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1、第四节 热敏记录纸,一、简 介,三、无色染料型热敏纸的生产技术,四、影响热敏纸质量的关键因素,二、无色染料型热敏纸的结构特点,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,（一）热敏记录纸的定义及用途,定义：热敏记录纸就是在热的作用下，能达到记录效果的信息用纸。也就是说，热敏记录纸是在纸的表面给予能量（热能），使物质（显色剂）发生物理或化学性质变化而得到图像的一种特殊的涂布加工纸。特点：与其他记录体系（如晒图纸）相比，热敏记录具有完全干式，不需要显定影工艺，记录时无噪音、无气味，解像率高，可作彩色复印，而且有可以使记录器故障少、形体小，质量轻，操作简单等特点。,一、简 介,第三章 特种涂布加工纸
2、 第四节 热敏记录纸,发展：热敏记录纸是随着传真机在全世界的普及而迅速发展起来的，在使用特殊文字（如汉字和日文假名）的国家和地区尤其如此。目前全世界热敏记录纸的产量已达500万t，其中大约50以上用于传真机。用途：热敏记录纸主要作为传真机用纸，其次用于与POS相关的热敏标签印刷、心电图机用纸、计算机终端输出用纸，以及各种医疗计测仪器、各种热工检测仪表的记录用纸。,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,利用热使有色的色素物理成色达到记录效果的物理型热敏记录纸 利用在热的作用下产生的化学反应达到发色目的的化学型热敏记录纸，占主导地位,（二）热敏记录纸的分类,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热
3、敏记录纸,熔融透明型、熔融转印型、热升华型以及过冷却法等。熔融透明型热敏记录纸，采用熔融透明化原理，即在黑色基底纸上，涂布一层不透明的蜡做表面层，经热笔作用，使不透明的蜡状材料熔融透明化，基纸底层的颜色即显露出来而构成图像。熔融透明型热敏记录纸，广泛的用于医疗上的心电图、脑电图或工业上的一般计测器的划线记录。但是，其表面的不透明蜡层，容易被机械硬物碰划而在显露出着色层，并且记录温度较高，记录针易磨损。因而使其在其他多种仪器上的使用，受到了一定限制。,物理型热敏记录纸,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,熔融透明型热敏记录纸的结构图,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,（1）双组
4、分金属化合物发色热敏记录纸 原理：是基于脂肪酸的重金属盐和还原剂（苯酚类）共同混合，利用加热升温使脂肪酸盐熔融和还原剂反应，使重金属还原而游离显色。简单地说即是，在常温下两种发色成分构成物理性的隔离而不发色，加热后由于热的熔解发生了化学反应而发色。,化学型热敏记录纸,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,双组分金属盐热敏记录纸发色结构,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,（2）无色染料的双组分热敏记录纸 发色原理：是基于含有内酯环的无色染料与显色剂混合，在热的作用下，熔点低的（通常是显色剂）先熔化，二者发生反应而发色。外观：与普通白纸相似，选用不同的无色染料可以制成红、蓝、蓝紫、
5、绿、黑等各种鲜明颜色的纸。特点：加工方法简便，质量较为稳定，成本不高，用水性涂料利于大生产。已为现代热敏记录纸的主流，现几乎所有的热敏记录纸都采用这种方法生产。,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,无色染料型热敏记录纸结构图,二、无色染料型热敏纸的结构特点,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,用途：主要用于传真机发色原理：涂层内的主要药品为无色染料和显色剂。在70以下，该涂层不会显色，当传真机接受到对方扫描线信号时，传真机热头在瞬间产生电脉冲，将热敏涂层加热，染料与显色剂受热熔融而发生化学反应，无色染料失去电子，内酯环开裂，由无色变为有色，传递的图文就显示出来了。,第三章 特种
6、涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,（一）生产工艺流程,三、无色染料型热敏纸的生产技术,（二）原纸质量控制,（三）预涂,（五）热敏层涂布,（四）热敏涂料及其化学药品的选择,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,（一）生产工艺流程图,要求原纸无孔洞，无褶子，全幅厚薄一致等，特别强调有高度的平滑度和良好的湿变形性。,（二）原纸质量控制,1原纸的平滑度,2原纸的变形性,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,热敏涂布属轻定量涂布（涂布量 56gm2），所以原纸的平滑度对热敏面的平滑度有很大影响，而热敏面的平滑度对图文的鲜明度及显色的灵敏度又有直接影响。平滑度越高，发色密度就越高，对高速传真机的
7、适应能力越强。因为纸面越平滑，传真机的热打印头与纸的涂料层越接近，热量就越有效地传递到感热面，加快药品熔融速度，显色反应迅速，传递图文的速度增加。一般控制原纸平滑度不小于80s。,1原纸的平滑度,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,热敏纸一般用气刀涂布，涂料的粘度和固含量都较小，如果原纸湿变形性大，涂布后的纸页收缩较严重，干燥不好，有麻窝，纸页向涂布面卷曲。一般将原纸的湿变形性控制在2.5以内。生产原纸时，要求少配用草类纤维，增加阔叶木浆的比例，降低打浆度，以减少湿变形。,2原纸的变形性,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,目的：提高纸页的平滑度，并提供隔热层。涂层的主要成分：
8、白色颜料。,（三）预 涂,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,注意事项：在预涂中，应特别注意涂料层的粘结强度。如粘结效果不好，给涂布操作带来麻烦，还容易造成纸页掉毛掉粉而沾污传真机热头，影响传真图文的清晰度。胶粘剂品种的选择和用量：一般采用PVA和阴离子磷酸酯淀粉，其用量占涂料总量20。,（四）热敏涂料及其化学药品的选择,1无色染料,2显色剂,3胶粘剂条件,4填料,5助剂：敏化剂、抗氧化剂、润滑剂,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,无色或接近白色，在常温下稳定，不会被空气氧化，光照不变色。无升华性，在水中不溶解，在特定的溶剂中有良好的溶解性。当与显色剂接触时，能在瞬间发生显色
9、反应，达到一定发色浓度。发色后的色泽耐光性能好，退色性小。有利于工业化生产，价格便宜。,1无色染料要求,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,用作热敏发色的无色染料主要有三苯甲烷基苯酞体系的结晶紫内酯（CVL），荧烷体系无色亚甲蓝（BLMB），螺毗喃体系等,螺毗喃,CVL,BLMB,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,有较好的显色能力，与无色染料相容性强，显色密度均一。能保持较长的潜伏状态，即在室温下或贮存期间，不与染料产生反应。熔点低，能在应用范围内很快地熔化，完整且快速地构成图像，而不在热敏头顺利越过时，沾污图像形成的图像稳定，在不良的环境和贮存条件下，也不致发生重影。白度高
10、，底值低。最新型的很有前途的显色剂是微粒分散体状的双苯酚A聚合物。,2显色剂条件,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,有较强的粘结强度。具有把无色染料、显色剂、填料、敏化剂等分散的能力，使热敏层中各成分充分隔离。应是水溶性聚合物，不含能溶解无色染料、显色剂、敏化剂等的溶剂。粘度性质稳定，流动性良好，有利于涂布作业。具有一定的防粘性和耐水性，在热敏层热熔时不粘附热头，使热敏纸在使用和保存中遇水不脱色热敏纸常用的胶粘剂：聚乙烯醇（PVA），甲基纤维素，羟乙基纤维素，CMC，变性淀粉等。,3胶粘剂条件,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,作用：增加纸不透明度，提高图文与底面的反差常用
11、的填料：碳酸钙、瓷土、氢氧化铝和二氧化硅等。其中碳酸钙用得最多。碳酸钙的特点：颗粒小，白度高，表面活性差，有助于提高平滑度。,4填 料,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,（1）敏化剂：使显色剂的熔点下降，从而降低热敏系统的活化温度，提高热敏纸显色的灵敏度。,5助剂：敏化剂、抗氧化剂、润滑剂,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,（2）抗氧化剂：能与一般的显色剂混合使用。可防止图文出现重影，提高成色画面的耐光、耐水、耐可塑性、耐油等性质，改善热敏纸的底色和图文的保存性。,（3）润滑剂：防止热敏打印头被涂料粘结。,（五）热敏层涂布,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,1涂料
12、的制备在一般情况下，可按配方分别配制两种不同的水分散体或悬浮液，然后将其混合在一起。一种分散体通常是由无色染料、胶粘剂和某种助剂组成（称为分散体A），另一种分散体则含有显色剂、胶粘剂、填料及其他助剂（称为分散体B）组成。要根据无色染料和显色剂的相互反应情况，确定涂料配方的最优组合。,在混合两种分散体时，要防止产生热量，否则会导致显色反应提前发生。混合好的涂料再经过筛后，即可用于原纸的涂布，制成热敏记录纸。最终的涂料固含量：3035，温度不高于25，pH值为8.08.5。,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,2涂布机技术条件 生产热敏纸的涂布机比较著名的是瑞士BMB公司的 国内某厂涂布机
13、的技术条件如下，供参考。,原纸定量（55 2）gm2，纸辊宽度（15702）mm，纸轴直径 为 8001100mm；涂布车速 200mmin，涂布量 56gm2，气刀压力 0.04MPa；R1辊速3040mmin，R2辊速4060mmin；计量棒高度3545mm；干燥箱3个，温度l#140，2#120，3#90；施水辊速度220mmin；热水缸温度 1#60，2#40，3#60，4#40。,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,1、涂料制备,四、影响热敏纸质量的关键因素,2、涂料的贮存,3、干燥曲线,4、在干燥箱之前增加喷汽管,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,关键是研磨。影响
14、研磨的因素：固含量、磨粒直径、磨粒数量。,1、涂料制备,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,温度应不高于30；pH值控制在微碱性范围内对气刀涂布，一般控制粘度不超过50mPas。,2、涂料的贮存,由高到低呈下降的趋势,3、干燥曲线,使无涂料面通过喷汽而增加润湿程度。纸页在干燥箱内平衡干燥，以防卷曲，纸页出干燥箱后在无涂布面涂一层水来减少卷曲程度。实践证明，施水辊速度为涂布机速度的1.l倍为好。,4、在干燥箱之前增加喷汽管,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,思 考 题,1.绘出无色染料型热敏记录纸的结构图并简述其记录原理。2.绘图说明无色染料型热敏记录纸的基本生产流程。,第三章 特种涂布加工纸 第四节 热敏记录纸,
