摘要 涂布技術的更新帶動了壓光技術的不斷發展,原紙涂布后經過不同的壓光手段,獲得了需要的性能。本文就當今最為流行的幾種壓光技術作了簡述。
關鍵詞 超級壓光 軟輥壓光 光澤壓光 刷磨拋光 整飾裝置
涂布加工紙為了獲得良好的性能,必須通過壓光處理,壓光后可獲得良好的平滑度、光澤度、緊度和油墨吸收性。各種壓光技術有著不同特點,為了獲得更好性能的紙張,必須選擇合適的壓光技術。
1 超級壓光(SC)
超級壓光是在機械壓光的基礎上,進一步提高紙的平滑度和光澤度,同時增加緊度和改善厚度的均勻性。其工作原理與機械壓光類似,但不同的是其輥數較多,線壓較大,車速較快。
1.1 超級壓光的目的
從涂布機上出來的紙張,表面多是粗糙和不平整的,原因主要是由于涂布原紙表面凸凹不平,即使涂上涂料后,雖然某種程度上會起彌補作用,但畢竟不能完全消除不平整現象;另外,涂料層雖經涂布設備的涂平和勻整,但也是初步的,整個紙幅仍然是不平滑和無光澤的,涂層也夠緊密。為了制得光滑、緊密而表面平整的涂布紙,進行超級壓光是很有必要的。超級壓光主要是靠壓光輥間的壓力和摩擦力兩種作用。前一種增加紙的緊度,降低厚度,對紙的平滑度也有一定程度的影響,后一種作用則是以提高光澤度為主。
1.2 超級壓光的影響因素
1.2.1 比壓力:比壓力是決定紙幅的緊度、平滑度和光澤度的主要因素。紙的緊度隨比壓力的增高而提高。紙幅的光澤度和平滑度是由于在輥間產生滑動,并在壓力的作用下紙幅的表面產生塑性變形的結果,當線壓力提高時,接觸面積增加,因而可提高紙的光澤度和平滑度。
1.2.2 車速和輥子數目:當線壓力相同時,在一定范圍內增加輥數,可以提高紙的光澤度、平滑度,并且稍微增加紙的緊度,同時紙的伸長率也要增加。當提高壓光機的車速時,由于紙幅在輥間壓區中受壓的時間減少,使紙的平滑度提高程度顯著地減少,但紙的光澤度和緊度降低不大。
1.2.3 紙幅的含濕量:紙的水分越大,可塑性就越大,壓光時平滑度提高越多。通常在4.5%~6%之間,如果太大容易產生黑現象。通常在進入超級壓光機前用蒸汽加以濕潤,最適宜的方法是將涂布紙放在恒溫恒濕的倉庫內放置72h以上。
1.2.3 涂層的塑性:涂層在壓光時應有足夠的塑性,使表面平滑又不致壓壞紙張的內部結構。否則不但不能產生平整的表面,還會降低光澤度。但是,如果涂層的塑性過大,會使紙張被壓黑。
2 軟輥壓光
軟輥壓光是80年代新技術,已被廣泛用于涂布紙的整飾,經過軟輥壓光的紙,不僅光澤平整,其緊度也是均勻的,因此在印刷時,油墨可以均勻地滲透,不會產生不同的斑點。
2.1 軟輥壓光原理
一根加熱鑄鐵輥和一根可控中高彈性輥組成一個壓區,在加壓時,因接觸彈性輥面變形面形成面接觸,單位表面壓力較低,紙張受到溫和處理,所以紙張整飾均勻,松厚度損失小。由于壓區較寬,紙張在壓區停留時間增加,其增加的能耗變為熱的形式傳給紙頁,軟化紙頁表面的纖維,使其容易壓光,增加平滑度。由于軟輥面材料的回彈性,使輥面適應紙頁任何勻度和定量變化,因此可以比常用的硬壓區有更均勻的平滑度。
2.2 軟輥壓光的優點
2.2.1 軟輥壓光機壓區寬,紙頁局部受壓小,紙頁密度均勻,平滑度、光澤度一致,兩面差小,油墨吸收性好。
2.2.2 軟輥壓光機可以代替普通壓光機,安裝在紙頁卷取前,使紙頁在紙機上獲得較高的性能,節省機外壓光所需的投資,減少機外壓光帶來的斷紙損失。
2.2.3 使用范圍廣,適用于涂布或未涂布紙。
2.2.4 軟輥壓光機具有自我保護功能,例如,在兩輥線速度不同步或壓區間無紙幅通過時,兩輥無法閉合;紙頁斷紙時,兩輥會快速分離等。各種保護措施能避免因生產不政黨或誤操作而帶來的設備損壞,減少維護費用。
3 光澤壓光
光澤壓光機是軟壓光機的一種,是涂布紙板、涂布卡紙的重要整飾裝置,分為單壓區和雙壓區型,以及直通引紙和反向式引紙的排列,由光澤烘缸、軟壓輥、引紙輥、缸面刮刀裝置或刷光裝置、加壓裝置等組成。在相對滑動、輥與缸間的線壓和壓區的較高溫度作用下,紙板涂布層產生塑變,引起涂料中的顏料微粒重新排列,使紙板產生更平滑和更光澤的涂布面,由于是軟壓光,還能夠保持紙板的松厚度。其中影響光澤壓光的重要因素有:
3.1 線壓力
線壓力越大,平滑度和光澤度越高,但達到一定值后再提高就很困難,并會出現黑斑紙病。
3.2 時間
紙板在壓光壓區內停留時間的延長,也會影響紙板平滑度和光澤度的提高。車速的提高減少了紙板在壓力作用下在壓區停留的時間,其結果必然降低紙板的平滑度和光澤度。在壓區停留的時間,還受壓區變形寬度和壓區數量的影響。雙壓區的光澤壓光機比單壓區的好。
3.3 溫度和水分
缸面溫度,使涂布產生塑變,涂料中的顏料微粒重新排列。紙板中有多種纖維,由于水分的存在,有較低的玻璃化溫度,使紙板纖維具有可塑性,經過壓光后整飾效果好。
3.4 原紙的質量和涂料的配方
原紙的表面質量越高,經過壓光機整飾后,紙板表面質量越好。涂料中含有礦物原料、粘合劑、穩定劑、分散劑等,其中細小而分散的高嶺土分子,作為礦物填料,可以提高涂層的光澤度和不透明度。經過壓光后,某些膠乳可使紙板涂層平滑度提高。
4 刷磨拋光
刷磨拋光既可對濕涂層進行平整又可對干涂層進行拋光。隨著原紙定量的不斷下降及原紙中的二次纖維配比的增加,刷磨拋光技術在涂布紙的表面整飾階段起著越來越大的作用。從某種程度上說,它是提高紙張,特別昌含二次纖維紙張檔次的最好方法。該設備主要由3~6個刷輥和襯輥都是驅動輥,刷輥材料可以是合成纖維,也可以是天然馬鬃。各刷輥的硬度不同,最硬的首先與紙接觸,最軟的放在后面,硬的轉速慢,軟的轉速快。
經刷磨拋光,在松厚度不降低的情況下,涂布紙的光澤度和平滑度提高,使油墨消耗少,固化時間快,紙張耐折度提高,這一點對紙盒用紙板尤為重要,它意味著在提高紙盒用紙板的檔次時,對面漿與底漿的纖維配比可做調整。