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与涂布彩喷纸的涂料配方相关的因素

发布时间:2012-11-06 12:31 作者: 天津标签
 

1.彩色喷墨打印机的分类和特点

  彩色喷墨打印机按其机头驱动方式可分为连续式(Continuous)和间歇式(Drop-on-demand)两大类。前者墨滴连续喷出,只以其电位来控制必要的墨滴飞出的方向;后者则只在打印需要时才喷出墨滴,所以又称为按需式喷墨打印。目前,在国内外市场上流行的各种型号的彩色喷墨打印机,大多都采用间歇式喷墨技术。间歇式彩色喷墨打印机按喷墨方式又可分为热泡式(Thermal Bubble)和压电式(Piezoelectric)两种。我们熟识的HP(惠普)、Canon(佳能)和Lexmark(利盟)公司采用的是热泡式技术,而Epson(爱普生)使用的是压电式技术。打印机的工作原理不同,打印墨水的性质也不同,故相应的彩喷纸的涂层配方也不同。
2.彩色喷墨打印墨水的分类和特点
  墨水按色基可分为:染料型墨水——以染料为色基的墨水,色彩鲜艳,但在紫外线照射下会退色,不防水;颜料型墨水——以颜料为色基的墨水,具有较好的耐光、耐水牢度,但色彩表现却不尽人意。
  墨水按溶剂可分为:水性墨水——以水和水溶性的溶剂作为溶解色基的主要成分;油性墨水——以非水溶性的溶剂作为溶解色基的主要成分,主要用于室外产品商标、广告等,具有较好的耐水、耐磨特性。办公用彩喷墨水大多是水性染料墨水,一般由染料、溶剂(水、乙醇)、胶黏剂、添加剂组成。由于彩色喷墨打印墨水的性质不同,相匹配的彩喷纸的涂层配方也就不同。
3.涂布彩喷纸原纸的特点
  原纸是彩喷纸的基础材料,涂布加工可以改善原纸的某些性能,但决不意味着原纸质量无关紧要,相反,涂布原纸的好坏直接影响到涂布加工过程以及彩喷纸的质量。因此,原纸的选择有着严格的要求。要求原纸白度好、匀度好、纸页平滑、厚薄均匀,且具有一定的挺度、紧度和施胶度,强度要好、伸缩率要低。假如原纸为酸性纸,它不仅易返黄发脆,更会使染料分解、退化,降低图像的鲜艳度;如果原纸紧度太小,在涂布过程中,胶黏剂的迁移量就大,难以保证涂料均匀地保留在纸面上。 
4.涂布彩喷纸涂料的各组分的特性和用量
  涂料配方是彩喷纸的核心技术之一。涂布彩喷纸实质是在纸张表面涂上一层具有吸墨性的多孔性颜料或在涂层中能形成多孔性结构的材料,形成一层良好的印墨接受层。吸墨层的涂布溶液主要是由微颗粒的颜料、黏合剂(成膜物质)、分散剂、阳离子固色剂、耐水剂、消泡剂、润滑剂、保水剂、防霉防腐剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、荧光增白剂和增亮剂等混合而成的水溶液构成。
  (1)颜料
  颜料是涂料中的主要组成部分,主要作用是填充、覆盖原纸的粗糙表面,以提高涂布纸的平滑度、白度和不透明度,使纸面达到预期的光泽度,改善油墨吸收性和纸页外观等。颜料主要是一些有吸墨性的多孔性白色矿物或能在涂层中形成多孔性结构的材料,包括二氧化硅(如烟法SiO2、沉淀SiO2、纳米SiO2、胶体SiO2、多孔硅胶等)、瓷土、碳酸钙(重质碳酸钙和轻质碳酸钙)、二氧化钛、氧化铝、碳酸镁、硫酸钡、氧化锌以及高分子树脂等。涂料中颜料的选择很关键,主要考虑的颜料特性有:白度、粒径大小及形状、比表面积、油墨吸收性、液体转移量、吸光系数、散射系数等。据介绍,二氧化硅是这几种颜料中的最佳选择,与碳酸钙混合使用,效果更好。
  (2)胶黏剂
  胶黏剂在涂料中是第二大组成部分,其用量为颜料的30%~50%。胶黏剂在涂料涂布中,作为颜料的载运体,除了将颜料黏结于涂布基材(原纸)外,还在涂料的黏度、流变性、保水性和固化时间等方面起着重要作用。常用的胶黏剂有:聚乙烯醇(PVA)、改性聚乙烯醇、改性淀粉、羧甲基纤维素(CMC)、明胶等。通常选用一种胶黏剂难以达到涂料所要求的性能,选用几种胶黏剂按不同比例配用,发挥各自特点,效果较好。目前,国内外的喷墨打印纸的胶黏剂多以PVA为主,有的同时配用少量的淀粉。
  (3)其他微量助剂
  为了获得高质量的彩喷纸和高质量的打印效果,达到改善涂布工艺和满足纸张打印性能及其他物理性能的目的,在涂料中还可添加其他助剂:如分散剂、阳离子固色剂、耐水剂、消泡剂、润滑剂、保水剂、防霉防腐剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、荧光增白剂和增亮剂等。各组分的用量可参考表1。
5.涂布彩喷纸的涂布工艺
  生产彩喷纸的关键技术是涂料配方和涂布工艺,因此,涂布工艺的选择至关重要。用于涂布的涂料,必须具备良好的涂布适应性和适印性。
  造纸的工艺流程一般由制浆段、抄纸段、涂布段和加工段4个主要环节组成。彩喷纸涂布的生产工艺流程如下。
  选择原纸-制备涂料-涂布机涂布-干燥-压光或表面整理-分切或复卷涂布方式主要分为辊式、气刀和刮刀3种。涂料涂布在原纸表面后,不能像非涂布纸那样直接用烘缸进行干燥,一般应采用红外线干燥或热风干燥,或采用这些干燥方式干燥到一定程度后,再用烘缸进行接触干燥。涂布加工后的纸张表面还存在大量细微的凹凸不平的地方,不能满足印刷所要求的平滑度,同时也不具有光泽度。因此必须进行表面压光处理,最常用的压光方法为超级压光。无光彩喷纸则不需要进行超级压光,只进行轻微的压光即可。
  随着彩色喷墨打印技术被广泛应用,彩喷纸将得到越来越广泛的应用。但影响彩喷纸的因素众多,涂料配方的研制可以说是一个系统工程,而且国内的生产技术薄弱,我们应立足国内,借鉴国外的先进生产经验,研制出质优价廉的彩喷纸来代替国外进口纸张。
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