文档介绍：山东轻工业学院
硕士学位论文
纳米颜料的涂料适性及其对彩喷纸记录特性作用的研究
姓名:杨道华
申请学位级别:硕士
专业:制浆造纸工程
指导教师:赵传山
2011-06-01
山东轻工业硕士学位论文
摘要
纳米技术是一种利用原子、分子及物质在纳米尺度上所表现出来的物理、化
学和生物学等特性,制造出具有特殊功能产品的高新技术,广泛应用于各个领域。
经实验证明,在涂布加工纸中应用纳米技术是完全可行的。本文通过在涂料中添
加纳米SiO2 、纳米Al2O3 等纳米颜料,使得喷墨打印纸的图像更加清晰,分辨率
更高,喷墨点着色更加牢固,保存性能更好。针对纳米颜料容易发生团聚的问题,
提出相应的解决办法,并对纳米涂料的稳定性进行初步研究。成功制备出高光泽
喷墨打印纸。
1 通过分析纸张的基本性能与喷墨打印效果之间的关系,得到选择喷墨打印纸
的客观、准确的方法。根据色域空间图和实地密度,定性、定量地分析出纸张的
色域,反映出纸张对色彩还原性能的大小。根据对图像清晰度的测试,客观地评
价喷墨打印纸打印图像质量的优劣。实验得出:纸张的各项基本性能对喷墨打印
图像质量的影响大小依次为:吸收性> 粗糙度> 白度> 光泽度> 不透明度。
通过对喷墨打印图像耐光性、耐水性的测量与分析,定量地反映喷墨打印图像的
保存性能。实验表明:纸张表面吸收速度快的纸张,其喷墨打印后的图像耐光性
最好;白度较高的纸张,其图像的保存性能最好。
2 针对纳米颜料的颗粒尺寸小、比表面积和表面自由能都很大、极易吸附而
发生团聚的问题,对纳米颜料进行改性,使其发挥其特殊性能。实验表明:涂料
的平均粒径越大,析水量越大,稳定性能越差;随着涂料粘度的增大,稳定性逐
渐提高,当达到 500mPa·s时,稳定性为最佳,随后随着粘度的继续增加,稳定性
逐渐下降;纳米Al2O3 显负电荷,可以与纳米SiO2 分散液进行很好地混合,其混
合过程可以看作是互相改性的过程,可得分散均匀、稳定性好、相容性好的纳米
涂料。
3 纳米颜料粒径小、比表面积大、油墨吸收性好,可大大改善喷墨打印纸的
白度、油墨吸收性、平滑度和光泽度等。不同类型的纳米颜料及颜料配比所形成
的涂层表面的孔径、孔体积和孔隙分布会不同,纳米Al2O3 与纳米SiO2的比例为
50:50时,涂层性能为最佳。实验所得最佳涂料配方为:纳米Al2O3 :纳米SiO2 =
50:50;胶黏剂PVA:胶乳= 3:1;阳离子分散剂用量为 5%;Poly-DMDAAC用量为
1%;其他微量助剂。
关键词:纳米颜料;高光泽喷墨打印纸;记录特性;保存性能
I
山东轻工业硕士学位论文
ABSTRACT
Nanotechnology is a high-technology, which exploit atomic, molecular and
materials in nano-scale shown on the physical, chemical and biological characteristics,
to make products with special features, and used widely in various fields. The
experiment proved that nano-technology in the application of the coating processing
paper is entirely feasible. In this paper, nano-SiO2, nano-Al2O3 and other nano-pigments
added in the coating, could make the ink-jet printing images clearer, resolution higher,
color ink-jet points more firmly, save performance better. In connection with the
problems of the reunion for the nano-pigments, putting forward to the corresponding
solutions, and making a preliminary study on the stability of nano-coating. essfully
prepared the high-gloss ink-jet paper.
Firstly, by an