无碳复写纸分析解析

1、无碳复写纸无碳复写纸林化 10-3 班 边少杰 100524326摘要 ：无碳复写纸，又名压敏记录纸(或称力敏复写纸) ，从1954年由美国 WCR 公司将无碳复写纸首批推人市场至今发展迅速。 我国自1984年首次引进以来， 至 90年代年产达万吨，现在年需求量已经几十万吨。无碳复写纸一般由上纸(CB) 、中纸(CFB)、下纸 (CF)三种纸页组成。无碳复写纸从显色方面，可分为它显色和 自显色又称 sc纸两种，其中用得最多的为它显色无碳复写纸。 用于无碳复写纸涂 布的原纸， 在质量和定量方面比其他涂布用原纸有更严格的要求。 另外对原纸均 一性，透气度，收缩性，平滑度等具体方面都有要求。其原料还

2、包括微囊性涂料 和显色剂等等， 本文介绍了微囊的生产方式及微囊涂料， 显色剂助剂等多种原料 的具体生产。左后介绍了具体的生产工艺，包括具体流程及涂布方法设备等等， 说明了无碳复写纸国内外的应用前景， 及我国在无碳复写纸方面的地位及还需努 力的方向。关键字： 无碳复写纸 结构 生产工艺 原纸 涂布 应用前景无碳复写纸目录1. 前言 32. 无碳复写纸基本特性 . 32.1 无碳复写纸的结构 . 32.2 发色原理 . 32.3 无碳复写纸的分类 . 42.4 无碳复写纸的特点 . 43. 无碳复写纸生产原料 . 43.1 对原纸的要求 . 43.11 对原纸的均一性要求 43.12 原纸透气度的

3、影响 43.13 原纸的收缩性的影响 53.14 原纸平滑度的影响 . 53.2 微胶囊涂料 . 53.21 微胶囊生产工艺 53.22 微胶囊涂料的制备 . 53.3 显色层涂料 . 63.31 显色剂 . 63.32 胶黏剂及其他助剂 . 64. 无碳复写纸生产工艺流程 . 64.1 原纸的涂布 . 64.11 CF 纸的涂布及涂布设备 64.12 CB 纸的涂布及涂布设备 64.13 CFB 纸的涂布及涂布设备 64.2 无碳复写纸生产工艺 . 75. 无碳复写纸的国内外市场 . 7参考文献： 9无碳复写纸1. 前言无碳复写纸，又名压敏记录纸 (或称力敏复写纸)，从1954年由美国WC公

4、R司 将无碳复写纸首批推人市场至今发展迅速。 1 我国自1984年首次引进以来，至 90 年代年产达万吨， 现在年需求量已经几十万吨。 无碳复写纸主要用于脑打印， 包 括发票、电脑票据、连续记录等；手工书写，包括手工发票、普通票据等常用联 单。它解决了传统复写纸使用中的污染和麻烦，使书写或打印一次完成。 2 无碳 复写纸又是一种涂布加工纸。无碳复写纸因其不需要在纸与纸之间加入涂炭纸， 可直接复写、 直接显色的功能和具有污染小、 使用方便等特点， 其使用越来越广 泛。2. 无碳复写纸基本特性2.1 无碳复写纸的结构无碳复写纸一般由上纸 (CB)、中纸 (CFB)、下纸 (CF)三种纸页组成、配合

5、使 用，上页纸的背面涂布含发色剂油溶液的微胶囊涂层 (Coated Back) ；下页纸的 正面涂布显色剂涂层 (Coated Front) 中页纸的正面涂布显色剂涂层、 背面涂布微 胶囊涂层 (Coated Front Back )。3 ( 如图所示 )2.2 发色原理如图所示，在上纸、 中纸的背面涂层涂有 CB涂料，CB涂料中的主要材料是微 胶囊，胶囊中含有以二芳基乙烷为载体的结晶紫内酯 ( 简称CVL)。在中纸和下纸 的正面涂层， 涂有CF涂料， CF涂料中的主要成分为以酚醛树脂或锌类物质， 或酚 醛树脂与水杨酸锌接枝共聚所产生的聚合物。当涂有不同材料的纸面相互接触 时，并不会发生显色反

6、应，只有在打印或书写时，微胶囊受外力作用，囊壁发生 破裂，囊中含有 CVL的二芳基乙烷流动到涂有显色树脂的涂层时，发色物质与显 色物质才会发生反应而显色，从而产生字迹。 4无碳复写纸2.3 无碳复写纸的分类无碳复写纸从显色方面， 可分为它显色和自显色又称 sc纸两种，其中用得最 多的为它显色无碳复写纸。从显色的颜色方面，可分为黑色、蓝色、红色、紫色 等，其中用得较多的为黑色和蓝色，而国内以蓝色居多。从结构方面，可分为上 页纸或称 CB纸，中页纸或称 CFB纸和下页纸或称 CF纸。从品种方面，可分为平板 纸和卷筒纸。从外观方面，可分为白色、红色、黄色、蓝色、绿色等。无碳复写 纸配联由上页纸、 中

7、页纸和下页纸组成， 要想得到更多联数的副本， 只需在上页 纸和下页纸之间插入多份中页纸即可。 52.4 无碳复写纸的特点无碳复写纸复写时免垫“拓蓝纸” ，直接书写方便省时，复写联数 3-8 页，电 动打印3-12页，可以极大地提高工作效率 , 适应现代化的需要、 更适合电报、 电 脑列表机的多份复印之用。副本字迹清晰、鲜明，不退色，能防止涂改、伪造。 不污染手指、衣物和其他文具纸张 , 保持清洁干净。 具有各种颜色 , 易于识别处 理。纸质优良， 表面平滑顺畅 , 印刷加工容易 , 印刷色彩艳丽。 不含有害原料及 异味，安全可靠，显色后图文可保存 15年以上。3. 无碳复写纸生产原料3.1 对

8、原纸的要求用于无碳复写纸涂布的原纸， 在质量和定量方面比其他涂布用原纸有更严格 的要求。基本要求一般包括要求有一定的柔软性和挺度， 以利于复写； 能对显色 层与微囊层起良好的隔离作用；有较好的平滑度和光泽度；干、湿强度好，湿变 形性小；不应有深色尘埃和凸出的杂质；原纸 pH值应接近中性；价格低廉等。具 体又包括对原纸均一性，透气性，收缩性，平滑度，施胶度，吸水性等等各方面 的要求。3.11对原纸的均一性要求 均一性指的是纵横向上的定量、厚度、水份、纤维组织、平滑度等的均一程 度。原纸均一性的好坏将直接影响无碳复写纸的涂布加工过程以及产品的质量， 均一性差的原纸，会造成涂布后涂布量不均，干燥不均

9、，变形不一致，最终影响 产品的使用。3.12原纸透气度的影响透气度在 200400mLmin范围，单面涂布后并不需要进行特别的背涂处理 （ 涂胶或涂水 ） ，只需在非涂布面喷雾少量蒸汽就可以达到翘曲质量指标要求 （ 国 家标准 A等） 。在实际生产中，透气度在 350550mLmin的原纸，其涂中页纸后无碳复写纸亦没有产生不良的影响 （ 如发生正反两面涂料的渗透而自显色， 干燥不均等 ） ，所 以高透气度的原纸对涂布纸翘曲质量纸病的解决是有帮助的。3.13原纸的收缩性的影响用于无碳复写纸生产的原纸伸缩率一般要求不大于 30 ，不能存在孔洞。 原纸的伸缩率过大除会对涂布后纸的后加工造成困难外，

10、还会影响最终产品的使 用，如印好的上下联表格错位等。另外从理论上，纸的伸缩率过大，涂布干燥时 会引起涂层特别是微胶囊涂层的破坏， 干燥收缩产生的内应力会引起部分微胶囊 移位破裂，无色染料流出而发色。3.14 原纸平滑度的影响原纸平滑度的高低， 将直接影响产品的质量， 影响产品的印刷。 对涂布机无 配压光设备的影响更大。 平滑度高的原纸， 经涂布后产品的平滑度亦高， 对印刷 的适应性也好。平滑度低的产品， 表面粗糙，耐磨擦性较差， 产品较易产生污染。 一般要求生产无碳复写纸原纸的平滑度正面应大于 50s，正反差不大于 20 。63.2 微胶囊涂料3.21微胶囊生产工艺微胶囊是一种具有聚合物壁壳的

11、微型包封物， 它能隔离和保护其囊内的染料 溶液微粒。 微胶囊是一种由芯材和轮廓明显的薄壳壁所构成的， 用于无碳复写纸 的微胶囊粒径范围在 210 m。微囊化技术是无碳复写纸的核心技术， 在很大程 度上左右着无碳复写纸的质量。 其生产的主要方法是复合凝聚法， 即在亲水成分 中乳化疏水成分， 然后在介质中产生相分离， 即控制体系的物理化学变化， 使其 在乳化油滴的表面形成囊而制成囊， 然后对微囊进行后处理熟化， 从而得到 所要求的微囊。 另外还有界面聚合法和原位聚合法等制作方法， 总体来说， 其生 产方法较为容易。3.22 微胶囊涂料的制备微胶囊涂料组成有力敏色素， 力敏色素的载体不挥发性油， 乳

12、化剂， 保护 胶体，液膜硬化剂等。用作力敏色素的无色染料，可以是苯酞系、荧烷系、吩噻 嗪系无色奥黄系、螺吡喃系、碱性蕊香红内酰胺系、三苯甲烷系等。用作载体可 用各种植物油（如花生油） ；各种石蜡油；合成油（氧化石蜡、三氯苯等） 。常用 的乳化剂：大都是表面活性剂：高粘度聚乙烯醇、中粘度聚乙烯醇、聚氧乙烯、 焦磷酸钠、明胶、 CMC等。常用保护胶体有明胶、白蛋白、酪蛋白酸钠等。无碳复写纸3.3 显色层涂料3.31 显色剂无碳复写纸用显色剂的种类很多， 大致可分为有机类和无机类。 无机类包括： 活性白土、沸石、高岭石、无水硅酸等。优点是吸附能力强、显色速度快；缺点 是易磨损、变黄快、耐光性和耐水性

13、差。有机类包括：改性酚醛树脂、水杨酸多 价金属盐。它们的优点是用量少，耐光和耐水性好、图像稳定性好，缺点是成本 高。 7 显色剂和力敏色素的显色反应既有酸碱中和反应，也有氧化还原反应。 显色剂显色的深浅、浓淡、快慢也各不相同。因而说显色剂具有选择性，不同的 显色剂适用于不同的力敏色素。美国和日本主要使用酚醛树脂 ; 欧洲主要使用特 殊处理的酸性白土 ; 我国以活性白土为主，掺用部分酚醛树脂，主要考虑国情和 资源，还可以取长补短，两全其美。3.32 胶黏剂及其他助剂显色层涂料中加入胶粘剂的目的是使显色剂与原纸结合， 增强其层间的结合 强度，以防止脱层和掉粉。胶黏剂的用量很重要，用量过多时，涂层中

14、的显色剂 可能全部被胶粘剂覆盖， 使其显色性能下降， 成纸的成本增加。 胶粘剂用量过少 时，虽然显色效果较好，但显色剂与原纸的结合强度下降，易产生掉粉、脱层现 象而使纸失去使用价值。 其他助剂包括消泡剂、防腐剂等。4. 无碳复写纸生产工艺流程4.1 原纸的涂布4.11 CF 纸的涂布及涂布设备CF纸的涂料多为水性涂料， 其粘度较小。 其应用的设备多用气刀或辊式涂布机涂 布。涂布量一般在 5 10gm24.12 CB 纸的涂布及涂布设备CB纸的微囊涂料固含量只有 20 30，设备为多采用气刀涂布机。4.13 CFB纸的涂布及涂布设备CFB纸的涂布顺序为先涂显色层涂料 ，等其干燥压光后， 在纸的反

15、面涂刷微 囊涂料。涂布设备多为采用气刀涂布机，另外，微囊涂料固含量低，不易干燥， 湿纸一般要用真空引纸辊牵引，开始用热风干燥采用聚酯毯传送。无碳复写纸4.2 无碳复写纸生产工艺底页纸 : 纸页上只涂有显色层涂料，又称面涂纸（ 方法同普通涂布纸上页纸 : 纸页上只涂有微胶囊涂料，又称背涂纸（CF： Coated Front ），其涂布CB： Coated Back），是在纸背面涂以含力敏色素油溶液的微胶囊。 中页纸：又称正反双涂纸（ CFB），正面涂料与流 程同CF，背面同 CB。5. 无碳复写纸的国内外市场从1954年由美国 WC公R司将无碳复写纸首批推人市场 , 之后其在世界范围内 广泛发展

16、，世界无碳纸在 70-80 年代发展迅速， 90年代末增长趋缓， 2001年全世 界产量已达 300万吨。我国无碳纸在 70年代起步， 90年代发展迅速。随着无碳复 写纸生产能力的扩大， 我国对无碳复写原纸也进行了开发研究， 已有多家工厂正 式生产，并有采用中性施胶工艺的原纸， 各项物理指标与进口原纸相近， 对涂布 适应性、白度等都比较理想。 至今我国无碳复写纸的年产量已经在世界产量中占 了相当大的份额。 虽然我国无碳复写纸原纸质量水平与进口原纸还是有所差距， ： 表现在：原 纸 的 全 幅 横 向 定 量 差 、纵 向 定 量 差 较大 。 原 纸 的平 滑 度低 。卷 筒原 纸接 头较 多

17、 ，外 观 纸 病 多 ，不 适 宜 高 速 涂 布 机 上 使 用 。8等问题但是我国在无碳复写纸的生产和使用水平上 已经取得了很大的成就， 其应用的广阔性， 方便性直接决定了其重要的地位和强 大的市场前景。无碳复写纸6. 结语 无碳复写纸产品质量除受涂料性能影响外， 还受原纸质量， 涂布方式， 涂布 机台的先进性，操作工的技术水平、责任心等诸多因素的影响 。但要生产优质 的无碳复写纸， 除了必须有可靠的微胶囊的质量以及优良的 CB、CF涂料配方。 还 应使用优质的涂布原纸，只有优质的涂布原纸，优质的 CB、CF涂料配方，加上先 进的涂布设备， 才能真正生产出高质量的无碳复写纸。 我国对于生产无碳复写纸 生产技术水平还有很大的生产潜力， 其巨大的市场潜力为我国对于其科技研究提 供了强大的动力。无碳复写纸参考文献：1 吕建中 .无碳复写纸的 X射线衍射分析 . 浙江造纸 .第1期2 韩金梅 .赵超等 .发展中的无碳复写纸