Analyse av påvirkning av nanopigmentpartikler på egenskapene av belagt papir
Vi er et stort utskrift selskap i Shenzhen Kina. Vi tilbyr alle bokpublikasjoner, innbundet bokutskrift, utskrift av papirbøker, utskrift av trykte bokstaver, prospektbokutskrift, utskrift av saddestifter, trykking av boks, emballasje, kalendere, alle typer PVC, produktbrosjyrer, notater, barnbok, klistremerker, alle typer spesielle papir farge trykk produkter, game cardand så videre.
For mer informasjon vennligst besøk
http://www.joyful-printing.com. Kun ENG
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
e-post: info@joyful-printing.net
Pigmentegenskapene til det belagte papirbelegget bestemmer utskriftsevnen av papiret til en viss grad. Pigmenter som ultrafint kalsiumkarbonat og malt kalsiumkarbonat blir mye brukt i papirbelegg på grunn av deres høye kvalitet og lave pris. Men med utviklingen av trykkteknologi blir kravene til papirytelse høyere og høyere, og vanlige belegg kan ikke lenger oppfylle dagens krav. Utskriftskvalitetskrav. De nanostørrende partiklene av disse pigmentene blir tilsatt til papirbelegningssystemet, og på grunn av deres små partikkelstørrelse, stort spesifikt overflateareal og stor andel av atomer i overflatelaget, kan de være tilstrekkelig adsorbert og bundet med polymerklæbemidlet i belegningssystemet. De forsterkende partiklene er bundet til det belagte basispapiret for å oppnå belagt papir med høy glans, høy hvithet og høy overflatestyrke, og glattheten av papiret forbedres, og derved forbedrer utskriftspasset til papirbelegget. I dette papiret ble virkningene av nanopigmentpartikler på blekkabsorpsjon, vannabsorpsjon, hvithet og mekaniske egenskaper av belagte papirer oppsummert i kombinasjon med kvalitetsindeksen for belagt papir.
Først. Introduksjon
Nanomaterialforskning er for tiden et hett tema innen materialvitenskapelig forskning. Den tilsvarende utviklingen av nanoteknologi er anerkjent som det mest lovende forskningsområdet i det 21. århundre. Nanopartikler har ekstremt liten partikkelstørrelse, stort spesifikt overflateareal, høy overflateenergi og kjemisk aktivitet, og kan produsere funksjonelt spesialprodukter som er forskjellige fra generelle molekylære stoffer.
I dag fokuserer utenlandsk forskning på belegningsytelsesforbedring mer på formen av pigmentpartikler i belegg, forbedring av overflateegenskaper og effekten av tilsetningsstoffer på ytelsen av hele beleggingen. I samsvar med forskningstrenden kan nano-materialer fremstilles som additiv tilsetningsstoffer og fyllstoffpartikler i papirbelegg for å forberede nano-belegg med spesielle funksjoner, og derved forbedre papiregenskapene til belagt papir sterkt.
For det andre, kvalitetsindeksen av belagt papir og dets belegg
Kvaliteten på papiret kan oppsummeres som følger: Utseendekvalitet, grunnleggende fysiske egenskaper, mekaniske egenskaper, optiske egenskaper og kjemiske egenskaper. Bruk av papir er annerledes, og kvalitetskravene er forskjellige.
1. Kvalitetsindeks for belagt papir
For belagte papirer, når de diskuterer kvalitetsindikatorene, refererer de vanligvis til de som er nært relatert til operasjonen og formålet med beleggbehandling. Disse indikatorene er nært relatert til utskriftskvaliteten på belagt papir, inkludert glatthet, hvithet og glans. Grad, ugjennomtrengelighet, overflatestyrke, blekkmottak og blekkabsorpsjon.
Glattheten bestemmer tettheten av kontakten mellom det belagte papiret og den blekkede utskriftsplaten eller offsetteppeoverflaten i øyeblikket av påtrykking, og er en viktig faktor som påvirker om blekkoverføringen er fullført og bildet er klart. Den høye glattheten i det belagte papiret letter dannelsen av en jevn og jevn blekkfilm samtidig som du sparer blekkbruk. Hvithet er spesielt viktig i flerfargetrykk fordi hvit som en nøytral tone eliminerer undertoneinterferensen som et hvilket som helst blekkpigment kan bli utsatt for, og gir utskriften en bedre fargetone-kontrast og forsterker det visuelle inntrykk. Opacity er hovedfaktoren for å bestemme hvorvidt det belagte papiret produserer en utskrift etter utskrift. Under de samme utskriftsforholdene, jo høyere opaciteten til det belagte papiret, jo mindre sannsynlig er det å produsere en utskrift. Overflatestyrken på belagt papir refererer til bindestyrken mellom beleggpartiklene og mellom belegget og basispapiret. Det reflekterer det belagte papirets evne til å motstå blekksplitting under utskriftsprosessen. Hvis overflatestyrken på det belagte papiret ikke er høyt, under utskrift Belegget kan ha sittende fast ved blekk, og de hvite flekkene på overflaten av papiret der det skal være blekk, vil ikke bare påvirke kvaliteten på trykket, men også forårsaker også utskriftsfeil. Utskriftspapir må ha en viss blekkabsorberingskapasitet, men hvis blekkabsorpsjonskapasiteten er for stor, vil det føre til at utskriften blir kjedelig, eller til og med frembringer forskyvnings- eller krisningsfenomen; Hvis blekkabsorberingskapasiteten er for liten, vil blekkets tørkehastighet bli forlenget, noe som kan føre til at den trykte overflaten er skitten.
2. Kvalitetsindeks for belagt papirbelegg
Hovedformålet med beleggbehandling er å forbedre ytelsen til basispapiret ved å belegge basispapiret og forbedre utskriftskvaliteten. Derfor spiller kvaliteten på belegget en avgjørende rolle i om det belagte papiret kan oppnå den forventede utskriftskvaliteten. Papirbelegg er en høykonsentrert flytende dispersjon bestående av pigmenter, klebemidler og vann. Pigment er den viktigste komponenten i belegg. Hovedfunksjonen er å forbedre glattheten i belagt papir, forbedre blekkabsorpsjonen, forbedre beleggets hvithet, opasitet, glans og forbedre utseendet på papiret. Påvirkningen av pigment på beleggstrukturen er hovedsakelig reflektert i den indre geometrien av pigmentpartiklene. Resultatindikatorene omfatter hovedsakelig form, partikkelstørrelse og fordeling, brytningsindeks og hvithet.
Den primære effekten av pigment på de optiske egenskapene til belagt papir er at jo høyere hvithet og brytningsindeks av pigmentet er, desto høyere hvithet og opasiteten til det belagte papiret. For samme type pigment er reduksjon av partikkelstørrelsen gunstig for å forbedre glanset av det belagte papiret. Grad og hvithet. Pigmentets hovedinnflytelse på glattheten av belagt papir er: Pigmentet med form av flake eller skive har en sterk dekkkraft, noe som er gunstig for å forbedre glattheten. For samme type pigment er reduksjon av partikkelstørrelsen gunstig for å forbedre glattheten. De viktigste effektene av pigmenter på absorberingsevne og overflatestyrke av belagte papirblekker er: Uregelmessigheten av pigmentets form, pigmentets størrelse og fordeling bestemmer porøsiteten til belegget og mengden klebemiddel som kreves for å danne belegget.
Kvaliteten på belegget refererer hovedsakelig til noen morfologiske egenskaper ved belegget, som vanligvis refereres til som belegningsstrukturen, hovedsakelig innbefattende fordelingen av komponentene i belegget inni og på belegget, fordelingen av mikroporevolum og porestørrelse i belegget. Og tykkelsen, tettheten, overflatenuhet, etc. av belegget. Fordelingen av komponentene i belegningsstrukturen refererer egentlig hovedsakelig til fordelingen av klebemiddelet. Limet er fordelt i strukturen dannet av pigmentet, og det er en forskjell i konsentrasjonsfordeling i forskjellige posisjoner av belegget. Men fordi mengden tilsetningsstoffer i belegget er liten, er det liten betydning å studere dens fordeling i belegget.
Tredje, anvendelsen av nanomaterialer i papirbelegg
Anvendelsen av nanoteknologi til bearbeidede papirbelegg kan forbedre de optiske egenskapene til papir, forbedre de reologiske egenskapene til belegg og forbedre aldringsmotstanden av papirbelegg.
Siden partikkelstørrelsen på nanomaterialepartiklene er liten, kan de optiske egenskapene til papiret bli betydelig forbedret, og opaciteten derav er høy. For eksempel blir nano-skala alumina påført som en nanopigmentpartikkel til et belegg. Siden partikkelstørrelsen til partikkelen er liten og partikkelstørrelsesfordelingen er smal, kan den sikres som en ren farge på det hvite materialet, og derved forbedrer belegget til papir. Hvitheten av papiret forbedrer papirets glans. I tillegg kan noen nano-materialer også produsere spesielle optiske effekter. For eksempel, når spredning skjer, endres fargen på det belagte papiret med observasjonsvinkelen, slik at den kan brukes til fremstilling av belegg med spesielle anvendelser. Behandler papir.
Påføring av nanopigmentpartikler på belegget kan forbedre beleggetes reologiske egenskaper. På grunn av den spesielle overflateffekten og kvantestørrelsen kan nano-pigmentene styre partikkelstørrelsen, p H-verdien og Z eta-potensialet i belegget for å oppnå et belegg med høy konsentrasjon, men lav viskositet. I tillegg er partikkelpulveret i nano-pigmentet ekstremt fint, hvilket er meget fordelaktig for å forbedre stabiliteten til belegningsmaterialet, og forekomsten av utfelling, delaminering og lignende kan i stor grad unngås. Tilsetningen av nano-pigmenter til papirbelegg, med sterk UV-skjermende effekt, kan forbedre aldringsmotstanden av papirbelegg, noe som resulterer i en mye lavere papirstandring på grunn av eksponering for lys. Men hvis du ønsker å få den beste UV-beskyttelseseffekten, er partikkelstørrelsen på nanopigmentet ikke så liten som mulig, men har et bestemt utvalg av krav. For eksempel, ifølge Ranikemiton og Weber-formlene, har anatase-titandioxydet en partikkelstørrelse som strekker seg fra 70 til 180 nm, og belegget har den beste spredningsevnen til ultrafiolett lys.
For det fjerde, effekten av nanopigmentpartikler på egenskapene til belagt papir
Tilsetningen av nanopigmentpartikler til pigmentformuleringer med bedre beleggingsegenskaper har blitt funnet å forbedre beleggets egenskaper, inkludert de viskoelastiske egenskaper av belegget, beleggets overflatestyrke, beleggets vannabsorpsjonsegenskaper og de mekaniske egenskaper. Optiske egenskaper av papir etc.
1. Effekt av nanopigmentpartikler på blekkabsorpsjon og vannabsorpsjon av belagt papir Etter å ha tilsatt nanokomponenter, er overflatestyrken til belegget åpenbart forbedret, og blekkabsorpsjonen og vannabsorpsjonen reduseres. Dette indikerer at belegget er forbedret på grunn av tilsetning av nanokomponenter. Bindekraften til hver komponent er fylt med fine porer i belegget, noe som resulterer i lavere blekkabsorbering og vannabsorpsjon.
Hovedfaktoren som påvirker absorpsjonen til belagte papirblekker, er beleggets porøse struktur. På grunn av endringen av klebemiddelet i belegget, blir porestrukturen, porestørrelsen og porestørrelsesfordelingen av belegget endret for å forårsake endringer i blekkabsorberbarhet. I tillegg har faktorer som tetthet av pigmentpartikkelarrangement, porestørrelsesfordeling, pigmentstruktur og smøremiddel også en direkte innvirkning på blekkabsorpsjon. Resultatene av å studere blekkabsorberbarheten viste at blekkabsorberbarheten av alle prøvene ble senket etter tilsetning av nanosilikakomponenten. Dette indikerer at porene på overflaten av belegget er fylt med fine partikler, den gjennomsnittlige porediameter reduseres, og blekket trenger ikke inn i belegget som et blankt papir. Det har blitt funnet at den mindre partikkelstørrelsen av nanokomponentene, desto mer sannsynlig er det å blokkere mikroporene på overflaten av belegget, og den kapillære virkningen av permeasjonen påvirkes.
Prøven tilsatt med nanokomponenten har en redusert vannabsorpsjonsvekt sammenlignet med overflaten av prøven som ikke er tilsatt nanokomponenten, tettheten av overflatestrukturen til belegget økes, og den hydrofile egenskapen senkes. Resultatet ligner endringen i blekkabsorberbarhet, og årsaken er også den samme som mekanismen for å redusere blekkabsorberbarheten, det vil si absorpsjonen av væsken reduseres på grunn av nedgangen i porene i overflatebelegget av papir.
2. Effekt av nanopigmentpartikler på mekaniske egenskaper av belagt papir
De mekaniske egenskapene til belagt papir manifesteres i både styrken av bindingen mellom basispapiret og belegget og styrken av belegget selv. Styrken av bindingen mellom basispapiret og belegget bestemmes ved adhesjon av komponentene i belegget til basispapiret. Mekanismen ved hvilken nanokomponenter forbedrer mekaniske og trykkegenskaper for belagte papirer, skyldes hovedsakelig nano-effekter karakteristiske for nanomaterialer, nemlig overflateffekter og små størrelseseffekter. For eksempel, etter tilsetning av nanokalsiumkarbonat, økes beleggets mekaniske styrke. Årsaken til dette fenomenet skyldes hovedsakelig den lille partikkelstørrelsen, stort spesifikt overflateareal, høy aktivitet av nanokalsiumkarbonatet og de vandige polymermolekyler og pigmenter i belegget. Partiklene har et stort kontaktområde og er godt bundet til dem, og forbedrer de mekaniske egenskapene til belegget.
I det blandede belegningssystemet blir nanopartikler, kaolin og kalsiumkarbonatpartikler organisk kombinert, og avstanden mellom partiklene reduseres etter at belegget er tørket for å danne en tett nettverksstruktur som forbedrer beleggets styrke. I tillegg, på grunn av overflateffekten av nanomaterialer, det vil si når partikkelstørrelsen er redusert til nanometernivået, øker atomnummeret og overflaten av materialet raskt, og det er lett å stabilisere ved å kombinere med andre atomer, så at den kjemiske aktiviteten er ekstremt høy og overflatenergien er tilsvarende. Det blir multiplisert, så det er lett å ha sterk kjemisk binding med andre partikler, noe som forbedrer styrken på beleggskompositten.
Den primære forutsetningen for forbedring av de mekaniske egenskapene til papirbelegget er at nanokomponentene er jevnt dispergert i belegget og belegget, som ikke bare krever ingen agglomerering mellom nanopartikler, men også er jevnt fordelt i belegget og belegg, ellers agglomerert tilstand Store partikler kan bli defekter i belegningsstrukturen, som påvirker belegningsegenskapene, som overflatestyrken og belegningsjevnheten negativt.
I sammendraget manifesteres forbedringen av de mekaniske egenskapene til nanokomponentene på det belagte papiret hovedsakelig i forbedringen av styrken av belegget selv, men har liten effekt på styrken av bindingen mellom basispapiret og belegget og den mekaniske styrken til basispapiret.
3. Effekten av nanopigmentpartikler på hvithet av belagt papir har blitt funnet. Under samme belegningsbeløp er hvitheten til hver prøve etter å ha lagt til nanokomponenter bare mindre enn 1%, og noen til og med litt. Det er en dråpe. Dette indikerer at nanokomponentene ikke har åpenbar effekt på beleggets optiske egenskaper og ikke viser forskjeller. Derfor har nano-komponentene begrenset evne til å forbedre hvittheten i papiret, og kan ikke effektivt forbedre beleggetes hvitehet. Årsaken kan være at av økonomiske grunner er mengden av nanokomponenter i belegget liten, og pigmentpartiklene i belegget er flertallet, og begge er ugjennomsiktige partikler. Selv om nanopartikler har en god spredningseffekt på synlig lys, blir de bare lagt til. Når det økes til en viss grad, er det mulig å ha en betydelig effekt på hvithet.
Nano-partiklene har imidlertid en liten partikkelstørrelse og et stort spesifikt overflateareal, og nano-belegget har gode blekkabsorberende egenskaper og en glatt overflate, og er fordelaktig for å forbedre de optiske egenskapene til papir som opasitet, glans og utskrift glans.
V. Konklusjon
Nanopartikler har store applikasjonsutsikter i belegg, men problemet med agglomerering og spredning av nanopigmentpartikler i belegg er et presserende problem som skal løses. På den ene side er det nødvendig å forhindre ytterligere agglomerering av nanopartikler, og på den annen side å opprettholde nanopartiklerens spesielle funksjon i belegget. Fra den nåværende teknologiske utviklingstrenden brukes overflatemodifikasjonsmiddelet, som for eksempel et koblingsmiddel, til å behandle nanopartikler, og grensesnittadhesjonen mellom nanopartikler og andre komponentpartikler i papirbelegget økes og dispergeres deretter av ultralydbølger og en spesifikk overflate brukes. Det aktive middelet gjør at nanopartiklene kan nå en balansert spredningstilstand i mediet, og kan effektivt løse problemet med enkel agglomerering av nanopartikler.