無碳復寫紙分析解析

1、無碳復寫紙無碳復寫紙林化 10-3 班 邊少杰 100524326摘要 ：無碳復寫紙，又名壓敏記錄紙(或稱力敏復寫紙) ，從1954年由美國 WCR 公司將無碳復寫紙首批推人市場至今發(fā)展迅速。 我國自1984年首次引進以來， 至 90年代年產達萬噸，現(xiàn)在年需求量已經(jīng)幾十萬噸。無碳復寫紙一般由上紙(CB) 、中紙(CFB)、下紙 (CF)三種紙頁組成。無碳復寫紙從顯色方面，可分為它顯色和 自顯色又稱 sc紙兩種，其中用得最多的為它顯色無碳復寫紙。 用于無碳復寫紙涂 布的原紙， 在質量和定量方面比其他涂布用原紙有更嚴格的要求。 另外對原紙均 一性，透氣度，收縮性，平滑度等具體方面都有要求。其原料還

2、包括微囊性涂料 和顯色劑等等， 本文介紹了微囊的生產方式及微囊涂料， 顯色劑助劑等多種原料 的具體生產。左后介紹了具體的生產工藝，包括具體流程及涂布方法設備等等， 說明了無碳復寫紙國內外的應用前景， 及我國在無碳復寫紙方面的地位及還需努 力的方向。關鍵字： 無碳復寫紙 結構 生產工藝 原紙 涂布 應用前景無碳復寫紙目錄1. 前言 32. 無碳復寫紙基本特性 . 32.1 無碳復寫紙的結構 . 32.2 發(fā)色原理 . 32.3 無碳復寫紙的分類 . 42.4 無碳復寫紙的特點 . 43. 無碳復寫紙生產原料 . 43.1 對原紙的要求 . 43.11 對原紙的均一性要求 43.12 原紙透氣度的

3、影響 43.13 原紙的收縮性的影響 53.14 原紙平滑度的影響 . 53.2 微膠囊涂料 . 53.21 微膠囊生產工藝 53.22 微膠囊涂料的制備 . 53.3 顯色層涂料 . 63.31 顯色劑 . 63.32 膠黏劑及其他助劑 . 64. 無碳復寫紙生產工藝流程 . 64.1 原紙的涂布 . 64.11 CF 紙的涂布及涂布設備 64.12 CB 紙的涂布及涂布設備 64.13 CFB 紙的涂布及涂布設備 64.2 無碳復寫紙生產工藝 . 75. 無碳復寫紙的國內外市場 . 7參考文獻： 9無碳復寫紙1. 前言無碳復寫紙，又名壓敏記錄紙 (或稱力敏復寫紙)，從1954年由美國WC公

4、R司 將無碳復寫紙首批推人市場至今發(fā)展迅速。 1 我國自1984年首次引進以來，至 90 年代年產達萬噸， 現(xiàn)在年需求量已經(jīng)幾十萬噸。 無碳復寫紙主要用于腦打印， 包 括發(fā)票、電腦票據(jù)、連續(xù)記錄等；手工書寫，包括手工發(fā)票、普通票據(jù)等常用聯(lián) 單。它解決了傳統(tǒng)復寫紙使用中的污染和麻煩，使書寫或打印一次完成。 2 無碳 復寫紙又是一種涂布加工紙。無碳復寫紙因其不需要在紙與紙之間加入涂炭紙， 可直接復寫、 直接顯色的功能和具有污染小、 使用方便等特點， 其使用越來越廣 泛。2. 無碳復寫紙基本特性2.1 無碳復寫紙的結構無碳復寫紙一般由上紙 (CB)、中紙 (CFB)、下紙 (CF)三種紙頁組成、配合

5、使 用，上頁紙的背面涂布含發(fā)色劑油溶液的微膠囊涂層 (Coated Back) ；下頁紙的 正面涂布顯色劑涂層 (Coated Front) 中頁紙的正面涂布顯色劑涂層、 背面涂布微 膠囊涂層 (Coated Front Back )。3 ( 如圖所示 )2.2 發(fā)色原理如圖所示，在上紙、 中紙的背面涂層涂有 CB涂料，CB涂料中的主要材料是微 膠囊，膠囊中含有以二芳基乙烷為載體的結晶紫內酯 ( 簡稱CVL)。在中紙和下紙 的正面涂層， 涂有CF涂料， CF涂料中的主要成分為以酚醛樹脂或鋅類物質， 或酚 醛樹脂與水楊酸鋅接枝共聚所產生的聚合物。當涂有不同材料的紙面相互接觸 時，并不會發(fā)生顯色反

6、應，只有在打印或書寫時，微膠囊受外力作用，囊壁發(fā)生 破裂，囊中含有 CVL的二芳基乙烷流動到涂有顯色樹脂的涂層時，發(fā)色物質與顯 色物質才會發(fā)生反應而顯色，從而產生字跡。 4無碳復寫紙2.3 無碳復寫紙的分類無碳復寫紙從顯色方面， 可分為它顯色和自顯色又稱 sc紙兩種，其中用得最 多的為它顯色無碳復寫紙。從顯色的顏色方面，可分為黑色、藍色、紅色、紫色 等，其中用得較多的為黑色和藍色，而國內以藍色居多。從結構方面，可分為上 頁紙或稱 CB紙，中頁紙或稱 CFB紙和下頁紙或稱 CF紙。從品種方面，可分為平板 紙和卷筒紙。從外觀方面，可分為白色、紅色、黃色、藍色、綠色等。無碳復寫 紙配聯(lián)由上頁紙、 中

7、頁紙和下頁紙組成， 要想得到更多聯(lián)數(shù)的副本， 只需在上頁 紙和下頁紙之間插入多份中頁紙即可。 52.4 無碳復寫紙的特點無碳復寫紙復寫時免墊“拓藍紙” ，直接書寫方便省時，復寫聯(lián)數(shù) 3-8 頁，電 動打印3-12頁，可以極大地提高工作效率 , 適應現(xiàn)代化的需要、 更適合電報、 電 腦列表機的多份復印之用。副本字跡清晰、鮮明，不退色，能防止涂改、偽造。 不污染手指、衣物和其他文具紙張 , 保持清潔干凈。 具有各種顏色 , 易于識別處 理。紙質優(yōu)良， 表面平滑順暢 , 印刷加工容易 , 印刷色彩艷麗。 不含有害原料及 異味，安全可靠，顯色后圖文可保存 15年以上。3. 無碳復寫紙生產原料3.1 對

8、原紙的要求用于無碳復寫紙涂布的原紙， 在質量和定量方面比其他涂布用原紙有更嚴格 的要求?；疽笠话惆ㄒ笥幸欢ǖ娜彳浶院屯Χ?， 以利于復寫； 能對顯色 層與微囊層起良好的隔離作用；有較好的平滑度和光澤度；干、濕強度好，濕變 形性??；不應有深色塵埃和凸出的雜質；原紙 pH值應接近中性；價格低廉等。具 體又包括對原紙均一性，透氣性，收縮性，平滑度，施膠度，吸水性等等各方面 的要求。3.11對原紙的均一性要求 均一性指的是縱橫向上的定量、厚度、水份、纖維組織、平滑度等的均一程 度。原紙均一性的好壞將直接影響無碳復寫紙的涂布加工過程以及產品的質量， 均一性差的原紙，會造成涂布后涂布量不均，干燥不均

9、，變形不一致，最終影響 產品的使用。3.12原紙透氣度的影響透氣度在 200400mLmin范圍，單面涂布后并不需要進行特別的背涂處理 （ 涂膠或涂水 ） ，只需在非涂布面噴霧少量蒸汽就可以達到翹曲質量指標要求 （ 國 家標準 A等） 。在實際生產中，透氣度在 350550mLmin的原紙，其涂中頁紙后無碳復寫紙亦沒有產生不良的影響 （ 如發(fā)生正反兩面涂料的滲透而自顯色， 干燥不均等 ） ，所 以高透氣度的原紙對涂布紙翹曲質量紙病的解決是有幫助的。3.13原紙的收縮性的影響用于無碳復寫紙生產的原紙伸縮率一般要求不大于 30 ，不能存在孔洞。 原紙的伸縮率過大除會對涂布后紙的后加工造成困難外，

10、還會影響最終產品的使 用，如印好的上下聯(lián)表格錯位等。另外從理論上，紙的伸縮率過大，涂布干燥時 會引起涂層特別是微膠囊涂層的破壞， 干燥收縮產生的內應力會引起部分微膠囊 移位破裂，無色染料流出而發(fā)色。3.14 原紙平滑度的影響原紙平滑度的高低， 將直接影響產品的質量， 影響產品的印刷。 對涂布機無 配壓光設備的影響更大。 平滑度高的原紙， 經(jīng)涂布后產品的平滑度亦高， 對印刷 的適應性也好。平滑度低的產品， 表面粗糙，耐磨擦性較差， 產品較易產生污染。 一般要求生產無碳復寫紙原紙的平滑度正面應大于 50s，正反差不大于 20 。63.2 微膠囊涂料3.21微膠囊生產工藝微膠囊是一種具有聚合物壁殼的

11、微型包封物， 它能隔離和保護其囊內的染料 溶液微粒。 微膠囊是一種由芯材和輪廓明顯的薄殼壁所構成的， 用于無碳復寫紙 的微膠囊粒徑范圍在 210 m。微囊化技術是無碳復寫紙的核心技術， 在很大程 度上左右著無碳復寫紙的質量。 其生產的主要方法是復合凝聚法， 即在親水成分 中乳化疏水成分， 然后在介質中產生相分離， 即控制體系的物理化學變化， 使其 在乳化油滴的表面形成囊而制成囊， 然后對微囊進行后處理熟化， 從而得到 所要求的微囊。 另外還有界面聚合法和原位聚合法等制作方法， 總體來說， 其生 產方法較為容易。3.22 微膠囊涂料的制備微膠囊涂料組成有力敏色素， 力敏色素的載體不揮發(fā)性油， 乳

12、化劑， 保護 膠體，液膜硬化劑等。用作力敏色素的無色染料，可以是苯酞系、熒烷系、吩噻 嗪系無色奧黃系、螺吡喃系、堿性蕊香紅內酰胺系、三苯甲烷系等。用作載體可 用各種植物油（如花生油） ；各種石蠟油；合成油（氧化石蠟、三氯苯等） 。常用 的乳化劑：大都是表面活性劑：高粘度聚乙烯醇、中粘度聚乙烯醇、聚氧乙烯、 焦磷酸鈉、明膠、 CMC等。常用保護膠體有明膠、白蛋白、酪蛋白酸鈉等。無碳復寫紙3.3 顯色層涂料3.31 顯色劑無碳復寫紙用顯色劑的種類很多， 大致可分為有機類和無機類。 無機類包括： 活性白土、沸石、高嶺石、無水硅酸等。優(yōu)點是吸附能力強、顯色速度快；缺點 是易磨損、變黃快、耐光性和耐水性

13、差。有機類包括：改性酚醛樹脂、水楊酸多 價金屬鹽。它們的優(yōu)點是用量少，耐光和耐水性好、圖像穩(wěn)定性好，缺點是成本 高。 7 顯色劑和力敏色素的顯色反應既有酸堿中和反應，也有氧化還原反應。 顯色劑顯色的深淺、濃淡、快慢也各不相同。因而說顯色劑具有選擇性，不同的 顯色劑適用于不同的力敏色素。美國和日本主要使用酚醛樹脂 ; 歐洲主要使用特 殊處理的酸性白土 ; 我國以活性白土為主，摻用部分酚醛樹脂，主要考慮國情和 資源，還可以取長補短，兩全其美。3.32 膠黏劑及其他助劑顯色層涂料中加入膠粘劑的目的是使顯色劑與原紙結合， 增強其層間的結合 強度，以防止脫層和掉粉。膠黏劑的用量很重要，用量過多時，涂層中

14、的顯色劑 可能全部被膠粘劑覆蓋， 使其顯色性能下降， 成紙的成本增加。 膠粘劑用量過少 時，雖然顯色效果較好，但顯色劑與原紙的結合強度下降，易產生掉粉、脫層現(xiàn) 象而使紙失去使用價值。 其他助劑包括消泡劑、防腐劑等。4. 無碳復寫紙生產工藝流程4.1 原紙的涂布4.11 CF 紙的涂布及涂布設備CF紙的涂料多為水性涂料， 其粘度較小。 其應用的設備多用氣刀或輥式涂布機涂 布。涂布量一般在 5 10gm24.12 CB 紙的涂布及涂布設備CB紙的微囊涂料固含量只有 20 30，設備為多采用氣刀涂布機。4.13 CFB紙的涂布及涂布設備CFB紙的涂布順序為先涂顯色層涂料 ，等其干燥壓光后， 在紙的反

15、面涂刷微 囊涂料。涂布設備多為采用氣刀涂布機，另外，微囊涂料固含量低，不易干燥， 濕紙一般要用真空引紙輥牽引，開始用熱風干燥采用聚酯毯傳送。無碳復寫紙4.2 無碳復寫紙生產工藝底頁紙 : 紙頁上只涂有顯色層涂料，又稱面涂紙（ 方法同普通涂布紙上頁紙 : 紙頁上只涂有微膠囊涂料，又稱背涂紙（CF： Coated Front ），其涂布CB： Coated Back），是在紙背面涂以含力敏色素油溶液的微膠囊。 中頁紙：又稱正反雙涂紙（ CFB），正面涂料與流 程同CF，背面同 CB。5. 無碳復寫紙的國內外市場從1954年由美國 WC公R司將無碳復寫紙首批推人市場 , 之后其在世界范圍內 廣泛發(fā)展

16、，世界無碳紙在 70-80 年代發(fā)展迅速， 90年代末增長趨緩， 2001年全世 界產量已達 300萬噸。我國無碳紙在 70年代起步， 90年代發(fā)展迅速。隨著無碳復 寫紙生產能力的擴大， 我國對無碳復寫原紙也進行了開發(fā)研究， 已有多家工廠正 式生產，并有采用中性施膠工藝的原紙， 各項物理指標與進口原紙相近， 對涂布 適應性、白度等都比較理想。 至今我國無碳復寫紙的年產量已經(jīng)在世界產量中占 了相當大的份額。 雖然我國無碳復寫紙原紙質量水平與進口原紙還是有所差距， ： 表現(xiàn)在：原 紙 的 全 幅 橫 向 定 量 差 、縱 向 定 量 差 較大 。 原 紙 的平 滑 度低 。卷 筒原 紙接 頭較 多

17、 ，外 觀 紙 病 多 ，不 適 宜 高 速 涂 布 機 上 使 用 。8等問題但是我國在無碳復寫紙的生產和使用水平上 已經(jīng)取得了很大的成就， 其應用的廣闊性， 方便性直接決定了其重要的地位和強 大的市場前景。無碳復寫紙6. 結語 無碳復寫紙產品質量除受涂料性能影響外， 還受原紙質量， 涂布方式， 涂布 機臺的先進性，操作工的技術水平、責任心等諸多因素的影響 。但要生產優(yōu)質 的無碳復寫紙， 除了必須有可靠的微膠囊的質量以及優(yōu)良的 CB、CF涂料配方。 還 應使用優(yōu)質的涂布原紙，只有優(yōu)質的涂布原紙，優(yōu)質的 CB、CF涂料配方，加上先 進的涂布設備， 才能真正生產出高質量的無碳復寫紙。 我國對于生產無碳復寫紙 生產技術水平還有很大的生產潛力， 其巨大的市場潛力為我國對于其科技研究提 供了強大的動力。無碳復寫紙參考文獻：1 呂建中 .無碳復寫紙的 X射線衍射分析 . 浙江造紙 .第1期2 韓金梅 .趙超等 .發(fā)展中的無碳復寫紙