Analyse af indvirkningen af nanopigmentpartikler på egenskaberne af belagt papir
Vi er et stort trykkeri selskab i Shenzhen Kina. Vi tilbyder alle bogbøger, indbundet bogtrykning, bogtrykning af bogtryk, indbundet notesbog, tryksagerudskrivning, sadelstikning bogtrykning, hæfteudskrivning, emballagekasse, kalendere, alle former for PVC, produktbrosjyrer, noter, børnebog, klistermærker, alle typer af særlige papir farve trykning produkter, game cardand og så videre.
For mere information besøg venligst
http://www.joyful-printing.com. Kun ENG
http://www.joyful-printing.net
http://www.joyful-printing.org
email: info@joyful-printing.net
Pigmentegenskaberne af det coatede papirbelægning bestemmer papirets trykbarhed til en vis grad. Pigmenter såsom ultrafine calciumcarbonat og malet calciumcarbonat anvendes i vid udstrækning i papirovertræk på grund af deres høje kvalitet og lave pris. Men med udviklingen af trykteknologi bliver kravene til papirytelse højere og højere, og almindelige belægninger kan ikke længere opfylde kravene i dag. Udskriftskvalitetskrav. De nanostørrede partikler af disse pigmenter tilsættes til papircoatingsystemet, og på grund af deres lille partikelstørrelse, stort specifikt overfladeareal og en stor andel af atomer i overfladelaget kan de være tilstrækkeligt adsorberede og bundet med polymerklæbemidlet i belægningssystemet. De forstærkende partikler binder sig til det coatede papirpapir for at opnå coated papir med højglans, højhvidhed og høj overfladestyrke, og papirets glathed forbedres, hvorved papirbelægningens trykegenskaber forbedres. I dette papir blev virkningerne af nanopigmentpartikler på blækabsorption, vandabsorption, hvidhed og mekaniske egenskaber af coatede papirer opsummeret i kombination med kvalitetsindekset for coated papir.
Først. Introduktion
Nanomaterialforskning er i øjeblikket et varmt emne inden for materialevidenskabsforskning. Den tilsvarende udvikling af nanoteknologi er anerkendt som det mest lovende forskningsområde i det 21. århundrede. Nanopartikler har ekstremt lille partikelstørrelse, stort specifikt overfladeareal, høj overflade energi og kemisk aktivitet og kan producere funktionelt specielle produkter, der adskiller sig fra generelle molekylære stoffer.
I øjeblikket fokuserer udenlandsk forskning på belægningsforbedringsforbedring mere på pigmentpartiklernes form i belægninger, forbedring af overfladeegenskaber og effekten af additiver på præstationen af hele belægningen. I overensstemmelse med forskningsudviklingen kan nano-materialer fremstilles som additivadditiver og fyldstofpartikler i papirovertræk for at forberede nano-coatings med særlige funktioner, hvorved papirets egenskaber forbedres væsentligt.
For det andet, kvalitetsindekset af belagt papir og dets belægning
Papirets kvalitet kan opsummeres som følger: Udseendeskvalitet, grundlæggende fysiske egenskaber, mekaniske egenskaber, optiske egenskaber og kemiske egenskaber. Brug af papir er anderledes, og kvalitetskravene er forskellige.
1. Kvalitetsindeks for belagt papir
For coatede papirer refererer de normalt til de tætte relaterede til driften og formålet med coatingbehandling ved diskussion af deres kvalitetsindikatorer. Disse indikatorer er tæt relateret til udskriftskvaliteten af belagt papir, herunder glathed, hvidhed og glans. Grad, opacitet, overfladestyrke, blækmodtagelighed og blækabsorption.
Glatheden bestemmer tætheden af kontakten mellem det coatede papir og den blæktrykte plade eller offset tæppeoverfladen ved indtrykningstidspunktet og er en vigtig faktor, der påvirker om blækoverførslen er færdig og billedet er klart. Det coatede papirs høje glathed muliggør dannelsen af en ensartet og glat blækfilm, samtidig med at blækforbruget spares. Hvidhed er særlig vigtig i multicolor udskrivning, fordi hvid som en neutral tone eliminerer undertoneinterferensen, som et hvilket som helst blækpigment kan blive udsat for, hvilket giver trykket en bedre nuancekontrast og forbedrer det visuelle indtryk. Opacitet er hovedfaktoren for, hvorvidt det coatede papir frembringer et tryk efter udskrivning eller ej. Under de samme udskrivningsforhold, jo højere opacitet af det coatede papir, desto mindre sandsynligt er det at producere et tryk. Overfladestyrken af belagt papir refererer til bindingsstyrken mellem belægningspartiklerne og mellem belægningen og basispapiret. Det afspejler det coatede papirs evne til at modstå blækdeling under trykprocessen. Hvis overfladestyrken på det coatede papir ikke er høj, under udskrivningen. Belægningen kan sidde fast ved blækket, og de hvide pletter på overfladen af papiret, hvor der skal være blæk, påvirker ikke kun kvaliteten af tryksagen, men også forårsage udskrivning fejl. Udskrivningspapir skal have en vis blækabsorptionskapacitet, men hvis blækabsorptionskapaciteten er for stor, vil det medføre, at udskriften bliver kedelig eller endda frembringer forskydnings- eller kridtningsfænomen; Hvis blækabsorptionskapaciteten er for lille, vil blæktørringshastigheden blive forlænget, hvilket kan medføre, at den trykte overflade er snavset.
2. Kvalitetsindeks for belagt papirbelægning
Hovedformålet med coatingbehandling er at forbedre udførelsen af basispapiret ved at belægge basispapiret og forbedre udskriftskvaliteten. Derfor spiller belægningenes kvalitet en afgørende rolle for, om det coatede papir kan opnå den forventede udskriftskvalitet. Papircoating er en stærkt koncentreret væskedispersion bestående af pigmenter, klæbemidler og vand. Pigment er den vigtigste komponent i belægninger. Hovedfunktionen er at forbedre glatheden af coated papir, forbedre blækabsorptionen, forbedre belægningshvidhed, opacitet, glans og forbedre udseendet af papir. Påvirkningen af pigment på belægningsstrukturen afspejles hovedsageligt i pigmentpartiklernes indre geometri. Resultatindikatorerne omfatter primært form, partikelstørrelse og distribution, brydningsindeks og hvidhed.
Den primære effekt af pigment på de optiske egenskaber af belagt papir er, at jo højere pigmentets hvide og brydningsindeks er, jo højere er hvidheden og opaciteten af det coatede papir. Til den samme slags pigment er reduktion af partikelstørrelsen gavnlig for at forbedre glans af det coatede papir. Grad og hvidhed. Pigmentets hovedindflydelse på glatheden af belagt papir er: Pigmentet med flager eller skiver har en stærk belægningskraft, hvilket er en fordel for at forbedre glatheden. For den samme slags pigment er reduktion af partikelstørrelsen gavnlig for at forbedre glatheden. De vigtigste virkninger af pigmenter på absorberings- og overfladestyrken af coatede papirblæk er: Uregelmæssigheden af pigmentets form, pigmentets størrelse og fordeling bestemmer porøsiteten af belægningen og mængden af klæbemiddel, der kræves til dannelse af belægningen.
Kvaliteten af belægningen refererer hovedsagelig til nogle morfologiske karakteristika af belægningen, som sædvanligvis omtales som belægningsstrukturen, hovedsagelig indbefattende fordelingen af komponenterne i belægningen inde i og på belægningen, fordelingen af mikroporevolumen og porestørrelse i belægningen. Og tykkelsen, tætheden, overfladens ruhed mv. Af belægningen. Fordelingen af komponenterne i overtræksstrukturen refererer i realiteten hovedsageligt til fordelingen af klæbemidlet. Klæbemidlet fordeles i strukturen dannet af pigmentet, og der er en forskel i koncentrationsfordeling ved forskellige positioner af belægningen. Men fordi mængden af additiver i belægningen er lille, er det af ringe betydning at studere dets fordeling i belægningen.
For det tredje, anvendelsen af nanomaterialer i papircoating
Anvendelsen af nanoteknologi på forarbejdede papirbelægninger kan forbedre papirets optiske egenskaber, forbedre de rheologiske egenskaber af belægninger og forbedre aldringsbestandigheden af papirbelægninger.
Da partikelstørrelsen af nanomaterialepartiklerne er små, kan de optiske egenskaber af papiret forbedres betydeligt, og opaciteten deraf er høj. For eksempel påføres nano-skala aluminiumoxid som en nanopigmentpartikel til en belægning. Da partikelstørrelsen af partiklen er lille, og partikelstørrelsesfordelingen er smal, kan den sikres som en ren farve af det hvide materiale, hvorved belægningen til papir forbedres. Papirets hvidhed forbedrer papirets glans. Derudover kan nogle nano-materialer også producere specielle optiske effekter. Når der f.eks. Spredes, ændres farven på det coatede papir med observationsvinklen, så det kan anvendes til fremstilling af belægninger med specielle anvendelser. Behandler papir.
Anvendelse af nanopigmentpartikler på belægningen kan forbedre belægningenes rheologiske egenskaber. På grund af den særlige overfladeeffekt og kvantestørrelse-effekt kan nanopigmenterne styre partikelstørrelsesytelsen, pH-værdien og Z eta-potentialet af overtrækket for at opnå en belægning med høj koncentration men lav viskositet. Derudover er partikelpulveret i nano-pigmentet ekstremt fint, hvilket er meget fordelagtigt for at forbedre stabiliteten af overtræksmaterialet, og forekomsten af udfældning, delaminering og lignende kan stort set undgås. Tilsætningen af nanopigmenter til papirovertræk med sin stærke UV-afskærmningseffekt kan betydeligt forbedre aldringsbestandigheden af papirovertræk, hvilket resulterer i en meget lavere hastighed for papirets aldring på grund af udsættelse for lys. Men hvis du vil have den bedste UV-afskærmningseffekt, er partikelstørrelsen af nano-pigmentet ikke så lille som muligt, men har et vist udvalg af krav. I henhold til Ranikemiton- og Weber-formlerne har anatase-titandioxidet en partikelstørrelse i området fra 70 til 180 nm, og belægningen har den bedste spredningsevne til ultraviolet lys.
For det fjerde er virkningen af nanopigmentpartikler på egenskaberne af coated papir
Tilsætningen af nanopigmentpartikler til pigmentformuleringer med bedre belægningsegenskaber har vist sig at forbedre belægningens egenskaber, herunder belægningens viskoelastiske egenskaber, overfladestyrken af belægningen, belægningens vandabsorptionsegenskaber og de mekaniske egenskaber. Optiske egenskaber af papir mv.
1. Effekt af nanopigmentpartikler på blækabsorption og vandabsorption af belagt papir Efter tilsætning af nanokomponenter er overfladens styrke af belægningen tydeligvis forbedret, og blækabsorptionen og vandabsorptionen reduceres. Dette indikerer, at belægningen er forbedret på grund af tilsætningen af nano-komponenter. Bindningskraften af hver komponent er fyldt med fine porer i belægningen, hvilket resulterer i lavere blækabsorptionsevne og vandabsorption.
Hovedfaktoren, der påvirker absorberingen af coatede papirblæk, er belægningens porøse struktur. På grund af forandringen af klæbemidlet i belægningen ændres porens struktur, porestørrelse og porestørrelsesfordeling for at forårsage ændringer i blækabsorberbarheden. Derudover har faktorer som tyndhed af pigmentpartikelarrangement, porestørrelsesfordeling, pigmentstruktur og smøremiddel også direkte indvirkning på blækabsorption. Resultaterne af undersøgelsen af blækabsorberbarheden viste, at blækabsorberbarheden af alle prøver blev sænket efter tilsætningen af nanosilikakomponenten. Dette indikerer, at porerne på overfladen af belægningen er fyldt med fine partikler, den gennemsnitlige porediameter reduceres, og blækket trænger ikke ind i belægningen som et blankt papir. Det har vist sig, at jo mindre partikelstørrelsen af nanokomponenterne er, desto mere sandsynligt er det at blokere mikroporerne på overfladen af belægningen, og den kapillære virkning af permeationen påvirkes.
Prøven tilsat med nano-komponenten har en reduceret vandabsorptionsvægt sammenlignet med overfladen af prøven, hvortil nano-komponenten ikke tilsættes, tætningen af overfladekonstruktionen af belægningen øges, og den hydrofile egenskab sænkes. Resultatet ligner ændringen i blækabsorberbarheden, og årsagen er også den samme som mekanismen til reduktion af blækabsorberbarheden, det vil sige, at absorptionen af væsken reduceres på grund af faldet i porerne i overfladebelægningen af papir.
2. Effekt af nanopigmentpartikler på mekaniske egenskaber af belagt papir
De mekaniske egenskaber af belagt papir manifesteres både i styrken af bindingen mellem basispapiret og belægningen og selve belægningsstyrken. Styrken af bindingen mellem basispapiret og belægningen bestemmes ved adhæsionen af bestanddelene af belægningen til basispapiret. Mekanismen, hvormed nanokomponenter forbedrer de mekaniske og trykegenskaber af coatede papirer, skyldes primært nanomaterialernes nano-effekter, nemlig overfladeeffekter og småstørrelseseffekter. For eksempel, efter tilsætningen af nano-calciumcarbonat, forøges den mekaniske styrke af belægningen. Årsagen til dette fænomen skyldes primært den lille partikelstørrelse, det store specifikke overfladeareal, den høje aktivitet af nano-calciumcarbonatet og de vandige polymermolekyler og pigmenter i belægningen. Partiklerne har et stort kontaktområde og er fast bundet til dem, hvilket forbedrer de mekaniske egenskaber af belægningen.
I det blandede belægningssystem kombineres nanopartiklerne, kaolin- og calciumcarbonatpartiklerne organisk, og afstanden mellem partiklerne reduceres, efter at belægningen er tørret for at danne en tæt netværksstruktur, som forbedrer belægningens styrke. På grund af nanomaterialernes overfladeeffekt er det desuden, når partikelstørrelsen reduceres til nanometerniveauet, at atomnummeret og overfladen af materialet hurtigt øges, og det er let at stabilisere ved at kombinere med andre atomer, så at den kemiske aktivitet er ekstremt høj, og overfladenergien er tilsvarende. Den multipliceres, så det er let at have stærk kemisk binding med andre partikler, hvilket forbedrer coatingens kompositions styrke.
Den primære forudsætning for forbedring af papirbelægningens mekaniske egenskaber er at nanokomponenterne er ensartet dispergeret i belægningen og belægningen, som ikke kun kræver nogen agglomeration mellem nanopartiklerne, men også er ensartet fordelt i belægningen og belægning, ellers kan den agglomererede tilstand Store partikler blive defekter i overtræksstrukturen, hvilket påvirker belægningsegenskaberne negativt, såsom overfladestyrke og belægningsglathed.
Sammenfattende manifesteres forbedringen af de mekaniske egenskaber af nanokomponenterne på det coatede papir hovedsageligt i forbedringen af selve belægningsstyrken, men har ringe virkning på styrken af bindingen mellem basispapiret og belægningen og den mekaniske styrke af basispapiret.
3. Effekten af nanopigmentpartikler på hvidheden af belagt papir er blevet fundet. Under den samme belægningsmængde er hvidheden af hver prøve efter tilsætning af nano-komponenter kun mindre end 1%, og nogle endda lidt Der er en dråbe. Dette indikerer, at nanokomponenterne ikke har nogen indlysende virkning på belægningens optiske egenskaber og ikke viser forskelle. Derfor har nano-komponenterne begrænset evne til at forbedre hvidens hvidhed og kan ikke effektivt forbedre belægningenes hvidhed. Årsagen kan være, at mængden af nanokomponenter i belægningen af økonomiske årsager er lille, og pigmentpartiklerne i belægningen er størstedelen, og begge er uigennemsigtige partikler. Selvom nanopartiklerne har en god spredningsvirkning på synligt lys, bliver de kun tilsat. Når det øges til en vis grad, er det muligt at have en betydelig effekt på hvidheden.
De nanostørrede partikler har imidlertid en lille partikelstørrelse og et stort specifikt overfladeareal, og nanoovertrækningen har gode blækabsorberende egenskaber og en glat overflade og er fordelagtig til forbedring af de optiske egenskaber af papir såsom opacitet, glans og trykmaling.
V. Konklusion
Nanopartikler har store anvendelsesmuligheder i belægninger, men problemet med agglomerering og dispersion af nanopigmentpartikler i belægninger er et presserende problem, der skal løses. På den ene side er det nødvendigt at forhindre yderligere agglomerering af nanopartiklerne og på den anden side at opretholde nanopartiklernes særlige funktion i belægningen. Fra den nuværende teknologiske udviklingstrin anvendes overflademodifikationsmidlet, såsom et koblingsmiddel, til at behandle nanopartiklerne, og grænsefladens adhæsion mellem nanopartiklerne og andre komponentpartikler i papirovertrækningen øges og dispergeres derefter ved ultralydbølger og en specifik overflade anvendes. Det aktive middel gør det muligt for nanopartiklerne at nå en afbalanceret dispersionstilstand i mediet og effektivt kan løse problemet med let agglomerering af nanopartiklerne.