,单击此处编辑母版标题样式,*,第,一,章,加工纸概论,纸加工原理与技术加工纸与特种纸加工纸工艺学,纸加工原理与技术加工纸与特种纸加工纸工艺学,1,内容介绍,共有五章,第一章 加工纸概论,第二章 颜料涂布加工纸,第三章 特种涂布加工纸,第四章 其他加工纸,第五章 涂布白板纸,内容介绍共有五章,2,主要参考文献,制浆造纸手册.第十一分册.加工纸,J.P.凯西.制浆造纸化学工艺学,纸加工技术,加工纸与非植物纤维纸工艺学,特种纸化学原理及制造,纸加工原理与技术,涂布加工纸技术手册,Paper and Paperboard Converting,Handbook for Pulp&Paper Technologists,The Coating Processes,主要参考文献制浆造纸手册.第十一分册.加工纸,3,第一章 加工纸概论,第一节 加工纸、特种纸的定义及纸加,工的目的,第二节 加工纸和特种纸的分类,第三节 加工纸工业的发展,第一章 加工纸概论第一节 加工纸、特种纸的定义及纸加,4,1氢键赋予纸的强度,2植物纤维交织形成的纸页平滑度，光泽度,3多孔性结构透气性好，吸收性好，气密性差,4易吸湿易润胀，尺寸稳定性差,5易老化易燃,加工处理，赋予纸特殊的性能。,第一节 加工纸、特种纸的定义及纸加工的目的,一、天然植物纤维纸的不足和缺陷,1氢键赋予纸的强度加工处理，赋予纸特殊的性能。第一节,5,二、概念,1、加工纸,根据所要求的特性对原纸做某种加工或与其他材料复合所得到的纸种。,2、特种纸,除普通纸外，用于其他特殊用途的纸种。,3、功能纸,经过加工处理，被赋予新的功能的纸种。,机械、热、电、光等。,加工纸 由植物纤维直接抄造完成的纸。,特种纸 普通纸。包括经过特殊加工的高级文化（铜板纸，印刷涂布纸）用纸和包装用纸(高光泽玻璃卡纸),二、概念1、加工纸根据所要求的特性对原纸做某种加工或与其,6,三、区别与联系,加工纸，功能纸及特种纸含义有区别，有涵盖。,加工纸是从原纸的后加工处理角度命名的。,功能纸是着重强调加工后的纸是否被赋予了新的功能。强调纸的功能性。,特种纸是从原纸经加工后从其用途的角度命名的。强调纸的特殊用途。,一般：加工纸多属于特种纸和功能纸。,微涂加工后的微涂纸、机械起皱加工后的卫生纸,-,属普通纸,而未经加工的电容器纸、半透明纸,-,属特种纸,三、区别与联系加工纸，功能纸及特种纸含义有区别，有涵盖。微涂,7,一、加工纸分类按加工方法,涂布加工纸：,采用各种涂料对原纸表面进行涂布加工所得的纸种。,变性加工纸：,原纸受化学药剂作用而显著改变性质的纸种。,复合加工纸,：经过层合和裱糊作业而使原纸与其它薄膜材料贴合起来所得的纸种。,浸渍加工纸：,原纸经过液体物料浸渍所得到的加工纸。,机械加工纸：,原纸经过轧花，磨光等机械加工所得到的纸种。,第一节 加工纸和特种纸的分类,一、加工纸分类按加工方法涂布加工纸：采用各种涂料对原纸表,8,二、特种纸分类按用途或功能,信息用纸,工业用纸,建筑用纸,20种商品化功能纸（举例）,二、特种纸分类按用途或功能 信息用纸,9,三、区别与联系,1、纸的加工可以改善纸的内在质量和外观质量，提高纸的性能和品级。,70%以上的印刷纸经过涂布加工。,60%以上的白板纸是经过涂布加工的,2、大多数纸种属加工纸和特种纸，应用于各个领域；航空航天、电器、农业、医药。,3、使用价值高，附加值高，技术含量高。,三、区别与联系1、纸的加工可以改善纸的内在质量和外观质量，提,10,第一节加工纸工业的发展,一、概述,纸加工技术是一门跨学科的边缘科学和综合技术。加工纸工业是一个高效益产业。,材料和化工材料非常广泛；,加工方法日趋复杂、多样化；,吸取了各工业领域的新技术。,加工纸在纸的总产量中的比重上升；世界纸种约12000，半数以上要经过加工。,加工纸工业的发展与社会发展同步。,第一节加工纸工业的发展一、概述,11,二、世界加工纸工业的发展历史,简单的涂布加工纸,16,世纪前 桐油涂于纸，作包装纸和纸雨衣,柿漆涂于纸，作扇子和雨伞,工业规模的加工纸生产,1840,年 植物羊皮纸,1850,年 美国 壁纸,1890,年 铜版纸,1895,年 美国 钢纸,快速发展期,石油化工工业的迅速发展,造纸工业本身、文化事业的发展,商品市场的竞争,二、世界加工纸工业的发展历史简单的涂布加工纸,12,三、中国加工纸工业的发展,加工纸技术古代就有,纸寿千年 平复帖,1700,年 故宫,维摩经,1600,年 上海,唐代经书,1000,多年,工业生产起步较晚、发展较慢,1922,年 铁笔蜡纸,1929,年 晒图纸,1935,年 蜡光纸,1946,年 单面涂布纸,1948,年 复写纸,三、中国加工纸工业的发展加工纸技术古代就有,13,快速发展期,1958年加工纸基地,80年代后期开始的高速发展,北京软包装复合纸,68,亿个/年,宁波高级涂布白纸板、金东、UPM、紫兴高级铜版纸、华众高档涂布白板纸、红塔高档涂布白卡纸、太阳高档白板纸、玖龙高档涂布白卡纸特点：起点高、部分或全部引进世界水平,涂布白板纸、涂布白卡纸、高级铜版纸等,快速发展期,14,四、加工纸生产的发展趋势,造纸发达国家的发展趋势,生产上：普遍采用高温、高压、高速、高 浓、真空、激光、计算机反馈自控的新技术和机内外加工的技术。,原料上：纷纷以合成材料、新型化工制品、颜料、填料、助剂以减少或替代传统的天然植物纤维。,产品结构上：向增加技术加工纸比重方向发展。,四、加工纸生产的发展趋势造纸发达国家的发展趋势,15,第二章 颜料涂布加工纸,第一节 概述,第二节 颜料涂布纸的原料,第三节 涂料的制备,第四节 颜料涂布方法及设备,第五节 颜料涂布纸的整饰及性能,第二章 颜料涂布加工纸第一节 概述,16,第一节 概述,第一节 概述,17,一、概念；,颜料涂布纸：将由高岭土，碳酸钙，硫酸钡或二氧化钛等白色颜料为主体，与不同胶粘剂及其他化学辅助剂调制成的涂料，按一定量均匀的涂布覆盖在纸或纸板表面，这类加工纸或纸板称之。,颜料涂布纸：印刷涂布纸为主,颜料涂布纸板：涂布白板纸、涂布白卡纸、涂布箱纸板为主。,一、概念；,18,二、颜料涂布纸的结构和组成,1、结构：原纸+覆盖在原纸表面的涂料层,原纸+涂层,涂层+原纸+涂层,原纸：根据涂布纸质量和加工适应性要求而特制的纸张。,涂层：颜料+胶粘剂+各种化学辅助剂,填平覆盖纸面，凹凸不平的纸面,粘结颜料粒子，将颜料与原纸纤维黏结,各种化学助剂 改善涂层性质、涂布加工过程,二、颜料涂布纸的结构和组成填平覆盖纸面，凹凸不平的纸面粘结颜,19,三、颜料涂布纸的加工目的和纸特性,（一）加工目的,1、改善纸张表面性能，提高纸张的印刷适性,印品的印刷效果：印刷技术、油墨、纸张印刷适性,2、装饰纸面，提高纸张的装饰效果和使用价值,颜粒涂布墙壁纸，各色蜡光纸，对联纸，各色彩纸,3：特殊涂布加工纸的预涂层。,三、颜料涂布纸的加工目的和纸特性（一）加工目的,20,（二）颜料涂布纸的成纸特性,颜料涂布的主要目的：改善纸的印刷适性。,印刷适性（PRINTABILITY）：纸张能适应油墨，印版及其他印刷操作的要求，保证印刷顺利进行，并获得优质印刷品的一种性能.,特点:不能精确测量。,是评价纸张对印刷机的操作效能及引出良好质量的印刷品的广泛的，综合性的专门 纸张特性。,不同纸张其印刷适性不同,（二）颜料涂布纸的成纸特性,21,1、印刷涂料纸的表面结构及内部结构,涂层结构：表面形状，内部的微观与宏观组织,原纸涂层界面特性。,影响因素：,表面结构 表面粗度涂层内在的性质。,印刷粗度一种功能性质,只有在印刷过程中显现出来。,（决定转印圆筒上印刷底版与纸张的印刷接触程度，印品的逼真度和转印的难易程度。）,表面粗度大，油墨膜转印困难导致网目点轮廓破坏及蹭脏等质量问题。,表面粗度（印刷粗度）油墨膜厚度印品质量,通常用平滑度反映表面粗度反映涂层与油墨膜接触程度。,平滑度高印品文字和线条清晰细腻。富有美感和立体感,宏观平滑度：由原纸性质决定。,微观平滑度：由颜料的种类、晶形及粒度分布等决定。,1、印刷涂料纸的表面结构及内部结构涂层结构：表面形,22,改善平滑度的措施：,（1）采用高平滑度、压缩性良好的原纸；,（2）增加颗粒细腻、晶形为六角片状的高岭土颜料的配比；,（3）增加易压光的合成胶乳的配比；,（4）提高涂布量；,（5）适当增加压光的压力和温度,改善平滑度的措施：,23,2、纸张涂层的机械性质,包括拉毛性质、可压缩性、挺度,干拉毛强度（胶、凸版印刷）,拉毛强度印刷表面强度。,拉毛速度：指在印刷过程中油墨施于纸面的外向张力大于纸内聚力，造成纸面开始拉毛时的印刷速度。,剥离力印刷过程中，纸张在油墨粘度、印刷压力和印刷速度等条件作用下，油墨膜在印版与纸面间分离时，产生一种力称之。,印刷速度 油墨粘度 剥离力,纸面粗糙度 油墨膜厚度 剥离力,湿拉毛强度,（平板印刷）,表面层的可压缩性,（凹、凸版）,2、纸张涂层的机械性质包括拉毛性质、可压缩性、挺度,24,掉毛掉粉涂层颜料粒子间结合力或颜料粒子与纸页纤维间的结合强度小于剥离力时，涂料粒子或细小纤维就会被油墨膜粘下来，这种现象称为掉毛掉粉。,表现开始，印品表面有斑点 印版逐渐被颜料粒子和细小纤维堵塞而无法正常印刷 糊版。,可压缩性（松厚度）纸页接受印刷压印时的可压缩程度，决定印版与纸面均匀接触程度。,影响机械性质的因素：颜料及胶粘剂的空间分布及颜料胶粘剂的界面性质。,掉毛掉粉涂层颜料粒子间结合力或颜料粒子与纸页纤维间的结合强,25,3、印刷涂料纸的光学性质,光泽度：纸张表面镜面反射的性质。,印刷光泽度：指纸面经油墨印刷后印刷面所呈现油墨膜光泽度的大小,印刷不透明度：指样经黑色油墨印刷后，印区反面与,未印区反面的反射率之比。,刘骅等.谈涂布纸和纸板光泽度.纸和造纸.2019年7月第4期,影响因素颜料性质，胶粘剂种类和用量。压光条件,颜料性质：粒度（最佳光散射）、形成最佳尺寸的孔隙，,且均匀分布最大的光学效果。,3、印刷涂料纸的光学性质 光泽度：纸张表面镜面反射的性质。,26,4、印刷涂料纸的油墨吸收性最重要的印刷适性。,（决定图文再现性的主要因素，取决于涂层的油墨转移和吸收性。,油墨的吸收性涂层对油墨的吸收能力或油墨对涂料层的渗透能力,涂料中胶粘剂均匀分布且适当迁移颜料体积浓度、颜料种类影响油墨保留或油墨吸收。（印刷适性最重要的性质）。,涂料层疏松、颜料体积浓度小、油墨的吸收性提高、油墨大部分被吸入涂层印刷光泽度降低。反之则相反，油墨干燥速度慢“粘脏”现象，中性或微酸性涂布层干燥较慢，微碱性则干燥较快。,改善油墨吸收性的措施：,（l）增加涂料中整饰性好的合成胶乳的配比；,（2）增加涂料中亲油性好的碳酸钙颜料的配比；,（3）涂层应具有较高的PH值（碱性范围），以利于油墨干燥；,（4）在干燥阶段干燥温度应逐步提高，过强干燥会引起胶粘剂过多地向涂层表面迁移，使KN减小，墨吸收性恶化；,（5）选择适宜的压光压力和温度，过高的压力和温度使涂层孔隙度减小，相应降低油墨吸收性。,4、印刷涂料纸的油墨吸收性最重要的印刷适性。（决定图文,27,（三）颜料涂布纸的基本生产流程,备料涂料液制备涂布机涂布干燥压光等表面整饰完成作业入库,涂布过程,纸多孔性片状基材，表面凹凸不平（涂布）润湿原纸涂料浸入原纸表层，与纤维交织形成交织固着层填充纤维空间牢固的粘附,影响因素原纸质量，颜料品质，白度，分散度，化学辅助剂及胶粘剂的选用，涂布技术，干燥条件。,（三）颜料涂布纸的基本生产流程备料涂料液制备涂布机涂布,28,（四）颜料涂布纸的发展概况,1850年，颜料涂布纸出现，（高岭土）手工刷涂，压光。单面涂,1890年，第一台刷式涂布机出现，“挂杆”式干燥系统 ,20世纪30年代 辊式涂布代替刷式涂布，强制热风干燥。两面涂,1931年 出现机内涂布 烘缸干燥，适应四色套印。,1936年 气刀涂布机专利 毛刷,1945年 拖刀涂布专利 ,上料方式辊式，涌泉式，喷射式 辊涂,车速 300min 8001