目錄：資訊特種紙:熱敏紙的定義及用途
熱敏紙的分類
化學型熱敏記錄紙
熱敏紙的生產技術
塗層結構與工藝步驟
熱敏塗料及其化學品
熱敏塗料配方和塗料製備工藝
熱敏記錄紙的質量要求
對熱敏紙的展望及今後的研究課題
靜電影印紙的生產工藝
噴墨列印專用紙的原紙及塗料
隨著社會經濟、高新技術的飛速發展，資訊傳遞與交流十分頻繁。傳真機、印表機、影印機等是辦公不可少的「三大件」。這些現代化裝置需要使用相應的記錄紙，比如熱敏紙、噴墨列印紙、影印紙等，它們都屬於資訊特種紙的範疇。
★資訊特種紙:熱敏紙
★熱敏紙的定義及用途
所謂熱敏紙是指塗佈了含有成色材料經熱訊號激勵而自身顯色的資訊記錄紙。也就是說，熱敏紙是在紙的表面給予能量（熱能），使物質（顯色劑）發生物理或化學性質變化而得到影象的一種特殊的塗佈加工紙。
熱敏紙是隨著傳真機在全世界的普及而訊速發展起來的，但由於電子通訊事業的發展，熱敏紙不僅以傳真紙形式普及於個人家庭，更出現在商業、超市、銀行、醫院、機場等各個領域。其用途日趨廣泛，品種日益增多，適適範圍愈來愈廣。，目前，主要應用的領域歸如下。
（1）傳真機用熱敏紙主要用於各種型號的熱敏紙傳真機。有商業業務用，也有家庭用等。目前這類用途的熱敏紙機乎佔總產量的一半左右，是20世紀80年代後期至今的熱敏紙主攻方向。
其質量目標是追求傳真記錄的高速度、線條的高密度（黑度）和記錄後的儲存性。如從記錄速度看，已從g2型發展到g3乃至g4型，可達每張a4大小的紙15s左右的高速傳真。
（2）列印與終端記錄用熱敏紙為適應各種新的終端記錄裝置之需，開發了不同品種，可廣泛用於文字處理機、醫療檢測和工業檢測的列印記錄，電子計算機的輔助設計與生產（可簡稱為cad/cma）、計數器、現金自動支付機（atm/cd）及可攜式終端印表機等的列印，高速公路、計程車等的收據記錄。
（3）標籤和票據用熱敏紙熱敏紙近年來的新產品引申到標籤領域，且發展訊速。它是熱效紙與不幹膠標籤結合的產品。在熱核紙背面塗以不幹膠並復合於防粘紙上，用於需列印的標籤。
從近幾年的銷售和**情況年，總的趨勢是：第一類逐漸減少，而第
二、三類逐漸上公升。
★熱敏紙的分類
早在20世紀30年代，人們就開發了熱敏記錄技術。當時所用的熱敏紙被稱為蠟紙型敏紙，它是在支援體上塗佈兩層，底層是炭黑層，表層是不透明的石蠟層人們用熱筆作熱源，當紙受熱時，不透明的石蠟層變成半透明的，黑色被子顯露出來，這樣就可以記錄像象和文字。後來，熱敏記錄體系分成兩大類：
一類是利用熱使有色的色素物理成色達到記錄效果的物理型熱敏記錄紙；另一類是利用在熱的作用下產生化學反應而達到髮色目的化學型熱敏記錄紙。
其中利用化學方法髮色的熱敏紙佔主導地位。表4、1反映了兩類熱敏記錄紙的髮色原理與用途。
表4-1熱敏紙的分類和髮色原理:
見下圖：
表4-1熱敏紙的分類和髮色原理
利用物理方法髮色的熱敏記錄紙有熔融透明型、熔融轉印型、熱公升化型以及過冷卻法等。其中熔融透明型具有代表性。
熔融透明型熱敏記錄紙，採用熔融透明化原理，即在黑色基底紙上，塗上一層不透明的蠟作表面層，經熱毛作用，使不透明的蠟狀材料熔融透明化，基紙底層的顏色顯露出來而構成影象。這一類熱敏紙，廣泛用於醫療上的心電圖、腦電圖或工業上的一般計測器的劃線記錄。但是，這種型別的熱敏記錄紙表面的不透明蠟層，容易被機械硬物碰劃而在不必要時顯露出下面的著色層，並且記錄溫度較高，記錄針易磨損。
由於存在這些缺點，使其在其他多種儀器上的使用，受到了一定的限制。熔融透明型熱敏記錄紙的結構如圖4-2所示。
★化學型熱敏記錄紙
（1）雙組分金屬化合物髮色熱敏紙這種雙組分金屬化合物髮色的熱敏紙是基於脂肪酸的重金屬鹽和還原劑（苯酚類）共同混合，利用加熱公升溫使脂肪酸鹽熔融和還原劑反應，使重金屬還原而游離顯色。簡單地說即是，在常溫下兩種發我成分構成物理性的隔離而不髮色，加熱後由於熱的熔解發生了化學反應而髮色。髮色結構如圖4-3所示。
這種型別的熱敏記錄紙，以美國3m公司的thermofax為代表，它使用硫脲和重金屬鹽，用紅外線加熱黑化而獲得記錄和影印影象。各種用有機酸的金屬鹽組合而成的熱敏材料，如表4-2所示。
表4-2金屬鹽類的熱髮色材料
在製造這種金屬化合物熱敏記錄紙時，為了改善記錄紙的表面色澤，增進書定性，防止熱記錄頭堆粉，在塗料配製時，加入一些二氧化鈦、氧化鋅、硬脂酸鈣、高嶺土等白色顏料。膠黏劑一般採用乙基纖維素、硝酸纖維素。
表4-2所列兩種成分的組合，可以發黑色、青黑色、紅色、深紅色、紫色等各種色調。通常採用沒食子酸或單寧酸與硬脂酸鐵組合，生成發黑色調的記錄紙。
但是，這種金屬化合物的熱敏記錄紙，存著底色不白、色調不明顯、髮色溫度難於控制、記錄後影象質量不高、易退色等缺點，目前正逐漸被無色染料體系的熱敏紙年所代替。
（2）無以染料的雙組分熱料與記錄紙利用染料髮色的熱敏記錄紙，是基於含有內酯環的無色染料與顯鈀劑顯色劑混合，在熱的作用下，熔點低的（通常是顯色劑）先熔化二者發生反應，無色染料的內酯環開裂而髮色的原理。美國的ncr公司（the national cash register company）首先利用這一原理製成了無色染料型熱敏紙。
這種型別的熱紙記錄紙的外觀與普通紙相似，選用不同的無色染料可以製成紅、藍紫、綠、黑等各種鮮明顏色的記錄紙。它具有加工方法簡便、質量較為穩定、成本不高、用水性塗料便於大生產的顯著優點，已成為現代熱敏紙的主流，現要幾乎所有的熱敏紙都採用這種方法生產。
表4-3對以上兩種化學型熱敏紙的特性進行了比較。
表4-3化學型熱敏紙特性比較。
★熱敏紙的生產技術
原紙主要技術指標
由於熱敏塗料昂貴，為降低生產成本，生產廠家在滿足使用者使用效能的前提下，都在儘量減少熱敏塗料層的塗佈量，這樣就增加了對原紙的質量要求。在制訂熱敏原紙質量標準時，主要要求平滑度高，透氣度低，不允許有針眼和溼強度要大。
熱敏原紙主要技術要批標（參考）如下：
定量45～50g撕裂度比（md/cd）50%
厚度56m平滑度（光面）20s
松厚度1.4μm/g不透明度85%
溼抗張強度0.438kn/mph值5.2～5.7
撕裂度245mn水分 5.0%～6.0%
抗張強度(md)4.2kn/m
★塗層結構與工藝步驟
(1)塗層結構
以標籤熱敏紙為例,塗層的結構分為打底層、頂塗和背塗。
①打底層在未塗熱敏導層前，以白色顏料如瓷土或碳酸鈣及膠黏劑組成的塗料施塗於原紙，得到均勻的表面。這些底料中的顏料有一定隔離能力，可使塗於它上面的熱敏塗料的效成分停留於此底面層表面，不滲入紙基，也促使記錄過程中的能量集中於熱敏層而不傳向紙基，這樣可得到事半功倍的效果——少的熱敏塗料可得較高的靈敏度，即即塗有打底層後其熱敏塗層的塗料量比無打層的少，卻達到同樣的記錄密度與速度。
②項塗用於標籤和票證的熱敏紙，還需在熱敏層上塗以一頂層覆蓋層，起保護作用，因為這些產品可能暴露於水、油脂、塑料、指印等環境下，若無保護層可能造成對熱敏層的傷害，使記錄字跡分辨不清或未記錄即的效。該頂層既起保護作用，又不能阻礙記錄進熱量的傳遞，同時還起潤滑劑作用，以防止塗料對記錄熱筆的黏附。
頂塗層塗料成分主要含瓷土、潤滑劑、膠黏劑pva及交鏈劑。需注意塗料ph值與交聯劑的匹配，保證塗料施前不會在混桶中起交聯作用，而在塗佈乾燥的5～15s內能即刻pva完全固化。
③北塗塗於原紙的反面以控制捲曲、防滲透和除記錄過程中產生的靜電和塵埃，背塗塗料一般含膠黏劑和抗靜電劑等，這在標籤用途的熱敏層而引起汙染，不幹膠標籤熱敏紙背面施塗的不幹膠通常也是溶劑性的，故背塗常用於防止溶劑性膠黏劑或膠黏劑中低分子量成分穿透到熱敏層中，是現代用途的熱敏紙所不可缺少的。
（2）工藝步驟簡述
①熱敏層塗料的製備熱敏層塗料的分散、各組分的顆粒細度對成紙髮色靈敏度和密度有較大影響。若各組分顆粒較粗，則必須作研磨，如砂、球磨、膠體磨等，使顆粒達到所要求的細度。而現化工產品的製作技術已可達到預定的細度，分散作用在於減小體系中因范德華力等而凝聚一起的顆粒尺寸和表面積，注意控制分散濃度和時間。
顆粒既要較細，以發揮較好的髮色效果，又不能過分細，過小顆粒可能造成較大的水溶性而增加產品底色，還會增加塗料黏度，引起塗料運轉過程的障礙，所以需作分散過程的測試以確分散時間和濃度。
熱敏層的各成分——無色染料、顯郄劑、增感劑等需分別分散，尤其是染料與顯色劑必須是分開分散，將它他分別加入分散劑、pvc和水、配成一定濃度，通過剪下力攪拌分散，也採用較高濃度的高剪下分散。這樣可使塗料黏度降低。在分散達預定要求後各成分混合一起，再加入其他助劑製成塗料備用。
但需注意不能過早配製，以防止未塗佈前在液體價質中無色染料與顯色劑反應髮色。
對諸如顯色劑、增感劑或潤滑劑等親水性較差的原材料，它們分散較困難，往往易產生增厚或泡沫等，造成塗佈困難。而現代分散較乳化技術已可以將它們製成微粒分散液或乳液，不需再進一步分散，只要直接加入到塗料混合液中攪拌混合即可。
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