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矿物填料应用 第四章 造纸用矿物填料和涂料 第三节 造纸颜料涂布 一、概述 一）历史 二）远景 三）主要类别 四）涂布过程 五）涂层的表面及结构 二、纸张涂布用的原料 一）纸张涂布用的涂布基材 1、组成 2、孔隙率、均一性及整饰 3、强度性质 4、耐久性 5、亮度和不透明度 二）纸张涂布用的颜料 1、高岭土 1）高岭土的矿物学 2）高岭土的物理和化学性质 3）涂布高岭土的等级 4）涂布高岭土的亮度 5）涂布高岭土的粒度 6）涂布高岭土的粘度 7）涂布高岭土的筛渣 8）涂布高岭土的pH值 9）涂布高岭土的游离水分 10）涂布高岭土的分散性 11）涂布高岭土的流变性 12）涂布高岭土的胶粘剂需要量 13）影响的涂布纸的性质 2、碳酸钙 1）碳酸钙的物理和化学性质 2）碳酸钙的等级 3）碳酸钙的分散 4）碳酸钙的流变性 5）受碳酸钙影响的涂布纸性质 3、二氧化钛 1）二氧化钛的性质 2）二氧化钛的分散 3）二氧化钛流变性 4）二氧化钛对涂布纸性质的影响 4、其他颜料 1）煅烧高岭土 2）氧化铝三水化合物 3）蒙脱土 第三节 造纸颜料涂布 颜料涂布纸的增长率超过总纸张的增长率，颜料涂布纸的产生已有几十年的历史，技术成熟，促进和推动了生产颜料涂布纸所需的材料、机械设备及工艺方法的不断改进和提高。 在颜料涂布纸生产过程中，在颜料涂布纸所需的材料、机械设备及工艺方法等三个方面的改进，对颜料涂布纸的发展具有重要意义。 一、概述 在纸和纸板上涂敷涂料的主要目的：改进适印性及外观。 颜料涂料是由颜料和胶粘剂组成。胶粘剂的作用是将颜料粒子相互粘合并将颜料粒子粘到原纸上；颜料是颜料涂料的主要组分。 颜料、胶粘剂及添加剂，一般在配方中的含量＜20％。 颜料涂布纸的表面比末涂布纸更均匀、更易接受印刷油墨，印刷过程容易，提高了印刷印质量。 印刷质量的改进，尤其在图象处理或多色印刷的质量显著提高。 颜料涂布与功能涂布的区别：颜料涂布是以提高印刷性能为目的；功能涂布用于除提高印刷性能之外的别的目的，不需加入颜料，或加入颜料不是主要目的。 一）历史 颜料涂布纸的起源不清楚。历史证明，几百年前就有使用颜料涂布纸的尝试。 1850年开始少量生产。19世纪后半期，随着技术发展，开始有工业规模产生涂布纸的机械设备和方法。 早期的涂布机是使用刷子涂刷涂料；涂布机的车速很慢，生产效率低，成本高。尽管如此，但颜料涂布纸的高度美感，还是受到大家的欢迎。 到1920年，颜料涂布纸已能大批量生产，估计在美国的消费量为100000 t，大致是总书籍纸的15％。 印刷颜料涂布纸时，可获得高印刷保真度和外观精美的质量，主要用于印刷协会年报和汽车等高价产品的广告册。 大多数颜料涂布纸的定量在89－148g／m2的范围内。 主要的涂布颜料是英国的涂布高岭土；常用的胶粘剂是动物胶。 19世纪30年代，社会发展导致颜料涂布纸明显增加。施加涂料也不是在纸机外操作，颜料涂布纸的生产成本大幅降低。 高速热固凸版印刷技术的发明，实现了大批量、低成本的印刷。 综合这些发展，1935年美国颜料涂布纸的消费量接近250000吨， 尽管第二次世界大战，使颜料涂布纸的发展受到影响，但颜料涂布纸的产量仍增加了3倍。 在1950年，颜料涂布纸的产量高达100万吨；20世纪50－60年代，颜料涂布纸增长速率稍慢，促仍继续增长。 在1970年，美国颜料涂布纸的需要量达3275000吨，在35年间增加13倍，年增长率为8％；涂布的表面积的增长速度超过10％。 二）远景 1970年以来，由于美国对杂志领域的调整，使颜料涂布纸的需要量受到一定影响。年增长稳定在4％左右，这种状态一直持需到20世纪80年代末。 下表列出美国从1978到1990年，将要生产的颜料涂布纸的产量和价值。它不包括功能涂布纸和颜料涂布纸板的产量。 颜料涂布纸的发展及使用不仅仅只限于美国，在欧洲及其他地方也有大量的研究及生产，由于原材料的区域可用性和当地印刷商及出版商对使用要求不同，在品种结构和性能上与美国有点不同。 因为颜料涂布纸的消费量被包括在印刷及书写纸中，许多国家都缺少颜料涂布纸的产量数字。 下表显示，1990年估