无碳复写纸CF涂料的配制及发色性能研究

莫文生

（武平县科技实验站，福建武平364300）

无碳复写纸CF涂料的配制及发色性能研究

莫文生

（武平县科技实验站，福建武平364300）

以膨润土为原料，并把它制成显色黏土，通过对显色黏土的改性和调制，配制成无碳复写纸的CF涂料；该涂料具有良好的触变性和适宜的黏度，适合纸机的气刀涂布；同时，研究了不同条件对显色涂料发色性能的影响，筛选了较好的工艺配方，完善了显色剂的显色性能，提高了发色强度。

无碳复写纸；显色黏土；CF涂料；发色强度

无碳复写纸一般由上纸（CB）、中纸（CBF）和下纸（CF）组成的三联式复写纸，又称压敏纸，在复写时无需加入传统的拓蓝纸就可达到复写效果；通过增加（减少）中纸就可以达到多联复写的目的。因此，广泛用于各行各业办公事务中的表格、发票和账单等领域，给文字记录、商业办公事务带来极大的方便。其中，CF纸就是由显色黏土、促进剂、功能填料、黏结剂和溶剂等组成的涂料正面涂布而成的压敏显色纸。因此，对CF涂料的配制和显色剂显色性能的研究，直接关系到无碳复写纸的产品质量和产品的生产成本。

1 CF涂料的配制

1.1 显色黏土的制备

取精制m（膨润土）=100 g（干基）于带搅拌装置的三口瓶中，按固液质量比1∶4，酸土质量比1∶6的要求加入水和硫酸，搅拌、升温至92℃以上，活化4～6 h，取出。加水水洗至pH≈5，加碱调pH至5.5～6.5，烘干至含水率≤8%，碾磨粉碎至合格粒度即制成显色黏土。

1.2 CF涂料的配制

取m（显色黏土）=10 g，加入0.2 g的醋酸锌，0.02 g的尿素，0.8 g的超细高岭土,混合均匀；加入30～35 g的水,快速搅拌至稳定的悬浮液，然后，加入1～2 mL质量分数为20%的丁苯胶乳制成黏度为150～180 mPa·s的CF涂料。

1.3 CF涂料显色性能的测定

CF纸显色密度和灵敏度的测定方法按照GB 16797—1997的附录C测定。测定CF纸的显色密度和灵敏度，采用在电动打印机上打印出一定面积的图案，使其显色后测定。

2 不同因素对显色性能的影响

2.1 CF涂料的显色机理

当有机染料结晶紫内脂（CVL）与显色黏土接触时，显色黏土吸收其电子，导致CVL开环形成醌式结构，呈显蓝色。此反应为可逆反应，在一定条件下，CVL开环反应向闭环方向进行，使CVL颜色变浅[1]，导致发色强度下降。为提高显色黏土的显色性能，需要对显色黏土进行改性处理，确保具有一定活性，提高CF涂料的显色性能。

2.2 金属阳离子及其用量对显色黏土的显色性能的影响

选择了Ca2+、Mg2+、Zn2+、Ba2+、Al3+、Ti2+和Pb2+等金属阳离子的多种浓度分别作了显色实验，并以显色密度ΔE来衡量显色性能，结果见表1。

表1 金属阳离子对显色黏土的显色性能的影响

由表1可见，某些金属阳离子能激发显色黏土的给质子活性，同时，形成络合物，使开环后的CVL形成更稳定的结构，使颜色稳定性增强[2]。其中，以锌离子和铅离子的效果最佳，考虑到铅离子属重金属元素，对环境和人体有害，选择了锌离子作为金属阳离子改性剂。同时，又做了用量实验，其用量以2%～3%质量分数为宜。

2.3 促进剂及其用量对显色性能的影响

因为显色黏土是硅铝化合物，具无机化合物性状。而染料CVL是有机物，为了增加他们之间的亲和性，增加结合牢度，我们选用有机物作为促进剂。与此同时，由于显色黏土具有酸性，故添加一定的酸性物质有助于保持其酸性且有助于增加其给出质子的能力。表2是几种有机物促进剂在不同质量分数时对显色黏土的影响。

表2 有机物促进剂对CVL显色性能的影响

由表2可见，有机物促进剂中以尿素和硫脲的效果为最好，为保持CF涂料的pH，添加量以0.2%～0.5%质量分数为宜。

2.4 功能填料对显色黏土的影响

配制CF涂料的目的是为了上机，适合无碳纸涂布机的要求，使涂料具有较好的触变性和适宜黏度。我们知道，描述高岭土黏度特征的重要指标黏浓度是指某一黏度值时的固含量（高岭土粉体占溶液的质量百分比）。通常，高岭土的黏浓度是指500 mPa.s时的固含量。龙岩高岭土矿白度好、铁含量低、黏浓度高，具有其他填料（如：轻质碳酸钙、滑石等）所不具备的特性；为此，选用了龙岩市高岭土有限公司的某型号高岭土产品，在调制适宜黏度和涂料悬浮性的同时又提高了涂料的白度，较好地提升了涂料的品质。添加量以8%～12%的质量分数为宜。

3 结束语

（1）适合工业化生产的CF涂料的配制，宜选用锌离子为改性剂，用量为显色黏土的2%～3%质量分数；有机物促进剂选用尿素或硫脲，用量为显色黏土的0.2%～0.5%质量分数；功能填料选用高岭土，用量为8%～12%质量分数。

（2）添加具有增强给质子能力的金属阳离子和有机物促进剂，可大大提高显色黏土的稳色性能及CF涂料的发色强度。

（3）功能填料的使用对提高产品的整体性能具有独特的作用。

［1］卜念珍.无碳复写纸的发展与技术进步［J］.中华纸业，2000，21（6）：18-22.

［2］孙小然，刘春燕.NCR用活性白土CF涂料的制备及发色强度［J］.河北理工学院学报，2002（5）：100-103.

Research on Formulation and Color Development of NCR Paper CF Coatings

MOWen-sheng
（Experiment Station of Science and Technology，Wuping 364300，China）

A CF coatings was prepared by modifying and formulating color developing clay which wasmade from bentonite.The CF coatings had good thixotropy and suitable viscosity.Itwas qualified to air-knife coating.The color developing performances of the CF coatings at different conditions were investigated.Formulation with good performance was selected,and the color developing performance and intensity were improved.

NCR paper；color developing clay；CF coating；color developing intensity

book=4,ebook=102

TS761.1

A 文献标识码：1007-2225（2010）02-0023-02

莫文生先生（1964-），工程师，从事科技项目的开发和非金属矿的开发研究工作；电话：0597-4822654，E-mail:wpmws2008@163.com。

2009-11-13（修回）

本文文献格式：莫文生.无碳复写纸CF涂料的配制及发色性能研究[J].造纸化学品，2010，22（2）：23-24.