加工纸和特种纸

工 纸 概
刘骅等.谈涂布纸和纸板光泽度. 纸和造纸.2001年7月第4 期
论
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。
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。
第
纸加工原理与技术
一
加工纸与特种纸
章
加工纸工艺学
加 工 纸 概 论
内容介绍
第
一 共有五章
章
第一章 加工纸概论
第二章 颜料涂布加工纸
加
第三章 特种涂布加工纸
工 纸
第四章 其他加工纸
概
第五章 涂布白板纸
论
主要参考文献
第 制浆造纸手册.第十一分册.加工纸 一 J.P.凯西.制浆造纸化学工艺学 章 纸加工技术
加工处理，赋予纸特殊的性能。
二、概念
第 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。 一 章 加工纸 由植物纤维直接抄造完成的纸。
2、特种纸——除普通纸外，用于其他特殊用途的纸种。
加
工 特种纸
普通纸。包括经过特殊加工的高级文化（铜板纸
纸 概
印刷涂布纸）用纸和包装用纸(高光泽玻璃卡纸)
纸 版与纸面均匀接触程度。
概 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
论 面性质。
3、印刷涂料纸的光学性质
第 光泽度：纸张表面镜面反射的性质。
一 印刷光泽度：指纸面经油墨印刷后．印刷面所呈现油墨膜
章 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
加 未印区反面的反射率之比。
涂层：颜料+胶粘剂+各种化学辅助剂
加
工
纸 概 论
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
三、颜料涂布纸的加工目的和纸特性
第
一 （一）
加工目的
章 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
加工纸工业的发展与社会发展同步。
二、世界加工纸工业的发展历史
第
简单的涂布加工纸
一
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
章
工业规模的加工纸生产
1840年 植物羊皮纸
1850年 美国 壁纸
加 工
1890年 铜版纸
纸
快速发展期
1895年 美国 钢纸
概
石油化工工业的迅速发展
论
造纸工业本身、文化事业的发展
加工纸与非植物纤维纸工艺学
加 特种纸化学原理及制造
工 纸
纸加工原理与技术
概 涂布加工纸技术手册
论 Paper and Paperboard Converting
Handbook for Pulp & Paper Technologists
The Coating Processes
第一章 加工纸概论
论
剂的选用，涂布技术，干燥条件。
（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 ↓
第
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。
一
1936年 气刀涂布机专利 1945年 拖刀涂布专利
纸 空航天、电器、农业、医药。 概
论 3、使用价值高，附加值高，技术含量高。
第一节加工纸工业的发展
第 一、概述
一 纸加工技术是一门跨学科的边缘科学和综合技术。加 章 工纸工业是一个高效益产业。
材料和化工材料非常广泛； 加 加工方法日趋复杂、多样化； 工 吸取了各工业领域的新技术。 纸 概 加工纸在纸的总产量中的比重上升；世界纸种约12000， 论 半数以上要经过加工。
商品市场的竞争
三、中国加工纸工业的发展
第 加工纸技术古代就有
一 纸寿千年 《平复帖》 1700年 故宫
章
《维摩经》 1600年 上海
唐代经书 1000多年
加
工 工业生产起步较晚、发展较慢 纸 概 1922年 铁笔蜡纸 1929年 晒图纸
论 1935年 蜡光纸
1946年 单面涂布纸
1948年 复写纸
2、纸张涂层的机械性质
第
包括∶拉毛性质、可压缩性、挺度
一
章
干拉毛强度
（胶、凸版印刷）
湿拉毛强度 （平板印刷）
表面层的可压缩性（凹、 凸版）
加
工
拉毛强度——印刷表面强度。
纸
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
概 聚力，造成纸面开始拉毛时的印刷速度。
论
剥离力——印刷过程中，纸张在油墨粘度、印刷压力和印刷速
（三）颜料涂布纸的基本生产流程
第
一
章 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
加
纸——多孔性片状基材，表面凹凸不平→（涂布）润湿原纸→涂料浸
工
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
纸附
概 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
一、原纸
第
一 （一）基本要求
章
“低质量的原纸很难获得高质量的涂布纸”。
加
适当的物理强度；
工
纸 要求 使涂料在原纸表面能形成均匀的涂层,获得良好的
概
性能(匀度)；
论
最少的胶粘剂,获得良好的纸页与涂层间的结合；
最少的涂料,获得合乎要求的,最均匀的涂布纸；
（二）涂布原纸的浆料配比
第 1、涂布纸的种类、质量要求和涂布加工条件
第二章 颜料涂布加工纸
第
一 第一节 概述 章 第二节 颜料涂布纸的原料
第三节 涂料的制备
加 工
第四节 颜料涂布方法及设备
纸 第五节 颜料涂布纸的整饰及性能
概
论
第一节 概述
第 一 章
加 工 纸 概 论
一、概念； 第
颜料涂布纸：将由高岭土，碳酸钙，硫酸钡或二氧化
一钛等白色颜料为主Fra bibliotek，与不同胶粘剂及其他化学辅
四、加工纸生产的发展趋势
第
一 造纸发达国家的发展趋势 章 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。
加 原料上：纷纷以合成材料、新型化工制品、颜料、填
工 纸
料、助剂以减少或替代传统的天然植物纤维。
概 产品结构上：向增加技术加工纸比重方向发展。
论
章
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 加
工 颜料涂布纸板：涂布白板纸、涂布白卡纸、涂布箱纸
纸
板为主。
概
论
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
第
原纸+涂层
一
涂层+原纸+涂层
章 原纸：根据涂布纸质量和加工适应性要求而特制的纸张。
加 2、装饰纸面，提高纸张的装饰效果和使用价值
工 颜粒涂布墙壁纸，各色蜡光纸，对联纸，各色彩纸 纸 概 3：特殊涂布加工纸的预涂层。
论
（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。
第 印刷适性（PRINTABILITY）：纸张能适应油墨，印版及
一
其他印刷操作的要求，保证印刷顺利进行，并获得优质
章
印刷品的一种性能.
特点: ①不能精确测量 。
②是评价纸张对印刷机的操作效能及引出良好质量的印刷
加
品的广泛的，综合性的专门 纸张特性。
工
纸 ③不同纸张其印刷适性不同
概
论
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
第
原纸—涂层界面特性。
影响因素：
一 表面结构—— 表面粗度∶涂层内在的性质。
改善油墨吸收性的措施：
加 工
（l）增加涂料中整饰性好的合成胶乳的配比；
纸 （2）增加涂料中亲油性好的碳酸钙颜料的配比；
概 （3）涂层应具有较高的PH值（碱性范围），以利于油墨干燥；
论 （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K＆N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。
种。
二、特种纸分类——按用途或功能
第
一
章
信息用纸
工业用纸
加 工
建筑用纸
纸 概
20种商品化功能纸（举例）
论
三、区别与联系
第
一
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。 章
70%以上的印刷纸经过涂布加工。
加
60%以上的白板纸是经过涂布加工的
工 2、大多数纸种属加工纸和特种纸，应用于各个领域； 航
的特殊用途。
纸 一般：加工纸多属于特种纸和功能纸。
概
论 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
第一节 加工纸和特种纸的分类
第 一、加工纸分类——按加工方法
一
章 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。
加 变性加工纸：原纸受化学药剂作用而显著改变性质的纸种。 工 复合加工纸：经过层合和裱糊作业而使原纸与其它薄膜材 纸 料贴合起来所得的纸种。 概 浸渍加工纸：原纸经过液体物料浸渍所得到的加工纸。 论 机械加工纸：原纸经过轧花，磨光等机械加工所得到的纸
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
第 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
一
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
章
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。
毛刷 ↓
章
上料方式∶辊式，涌泉式，喷射式 车速∶ 300ｍ／min 800—1000ｍ／min
辊涂 ↓
900ｍ／min 30ｇ／ｍ2
气刀
挂杆式干燥
↓
加
↓ 强制热风干燥
工
↓
拖刀 ↓ 刮刀——比尔
纸
烘缸干燥
概
↓ 气浮式热风干燥
论
↓
↓ 硬 软 棒 短停留
远红外干燥
↓
高速喷气热风烘缸干燥
高频干燥
第二节 颜料涂布纸的原料
第
一 第一节 加工纸、特种纸的定义及纸加 章 工的目的
加
工 第二节 加工纸和特种纸的分类
纸 概
论 第三节 加工纸工业的发展
第一节 加工纸、特种纸的定义及 纸加工的目的
第
一 一、天然植物纤维纸的不足和缺陷
章 1．
2．
加 3．
工 纸
4．
概 5．
论
氢键赋予纸的强度 植物纤维交织形成的纸页平滑度，光泽度 多孔性结构——透气性好，吸收性好，气密性差 易吸湿易润胀，尺寸稳定性差 易老化易燃
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↑
第 掉毛掉粉∶涂层颜料粒子间结合力或颜料粒子与纸页 一 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。 章
加 工
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
论
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。
三、区别与联系
第 加工纸，功能纸及特种纸含义有区别，有涵盖。
一 加工纸是从原纸的后加工处理角度命名的。 章 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
加 工
一
章
原纸的浆料配比
加
原纸的强度
吸收性能
工
纸
概 论
KP木浆、机木浆、TMP、棉浆、脱墨浆、草苇浆
2、常见的浆料配比
第 （1）针叶木-------阔叶木
一
章
(30%)
(70%)
加
强度 匀度,平滑
问：怎么办？
工
杂细胞多；
纸
概
（2） 草浆 半纤维含量高 影响强度,吸收性,胶粘剂向纸内迁
论
移,印刷表面强度低。 配比<30%
快速发展期
1958年加工纸基地
第
一 80年代后期开始的高速发展
章 北京软包装复合纸6~8亿个/年
宁波高级涂布白纸板、金东、UPM、紫兴高级铜
加 版纸、华众高档涂布白板纸、红塔高档涂布白
工 纸
卡纸、太阳高档白板纸、玖龙高档涂布白卡纸
概
特点：起点高、部分或全部引进世界水平
论
涂布白板纸、涂布白卡纸、高级铜版纸等
印刷粗度∶一种功能性质,只有在印刷过程中显现出来。
章 （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。）
加题。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 工 表面粗度（印刷粗度）——油墨膜厚度——印品质量 纸 通常用平滑度反映表面粗度——反映涂层与油墨膜接触程度。 概 平滑度高——印品文字和线条清晰细腻。富有美感和立体感 论
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。
改善平滑度的措施：
第
一 （1）采用高平滑度、压缩性良好的原纸；
章
（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；
加 （4）提高涂布量； 工 纸 （5）适当增加压光的压力和温度 概 论