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论文与综述・

颜料涂布纸涂层结构与印刷适性之间的关系

刘艳新

,孙翠霞

,赵传山

(1.

山东轻工业学院

山东济南

250100 ; 2.

晨光纸业有限公司

山东济南

250100)

[

摘　要

]

　介绍了颜料涂布纸涂层结构与印刷油墨干燥速率之间的关系及其对印刷平滑性、

光泽度的影响。

[

关键词

]

　颜料涂布纸

;

印刷性能

;

涂层结构

;

孔隙结构

;

油墨干燥

　　纸页是由纤维交织而成的网络状结构

由于抄纸

时纤维的絮聚、

结团

势必会造成纸页的表面平滑性、

光泽度较差

在印刷时由于孔隙率的不均匀造成油墨

渗透不匀现象

影响了印刷品质量

因此常用一些矿物

颜料进行加工处理。根据处理方式的不同

又可分为

浆内加填及表面涂布两种方式

其中表面涂布更能改

善纸页表观特性。图

是未进行表面涂布的纸的扫描

电镜图

从图中可以看出纤维裸露于纸张表面

纵横交

织

均匀性差

粗糙度较高。涂布后的扫描电镜照片如

图

所示。从图中可以看出在纸页表面看不到纤维交

织状况

而是以一定颜料、

胶粘剂形成的平滑细腻的涂

层表面

纸页表面状况明显改观。

许多研究表明

涂布纸的印刷适性和其它性能在

很大程度上取决于涂层结构的特性。早在

世纪

年代

涂层结构就已开始受到研究者的注意。涂层结

构是一个广义名词

通常包括涂层的厚度、

孔隙度、

微

孔尺寸的分布以及涂料组分在表面和内部的分布。一

直以来对涂层结构特性及其影响因素的研究都是涂布

纸研究领域的热点之一

其中又以涂料组分

(

特别是胶

粘剂

)

在涂层表面与内部的分布以及涂层表面形貌的

研究为重点

其最终目的是实现涂层结构的优化与控

制

提高涂布纸的印刷适性。本文就颜料涂布纸的涂

层表面结构与印刷之间的关系进行了探讨。

　颜料性能对涂布纸性质的影响

在涂布纸涂层中

颜料约占涂层体积分数的

70 %

～

80 % ,

重量分数的

80 %

～

90 % ,

因此颜料的种类和性

质对涂布纸的物理性能、

光学性能、

印刷性能有着重要

的影响。颜料涂布纸中常用的颜料主要有高岭土

碳

酸钙

(

研磨碳酸钙

沉淀碳酸钙

)

、

钛白粉、

塑料颜料等

它们能够改善涂层表面结构

提高印刷品质量。

优良的涂布用高岭土晶体形状一般为片状六边形

(

图

3) ,

其直径和厚度随剥离方式及生产方式

(

干法或

湿法研磨

)

的不同而变化

一般来说其直径和厚度的比

值

(

径厚比

)

在

∶

到

∶

之间。研磨碳酸钙

( GCC)

粒子

规则性较差

(

图

4) ,

其径厚比小于

∶

1 ,

涂层表面粗糙

性较高

但其表面能较低

具有极佳的流变性

是

收稿日期

:2003 - 09 - 25

作者简介

刘艳新

(1977. 11

～

) ,

女

山东轻工业学院

2001

级硕士

研究生

研究方向

湿部化学与功能纸。

高浓涂料的理想颜料

在欧洲占据主要市场。沉淀碳

酸钙

( PCC)

具有良好的油墨吸收性

且其晶体形状、

粒

度分布宜于控制

在生产中也得到广泛的应用。

合理选用颜料及颜料配比

优化涂层表面结构状

况

(

孔径分布和孔隙体积

) ,

对提高涂布纸的光学性能

和印刷品质量非常关键。孔径分布和孔隙体积的大小

取决于颜料的粒子大小、

粒径分布以及晶体形状等因

素

但它们同时也受到所用的胶粘剂和涂布方式的影

响。

涂布纸的白度和不透明度是指光照射于涂层表面

而产生的一种散射和吸收现象。散射是一种物理现

象

只发生在有不同折射率的物质间的界面上

高岭

土、

碳酸钙和胶粘剂

(

胶乳和淀粉

)

的折射率都在

1. 5

左右

而空气的较低

( R = 1. 0)

。颗粒和孔隙都可以

发生散射

涂布后可以提高纸页的白度及不透明度。

颜料的粒度及粒径分布是决定涂布纸的白度、

不

透明度、

光泽度、

平滑度等的最重要的因素。以瓷土为

例

若需要获得较高的光泽度时

要求瓷土的粒径小于

的应达到

80 %

以上

且最好呈正态分布。若粒径

太小

当小于

0. 25

时

在超级压光机上压光时容易

压黑

;

若需要低的光泽

粒径往往控制在

～

m ,

这

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颜料涂布纸涂层结构与印刷适性之间的关系