无碳复写纸的制备及应用研究.docVIP

　　无碳复写纸的制备及应用研究 第1章 概述 美国一个名为NCR的公司首先开发了无碳复写纸，在信息高速发展的当今时代，各行各业逐渐依赖于自动化、计算机。最近这几年，很多国家特别是日本，在发票、电脑票据、连续记录等广泛应用无碳复写纸代替有碳复写纸，为了提高无碳复写纸的复写功能，改善文字和图像在无碳复写纸上的清晰度，各国在这方面的研究人员都对无碳复写纸生产的各个细节进行了大量的研究和开发[1]。 随着科技的发展，无碳复写纸在生产工艺上渐渐得到改善，市场需求的增加，生产速度也在逐渐扩大，我国也开始加入了开发研究无碳复写纸的行列，因此国内开始有厂家引进生产线，其中有的厂家采用中性施胶工艺生产出来的原纸，性能与进口原纸相近，对涂布的多项指标都比较理想。可是我国生产的无碳复写纸原纸在质量和成本上仍与国外存在一定差距。主要是：①原纸的全幅横向定量差、纵向定量差较大。②原纸的平滑度比较差。③卷筒原纸接头较多，还达不到在高速涂布机上使用的条件。由于国内生产的无碳复写原纸质量低，涂布成品率低，而进口原纸价格相对低，且涂布成品率高，所以国内无碳复写纸生产用原纸基本上都是进口的[1]。 1.1无碳复写纸制备及应用 无碳复写纸也称无碳纸，是在原纸的基础上涂上一层具有复写功能的物质而成。目前国内外开发出结构各异的无碳复写纸，但实际上投入使用的主要有下面的两种结构：第一种无碳复写纸的结构是，上纸的对面涂布有会发色的物质，称为发色剂，该发色剂是CB涂料，中间层纸页的上面涂的是具有显色的物质、背面涂的是发色剂(即为CFB)，最下层纸页正面涂的是会显色的物质(即为CF)，使用时三层纸页共同发生作用；第二种无碳复写纸的结构是，显色的物质同包覆显色剂的微胶囊一起涂布在同一纸页的正面，当受到外界给予压力时，比如受到笔写时的压力或者打印时都会自动显色。无碳复写纸的发色机理[2] [3]，如图1-1： 图1-1 无碳复写纸的结构 使用方法与普通的复写纸一样，无碳复写纸也要在纸页最上面施加压力，下纸才会被复写，可是无碳复写纸在使用时比普通复写纸方便很多，它不需要插入额外的复写纸，重要的是使用过程很清洁，产生的图像或者字体也非常清晰[4]。 无碳复写纸复写时可以有很多种颜色，但是我们最常见的还是蓝色，初次之外还会有红色、黄色等。之所以颜色不同，是因为在无碳复写原纸表面涂上的微胶囊包覆的显色剂不一样。无碳复写纸的质量会直接受到无碳复写原纸质量的影响。无碳复写纸的广泛应用给无碳复写原纸的生产带来了机遇和挑战[5]。 1.2微胶囊制备无碳复写纸 微胶囊的制备原料可以是天然的高分子，也可以是合成的高分子，微囊形状多种多样，但是大多都显球型，微囊的大小也存在一定范围，小的有几微米，大的有几千微米，可是随着技术的高速发展，微囊的生产技术不断提高，微囊产品也得到不断的更新，因此在短短的几年里已经顺利制出纳米级的微胶囊[6]。20世纪30年代，微囊技术开始诞生，之后不久人们在微囊的制备上不再仅仅使用天然聚合物，还会用到合成聚合物，不断实践后，微囊技术逐渐走向成熟，走向高新化，当然应用领域也慢慢扩大，由无碳复写纸扩展到各个行业[7]。 微胶囊的外膜物质称为壁材，微胶囊内部包覆的物质称为芯材，芯材物质可以是固体、液体、气体。无碳复写纸用微胶囊，其芯材主要是有色油状染料，壁材主要是精加工合成的高分子聚合物，微囊表面还存在乳化剂等[6]。目前无碳纸微囊的壁材主要有三聚氰胺甲醛树脂，少部分用脲醛树脂的，说明无碳复写纸用得微囊制造中还用到甲醛，我们都知道甲醛是有毒且危险化学品，反应后会残留有游离甲醛，使人们在使用无碳复写纸的过程中影响健康。 1.3无碳复写纸的国内外发展现状 进入21世纪，全球的经济都走向高速发展阶段，特别是工业的发展，消耗大量的能源资源，同时各种各样的污染带来的生态环境危机，人类的生存环境造成了不可估量的威胁，因此英国政府首次提出“低碳经济”，我国政府在“十一五”规划中也要求推行低碳经济、低碳排放的政策，“十二五”规划中也提出造纸是工业中污染最严重的行业之一，原料和能源方面的消耗也相当大，总体来说造纸就是“高污染，高消耗、高成本”的“三高”行业，结合我国的市场和人口，纸张生产量和消费量是非常大的，同时十分必要提倡发展低碳经济，低碳产业。20世纪中期，美国的公司开始了对染料进行微胶囊化，再涂布到无碳复写原纸上生产无碳复写纸，但20世纪后期，中国才在这方面进行研究，上海才从国外引进无碳复写纸的生产工艺，也是我国第-家无碳纸生产厂家，之后逐渐扩大范围，接着广东、山东、江苏等地的造纸厂也分别从德国、瑞士和美国等引进无碳纸的生产技术，生产无碳纸的生产线由少到多[8]。中国是发展中国家，加上人口众多，无碳复写纸的需求非常大，加上经济高速发展，所以市场前景十分好。我