渗透性　液体吸收性　油墨密度

　　目前，彩色喷墨印刷广泛用于家庭和办公中，因此要求喷墨打印的纸张涂层不断改进，从而获得高印刷质量。至今，喷墨打印纸张涂布领域的研究主要集中在高印刷品质纸张性能的检测上。研究结果显示，好的印刷质量主要由无水涂布纸的结构和表面性能决定。

　　在喷墨印刷过程中，为了理解涂布的某些需求，首先要了解一些油墨的典型组分和印刷性能。家庭/办公用喷墨打印机主要采用水性油墨，其成分包括2- 5w.t %的染料或颜料，2- 5%的表面活性剂和添加剂，30%的湿润剂（乙烯乙二醇或二乙醇胺）和65%的水。对印刷图像质量有影响的水性油墨性能主要是表面张力和粘度。

　　由于喷墨打印油墨有近65%的成分是水，因此喷墨打印纸必须具有以下性能：①油墨不完全被纸张吸收，并且无蹭脏；②纸张上的墨点必须具有高反差和亮色调；③墨点适宜地呈现在纸张表面，且接近圆形，边缘清晰度高；④纸张具有高平滑度和光泽度，从而获得高清晰度和高分辨率的图像。

　　喷墨打印纸的涂层与传统印刷纸的涂层不同。

　　喷墨打印纸涂层能从墨滴中吸收大量的水分。油墨被固着在喷墨打印纸表面，从而避免墨滴进入基纸后，发生毛边现象和蹭脏现象。墨滴均匀地向纸页横向移动，产生反差清晰的边缘和图像保真度。

　　气相焦化二氧化硅，通过四氯化硅或四氟化硅加热水解产生。最初的小悬浮粒子直径在7- 40nm之间。这些粒子通过氢键粘着成集团，集团再粘着成微粒度的附聚物。孔隙是由紧密的粒子单元形成的二次结构。这些二次结构是剪切稀释的，因此，剪切能破坏内在孔隙，给出它们的固有吸收能力。

　　虽然沉淀二氧化硅是由硅酸钠和无机酸混合而成，但反应体系是在硅酸盐聚合过程中发生剪切的。

　　反应体系的pH值和反应温度，使硅酸钠先溶解再沉淀，最初的无细孔粒子尺寸由5nm增长到100nm.

　　对于气相二氧化硅，由于反应中的剪切应力，这些粒子间不断形成中的网状系统逐渐被分解，最初的粒子再次被弱键结合在一起。气相二氧化硅和沉淀二氧化硅的凝聚像一簇葡萄，而硅胶的凝聚像海绵结构。胶体-沉淀混合物或高结构因子的沉淀二氧化硅，则是由可溶性硅酸盐附加处理产生的。这个处理促进了最初粒子间硅氧烷键的结合。根据二次处理理论，网状系统形成的凝聚物仍有剪切稀释，不能像硅胶一样达到高孔隙度。

　　涂布性能对喷墨打印质量的影响主要是涂层的多微孔性。由于油墨中含有大量的水，所以只有涂层快速吸收并固定水，才能使油墨快速干燥，得到好的印刷质量。对于非涂布纸，印刷时水渗入到基纸，使纤维发生润胀，导致图像变形，印刷质量差，同时发生皱纸现象。传统的涂层，主要用于溶剂基液体或粘性油墨，而不具备水/染料的固着能力，大部分不能用作彩色喷墨打印纸的涂层。

　　印刷过程中油墨密度是一个重要的质量控制指标。油墨密度影响最终图像质量、色域和彩色保真度。影响色彩密度的主要因素是油墨着色剂的浓度。另一个因素是涂层表面的墨点覆盖率和涂层表面着色剂的浓度。在涂布纸和着色剂的相互作用中，二者之间的静电作用扮演着重要的角色。由于着色剂和涂布纸的静电作用发生在染料的阴离子组分和氧化物之间，所以阴离子染料和氧化物的性质决定了喷墨打印的印刷质量。染料的结合能受静电作用而增长，从而获得较高的结合强度。

　　传统的涂布颜料如高岭土、碳酸钙和二氧化钛，它们液体吸收的有效孔隙度（0. 2- 0. 4 m）和流体流动的窄孔径（0. 02- 0. 04 m）是限制其应用的主要因素。例如，PCC颜料作涂布层，需要采用特殊的方法改进水的吸收，从而使喷墨打印油墨干燥。用S iO 2颜料和PVA胶粘剂作涂料的涂布技术已经发展。沉淀和胶体S iO 2颜料只适用于无光泽涂布纸。

　　PVA由聚醋酸乙烯酯水解生成（如图1）。由于中间聚醋酸乙烯酯变化的聚合作用具有不同的物理和化学性能，从而影响聚乙烯醇的分子量。其他结构的变化在聚合过程中也能被控制，包括分支、空间定向或构形规则度以及羟基的分布状态，保持醋酸基沿着聚合物的骨架成直链。PVA的支链比玉米淀粉的少，不同的供应商所得PVA的支链不同。用于制备PVA的剩余醋酸基，其排序取决于聚合过程，分段或随机形成。然而，结构的变化表现在水解度和分子量上，它们大多显著地影响PVA在纸张涂布中的应用。

[时间：2012-08-06]