無(wú)碳復(fù)寫紙質(zhì)量檢驗(yàn)影響因素

1、無(wú)碳復(fù)寫紙質(zhì)量檢驗(yàn)影響因素張清文(中國(guó)制漿造紙工業(yè)研究所, 北京, 100020)摘 要 研究檢驗(yàn)無(wú)碳復(fù)寫紙顯色性能及耐光性時(shí), 如何使檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠的方法。關(guān)鍵詞 無(wú)碳復(fù)寫紙 顯色靈敏度 顯色密度 耐光性無(wú)碳復(fù)寫紙是一種壓敏記錄紙, 經(jīng)打印或復(fù)寫后顯色, 適用于辦公室自動(dòng)化和各種帳單、 票據(jù), 具有使用方便、 整潔, 而且不易涂改和 偽造等特點(diǎn)。因此自 50 年代問世以來(lái), 就在全 世界得到廣泛的應(yīng)用。我國(guó)從 70 年代開始引進(jìn) 生產(chǎn)技術(shù), 從無(wú)到有, 并在 90 年代得到迅猛發(fā) 展, 生產(chǎn)廠家達(dá) 36 家, 年生產(chǎn)能力達(dá) 12 萬(wàn)噸。 全國(guó)造紙標(biāo)準(zhǔn)化中心于 1993 年下半年開始制 訂無(wú)

2、碳復(fù)寫紙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn), 并于 1995 年通過國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)審查。無(wú)碳復(fù)寫紙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將于 1998 年5 月正式實(shí)施。 國(guó)家紙張質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心自1994 年開始依據(jù)無(wú)碳復(fù)寫紙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批 稿進(jìn)行無(wú)碳復(fù)寫紙質(zhì)量檢驗(yàn)。 在大量的檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn), 有許多因素影響檢驗(yàn)結(jié)果。 由于顯 色性能和耐光性的檢驗(yàn)都在動(dòng)態(tài)的發(fā)展過程中 進(jìn)行的, 還由于某些方法規(guī)定不詳盡、 或儀器本身的不精密等, 使檢驗(yàn)結(jié)果容易產(chǎn)生誤差。筆者主要對(duì)以下影響檢驗(yàn)結(jié)果的幾個(gè)方面作了研色差的百分比值:顯色靈敏度= E 0 E 1 ×100%或 D 0 D 1 ×100%耐 光性: 耐光性=100%( E 1 - E i )

3、E 1 ×E 0 顯色 5 m in 后試樣顯色處與未顯色處的色差E 1 顯色 24 h 試樣顯色處與未顯色處的 色差D 0 顯色 5 m in 后試樣顯色處與未顯色的 顯色密度差D 1 顯色 24 h 后試樣顯色處與未顯色處 的顯色密度差E i 光老化 144 h 后試樣顯色處與顯色24 h 后顯色處的色差2儀器測(cè)量 L 3 a3YQ 2Z248A白度顏色測(cè)定儀:31976 均勻色空間。反射光密度計(jì) GR E TA G D 122, 測(cè)量顯色b究。 通過研究,小誤差的方法,找出誤差產(chǎn)生的原因, 提出減以使檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。密度。ST 292 型照度計(jì)。486 計(jì)算機(jī)及 E P SO

4、N L Q 21600K 打印機(jī)、2401 四通打字機(jī)老化燈箱: 采用熒光燈, 燈與試樣距離約1定義顯色密度:無(wú)碳復(fù)寫紙顯色 24 h 后色跡的密度值或色差。顯色速度: 無(wú)碳復(fù)寫紙顯色任一瞬間時(shí)的 色跡密度或色差與放置 24 h 后色跡的密度或 色差的百分比值。顯色靈敏度: 無(wú)碳復(fù)寫紙顯色 5 m in 后色 跡的密度或色差與放置 24 h 后色跡的密度或?yàn)?100 mm ,使被試樣面上的照度達(dá) ( 3400±2 0 0 ) L u x , 燈 箱 尺 寸 為 9 0 0mm × 6 0 0mm ×收稿日期: 1998204229 ( 修改稿)1998 年 11

5、月C h ina P u lp & P ap e r·23·511不同的打印機(jī)最佳顯色效果不同, 如對(duì)C FB 紙, 用 E P SON L Q 21600K 打 印 機(jī) 顯 色,# 1 # 6 樣品最佳顯色效果的顯色密度分別為0176、0165、0190、019、0195、0181, 對(duì)于 2401打字機(jī)為 0174、0171、0191、0194、0194、0183。512對(duì)于同一打印機(jī), 不同的紙厚調(diào)整檔顯色效果不同,對(duì)于 E P SON L Q 21600K 打印機(jī)第圖 1 老化燈箱結(jié)構(gòu)示意圖四檔顯色效果最好, 對(duì)于 2401 打字機(jī), 第二檔顯色最好。513

6、 無(wú)碳復(fù)寫紙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定無(wú)碳復(fù)寫600mm , 結(jié)構(gòu)見圖 1。3試樣紙顯色時(shí), 調(diào)節(jié)打印壓力至最重檔,但是E P 2本次試驗(yàn)采用 6 個(gè)不同廠家生產(chǎn)的無(wú)碳復(fù)寫紙, 每個(gè)紙樣包括 CB、C FB、C F 3 聯(lián)。SON L Q 21600K 中英文打印機(jī)操作手冊(cè)說(shuō)明“為適應(yīng)不同厚度的紙張, 打印機(jī)裝有一個(gè)可以 設(shè)定 8 個(gè)位置的紙厚調(diào)整桿”, 并推薦 3 頁(yè)紙時(shí), 紙厚調(diào)整桿位置為 4; 2401 四通打字機(jī)使用說(shuō)明上說(shuō)明“M S22401 的左內(nèi)側(cè)有一個(gè)紙 厚調(diào)節(jié)搬手, 共分 4 檔位置, 用它來(lái)調(diào)整打印 頭與滾筒之間的距離, 用戶應(yīng)根據(jù)紙張厚薄和打印份數(shù)來(lái)決定其間距, 這樣做的目的是為了

7、保護(hù)打印頭上的撞針”。從上面的說(shuō)明可以看出, 紙厚調(diào)整桿 (紙 厚調(diào)節(jié)搬手) 的檔越低, 打印頭與滾筒間的距 離越近, 但并沒有說(shuō)明打印壓力的大小。 從試驗(yàn)結(jié)果看, E P SON L Q 21600K 打印機(jī)的顯色最 佳檔在第四檔, 2401 四通打字機(jī)的最佳檔在第二檔。 在試驗(yàn)過程中應(yīng)根據(jù)不同的打印機(jī)及不 同的打印層數(shù), 選擇合適的檔以使打印后顯色效果最好。4無(wú)碳復(fù)寫紙結(jié)構(gòu)及顯色原理無(wú)碳復(fù)寫紙是壓敏紙的一種, 它是化學(xué)反應(yīng)型的涂布加工紙, 目前我國(guó)使用較多的是耦 合型。 本次試驗(yàn)采用的紙樣都是耦合型。 它主要包括 3 層紙:CB 紙、C FB 紙、C F 紙。CB 紙: 紙的背面涂有微膠囊

8、,發(fā)色劑。微膠囊里有C FB 紙:紙的正面涂顯色劑,背面涂微膠囊。C F 紙: 紙的正面涂顯色劑。結(jié)構(gòu)見圖 2。6 CF 與 CB 分離時(shí)間對(duì)顯色密度的影響無(wú)碳復(fù)寫紙經(jīng)打印后, 微膠囊破裂, 發(fā)色劑與顯色劑發(fā)生反應(yīng), 使 C F 紙顯色, 由于發(fā)色 劑的轉(zhuǎn)移有一個(gè)過程, 在較短的時(shí)間內(nèi), 發(fā)色 劑與顯色劑并沒有完全發(fā)生反應(yīng)。對(duì) C F 和 CB 試樣分別進(jìn)行顯色后立即分離及顯色 24 h 后圖 2 無(wú)碳復(fù)寫紙結(jié)構(gòu)示意圖5無(wú)碳復(fù)寫紙顯色、打印機(jī)或打字機(jī)紙厚調(diào)整檔的選擇分離試驗(yàn),表 1。測(cè)量其 24 h 時(shí)的顯色密度, 結(jié)果見無(wú)碳復(fù)寫紙的顯色采用 24 針電動(dòng)打印機(jī)打 印顯色。 本次試驗(yàn)采用 E

9、P SON L Q 21600K和 2401 四通打字機(jī)在 6 種紙樣進(jìn)行顯色對(duì)比從表 1 可以看出, 無(wú)碳復(fù)寫紙顯色后立即試驗(yàn),24 h 后測(cè)定其顯色密度。分離與 24 h 后分離,其色差存在差異, 范圍為0 1 3 8 6 1 7 6 , 與 立 即 分 離 的 色 差 百 分 比 為中國(guó)造紙 第 6 期對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析, 發(fā)現(xiàn):·24·© 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 表 1C FB 紙C F 紙24h 立即分離 分離立即

10、 24h分離 分離68176 6210055125 5415777187 7712170102 6619570198 6718767187 66145差值 百分比差值 百分比# 1# 2# 3# 4# 5# 668170 65197 217365149 63194 115578114 77161 015376142 74114 211878127 77189 013867155 62189 41664112140172190157146176016801663107311111421019112019416416211圖 4 無(wú)碳復(fù)寫紙 30m in 的顯色發(fā)展過程與時(shí)間的關(guān)系為:015% 1

11、019% 。 而標(biāo)準(zhǔn)中并未規(guī)定顯色后的分離時(shí)間, 由于無(wú)碳復(fù)寫紙?jiān)谑褂眠^程中一般 是打印后, 即撕下其中的一聯(lián)或幾聯(lián), 為了避 免不同的操作方法, 產(chǎn)生不同的檢驗(yàn)結(jié)果, 結(jié)合無(wú)碳復(fù)寫紙的實(shí)際使用情況, 建議在檢驗(yàn)過(1)y t = a 1 + b ln ty t 表示第 t m in 的顯色速度a 1 表示第 1 m in 的顯色速度b 表示顯色速度系數(shù)t 表示第 t m in第 5 m in 的顯色靈敏度可以表示為程中,分離。無(wú)碳復(fù)寫紙顯色后 CB 紙與 C F 紙立即7無(wú)碳復(fù)寫紙的顯色發(fā)展過程(2)y 5 = a 1 + b ln 5分 別 對(duì) 5 個(gè) 樣 品 顯 色 后 連 續(xù) 測(cè) 定,

12、2C FB 樣品為例, 作圖 3。以由式 (1) 可以計(jì)算出任一時(shí)間的顯色速度,這一點(diǎn)的顯色速度與第 5 m in 的顯色靈敏度的 差值則可表示為:t(3)y = b ln5由于在檢驗(yàn)過程中, 檢驗(yàn)顯色靈敏度需一定的時(shí)間, 從式 (3) 可以計(jì)算出任一時(shí)間與第5 m in 的顯色靈敏度的差值, 結(jié)果見圖 5。圖 3 2 C FB 紙顯色發(fā)展過程由式 (3) 可以看出,b 值反應(yīng)誤差的大小;從圖 3 可以看出, 1 30 m in 是一個(gè)顯色發(fā)展迅速的過程, 4 h 后顯色基本完成, 并保持 穩(wěn)定。 而顯色靈敏度是顯色 5 m in 后的顯色密度與 24 h 的顯色密度的百分比。 由于在 5 m

13、 in這一點(diǎn)顯色發(fā)展迅速, 使檢驗(yàn)結(jié)果易產(chǎn)生誤差。 為了盡可能地減少誤差, 使檢驗(yàn)結(jié)果可靠, 筆者著重對(duì) 1 30 m in 的顯色過程進(jìn)行分析。 5個(gè)樣品的顯色發(fā)展過程見圖 4。從圖 4 可以看出, 1 30 m in 內(nèi)顯色速度與 時(shí)間呈對(duì)數(shù)關(guān)系, 對(duì) 6 個(gè)樣品的 1 30 m in 的 數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸, 可以得到, 1 30 m in 顯色速度圖 5第 t m in 顯色速度與第 5 m in 顯色靈敏度的差值圖1998 年 11 月C h ina P u lp & P ap e r·25·© 1994-2013 China Academic Jou

14、rnal Electronic Publishing House. All rights reserved. 不同的紙, b 值不同, 誤差也不同; b 值越大, 因時(shí)間產(chǎn)生的誤差也越大。對(duì)同一種紙,| t-5| 越大, 誤差越大。延遲 1 m in , 誤差范圍為 012% 216% ;延遲 2 m in , 誤差范圍為 013% 418% ;提 前 1- 312% ;m in ,誤 差 范 圍 為 -012%提 前 2 m in , 誤 差 范 圍 為 -015%- 713% 。 提前檢驗(yàn)的結(jié)果比延遲檢驗(yàn)產(chǎn)生的誤差大。因此, 在實(shí)際檢驗(yàn)過程中, 要求縮短檢驗(yàn) 時(shí)間。假設(shè)檢驗(yàn)顯色靈敏度所需時(shí)

15、間為 T , 則在 (5- T 2) (5+ T 2) 的時(shí)間內(nèi)檢驗(yàn), 檢驗(yàn)誤 差最小。圖 7中間燈管光照度分布示意圖8耐光性耐光性是無(wú)碳復(fù)寫紙使用性能的一個(gè)重要指標(biāo)。 耐光性的檢驗(yàn)是通過熒光燈照射加速老 化進(jìn)行的。由于老化燈箱的光源光照不均勻性, 使檢驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差。 因此有必要對(duì)光源條件 及光照強(qiáng)度與耐光性關(guān)系進(jìn)行研究。圖 8內(nèi)側(cè)燈管光照度分布示意圖811mm ,812試 驗(yàn) 條 件: 燈 與 試 樣 的 距 離 約 為 100老化時(shí)間為 144 h。 燈箱尺寸見圖 1。 燈箱的光線分布燈箱測(cè)試平面尺寸為 850mm ×550mm , 把整個(gè)平面進(jìn)行分割, 形成 126 個(gè) 60

16、mm ×60mm的單元, 分別對(duì) 1 根、2 根、3 根燈管在平面上 的照度進(jìn)行測(cè)試, 照度分布見圖 6 10。從圖 6 10 可以看出, 1 根、2 根、3 根燈管的光照照度在測(cè)試平面上的分布是很不均勻圖 9 內(nèi)外兩側(cè)燈管光照照度分布示意圖的, 1 根燈管的光照照度分布呈單峰形; 2 根燈管光照照度分布呈雙峰形, 坡形都較陡; 3 根燈 管光照照度分布呈三峰形, 中間峰較兩側(cè)峰稍高, 但不太明顯。 從 1 根和 2 根燈管光照條件 看, 并不能滿足試驗(yàn)所需的光照條件。 隨著燈管數(shù)量的增加, 3 根燈管的光照均勻度略有增 加, 部分光照區(qū)域能滿足試驗(yàn)要求, 該區(qū)域是中國(guó)造紙 第 6

17、期圖 6 外側(cè)燈管光照照度分布示意圖·26·© 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 一個(gè)環(huán)形帶, 面積約為整個(gè)平面面積的 12% 。在此條件下如何測(cè)試是下面要研究的問題。各點(diǎn)樣品隨位置變化的耐光性曲線。圖 12814解決的方法可以有兩種:1) 所有的條件都不變, 測(cè)量并找出符合實(shí) 驗(yàn)條件的環(huán)形區(qū)域, 試驗(yàn)時(shí)被測(cè)樣品嚴(yán)格控制 在該區(qū)域內(nèi)。 由于該環(huán)形區(qū)域較窄, 而顯色試圖 10 3 根燈管光照照度分布示意圖813照度與耐光性的關(guān)系在整個(gè)燈

18、箱的光照平面進(jìn)行光老化試驗(yàn), 所得結(jié)果與相應(yīng)的照度作耐光性與光照照度關(guān) 系圖, 結(jié)果見圖 11。樣的面積一般為 40mm ×120mm ,老化時(shí)不要把整個(gè)樣品老化, 需裁開, 分布在合適的點(diǎn)進(jìn)行老化。但試樣仍處于照度變化較大的區(qū)域, 試 驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生誤差的可能性大。2) 從圖 11 可以看出, 峰頂?shù)钠滦屋^緩, 照 度變化較小。從圖 12 可以看出在該區(qū)域, 耐光 性隨位置的變化的曲線較為平直。 這就給我們一個(gè)啟示, 可適當(dāng)增大燈管與平面之間的距離,使峰頂?shù)恼斩仍?3400L u x 左右, 把樣品放在該 區(qū)域進(jìn)行老化試驗(yàn)。 其結(jié)果產(chǎn)生誤差的可能性小。圖 11 耐光性與照度關(guān)系圖耐光性

19、與照度呈較好的線性關(guān)系,行回歸, 回歸方程如下:y 1 = - 0100747x + 86107由式 (4) 可計(jì)算出x = 3400L u x 時(shí), y = 60167% x = 3600L u x 時(shí), y = 59118% x = 3200L u x 時(shí), y = 62117%對(duì)其進(jìn)(4)9結(jié)論911無(wú)碳復(fù)寫紙顯色時(shí), 要根據(jù)不同的打印機(jī)及不同的打印層數(shù)選擇合適的調(diào)整檔, 以使顯 色效果最好。即照度每變化 100L u x , 耐光性的變化值為01747, 相對(duì)于 3400L u x 時(shí)的耐光性 60167% ,變化 112% 。 照度較小的變化對(duì)耐光性影響較912無(wú)碳復(fù)寫紙顯色后,即分

20、離。C F 紙與 CB 紙要立913在檢驗(yàn)顯色靈敏度時(shí), 盡可能在最短的時(shí)間內(nèi)完成檢驗(yàn)。914光源照度的較小變化對(duì)耐光性的結(jié)果影 響較小。915老化燈箱光源分布存在不均勻性, 為了保小。因此, 滿足(3600±200) L u x 的區(qū)域,其光老化的結(jié)果是可靠的。但是, 從圖 10 可以看到, 滿足 3400L u x ±200L u x 的區(qū)域是一個(gè)環(huán)形帶, 處于坡形較陡的 區(qū)域。 在該區(qū)域, 位置的細(xì)小變化, 都會(huì)引起照度的較大變化, 在該區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)與其四周各點(diǎn)照度變化范圍為- 1160 560L u x , 這樣大的 變化對(duì)耐光性影響較大。圖 12 為整個(gè)平面上的a

21、)證結(jié)果準(zhǔn)確可靠, 可采取兩種方法:光源條件不變, 選擇合適的區(qū)域, 分布多點(diǎn)進(jìn)行老化;b ) 增大燈與測(cè)試平面的距離, 使照度峰頂區(qū)域的照度約為 3400L u x , 樣品放在該區(qū)域進(jìn)行試·27·1998 年 11 月C h ina P u lp & P ap e r© 1994-2013 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 技術(shù)委員會(huì)起草2 無(wú)碳復(fù)寫紙顯色后耐光壽命的評(píng)價(jià)試驗(yàn)報(bào)告, 全國(guó)造紙 標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)起草, 1994 年 3 月驗(yàn)。

22、前者產(chǎn)生誤差的可能性比后者大。參 考 文 獻(xiàn)1 無(wú)碳復(fù)寫紙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證報(bào)告, 全國(guó)造紙標(biāo)準(zhǔn)化In f luen ce Fa c tor on Te st in g Qua l ity of Ca rbon le ss Copy Pa perZh an g Q in gw en(P u lp and P ap e r I nd u s t r ia l R esea rch I ns t itu te of C h ina , B e ij ing ,100020)A B ST RA C T T h is p ap e r fo cu se s o n how to en su re th

23、 e accu racy o f th e te st ing re su lt s w h en th e im age deve lopm en tp rop e r ty and th e stab ility o f th e deve lop ed im age to ligh t o f ca rbo n le ss cop y p ap e r a re te sted.KE YW O RD S ca rbo n le ss cop y p ap e r, sen sib ility o f im age deve lopm en t, im age den sity, stab

24、 ility o f im age to ligh t·消息·國(guó)家教育部確定湖南輕工業(yè)高等?？茖W(xué)校 “造紙工藝及質(zhì)量控制”專業(yè)為產(chǎn)學(xué)結(jié)合教學(xué)改革第一批試點(diǎn)專業(yè)湖 南 輕 工 業(yè) 高 等 專 科 學(xué) 校 為 培 養(yǎng) 跨 世 紀(jì) 的 高 素質(zhì)、 強(qiáng)能力的綜合性造紙專業(yè)人才, 積極進(jìn)行教學(xué)改 革。誠(chéng)邀造紙界專家成立顧問委員會(huì), 借鑒加拿大社區(qū) 學(xué)院 CB E DA CUM 模式, 精心制訂了完整的造紙專業(yè) 的DA CUM 研究表, 據(jù)此進(jìn)行改革。經(jīng)教育部專家組實(shí) 地考察, 認(rèn)為該頂改革培養(yǎng)目標(biāo)定位準(zhǔn)確, 崗位針對(duì)性 強(qiáng), 切合本省和本行業(yè)的需要。專家組同時(shí)認(rèn)為該校校 系管理規(guī)范, 嚴(yán)格有序; 專職兼職教師隊(duì)伍健全; 有熟 悉專業(yè)技術(shù)、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、工程實(shí)踐能力較強(qiáng)、熱心教學(xué)改革的專業(yè)帶頭人, 又有一批中青年骨干教師; 校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐基地較