时虽经压光
,
成纸的光泽度也不会很高 。
以前存在一种误区
,
认为颜料的粒子越小
,
涂布纸
白度 、
光泽度越高
,
但近来研究表明
,
当粒子直径小于
0. 15
μ
m
时
,
光就会绕过粒子
,
散射降低
,
反而透明
,
因
此工程颜料是目前颜料的发展趋势
,
它通过调节颜料
的粒度分布
,
改善和提高纸张的光学和印后性能 。
颜料的晶体形状对涂布纸的性能也有着重要影
响 。对涂料印刷纸而言
,
片状
(
层状
)
结构的颜料配制
成的涂料流动性 、
分散性都较之其它形状的好
,
从而对
表面覆盖和油墨接受也有利 。从实验中发现
,
规则六
角形片状瓷土经压光后
,
紧密有序地排列于纸面
,
涂层
表面平滑细腻
,
表面粗糙性好
;
但加入研磨碳酸钙以
后
,
由于碳酸钙为无规则粒子
,
打破了瓷土粒子平整有
序的排列
,
使涂层表面粗糙性变差
,
孔隙率变大
,
油墨
吸收性增加
,
因而涂层表面平滑性降低
,
从而影响了涂
布纸光泽度及印刷光泽度 。
图
5
是晶形不同的瓷土涂布量对成纸光泽度的影
响 。从图中可以看出涂布量较低时
(
小于
10g/ m
2
) ,
粒
度大的片状瓷土有较高的光泽
,
这是因为片状粒子渗
入纸的空隙较浅
,
因此形成较好的涂层表面
(
图
6)
。
随着涂布量的升高
,
当大于
10g/ m
2
时
,
精细瓷土的光
泽度比片状瓷土的光泽增长的幅度大
,
尤其在涂布量
高达
20g/ m
2
时
,
其光泽度比片状瓷土的高将近
10 % ,
这可能是由于精细瓷土颗粒先填充原纸表面孔隙
,
继
而在表面形成一层非常细腻平滑的涂层表面 。这就是
为什么涂布加工时首先要用粒度较大的颜料进行底
涂
,
然后用粒度较小的颜料进行面涂的原因 。
图
5
不同瓷土的涂布量对光泽度的影响
图
6
颜料的形状和大小对原纸覆盖性的影响
2
涂层孔隙结构和油墨干燥速率的关系
涂布纸的孔隙结构可通过压汞仪来测定 。利用孔
隙中水银的体积与压力之间的函数关系
,
可得到孔半
径的分布曲线
,
比较小的孔径需要高的压力
,
再利用数
学曲线拟合函数把涂层和原纸的孔径区别开来
,
从而
得到涂层孔隙的孔径体积和大小
,
这对研究涂层的表
面特性及油墨在涂层表面的作用是非常重要的 。
油墨干燥速率与涂层孔隙的大小和体积有关
,
图
7
为油墨干燥速率与涂层平均孔径大小之间的关系
,
从中可以看出细密的孔眼能使油墨快速干燥 。将图
7
中的数据再次处理并进行作图
,
使干燥速率与单个孔
隙对应
,
发现大的孔隙可使油墨快速干燥
(
图
8)
。从
中可以看出细密的孔眼比大的孔眼多
,
对颜料涂层来
说孔眼的数量通常决定着油墨的干燥过程 。
图
7
油墨在涂布纸上的固着速率对涂层孔隙大小的曲线
图
8
油墨进入涂布纸的固着速率
3
油墨干燥速率与印刷光泽的关系
印刷光泽度是指纸张经油墨印刷后
,
表面墨膜光
泽度的大小
,
它是衡量印刷品质量的重要指标之一
,
纸
面涂布后
,
平滑度明显提高
,
就为精细网点的印刷创造
了条件 。因涂层微孔比纤维层微孔小得多
,
显著降低
了纸面的吸墨性
,
致使油墨印在纸面后
,
液态的连结料
未大量渗入纸内之前
,
便经流平后固化成膜
,
纸面平
,
墨膜更平
,
这就具有了良好的印刷光泽度 。油墨的干
燥速率直接影响着印刷光泽度
,
油墨干燥速率过快
,
油
墨粒子沉积于纸面
,
墨膜粗糙
,
导致印刷平滑性 、
光泽
度较差
;
油墨干燥速率过慢又会引起糊版
,
因此必须合
理控制孔隙体积
,
控制油墨干燥速率 。
有两种解释来说明快的油墨干燥速率可引起低的
印刷光泽
,
第一
,
油墨印在纸页后快速固着
,
在压区剥
离过程中形成油墨墨丝
,
此时它还来不及流平
,
从而导
致墨膜粗糙
,
印刷光泽低 。第二种是印刷后油墨在整
个涂层表面分布
,
因为涂层孔隙太小
,
大量油墨粒子残
留在涂层表面
,
不能渗入纸内 。然而连结料和一些低
黏度的树脂能够进入涂层
,
使油墨快速干燥 。现已发
现在快速油墨干燥的纸中
,
涂层中含有大部分连结料
,
且这些涂层表面光泽度都较低 。
从中我们可以看出
,
涂层表面结构
(
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2004 年 第 2 期
《黑 龙 江 造 纸》
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