1、第一章加工紙概論紙加工原理與技術(shù)加工紙與特種紙加工紙工藝學(xué)陸趙情第一章加工紙概論內(nèi)容介紹第一章加工紙概論主要參考文獻(xiàn)第一章加工紙概論第一章 加工紙概論第一章加工紙概論1氫鍵賦予紙的強(qiáng)度2植物纖維交織形成的紙頁平滑度，光澤度3多孔性結(jié)構(gòu)透氣性好，吸收性好，氣密性差4易吸濕易潤脹，尺寸穩(wěn)定性差5易老化易燃第一節(jié)第一節(jié) 加工紙、特種紙的定義及加工紙、特種紙的定義及紙加工的目的紙加工的目的第一章加工紙概論1 1、加工紙、加工紙根據(jù)所要求的特性對原紙做某種加工或與其他材料復(fù)合所得到的紙種。2 2、特種紙、特種紙除普通紙外，用于其他特殊用途的紙種。3 3、功能紙、功能紙經(jīng)過加工處理，被賦予新的功能的紙種。

2、 機(jī)械、熱、電、光等。加工紙 由植物纖維直接抄造完成的紙。特種紙 普通紙。包括經(jīng)過特殊加工的高級文化（銅板紙，印刷涂布紙）用紙和包裝用紙(高光澤玻璃卡紙)第一章加工紙概論加工紙，功能紙及特種紙含義有區(qū)別，有涵蓋。加工紙是從原紙的后加工處理角度命名的。功能紙是著重強(qiáng)調(diào)加工后的紙是否被賦予了新的功能。強(qiáng)調(diào)紙的功能性。特種紙是從原紙經(jīng)加工后從其用途的角度命名的。強(qiáng)調(diào)紙的特殊用途。一般：加工紙多屬于特種紙和功能紙。微涂加工后的微涂紙、機(jī)械起皺加工后的衛(wèi)生紙微涂加工后的微涂紙、機(jī)械起皺加工后的衛(wèi)生紙 - 屬普通紙屬普通紙而未經(jīng)加工的電容器紙、半透明紙而未經(jīng)加工的電容器紙、半透明紙 - 屬特種紙屬特種紙

3、第一章加工紙概論涂布加工紙：采用各種涂料對原紙表面進(jìn)行涂布加工所得的紙種。變性加工紙：原紙受化學(xué)藥劑作用而顯著改變性質(zhì)的紙種。復(fù)合加工紙：經(jīng)過層合和裱糊作業(yè)而使原紙與其它薄膜材料貼合起來所得的紙種。浸漬加工紙：原紙經(jīng)過液體物料浸漬所得到的加工紙。機(jī)械加工紙：原紙經(jīng)過軋花，磨光等機(jī)械加工所得到的紙種。第一節(jié)第一節(jié) 加工紙和特種紙的分類加工紙和特種紙的分類第一章加工紙概論 信息用紙 工業(yè)用紙 建筑用紙 20種商品化功能紙（舉例）第一章加工紙概論1、紙的加工可以改善紙的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量，提高紙的性能和品級。70%以上的印刷紙經(jīng)過涂布加工。60%以上的白板紙是經(jīng)過涂布加工的2、大多數(shù)紙種屬加工紙和特

4、種紙，應(yīng)用于各個領(lǐng)域； 航空航天、電器、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥。3、使用價值高，附加值高，技術(shù)含量高。第一章加工紙概論第一節(jié)加工紙工業(yè)的發(fā)展第一節(jié)加工紙工業(yè)的發(fā)展第一章加工紙概論第一章加工紙概論第一章加工紙概論第一章加工紙概論第一章加工紙概論第二章 顏料涂布加工紙第一章加工紙概論第一節(jié) 概述第一章加工紙概論第一章加工紙概論第一章加工紙概論第一章加工紙概論第一章加工紙概論1 1、印刷涂料紙的表面結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、印刷涂料紙的表面結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)涂層結(jié)構(gòu)： 表面形狀，內(nèi)部的微觀與宏觀組織 原紙涂層界面特性。 影響因素：表面結(jié)構(gòu) 表面粗度涂層內(nèi)在的性質(zhì)。印刷粗度一種功能性質(zhì),只有在印刷過程中顯現(xiàn)出來。（決定轉(zhuǎn)印圓筒

5、上印刷底版與紙張的印刷接觸程度，印品的逼真度和轉(zhuǎn)印的難易程度。）表面粗度大，油墨膜轉(zhuǎn)印困難導(dǎo)致網(wǎng)目點(diǎn)輪廓破壞及蹭臟等質(zhì)量問題。表面粗度（印刷粗度）油墨膜厚度印品質(zhì)量通常用平滑度反映表面粗度反映涂層與油墨膜接觸程度。平滑度高印品文字和線條清晰細(xì)膩。富有美感和立體感宏觀平滑度：由原紙性質(zhì)決定。微觀平滑度：由顏料的種類、晶形及粒度分布等決定。第一章加工紙概論第一章加工紙概論2 2、紙張涂層的機(jī)械性質(zhì)、紙張涂層的機(jī)械性質(zhì)包括拉毛性質(zhì)、可壓縮性、挺度 干拉毛強(qiáng)度（膠、凸版印刷） 拉毛強(qiáng)度印刷表面強(qiáng)度。拉毛速度：指在印刷過程中油墨施于紙面的外向張力大于紙內(nèi)聚力，造成紙面開始拉毛時的印刷速度。剝離力印刷過程

6、中，紙張?jiān)谟湍扯取⒂∷毫陀∷⑺俣鹊葪l件作用下，油墨膜在印版與紙面間分離時，產(chǎn)生一種力稱之。 印刷速度 油墨粘度 剝離力 紙面粗糙度 油墨膜厚度 剝離力濕拉毛強(qiáng)度（平板印刷）表面層的可壓縮性（凹、凸版）第一章加工紙概論掉毛掉粉涂層顏料粒子間結(jié)合力或顏料粒子與紙頁纖維間的結(jié)合強(qiáng)度小于剝離力時，涂料粒子或細(xì)小纖維就會被油墨膜粘下來，這種現(xiàn)象稱為掉毛掉粉。 表現(xiàn)開始，印品表面有斑點(diǎn) 印版逐漸被顏料粒子和細(xì)小纖維堵塞而無法正常印刷 糊版?？蓧嚎s性（松厚度）紙頁接受印刷壓印時的可壓縮程度，決定印版與紙面均勻接觸程度。影響機(jī)械性質(zhì)的因素：顏料及膠粘劑的空間分布及顏料膠粘劑的界面性質(zhì)。第一章加工紙概論3

7、 3、印刷涂料紙的光學(xué)性質(zhì)、印刷涂料紙的光學(xué)性質(zhì) 光澤度：紙張表面鏡面反射的性質(zhì)。光澤度：紙張表面鏡面反射的性質(zhì)。印刷光澤度：指紙面經(jīng)油墨印刷后印刷面所呈現(xiàn)油墨膜印刷光澤度：指紙面經(jīng)油墨印刷后印刷面所呈現(xiàn)油墨膜光澤度的大小光澤度的大小印刷不透明度：指樣經(jīng)黑色油墨印刷后，印區(qū)反面與印刷不透明度：指樣經(jīng)黑色油墨印刷后，印區(qū)反面與未印區(qū)反面的反射率之比。未印區(qū)反面的反射率之比。劉驊等劉驊等. .談涂布紙和紙板光澤度談涂布紙和紙板光澤度. . 紙和造紙紙和造紙.2001.2001年年7 7月第月第4 4期期 影響因素影響因素顏料性質(zhì)，膠粘劑種類和用量。壓光條件顏料性質(zhì)，膠粘劑種類和用量。壓光條件顏料性

8、質(zhì)：粒度（最佳光散射）、形成最佳尺寸的孔隙，顏料性質(zhì)：粒度（最佳光散射）、形成最佳尺寸的孔隙，且均勻分布且均勻分布最大的光學(xué)效果。最大的光學(xué)效果。第一章加工紙概論4 4、印刷涂料紙的油墨吸收性、印刷涂料紙的油墨吸收性最重要的印刷適性。最重要的印刷適性。 （決定圖文再現(xiàn)性的主要因素，取決于涂層的油墨轉(zhuǎn)移和吸收性。（決定圖文再現(xiàn)性的主要因素，取決于涂層的油墨轉(zhuǎn)移和吸收性。油墨的吸收性油墨的吸收性涂層對油墨的吸收能力或油墨對涂料層的滲透能力涂層對油墨的吸收能力或油墨對涂料層的滲透能力涂料中膠粘劑均勻分布且適當(dāng)遷移涂料中膠粘劑均勻分布且適當(dāng)遷移顏料體積濃度、顏料種類顏料體積濃度、顏料種類影影響油墨保留

9、或油墨吸收。（印刷適性最重要的性質(zhì)）。響油墨保留或油墨吸收。（印刷適性最重要的性質(zhì)）。 涂料層疏松、顏料體積濃度小、油墨的吸收性提高、油墨大部分被吸涂料層疏松、顏料體積濃度小、油墨的吸收性提高、油墨大部分被吸入涂層入涂層印刷光澤度降低。反之則相反，油墨干燥速度慢印刷光澤度降低。反之則相反，油墨干燥速度慢“粘臟粘臟”現(xiàn)象，中性或微酸性涂布層干燥較慢，微堿性則干燥較快?，F(xiàn)象，中性或微酸性涂布層干燥較慢，微堿性則干燥較快。改善油墨吸收性的措施：改善油墨吸收性的措施：（l l）增加涂料中整飾性好的合成膠乳的配比；）增加涂料中整飾性好的合成膠乳的配比；（2 2）增加涂料中親油性好的碳酸鈣顏料的配比；）增

10、加涂料中親油性好的碳酸鈣顏料的配比；（3 3）涂層應(yīng)具有較高的）涂層應(yīng)具有較高的PHPH值（堿性范圍），以利于油墨干燥；值（堿性范圍），以利于油墨干燥；（4 4）在干燥階段干燥溫度應(yīng)逐步提高，過強(qiáng)干燥會引起膠粘劑過多地）在干燥階段干燥溫度應(yīng)逐步提高，過強(qiáng)干燥會引起膠粘劑過多地向涂層表面遷移，使向涂層表面遷移，使K KN N減小，墨吸收性惡化；減小，墨吸收性惡化；（5 5）選擇適宜的壓光壓力和溫度，過高的壓力和溫度使涂層孔隙度減）選擇適宜的壓光壓力和溫度，過高的壓力和溫度使涂層孔隙度減小，相應(yīng)降低油墨吸收性。小，相應(yīng)降低油墨吸收性。第一章加工紙概論（三）顏料涂布紙的基本生產(chǎn)流程（三）顏料涂布紙的

11、基本生產(chǎn)流程備料備料涂料液制備涂料液制備涂布機(jī)涂布涂布機(jī)涂布干燥干燥壓光等表面整飾壓光等表面整飾完成作業(yè)完成作業(yè)入庫入庫 涂布過程涂布過程 紙紙多孔性片狀基材，表面凹凸不平多孔性片狀基材，表面凹凸不平（涂布）潤濕原紙（涂布）潤濕原紙涂料浸涂料浸入原紙表層，與纖維交織形成交織固著層入原紙表層，與纖維交織形成交織固著層填充纖維空間填充纖維空間牢固的粘牢固的粘附附 影響因素影響因素原紙質(zhì)量，顏料品質(zhì)，白度，分散度，化學(xué)輔助劑及膠粘原紙質(zhì)量，顏料品質(zhì)，白度，分散度，化學(xué)輔助劑及膠粘劑的選用，涂布技術(shù)，干燥條件。劑的選用，涂布技術(shù)，干燥條件。第一章加工紙概論（四）顏料涂布紙的發(fā)展概況（四）顏料涂布紙的發(fā)

12、展概況1850年，顏料涂布紙出現(xiàn)，（高嶺土）手工刷涂，壓光。 單面涂 1890年，第一臺刷式涂布機(jī)出現(xiàn)，“掛桿”式干燥系統(tǒng) 20世紀(jì)30年代 輥式涂布代替刷式涂布，強(qiáng)制熱風(fēng)干燥。兩面涂 1931年 出現(xiàn)機(jī)內(nèi)涂布 烘缸干燥，適應(yīng)四色套印。1936年 氣刀涂布機(jī)專利 毛刷1945年 拖刀涂布專利 上料方式輥式，涌泉式，噴射式 輥涂車速 300min 8001000min 900min 302 氣刀 掛桿式干燥 拖刀 強(qiáng)制熱風(fēng)干燥 刮刀比爾 烘缸干燥 硬 軟 棒 短停留 氣浮式熱風(fēng)干燥 遠(yuǎn)紅外干燥 高速噴氣熱風(fēng)烘缸干燥 高頻干燥第一章加工紙概論第二節(jié)第二節(jié) 顏料涂布紙的原料顏料涂布紙的原料“低質(zhì)量的

13、原紙很難獲得高質(zhì)量的涂布紙”。要求適當(dāng)?shù)奈锢韽?qiáng)度； 使涂料在原紙表面能形成均勻的涂層,獲得良好的性能(勻度)；最少的涂料,獲得合乎要求的,最均勻的涂布紙； 最少的膠粘劑,獲得良好的紙頁與涂層間的結(jié)合；第一章加工紙概論1、涂布紙的種類、質(zhì)量要求和涂布加工條件原紙的漿料配比KP木漿、機(jī)木漿、TMP、棉漿、脫墨漿、草葦漿第一章加工紙概論2、常見的漿料配比（1）針葉木-闊葉木 (30%) (70%) 強(qiáng)度 勻度,平滑（2） 草漿雜細(xì)胞多；半纖維含量高 影響強(qiáng)度,吸收性,膠粘劑向紙內(nèi)遷移,印刷表面強(qiáng)度低。 配比30%（3）棉漿: 提高耐折度第一章加工紙概論1、打漿 （1）影響原紙強(qiáng)度、原紙印刷表面強(qiáng)度、

14、緊度、吸收性。（2）打漿方式:輕度或中等程度打漿(適當(dāng)切短,適當(dāng)細(xì)纖維化)第一章加工紙概論2、原紙的施膠（1）施膠-調(diào)節(jié)原紙的吸收性質(zhì) 施膠度過大-吸收性下降,涂料對紙頁的滲透(吸附)下降-涂布時,兩面濕度差增大-卷曲、褶子。 （2）刮刀涂布:(固含量高.膠粘劑遷移少) 原紙-輕施膠 （3）氣刀涂布:(固含量低. 膠粘劑遷移量大) 原紙-中度施膠 （4）表面施膠-表面強(qiáng)度、減少膠粘劑的遷移改性淀粉為主，聚乙烯醇為輔。第一章加工紙概論3、原紙的加填（1）提高白度，不透明度；（2）原紙強(qiáng)度，表面強(qiáng)度下降，(加填量越大)掉毛掉粉；（3）515的加填量；（4）填料要求:白度高.粒度細(xì)而均勻，(較大顆粒

15、易脫落)。第一章加工紙概論4、原紙的均一性和整飾度 （1）均一性-橫幅定量、勻度、厚度、水分、纖維組織等的均一程度。（2）原紙的整飾度 -紙頁的平整性和合適表面粗糙度。（3）原紙的整飾度 -紙頁的平整性和合適表面粗糙度。注意：注意：在生產(chǎn)時要加強(qiáng)濕部整飾，不要求干部有過高的整飾。第一章加工紙概論 1、涂布時、 超級壓光,軟壓光 要求原紙有較高的機(jī)械強(qiáng)度。印刷時否則易產(chǎn)生斷頭(裂口)。2、 表面強(qiáng)度- 原紙表面纖維與內(nèi)部纖維的結(jié)合程度低高剪切力將拉出表面層的細(xì)小纖維和填料-掉毛掉粉；停留積聚在刮刀刀刃上造成涂布條痕；高: 能適應(yīng)高速印刷、高壓力及油墨高粘度的要求，則涂布紙印刷性能好。 隨刮落的涂

16、料回流到涂料工作站，影響涂料質(zhì)量。第一章加工紙概論 1、白度 影響油墨顏色的色相、亮度和純度,即上墨部分和不上墨部分的反差。2、不透明度 決定印刷時是否透印 (對雙面印刷、LWC)重要經(jīng)驗(yàn): 白度低，涂上高白度的涂料，超壓后,涂層白度低于涂料白度。 原紙的白度盡量接近或超過涂料的白度。第一章加工紙概論1、影響原紙的吸收性和涂料的滲透性；2、影響涂布后紙的干燥速度和涂布紙質(zhì)量；3、影響油墨的吸收能力。 510-增加纖維的任性，有助于防止原紙?jiān)谕坎歼^程終斷裂，防止原紙纖維因摩擦而折斷掉落，混入涂料中。1、孔眼：涂料透過原紙粘在背輥上-涂布量發(fā)生變化-斷紙。2、硬雜質(zhì)：損傷刮刀斑點(diǎn)、刮刀痕跡。第一章

17、加工紙概論1、作用 （1）填充、覆蓋原紙凸凹不平的表面，改善平滑度和光澤度。 （2）提高紙的白度和不透明度。 （4）使印刷獲得良好的印刷效果。 （3）使紙頁表面具有均勻良好的油墨吸收性。2、要求 （1）白度高且不透明性要好，具有較強(qiáng)的覆蓋能力，涂布后能提高涂布紙的白度和不透明度。第一章加工紙概論 （2）顏料粒子形狀要符合涂布要求，粒度要適當(dāng)。要求六角片狀的高嶺土涂料易形成白度、平滑度、光澤度高的涂層；六角片狀和球狀顏料制得的涂料流動性好；球形和菱柱狀體互相連鎖的顏料粒子易形成多孔性涂層，油墨吸收性良好。針狀體顏料制得的涂料流動性不好;粒徑不同，制得的涂料性質(zhì)及涂布紙表面特性各不相同：粒徑不同，

18、制得的涂料性質(zhì)及涂布紙表面特性各不相同： 粒徑小的顏料能提高白度、平滑度和光澤度； 粒徑過小涂層在超壓后易發(fā)黑；涂料粘度增大，流動性差;粒度小膠粘劑用量也會增大。 第一章加工紙概論 （3）顏料的分散性要好（易分散于水中，分散劑用量少，易制成高固低粘、流動性和穩(wěn)定性好的涂料）。 （4）化學(xué)穩(wěn)定性和相容性要好。 （6）資源豐富，價格低廉。 （5）耐磨性要低，減小對涂布設(shè)備和印刷版的磨損。第一章加工紙概論常用顏料：高嶺土、碳酸鈣、硫酸鋇、緞白、二氧化鈦、氫氧化鋁、滑石粉、氧化鋅、鋅鋇白、硫酸鈣、亞硫酸鈣、硅藻土合成樹脂顏料：聚苯乙烯樹脂、尿素樹脂顏料性質(zhì)：表211、高嶺土:瓷土“中國黏土”（1）高嶺

19、土的成分、結(jié)構(gòu)形態(tài)和性質(zhì)江西景德鎮(zhèn)“高嶺土”“含水硅酸鹽”產(chǎn)地、地質(zhì)及風(fēng)化程度不同，組成和性質(zhì)不同Al2O3和SiO2 的比例接近1：2，高嶺土懸浮液pH值5.09.0，酸性高嶺土使干酪素、豆酪素等蛋白質(zhì)膠粘劑增稠而降低流動性。蘇州高嶺土、巴西、英國、美國高嶺土第一章加工紙概論（2）高嶺土粒度對涂層質(zhì)量的影響 涂布用高嶺土的粒度：0.130m，其中小于2m，占7090 ；10m占5。粒子大小：決定不透明度、白度、油墨吸收性、膠粘劑用量等，還影響壓光性能。 0.25m，壓光時易被壓黑，光澤度增加，但白度下降。 0.10.5m，遮蓋能力最大。 較粗的粒子油墨吸收性好， 較細(xì)的粒子制備成的涂料粘度高

20、，膠粘劑用量大。第一章加工紙概論2、碳酸鈣重質(zhì)碳酸鈣（天然碳酸鈣）輕質(zhì)碳酸鈣（沉淀碳酸鈣）重鈣：石灰石-錘式粉碎機(jī)超細(xì)研磨機(jī)風(fēng)選或水選表面改性處理超細(xì)研磨碳酸鈣 0.52m，2m， 95（干法） 99（濕法）超細(xì)研磨技術(shù)成熟，碳酸鈣質(zhì)量穩(wěn)定，應(yīng)用廣泛。特點(diǎn)：（1）分散劑用量低，聚丙烯酸鈉最佳用量0.2 （2）與高嶺土可配制成固含量為6568的涂料，適用高速刮刀涂布。 配用量20以上時，膠粘劑用量并不增加。 （3）涂料保水值，涂層光澤度和油墨光澤度降低。 水 CO2輕鈣：石灰石生石灰石灰乳碳酸鈣（沉淀）粒、針、紡錘、無定形 0.11.0m。特點(diǎn)：白度高，油墨吸收性好； 與高嶺土混合，改善涂布紙的不透明度和印刷效果 膠粘劑耗用量大，光澤度差，粘度大，很少獨(dú)用。第一章加工紙概論3.硫酸鋇（固定白） 膏狀 5m以下，大于95 粉狀 HCl Na2SO4 碳酸鋇礦石BaCl2- Na2SO4(白色膏狀沉淀)特點(diǎn)：（1）（與高嶺土比較）白度高、涂層整飾度高（平滑度、柔軟、光亮） （2）耐酸、耐堿、穩(wěn)定 與其它顏料適應(yīng)性好，易分散（六偏磷酸鈉） （3）膠粘劑用