Для придания бумаге специальных свойств на ее поверхность наносят покровный слой, состоящий из минеральных пигментов, клеящих веществ, восковых эмульсий, смол и других органических веществ в зависимости от назначения бумаги. Такие окрашенные с поверхности виды бумаги применяются для книжной и журнальной продукции, для обоев, фотобумаги, гранитоля, клеенок, декоративных изделий и упаковки. Покровные слои наносятся на бумагу на специальных бумагокрасильных машинах с одной или с двух сторон. Обычно покровную массу наносят на поверхность бумаги валиками, щеточным или шаберным устройством, затем бумагу высушивают в потоке теплого воздуха и каландрируют.
В композицию меловалыюй суспензии входят пигменты, составляющие наибольшую часть сухого покрытия (70-90 % от веса,сухих веществ), полимеры связующие и технологические добавки такие, как диспергаторы, сшивающие агенты, пластификаторы, пеногасители, аитивспениватели и др.
Пигменты - мелкодисперсные неорганические вещества нерастворимые в воде. Они вводятся в покрытия для придания бумаге или картону гладкой поверхности, белизны, непрозрачности и хороших печатных свойств. При необходимости они могут обеспечивать такие свойства покрытия как высоколощеную или матовую отделку, цвет или оттенок, непроницаемость для тех или иных красок и лаков.
Пигменты, используемые в процессах меловання, должны обладать всеми или большей частью следующих свойств: хорошо диспергироваться и образовывать текучую суспензию, иметь определенный гранулометрический состав, низкий удельный вес, высокую белизну, высокий коэффициент преломления и не быть абразивным. Пигмент должен быть химически инертным и совместимым с другими пигментами, связующими и правками, используемыми и рецептуре меловальных суспензий.
Наиболее часто применяемые белые пигменты: каолин, карбонат кальция, тальк, бланфикс, сатинвейс, диоксид титана, цинковые пигменты и др. Выбор пигмента определятся как качеством готовой продукции, так и видом наносящею устройства, которое предъявляет определенные требования к концентрации и вязкотекучим свойствам меловальных суспензий. Однако, пигмент одного вида не может обеспечить весь комплекс требуемых печатных и оптических свойств, поэтому в композиций используется смесь пигментов. Например, для повышения белизны и считывающей способности к одному пигменту каолину добавляют мел, для повышения непрозрачности диоксид титана, для повышения белизны сатинвейс или бланфикс.
Полимеры связующие являются вторым основным компонентом меловальной суспензии и составляют 5-25 % массы покрытия. Назначение связующего состоит в том, чтобы связать частицы пигмента друг с другом в сухом покровном слое и обеспечить прочное соединение с бумагой-основой. Вид связующего, количество его но отношению к пигментам и характер его распределения в покровном слое регулирует поглощение печатных красок. Кроме того, связующее служит носителем пигментов, способствует удержанию их во взвешенном состоянии, определяет вязкотекучие свойства суспензии и регулирует ее водоудерживаемость.
Связующее оказывает влияние на следующие свойства мелованной продукции: лоск, белизну, непрозрачность, эластичность, впитываемость печатной краски, сопротивляемость выщипыванию, водоустойчивость, структуру покрытия. Идеальное связующее должно иметь низкую стоимость, хорошую адгезию к частицам пигмента и волокнистой основе, низкий удельный вес и показатель преломления, хорошую диспергирующую способность в отношении пигментов. Связующее должно подвергаться процессу сшивки, быть светоустойчивым и сохранять высокую белизну после сушки, давать стабильные во времени покровные суспензии, быть устойчивым к воздействию бактерий, грибков и насекомых, не образовывать пены.
В качестве связующих наиболее часто используют казеин, крахмал (природный и модифицированный), водорастворимые эфиры целлюлозы, поливиниловый спирт, различные латексы и др.
Высокие требования, предъявляемые к связующим веществам не могут быть обеспечены при применении одно связующего. Хорошие результаты получаются при совместном применении натуральных и синтетических связующих, причем доля последних составляет от 50 % до 90 %.[2]
Основные характеристики и свойства пигментов приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1. Основные характеристики пигментов.
| Пигмент | Химическая формула | Средний размер частиц мк | Форма частиц | Твердость | Плотность г/см3 | Индекс преломления | Белизна |
| Каолин | Al4(Si4O10)(OH)8 | 0,3-5,0 | пластинчатая | 1-3 | 2,7 | 1,56 | 70-90 |
| GCC | CaCОЗ MgCO3(2-3 %) | 0,7-2,0 | ромбоэдрическая | 1-3 | 2,7 | 1,56- 1,65 | 60-97 |
| Тальк | Mg3(Si4O10)(OH)2 | 0,3-5,0 | пластинчатая | 2,7 | 1,57 | 70-90 | |
| Гипс | CaS04 2Н20 | 0,2-2,0 | округлая | 2,3 | 1,52 | 92-94 | |
| TiO2 Анатаз Рутил | ТiО2 | 0,2-0,5 0,2-0,5 | столбчатая округлая | 3,9- 4,2 | 2,55- 2,70 | 98-99 97-98 | |
| РСС | СаСОЗ | 0,1-2,0 | различная | 2,7 | 1,59 | 92-98 | |
| Кальц. каолин | Аl2ОЗ 2SiO2 | 0,7 | Агрегированные пластины | 2,7 | 1,56 | 89-93 | |
| АТН | Аl(ОН)3 | 0,2-2,0 | пластинчатая | 2,4 | 1,57 | 98-100 |
Таблица 2. Преимущества и недостатки различных пигментов
| Пигмент | Преимущества | Недостатки |
| Каолин (тонкий) | Лоск, гладкость, быстрое высыхание краски | Белизна, реология, цена |
| Каолин (пластинчатый) | Непрозрачность, гладкость, лоск краски, глубокая печать | Белизна, реология, низкая концентрация суспензии, лоск. |
| Кальцинированный | Белизна, непрозрачность | Реология, высокий расход связующего |
| GCC обычный | Белизна, реология, высокая концентрация суспензии, низкий расход связующего, доступность | Непрозрачность, глубокая печать |
| GCC (С крутой кривой распределения) | Белизна, непрозрачность, адсорбция краски, реология | Низкая концентрация суспензии. |
| РСС | Белизна, непрозрачность, адсорбция краски | Низкая концентрация суспензии, |
| Тальк | Глубокая печать, гладкость, низкая абразионость | Белизна, непрозрачность, реология, офсетная печать, лоск. |
| Диоксид титана | Непрозрачность, белизна | Цене, абразионость, высокий |
| Органические пигменты | Лоск, пухлость, непрозрачность | Реология, цена. |
Как уже было сказано, основной компонент меловальной суспензии - это пигмент или их сочетание. Остальные компоненты подбираются в зависимости от основного.
Покрытие
Состав покрытия принимается на основе патента упаковочной холодносвариваемой бумаги (Патент SU 1090778). Она состоит из бумаги-основы и одностороннего покрытия на основе клея холодной сварки. Предназначена для склеивания упаковки под давлением без нагрева. Одностороннее покрытие представляет из себя смесь синтетических каучуков и специальных добавок.
Руководствуясь представленным патентом, принимается следующая рецептура: цис-1,4-полиизопреновый и бутадиенкарбоксилатный латексы, с целью снижения поверхностной липкости покрытия и снижения себестоимости бумаги, покрытие дополнительно содержит минеральный наполнитель.
Соотношении компонентов покрытия, мас. %:
цис-1,4-Полиизопреновый латекс 33-42
Бутадиенкарбоксилатный латекс 33-42
Минеральный наполнитель 16-34.
Бумага-основа и покрытие взяты при следующем соотношении, мас. %:
Бумага-основа 90-95
Покрытие 5-10
Латексы - коллоидные водные дисперсии полимеров с диаметром частиц 50-300 нм, стабилизированные ПАВ, содержащими гидратирующие группы.
Поверхностная липкость покрытия является одним из основных показателей качества холодносвариваемой бумаги. Этот показатель прогнозирует поведение бумаги в процессе её хранения в рулоне с точки зрения возможности слипания смежных слоев, в результате чего бумага становится непригодной для использования. Использование минерального наполнителя практически исключает явление слипаемости бумаги в рулонах.[3,4]
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 368 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Связующие вещества | | | Используемый способ печати |