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原纸对无碳复写纸质量的影响

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原纸对无碳复写纸质量的影响

发布日期:2021-05-18 作者: 点击:

无碳复写纸又称力敏复写纸、压敏记录纸或NCR纸,是1954年由美国NCR(National Cash Register)公司发明,经过几十年的不断发展和改进,目前生产技术已相当成熟。无碳复写纸又是一种涂布加工纸。无碳复写纸因其不需要在纸与纸之间加入涂炭纸,可直接复写、直接显色的功能和具有污染小、使用方便等特点,其使用越来越广泛。   

    我国无碳复写纸生产线自1984年首次引进以来,现已有超过40条的生产线,年产量超过24万t。国内对无碳复写纸的年需求量也已达到20~25万t,比前几年翻了一番,产品质量较好的生产厂家已出现供不应求的情况。本文将从生产无碳复写纸的原纸方面进行分析,探讨原纸因素对无碳复写纸产品质量的影响。


无碳复写纸


  1  无碳复写纸的基本特性
    无碳复写纸从显色方面,可分为它显色(Contained)和自显色又称SC纸(Self Contained)两种,其中用得Z多的为它显色无碳复写纸。从显色的颜色方面,可分为黑色、蓝色、红色、紫色等,其中用得Z多的为黑色和蓝色。从结构方面,可分为上页纸或称CB纸(Coated Back Paper),中页纸或称CFB纸(Coated Front & Back Paper)和下页纸或称CF纸(Coated Front Paper)。从品种方面,可分为平板纸和卷筒纸。从外观方面,可分为白色、红色、黄色、蓝色、绿色等。无碳复写纸配联由上页纸和下页纸组成,要想得到更多联数的副本,只需在上页纸和下页纸之间插入多份中页纸即可。


  2  无碳复写纸质量的影响因素  
    评价无碳复写纸质量的性能指标主要为:(1)多联复写的清晰度(Z直观);(2)显色灵敏度;(3)显色速度;(4)耐光性;(5)污染性;(6)翘曲性;(7)外观性等。影响这些性能的因素很多,本文仅讨论原纸性能对无碳复写纸质量的影响。


  2.1  原纸均一性的影响   

    原纸的均一性指的是纵横向上的定量、厚度、水份、纤维组织、平滑度等的均一程度。原纸均一性的好坏将直接影响无碳复写纸的涂布加工过程以及产品的质量,均一性差的原纸,会造成涂布后涂布量不均,干燥不均,变形不一致,Z终影响产品的使用。因此均一性差的原纸生产的无碳复写纸多数以平板纸、不能以卷筒纸产品出售。目前国内评价无碳复写纸产品质量的好坏(是高档还是低档),Z直观的是涂布纸的外观质量,采用进口(指日本北海道或大昭和)或国内少数生产厂家如冠龙、寿光、金华盛等生产的原纸涂布的产品,通常认为是高档产品,国产其它原纸涂布的为低档原纸,这是因为进口原纸的均一性比国产原纸(除冠龙、寿光、金华盛)好(见表一)。当然综合评价无碳复写纸的产品质量除原纸因素外,还必须考虑涂布的软、硬件技术。   

用于无碳复写纸生产的原纸定量多数在35~80g/m2,厚度范围在45~100μm之间,目前用得Z多的原纸定量是40g/m2。原纸定量与厚度对多联显色有直接的影响,相同定量不同厚度的原纸,相同联数的显色效果就不一样。如40g/m2国产原纸(除湛江冠龙、苏州金华盛、山东寿光外)的厚度普遍比日本进口的40g/m2原纸厚10%~15%,这样在相同涂布量的情况下,国产原纸生产的无碳复写纸多联显色效果必然比相同定量的进口原纸生产的差。


  2.2  原纸透气度的影响   

    有人认为用于无碳复写纸原纸的透气度在100~150mL/min比较适合,但实际上,透气度在100~150mL/min范围的原纸,尤其是国产低档原纸,对解决因单面涂布产生的翘曲质量纸病是十分困难的,相当部分厂家不得不采用背面涂胶或涂水的方式来解决,有的厂家由于涂布机的先天不足,不能直接在涂布上增加涂水与涂胶设备,不得不采取再涂布的方式来解决。但凡质量好的原纸,如有“纸王”之称的日本北海道原纸或山东寿光、湛江冠龙的原纸,其透气度基本上在200~400mL/min范围,单面涂布后并不需要进行特别的背涂处理(涂胶或涂水),只需在非涂布面喷雾少量蒸汽就可以达到翘曲质量指标要求(国家标准A等)。在实际生产中,透气度在350~550mL/min的原纸,其涂中页纸后亦没有产生不良的影响(如发生正反两面涂料的渗透而自显色,干燥不均等),高透气度的原纸对涂布纸翘曲质量纸病的解决是有帮助的。

  2.3  原纸的收缩性和孔洞的影响   

    用于无碳复写纸生产的原纸伸缩率一般要求不大于3.0%,不能存在孔洞。原纸的伸缩率过大除会对涂布后纸的后加工造成困难外,还会影响Z终产品的使用,如印好的上下联表格错位等。另外从理论上,纸的伸缩率过大,涂布干燥时会引起涂层特别是微胶囊涂层的破坏,干燥收缩产生的内应力会引起部分微胶囊移位破裂,无色染料流出而发色。但在实际生产中由于这种情况造成显色的质量纸病不多。用于无碳复写纸生产的原纸,针孔是不允许存在的,但实际上涂布原纸中都存在不少针孔,涂布后并没有发现这些针孔会渗透涂料,影响产品质量,这可能是原纸生产时经过表面施胶后,针孔被胶料所覆盖住的原因。当然用于无碳复写纸生产的原纸Z忌的就是涂布原纸存在孔洞,孔洞的存在会使涂料穿过孔洞到纸的另一面造成显色。经粗略统计,一捆40g/m2原纸(长度10000~12000m)如存在孔洞,那么该捆原纸涂中纸后,造成的损失就大于0.20%。原纸孔洞越大,涂布造成的损失也就越大。


  2.4  原纸表面强度和灰分的影响
    无碳复写纸的掉粉掉毛除与涂料配方有关外,与涂布原纸表面强度和灰分也有直接的关系。在相同涂料配方下,表面强度高和灰分低的原纸涂布后掉粉掉毛现象与表面强度低和灰分高的原纸明显不一样。前者掉粉掉毛现象少,后者掉粉掉毛现象严重,原纸及涂布纸表面强度高低通常以拉毛速度的大小来衡量。进口原纸(日本)的拉毛速度在2.08~2.61m/s范围,灰分在5%左右,国产原纸(不含冠龙、寿光等)的拉毛速度在1.06~1.20m/s范围,灰分在10%左右,涂布后(CF纸)拉毛速度分别为1.29~1.61m/s和0.61~0.84m/s。要想改善国产原纸涂布后的掉粉掉毛问题,通常是提高涂料配方中胶粘剂的用量,但是胶粘剂用量的提高,势必影响无碳复写纸显色效果。因此用于无碳复写纸生产的原纸应尽可能使用高表面强度和低灰分的原纸。

  2.5  原纸平滑度的影响   

    原纸平滑度的高低,将直接影响产品的质量,影响产品的印刷。对涂布机无配压光设备的影响更大。平滑度高的原纸,经涂布后产品的平滑度亦高,对印刷的适应性也好。如平滑度大于50s和低于30s的原纸,涂CF再经压光平滑度可提高50%以上,但涂CB后(不能经压光设备),前者平滑度一般在16~19s,后者的平滑度一般在9~12s,手感明显粗糙。平滑度低的原纸,涂布后涂料在纸中分布的均匀性较差,涂布产品的显色密度较低。另外,平滑度低的产品,表面粗糙,耐磨擦性较差,产品较易产生污染。一般要求生产无碳复写纸原纸的平滑度正面应大于50s,正反差不大于20%。


    2.6  原纸施胶度与吸水性的影响   

    原纸的施胶度与吸水性息息相关,施胶度高的原纸,吸水性低,施胶度低的原纸,吸水性高。通常用于无碳复写纸涂布的原纸,施胶度要求在1.0~2.0mm(划线法),吸水性在15~20 g/m2(Cobb60),进口原纸的施胶度一般在2.0mm,吸水性在16g/m2左右,所以涂布后涂布量较适中;而国产低档原纸的施胶度基本在1.0mm左右,吸水性大于20g/m2。施胶度低、吸水性大的原纸,涂布量大,涂布后纸容易变形,涂布成本也较高,纸的污染性也较严重。


  2.7  原纸抗张强度和表面pH值的影响   

    原纸的抗张强度有纵向和横向之分,有干抗张强度和湿抗张强度。原纸的抗张强度尤其是纵向抗张强度,主要影响无碳复写纸的涂布,抗张强度高的原纸涂布损失少,反之,涂布损失就大。一般用于无碳复写纸生产的原纸干抗张强度要求不小于2.0kN/m,湿抗张强度为干抗张强度的8%~10%。
  
    原纸表面pH值Z好在中性范围,表面pH低的纸,纸质脆,易返黄;另外由于微胶囊的囊壁不是绝对没有渗透性的,pH值较低的纸,五色染料渗透出来会发生发蓝现象。


  2.8  原纸松紧度的影响   

    原纸的松紧度主要影响涂布纸的涂布。松紧不一致的纸,紧度大的一边上料困难,会造成全幅上料不均匀,产生色斑(生产色纸时),严重时还会造成部分位置不能上料,引起漏涂。漏涂对无碳复写纸来说是一种严重的质量纸病,是绝不允许的。因此用于无碳复写纸的涂布原纸要求全幅松紧应一致。


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