荧光增白剂稳定性及其对印刷影响的研究

论文摘要

植物纤维是造纸的主要原料,由于其中含有的木质素不能够被完全除去而导致抄造出的纸张泛黄,影响了纸张的白度。为了得到白度较高的纸张,最有效的方法之一就是添加荧光增白剂。造纸用荧光增白剂多属于双三嗪氨基二苯乙烯类,它的增白原理是功能基团吸收紫外光,激发出肉眼可见的蓝紫光,通过分子间作用力吸附到纸张纤维上,抵消了木质素的黄色,从而提高纸张白度。但是,荧光增白剂具有一定的生物毒性,不能过多使用,所以,本论文的研究目的就在于通过增加荧光增白剂在纤维上的吸附、提高增白效果来减少荧光增白剂的用量,以降低生产成本和危害。本文从荧光增白剂的结构和增白机理入手,研究了能够影响其增白效果稳定性的若干因素,发现：荧光增白剂的用量并不是越多越好,达到某一水平后白度反而降低；沉淀碳酸钙(PCC)的用量越大,对荧光增白剂增白效果的负面影响也越大；浆料的浓度、与纤维的接触时间和水的硬度都能够对荧光增白剂的吸附率造成影响,进而影响其增白效果；浆料的pH值在7以上要比偏酸性条件下荧光增白剂的增白表现好；而阳离子助剂的阳电荷密度越大,对荧光增白剂的不利影响就越强。通过实验研究,发现荧光增白剂与造纸增白染料共同作用比单独使用二者中任何一种都能够带来更高的白度和更好的效果,说明它们之间产生了一种协同作用,通过合理控制二者的添加比例能够得到白度与成本上的最佳组合。本论文采用正交试验设计和一般全因子试验设计对荧光增白剂载体、载体用量以及其他两个因素进行了比较分析,得出：浆料为全化学浆、载体为聚乙烯醇(PVA)、载体用量为0.1%、填料为用量10%的PCC得到的纸张白度最高,为最优配方。PVA的加入,能够改善荧光增白剂在纤维上的吸附,减少荧光增白剂的流失。纸张添加荧光增白剂以后,色相和局部反射率都有改变,本文利用不同荧光增白剂添加量的纸张进行模拟印刷实验,测定印刷出样张的密度和色度并绘制出六边形色域,发现纸张在颜色还原时荧光增白剂对亮调区域的影响最大,中间调次之,暗调影响最小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 国内外造纸技术发展现状
• 1.2 纸张的白度
• 1.2.1 ISO白度
• 1.2.2 CIE白度
• 1.2.3 纸张的增白
• 1.3 染料和荧光增白剂
• 1.3.1 染料
• 1.3.2 荧光增白剂
• 1.4 纸张白度对印刷的影响
• 1.4.1 印刷色彩和色空间
• 1.4.2 纸张的色域
• 1.4.3 反射率与光谱反射率曲线
• 1.4.4 印刷品的密度和阶调
• 1.4.5 纸张白度对印刷色域的影响
• 1.5 正交试验设计
• 1.6 本课题研究内容
• 1.7 本课题研究目的和意义
• 1.8 论文中的创新之处
• 第二章 荧光增白剂稳定性对纸张白度的影响分析
• 2.1 前言
• 2.2 实验材料和方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设备
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 荧光增白剂对原纸白度的影响
• 2.3.2 填料用量与荧光增白剂对纸张白度的影响
• 2.3.3 浆料浓度与荧光增白剂对纸张白度的影响
• 2.3.4 水的硬度与荧光增白剂对纸张白度的影响
• 2.3.5 浆料的pH值与荧光增白剂对纸张白度的影响
• 2.3.6 阳离子助剂与荧光增白剂对纸张白度的影响
• 2.3.7 接触时间与荧光增白剂对纸张白度的影响
• 2.3.8 关于荧光增白剂吸附率的分析
• 2.4 小结
• 第三章 荧光增白剂与染料协同作用的研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验材料和方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验设备
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 小结
• 第四章 载体的选择等对荧光增白剂增白效果的影响分析
• 4.1 前言
• 4.2 实验材料和方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验设备
• 4.2.3 实验方法
• 4.3. 结果和讨论
• 4.3.1 正交设计方案结果分析
• 4.3.2 载体与载体用量交互作用的研究
• 4.3.3 最佳配方的验证及应用
• 4.4 小结
• 第五章 荧光增白剂对纸张印刷性能的影响分析
• 5.1 前言
• 5.2 实验材料和方法
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 实验设备
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 荧光增白剂对纸张基色的影响
• 5.3.2 荧光增白剂对纸张光谱反射率的影响
• 5.3.3 荧光增白剂对纸张颜色还原的影响
• 5.4 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 详细摘要
• Abstract