ 胶粘剂溶液的配制
在加热和搅拌条件下，制备质量分数为 ２０％的 ＰＶＡ 溶液，直到完全溶解后取出备用。 １．３．３ 基本涂料配制
为了筛选不同颜料和胶粘剂作为彩喷纸处理涂 料的效果，分别将不同颜料分散液按比例与胶粘剂混 合， 配制一定浓度的基本涂料。 １．３．４ 添加增白剂、固色剂及显白剂
解度 ５０－ ５５°ＳＲ、抗张指数 ２７－ ３５Ｎｍ／ｍ，稍优于自产 １６８ 吨 ／ 日，电耗为 ２３６４ｋＷｈ／ｔ 浆，磨浆后浆料抗张指
ＢＤＩＰ（叩解度 ４５－ ５５°ＳＲ、抗张指数 ２７－ ３０．０Ｎｍ／ｍ）， 数平均为 ２６．７４３Ｎｍ／ｍ，产量上升了 ２１ 吨 ／ 日，吨浆电
对提高成纸质量和改善纸机抄造性能有一定效果。由 耗下降了 ２４３ｋＷｈ／ｔ 浆，磨浆后浆料 抗 张指 数 上升
０．１ ０．２
３．０ ５．０
１８．１３ １８．５４
９１．６４ ９１．７３
专用涂料，其打印效果优良。
３＃ 三氧化二铝 ＰＶＡ１１７ ５．０ ０．３ ７．０ １８．３４ ９１．５５
３） 本实验中通过优化得出三个既适应于 ＨＰ 打
４＃ 三氧化二铝 ＰＶＡ２０３ １．０ ０．１ ３．０ ２１．３１ ９１．６２
涂料配方中助剂种类与用量对涂层质量影响很 大，这里主要考虑增白剂对涂层白度的影响，及固色 剂对涂层打印性能的影响。增白剂采用三种，即 ＪＢ－ 增白剂、拜耳增白剂和显白剂，添加比例为 ０．０２％， ０．０５％，０．０８％，０．１０％，０．１５％，固色剂采用 ３％用量与空 白对比的办法进行说明。颜料与胶粘剂采用 ８０％ ＳｉＯ２ 和 ２０％ＰＶＡ１１７。
关键词：彩喷纸；颜料；打印性能
彩色喷墨打印纸（简称彩喷纸），是在纸张表面涂 覆一层具有吸墨性的多孔型颜料或在涂层中形成多 孔性结构，使纸张的表面形成具有良好油墨接受性的 涂层［１］。喷墨打印机喷嘴喷出各种颜色墨水的接受体， 在其上面记录图象或文字。彩喷纸与一般纸张有很大 区别，这是因为彩色喷墨打印通常使用水性墨水，而 一般纸张接受到水性墨水后会迅速扩散，结果是：无 论从色彩上还是清晰度上都达不到打印要求。而彩喷 纸是纸张深加工的产物，具有满足特殊要求的纸张涂 层［２］，其涂层既能吸收水性墨水又能使墨水不向周边 扩散，从而保持原稿的色彩和清晰度［３］。
但添加固色剂之后，涂层的白度有所降低，所以固色
剂对白度提高有负面的影响。
２．３ 不同配方涂料方案的优化
为了进一步提高彩喷纸的白度和打印性能，在实
验方案中对各组分配比进行优化。根据前面的实验结
果，考虑颜料的价格及市场供应因素，我们采用的颜
料为 Ａｌ２Ｏ３，胶粘剂为 ＰＶＡ１１７、ＰＶＡ２０３、自交联 ＰＶＡ， 增白剂为拜耳增白剂，添加量为 ０．１％、０．２％、０．３％，固
涂料是彩喷纸的关键部分［４］，本文主要从涂料中 各组分出发，研究不同组成方案的涂料对彩喷纸白度 及打印性能的影响。
１ 实验 １．１ 实验原料
颜料分散液，种类有 Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＣＯ３； 胶粘剂溶液，种类有 ＰＶＡ１１７、ＰＶＡ２０３ 和 ＰＶＡ 自 交联； 助剂，包括增白剂、固色剂（ＤＫ 型）、阳离子聚合 物抗水剂、分散剂等其他助剂（工业级）； 涂布原纸，定量：１８５ｇ／ｍ２。 １．２ 实验仪器 实验用到的主要仪器有：电子天平（ＢＳ２２３Ｓ），ｐＨ 仪（ｐＨ５１０），切纸刀，恒温水浴锅，搅拌机（ＲＷ２０），分 散器（ＣＦＪ－ ０．４），白度仪（ＹＱ－ Ｚ－ ４８Ａ），涂布棒，打印机 （Ｅｐｓｏｎ ＰｈｏｔｏＲ２５０ 和 ＨＰ Ｐｈｏｔｏｓｍａｒｔ７７６０）等。 １．３ 实验方法 １．３．１ 颜料分散液的制备 颜料、分散剂在水中以一定的百分比浓度加入
况下也只能达到 ２０－ ２５°ＳＲ、抗张指数 ３０－ ４５Ｎｍ／ｍ。 ＣＴＭＰ 浆工段的盘磨机能耗降低，磨后浆叩解度由
需要区别对待。在 ２００３ 年 ９ 月根据 ＰＭ８ 的生产需 ５５～６５°ＳＲ 降为 ４５～５０°ＳＲ，然后送到 ２５０ 吨打浆
要，增加了脱墨浆板（ＢＤＩＰ 浆板）的试打浆，由于脱墨 生产线磨前浆池，利用两台磨浆机（串联，关键的工艺
蓝
红黄
颜色扩散
颜色扩散
颜色扩散
５３．１６ ５３．５０ ８５．０３
－ ２３．０９ ５０．１０ ７．０３
－ ４６．９０ ７．３３ ６４．９２
０．２３ ０．７６ ０．８０
５３．４２ ５３．５０ ８５．１６
－ ２３．２４ ５０．５１ ６．５６
－ ４６．６５ ８．０９ ６３．４５
０．２３ ０．７６ ０．７９
５２．８１ ５３．４７ ８５．０３
的浓度曲线。经过不断摸索、优化，ＢＤＩＰ 浆板打浆最 经过优化，也取得了成功。如 ０３ 年 ＣＴＭＰ 全年日均产
终采用有别于 ＮＢＫＰ、ＣＴＭＰ 浆板工艺，关键的工艺参 量为 １４７ 吨 ／ 日，电耗为 ２６０７ｋＷｈ／ｔ 浆，磨浆后浆料抗
数打浆给定能耗为 ０－ ３０ｋＷｈ／ 吨浆。打浆质量达到：叩 张指数平均为 ２５．８９６Ｎｍ／ｍ，０５ 年全年日均产量达到
浆板的性质与 ＮＢＫＰ、ＣＴＭＰ 等浆板的性质有一定的 参数打浆给定能耗为：＃１ 磨：９５－ １００ｋＷｈ／ 吨浆，＃２ 磨：
差别，在碎解、疏解、磨浆的工艺都有所区别，而且采 ９０－ ９５ｋＷｈ／ 吨浆） 继续磨浆，以扩大 ＣＴＭＰ 的生产能
用现有浓度检测器检测误差较大，需要重新设置专门 力。这是打浆生产线功能的一次较大的开发和调整，
８＃ 三氧化二铝 自交联 ３．０ ０．２ ５．０ ２１．３６ ９１．６１ ＰＶＡ２０３，固色剂 １．０％，增白剂 ０．１％，助剂 Ａ３．０％；
９＃ 三氧化二铝 自交联 ５．０ ０．３ ７．０ ２１．３３ ９１．３４
致谢
从以上结果中可看出：４＃、５＃ 和 ６＃ 配方涂料表
本研究在完成过程中，得到本学院轻化 ０３１ 和
现出不错的打印性能，无论是使用 ＨＰ 打印机打印还 ０３２ 班部分同学的帮助，得到实验员骆雪萍老师的配
是用ＥＰＳＯＮ 打印机打印，效果都不错。
合，在此表示感谢！
３ 结论 １）彩喷纸的白度提高与颜料有关。本实验中氧化
硅、碳酸钙和氧化铝三者中，氧化铝可以赋予纸页最高 的白度。彩喷纸白度与其他助剂也有一定关系，增白剂 对提高彩喷纸的白度有利，而固色剂对白度会有负面 影响，实验中三种增白剂以拜耳增白剂效果最好。
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工艺与技术
２００７ 年第 １ 期
机运转方向，成功解决了这一问题。在取得了 ＣＴＭＰ 以及 ＣＴＭＰ、ＢＤＩＰ 浆板按一定比例混合打浆的操作指
浆板打浆成功的经验的基础上，又进行了 ＮＢＫＰ 浆板 导书。打浆生产线的运行已大大超过原设计要求。发
的打浆，但发现不同批次之间的 ＮＢＫＰ 浆板打浆有较 挥出较好的效益。
对相同的涂布量来说，不同的颜料，涂布后涂层 白度不同，测定结果表明，Ａｌ２Ｏ３ 的白度是最高的，达 到了 ９１．４９％。白度的高低顺序为：Ａｌ２Ｏ３＞ＳｉＯ２＞ＣａＣＯ３。