1. 研究目的与意义
本次研究的目的是合成胶黏剂对涂层以及纸张性能的影响。
合成胶黏剂能将同种或两种或两种以上同质或异质的制件(或材料)人工连接在一起,固化后具有足够强度的有机或无机的、合成的一类物质。
胶黏剂对纸张性能的影响有很多方面:胶粘剂的种类及其在涂层表面的分布是影响涂布印刷纸油墨吸收性的重要因素,涂层表面胶粘剂分布与涂料配方中胶粘剂的配比及涂布时胶粘剂迁移有关,而消光剂可以影响涂层表面光的散射,涂膜对光的吸收主要取决于涂层的基料,当涂料配比基本确定以后,制备表面光泽可控的涂层(即高光涂料、反光涂料或亚光涂料),主要是通过调节涂层表面对光散射作用大小来实现,而涂层对光的散射作用主要取决于可有效产生涂层表面微观粗糙度的消光助剂性质,涂布纸光泽度随滑石粉用量的增加而急剧下降,粒度小的滑石粉对光泽度的影响较小。印刷光泽度也随滑石粉用量的增加而下降,这与纸张光泽度本身降低有关,但是涂布纸的印刷对比度随滑石粉用量的增加而提高。
2. 国内外研究现状分析
芬兰约20年前就开发了涂布专用滑石粉并将其应用于凹版及轮转胶版印刷用纸,后来又将其应用于无光泽(matte)、半无光泽(semi-matte)、丝质无光泽(silkmatte)等多种涂布纸中。
在亚洲,滑石粉一般只作为纸张的填料使用,无光泽涂布纸(以下简称无光纸)中使用的主要颜料为研磨碳酸钙和高岭土。与高岭土相比,微细重质碳酸钙(gcc)光泽度低、油墨接受性好、亮度和白度高、价格低,它在无光纸生产中的消耗量也急剧增加。但是过度使用gcc,印刷时油墨就会过度急速地渗透到涂层中,产生印刷光泽度过低的问题,这是由gcc的粒子形态决定的。另外,如果油墨的黏结料成分不在纸张表面停留而渗透到涂层内部,那么抑制印刷面被划伤的油墨润滑剂成分也会渗入涂层。在印刷加工过程中印刷面与印刷面、印刷面与涂布面、涂布面与涂布面之间相互摩擦,就会产生印刷光泽度降低及油墨的摩擦性变差(即inkscuffing现象)。使用gcc后的无光纸印刷适性下降,在高级画报等高质量印刷领域无法大量使用。
近来,有人提出了一种新的生产无光和亚光涂布纸的新理论及新方法。首先在原纸表面进行底涂,使之获得具有相当平滑度和一定空隙率的底涂表面,然后使用特定涂料进行一次非常微量的面涂,这层面涂控制涂层表面粗糙度在1μm以下,此粗糙度可使得纸页度光泽度(75)在30%以内,并可获得很高的印刷光泽度和优良的印刷质量。但是要获得这样的底涂表面及控制面涂粗糙度在1μm以下是很困难的,目前这种方法仍处于研究阶段。
3. 研究的基本内容与计划
研究的主要内容
1、合成胶粘剂对涂层性能的影响
1.1合成胶粘剂涂布纸对涂层强度(包括表面强度)的影响
4. 研究创新点
此次研究主要是针对合成黏胶纸张涂层性能、涂层强度和涂布纸吸水性能的影响,胶黏剂同淀粉复配后对纸张性能产生哪些不同的影响,以及复配的比例不同,又会产生哪些不同的影响。其中,与胶黏复配的淀粉是葡萄糖的高聚体,分为直链淀粉和支链淀粉,淀粉作为胶黏剂使用有着悠久的历史,但是传统淀粉胶黏剂的制作水平和应用性能还远远满足不了使用要求,主要是由于淀粉胶黏剂的流动性能差、耐水性不佳、且易变质,储存稳定性不好,因此发展较为缓慢。
近年来,随着人们对胶黏剂环保要求的不断提高,淀粉胶黏剂因其绿色无污染逐渐成为替代高分子聚合物的材料之一。
由于淀粉分子链上有大量的糖苷键和羟基,能与很多物质发生反应,其本身又有粘结性能,可作为胶黏剂基材,该产品来源广泛。价格低廉,天然无毒,用作胶黏剂对环境无污染,不产生三废,是可再生的天然高分子材料,在石油资源日益枯竭的今天,以廉价易得的可再生天然高分子资源为主要原料,采用绿色化学工艺,开发高性能的的胶黏剂已经成为一种趋势。
