第五章 特种纸材料

②材料延伸。延展含有多量填料的聚烯烃薄膜，就会发生 微细裂纹。通过调整裂纹的发生，有助于渗透。
第二节 合成纸印刷
③颜料涂覆。把粘土、TiO2、CaCO3等和粘合 剂一起涂覆在表面，不仅能得到和天然纸同样的 渗透性，而且平滑性也极好，所以能得到超过天 然纸的油墨受容性和印刷效果。另外，在挤出薄 膜、其表面还未完全固化时，把颜料均匀地散布 其中，也可以得到涂料效果。
第二节 合成纸印刷
5. 其它生产工艺
美国杜邦公司研制成功“无纺纸”生产工艺。杜 邦公司将其无纺布的生产工艺推广到合成纸生产 过程中，即使合成纸的基材主要是聚丙烯经过熔 融、抽丝、成网、挤压、最后生产成“无纺合成 纸”。
无纺合成纸由于是用塑料纤维纺织而成，因而具 有较高的毛细管效应，更具有纸的特性，比重轻， 渗透性强，各项物理机械性能良好。但无纺合成 纸价格昂贵，工艺、设备复杂，成本高，限制了 其广泛的推广应用。
4. 双向拉伸法
台湾台塑近年来推出了“双向拉伸珠光纸”，其基材也是 PP，双向拉伸法的原料混配与压延、流延法是基本一致 的，设备使用双向拉伸机。生产双向拉伸合成纸的设备基 本多是在BOPP（双向拉伸聚丙烯）设备基础上改造的， 但对设备的性能要求会更高。
第二节 合成纸印刷
在双向拉伸过程中，塑料的分子链纵横分布比较一致，因 此合成纸纵横向的物理机械性能也基本相同。在双向拉伸 过隙，程从中而，降基低材了塑合料成与纸填的充比料重C及aC成O本3之。间由会于形这成些一小些间隙小对间 光的折射作用形成了珠光效果，所生产的合成纸有较好的 外观。
⑥提取。把可溶性物质混合做成薄膜后，把它 们提取除掉后，能得到多孔质化薄膜。通过选 择添加物质也能够调节毛细管的大小。
⑦粉末烧结。烧结聚合物微细粉末得到的多孔 薄膜，具有油墨渗透性。
第二节 合成纸印刷
2. 印刷及印后加工
以下以Granwell公司生产的Polylith合成纸为例，详细介 绍合成纸的印制加工注意事项。
第一节 特种纸概述
特种纸的种类繁多，设计效果也不尽相同，常见 的有植物羊皮纸，合成纸，玻璃纸，压纹纸等。 其生产工艺，产品特性，印刷适性也各有区别。
性能：总体来讲，特种纸在某一方面性能优于普 通纸张，但大多数特种纸存在吸收性问题，印刷 质量难以控制；有色特种纸在印刷时，容易造成 产品色差；
在特种纸表面采用各种印后加工的方法也会产生 不同的风格。另外，特种纸生产投入大，价格较 高。
第二节 合成纸印刷
③尺寸稳定性。合成纸对于湿度的变化不敏感，几乎没有 伸缩。实验表明，合成纸因温度变化而带来的尺寸变化也 是在允许范围之内的。但在印刷中动态张力的作用下，容 易延伸。在张力方面要求更严格的条件或要求高精度的印 刷过程中，也还会带来印刷问题。
④平面性。天然纸、合成纸表面的波纹状变形会使套印不 准，甚至发生折皱。这主要归结于复卷时张力不均匀产生 的材料蠕变，所以只要注意复卷方法就能防止这种现象的 发生。即：减少制造薄膜时的幅宽方向的厚度误差、用回 转台使差别向幅宽方向分散、缓慢复卷等，按照制造方法 分别采取不同的措施。
Polylith合成纸主要有两大类：
G系列（耐撕裂产品）和P系列。P系列是以PP树脂和TiO2为 原料生产的，而G系列是加强型的，通过采用惰性CaCO3和 TiO2的混合物来提高合成纸的白度和不透明度。
①工艺选择
合成纸具有和纸张一样的印刷适性，可以采用传统的柔印、 胶印、凹印、丝网或热转印技术，且不需要对材料进行预 处理。由于对油墨不吸收，且和材料具有极好的结合性能， 所以印刷图文色彩鲜艳、明快，且色彩保持时间长。合成 纸印刷能达到较高的油墨覆盖力和色彩逼真度。
第二节 合成纸印刷
一、合成纸概述
1. 定义及发展
也称为化工薄膜纸、塑料纸、聚合物纸等，是采用以合成 树脂为基本成分的高分子有机化合物（如：聚苯乙烯、聚 丙烯、聚乙烯等塑料纤维）、人造短合成纤维和木浆等原 料，经压延或挤压而成的平面材料。
外观与普通植物纤维纸相似，性能却更优势。 合成纸在成型加工过程中，为了使其具有良好的白度、不
国内：我国合成纸起步较晚，市场、技术仍有待进一 步完善。目前全年全国用量为3-4万吨左右，主要为 进口，基本上为聚丙烯合成纸，多用作服装袋、手提 袋、印刷商标等产品。
第二节 合成纸印刷
2.合成纸的特点及应用
性能优越，应用广泛。
强度大、抗撕裂、防穿孔、耐磨耐折叠、耐潮湿 耐虫蛀等。其优良的抗水性，使其特别适用于户 外广告等露天使用；合成纸不生灰尘不掉毛，使 其在无尘室能得以应用。聚丙烯合成纸原料来源 及生产过程均不会造成环境的破坏，产品可回收 再利用，即使被焚烧处理也不会产生有毒气体造 成二次公害，符合现代环保的要求。合成纸可与 食品直接接触，用作食品包装。
虽然双向拉伸法设备昂贵，技术复杂，但其制品应用范围 最为广泛。
YUPO 合成纸 结构
第二节 合成纸印刷
YUPO合成纸是在主要原料聚丙烯树脂中加入无 机填料和少量添加剂融合搅拌后，用挤压机挤压 成薄膜状，再靠双轴拉伸做成薄膜。
YUPO的特点是中间基层纵横向拉伸，上下表层 横向拉伸。拉伸过程使其添加剂和树脂之间形成 许多微细的空隙（MICROVOID），因而产生折 射而呈现白色不透明状纸张。空隙也使其重量较 轻。同时，在拉伸过程中，树脂薄膜在临近表面 处呈龟裂状，可以起到提高印刷、书写性能、增 加白度、不透明和柔软的作用。
主要应用：高质量的印刷、包装及特种用途等几 个方面。
主要产品如海报、画报、图片、书籍等。特别在耐水印刷 报刊、户外广告等方面更加理想。包装方面如手提袋、包 装盒、新型可热封合成纸包装、工业产品包装等。特种用 途如膜内标签、热敏标签、纸币用纸、彩色像纸、CAD 用描图纸、工业计算机及仪表用记录纸、快递信封、旅游 用纸帽及其他旅游宣传用品等。
第二节 合成纸印刷
（2）印刷作业适性
①静电。纸张静电常造成印刷故障，印刷前必须进行处理。 使用易于带电的合成高分子做原料制成的纸张时，更应充 分注意。通过添加或涂覆稳定性好的防止带电剂可以去除 静电，但若过量或错误使用，也可能会产生透印、糊版， 甚至油墨变色。
②硬度。合成纸的硬度与顺利输纸有关。合成纸与同样厚 度的天然纸相比，其硬度小，输纸性差。合成纸若因材料 而硬度不够，应采取一定措施加以提高。根据使用聚合物 的种类、填料的种类等添加不同量的填料可达到需要的硬 度。如在有(1.2×104)kg/cm2的弯曲系数的聚丙烯里加 入玻璃30%、石棉40%、滑石40%后，可分别提高到 (4.9、2.8、2.5)×104kg/cm2。
还可采用裁切、模切压花、烫金、钻孔、热折叠、 胶接等加工方法。
第二节 合成纸印刷
合成纸生产时，可以选择不同性能的材料以满足 不同的需求和应用领域。
表层材料需满足人们对传统纸的感观要求及印刷要求。另 外表层材料还可根据客户的使用要求，作出调整。如开发 出可热封合成纸，模内标签纸等。
芯层材料可通过添加功能性材料，使其密度更低，降低成 本，或大幅度提高强度，适应特殊应用领域等。
与压延法一样，流延法合成纸的基料也是PP。其产 品变形性稍大，但刚性、韧性较好。
第二节 合成纸印刷
3. 吹膜法
吹膜法生产合成纸用的其材是 HDPE（高密度聚乙烯）不 同于压延、流延法的 PP基材。国外，吹膜法生产合成纸 大部分采用三层共挤设备，并应用内冷装置，泡膜直径、 泡膜厚度在线检测及闭环控制系统，保证合成纸的厚薄均 匀度一样。吹膜法工艺过程实现了纵向及部分横向拉伸， 工艺设备比较简单，德国 ALPINE公司首先推出了单层吹 膜法生产合成纸，使用HDPE及母料做为原料。
④药品处理。这里有用溶剂、非溶剂的混合物处 理薄膜表面的方法；用膨润剂或溶剂处理后使之 凝固的方法；使表层含浸在发泡剂里使之发泡的 方法等几种。不论哪一种，都是通过对处理条件 的控制，来调节渗透性。
第二节 合成纸印刷
⑤发泡单元的破坏。也可以用上述药品处理， 通过药品处理独立气泡膜表面或用延伸的方法 破坏发泡单元，做成连续或半连续气泡膜，能 获得渗透性。
应用：生活用、建材用、电气制品用、工业过滤器用、机械工 业用、农业用、信息用、光学用、文化艺术用、生化尖端技术 用等等。
只要是用于特殊用途的纸材，全部统称为特 种纸。
源于1945美国国立现金出纳机公司研制成功的无碳复写纸。兴 起于20世纪60年代以后，也有人叫它特种加工纸，之后其原料 也不再限于植物纤维，非植物纤维（如无机纤维、合成纤维） 也得到了应用。结构上，除了纤维交织层外，还能加工或者增 加涂布层数。效果上，可根据需要按设计来抄造。
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2. 流延法
流延法合成纸的混料、密炼、混炼等工艺与压延相似， 只是由流延机代替压延机，流延法的特点是模头挤出 速度与流延辊的旋转存在较大的速度差，速度差不一 样，生产出的合成纸厚度也不一样，在模头挤出的弯 月面和冷辊之间形成了单向拉伸，流延法可以生产各 种不同厚度的合成纸。
合成纸内的分子链分布存在单向性，因此合成纸产品 的纵向横向、物理性能有较大的区别，这是流延合成 纸的一大缺点。流延法的比重是 1g/cm3左右，主要 用于印刷。
卫生性：用于印刷食品包装的合成纸，还应符合安全卫生， 防潮防水等性能要求。
第二节 合成纸印刷
（3）与印刷油墨之间的相互关系
天然纸的表面对油墨有较好的有吸收附着性。对合成纸也希望它 的表面具有类似天然纸的性质，即所谓纸化处理，使其具有渗透 性的表面。主法有以下几种：
①填料。充填TiO2、CaCO3等填料可提高对油墨的吸收 性，但如果只靠充填填料得到效果，要么必须提高含量， 要么必须用溶剂洗掉表面层，露出填料。
第二节 合成纸印刷
丝网印刷：推荐使用挥发干燥的氧化油墨。如果使用干燥 箱来干燥，温度不应超过65℃且要保持恒定。通常加网线 数越高，墨层越薄，印刷效果越好。
透明度、印刷性和书写性，根据所采用的原料不同，而加 入各种无机填充剂（如：粘土、滑石粉）、增粘剂、稳定 剂和防老化剂等。纸张成型后，还要再经过处理氧化等工 序才能使用。