原紙對(duì)涂布性能的影響

原紙?jiān)趧蚨取⑽招浴⒑穸取⑺趾痛植诙确矫娴淖兓瘜?duì)涂層特性及其變化有很大影響。涂布量的不均一分布是影響印刷圖像不勻與色斑的重要因素。

1.粗糙度與勻度

在研究配比、勻度和網(wǎng)痕對(duì)涂層定量分布的影響中，發(fā)現(xiàn)含短纖維硬木漿的配料比含長(zhǎng)纖維軟木漿的配料在涂布量上有更大的變化。

勻度對(duì)大規(guī)模涂布量變化有很大影響。由定量、密度和粗糙度變化所造成的原紙網(wǎng)痕可引起涂布量的少量變化。

如涂布量較低(8g/㎡)，當(dāng)原紙較粗糙時(shí)，涂布紙的粗糙度增加，光澤度下降。小規(guī)模涂布量(波長(zhǎng)0.5～1mm)的偏差增加了。大規(guī)模(5-10mm)涂布量的偏差相應(yīng)降低，這可解釋為在不同刮刀壓力下原紙的變形所致。

如果在勻度較差的原紙上施加大量涂料，涂布量波動(dòng)增加(較低的刮刀壓力)，而當(dāng)施加少量涂料時(shí)(較高的刮刀壓力)，勻度較差的原紙對(duì)涂布波動(dòng)并沒(méi)有顯著影響。高刮刀壓力擠壓得紙頁(yè)和涂層更為勻稱;這也進(jìn)一步證實(shí)了涂布時(shí)原紙可壓縮性能的重要性。

原紙的微孔結(jié)構(gòu)取決于所用原料、配比以及打漿程度。網(wǎng)部的紙頁(yè)成形情況決定纖

的Z向分布。在壓榨部，纖維分布就很難改變了。

濕壓榨對(duì)Z向密度分布和微孔分布有很大影響。如果紙頁(yè)在壓區(qū)中是一個(gè)或兩個(gè)方

向脫水(即為一個(gè)或兩個(gè)毛毯結(jié)構(gòu))時(shí)，其分布狀況是不同的，對(duì)著毛毯的紙頁(yè)，表面更多地被壓縮。如果在同一方向兩次脫水，則紙張的微孔結(jié)構(gòu)很可能有明顯的兩面差。

微孔結(jié)構(gòu)對(duì)涂料的毛細(xì)管滲透有很大影響。紙頁(yè)的疏水性內(nèi)施膠有時(shí)可起控制作用。

原紙的粗糙性與原料、濾水強(qiáng)度(網(wǎng)痕)和濕壓榨有關(guān)。在濕壓榨中，在毛毯側(cè)的機(jī)械壓力要適應(yīng)沿毛毯表面結(jié)構(gòu)的紙幅。雖然毛毯結(jié)構(gòu)很平滑，但其結(jié)構(gòu)與紙結(jié)構(gòu)比較起來(lái)仍很粗糙，影響是顯而易見(jiàn)的。

對(duì)規(guī)定涂布量的適宜粗糙度容量，受紙機(jī)壓光機(jī)或半濕壓光機(jī)的控制。壓光輥的局部加熱或冷卻，控制全幅粗糙度。網(wǎng)部與壓榨部的全幅分布應(yīng)該很好，以使壓光機(jī)只需有很小的調(diào)正就可以了。

2.吸收性與纖維變粗

在涂布時(shí)水或涂料中的水分可能以兩種途徑(吸收或擴(kuò)散)滲入原紙中。吸收形式有兩種，即毛細(xì)管吸收或壓力吸收。在系統(tǒng)中沒(méi)有外來(lái)壓力時(shí)，毛細(xì)管吸收是主要的。

吸收速度取決于原紙的微孔結(jié)構(gòu)、涂料液相的表面張力與黏度，以及原紙的表面化學(xué)特性。

在施加涂料與控制涂布量時(shí)，系統(tǒng)中有外來(lái)壓力，滲透水量就取決于液相黏度。微孔尺寸增大，吸收明顯增加。原紙的表面化學(xué)特性作用并不大。

在一項(xiàng)研究中，原紙吸收性隨濕壓榨與打漿程度(增加紙頁(yè)密度和減小微孔尺寸和容積)而下降，光澤度增加了，但粗糙度沒(méi)有改變。

吸收性也隨疏水性施膠而降低，如果原紙是疏松多孔的，對(duì)涂布紙的粗糙度或光澤度沒(méi)有影響，但密實(shí)的原紙則使粗糙度惡化。

涂料的保水性決定水滲入原紙的速度。水與原紙接觸時(shí)間越長(zhǎng)，原紙的纖維粗糙化傾向越大。如果涂料保水性高而涂料量多，纖維更為粗糙化。而且如果滲水速度很快，如涂料量低，纖維變粗(纖維變粗是指纖維膨潤(rùn)變粗而使紙粗糙化的一種現(xiàn)象)可能很嚴(yán)重，但高涂料量則纖維變粗就不那么嚴(yán)重。

這解釋為涂料的快速滲透，降低了流動(dòng)性，使原紙上的底層涂料密實(shí)且降低了纖維變粗現(xiàn)象。施加涂料、刮刀計(jì)量和干燥開始點(diǎn)之間的時(shí)間滯后也很重要。

纖維變粗是一種不可逆轉(zhuǎn)的粗糙度增加，它是因水被吸收到紙內(nèi)而造成。當(dāng)紙張干燥時(shí)，纖維網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)就改變了。

纖維變粗的一些原因如下:

(1)因水引起的纖維潤(rùn)脹;

(2)纖維網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)部應(yīng)力的釋放

(3)纖維結(jié)合鍵的斷開;

(4)被壓平的纖維細(xì)胞壁恢復(fù)到未壓平前的管狀形式。

  在原紙涂布中，涂布覆蓋率與涂布效果上的纖維變粗效應(yīng)，達(dá)不到預(yù)期效果。

在纖維變粗時(shí)，水分首先滲入纖維間的空隙，然后進(jìn)入纖維壁的微孔。纖維發(fā)生潤(rùn)脹、紙頁(yè)的厚度增加。在紙頁(yè)干燥時(shí)，如果厚度的改變不可逆轉(zhuǎn)，纖維就變粗了。紙頁(yè)中內(nèi)應(yīng)力的釋放取決于水的滲入纖維與纖維網(wǎng)絡(luò)、與水的接觸時(shí)間，以及纖維重新鍵接的可能性。如果吸收的水分較多，應(yīng)力釋放也較多。

  機(jī)械木漿纖維被認(rèn)為是在纖維變粗中重要的因素。特別重要的因素是其長(zhǎng)纖維與纖維束的數(shù)量。不同機(jī)械木漿纖維之間的差別很小。

如果使用更多的化學(xué)木漿，纖維變粗現(xiàn)象就較少。化學(xué)漿纖維的結(jié)合比較牢固，牢固的結(jié)構(gòu)可阻止纖維網(wǎng)絡(luò)的變化而又沒(méi)有更多的表面粗糙化。如果有較多的細(xì)小纖維在紙內(nèi)，纖維變粗較輕。細(xì)小纖維增加了結(jié)合力并充填纖維之間的空隙。填料含量的增加由于削弱了纖維的鍵接，加劇了纖維的變粗。

  如果打漿的目的在于機(jī)械木漿的粗大組分，由于纖維束減少和印刷表面的粗糙度，這是有好處的。化學(xué)木漿纖維對(duì)纖維變粗的影響還不為大家所知。雖然化學(xué)木漿是疏水性的且結(jié)合力很牢固，但在紙漿中還有粗大的厚壁纖維，顯然化學(xué)木漿同樣也可影響纖維的變粗。