喷墨印刷用纸与传统的接触式印刷所用的纸完全不同。大部分喷墨打印机使用低粘度、低固相的油墨以达到适当的喷射。这样,为了获得足够的光密度图像,需要相对大量的油墨。高积液对最佳喷墨打印纸的结构有影响。
喷墨打印纸可分四个主要的类别,如表1所示。
打印纸的成本取决于等级,涂布配方,涂布过程(气刀,预测量施胶压榨,棒,或刀)以及涂层。
2目标喷墨打印涂布配方使用两种烟法二氧化硅、氧化铝和沉淀二氧化硅。前面的研究显示,将这些颜料用作涂层适用于高速涂布(650 1000m /m in),并可获得高质量的喷墨打印效果。颜料粒子尺寸和填料对于这种涂层也很重要。
由这些早期研究的结果可看出,涂布性能对涂布结构和印刷质量的影响。本研究的目标:(A)研究烟法二氧化硅、氧化铝和沉淀二氧化硅对涂布纸光学性能和印刷性能的影响;(B)用动态接触角测量法研究涂层的表面性能,用水银孔隙度计测量涂层的孔隙结构。
实验设计原纸为用于实验室刮刀涂布(CLC)验用的国际纸(O tis,M aine),其定量为75g /m 2.原纸亮度为87. 2%(TAPPI标准测试法T - 452om - 92),光泽度为6. 4%(TAPPI标准测试法T - 480om - 92),粗糙度为93微米(TAPPIT- 555pm- 94)。
实验选用的颜料为具有不同表面积的两种烟法二氧化硅(A和B),一种与颜料A表面积相似的氧化铝颜料和沉淀二氧化硅。
应用颜料的物理性能涂布配方中的胶粘剂是部分水解、低粘度的PVA.选用的这种PVA由于和颜料之间的相互作用最小,所以具有最佳的涂布固含量。水解度高的PVA对二氧化硅的粘结作用更强,这样涂料的固含量较低。但其亲水性较差,涂层对油墨的吸收性能降低,印刷质量差。所以通过添加一定量的干燥PVA粉末于冷水中,加热混合物到185ㄈ,不断搅拌,制得PVA水解的固含量为32- 33%.水解的PVA在185ㄈ下加热35- 40分钟,确保完全水解(分解和水合)。同时,加入一种消泡剂(Foam M as ter VF,H enkel)。用CEM Labwave 9000微波水分分析仪测量水解的固含量。
将水解的PVA冷却至40ㄈ,然后加入粘合的颜料。沉淀二氧化硅涂层的颜料和胶粘剂配比为1. 75:1.低搅拌下制备烟法氧化铝和烟法二氧化硅涂层,其颜料和胶粘剂的配比为4:1.高表面积的沉淀二氧化硅颜料需要更多的胶粘剂以获得足够的粘着力和凝聚力(低胶粘剂的添加导致掉粉)。涂料混合20 - 30分钟,测量pH值和粘度。用Brookfield RVT数字化粘度计测量涂层粘度。
原纸用滚筒式实验室涂布机(CLC)以610m / m in的速度进行刮刀涂布。涂层用不同表面积的两种烟法二氧化硅(A和B),氧化铝和沉淀二氧化硅制备。表3显示每种涂布配方的涂层性能。四种不同的涂布量分别为:6 1 g /m 2,9 1 g/m 2,12 1 g/ m 2和15 1 g/m 2.
表3涂布配方的性能测量纸张的亮度、光泽度、粗糙度和透气性(PPS孔隙率)。纸张的亮度用Techn idyne亮度测试仪进行测量,TAPPI procedure T452om - 92.根据TAPPI procedure T480om- 92标准,光泽度用Hunter 75光泽计测量。表面粗糙度和纸张的透气性用Parker Print Surf(PPS)测试仪测量(TAPPI T555pm - 94)。
纸张的液体吸收率用First 10埃动态的接触角测量设备进行测量。
用Epson S tylus Pro相片保真喷墨打印机上印刷纸样,用Adobe软件设计所用的测试印刷类型。
然后用X- rite408密度计测纸样的印刷密度。
涂布纸的孔隙度和孔隙大小分布用微粒水银孔隙度计测量。