本文關鍵詞：噴墨印刷紙張適性優(yōu)化與評價的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：噴墨印刷紙張作為信息再現(xiàn)載體對成像質量至關重要,在采用水基型墨水的噴墨印刷中,如何控制墨水在紙張中的滲透和擴散程度,確保墨滴干燥速度和圖像分辨力是噴墨紙張涂層研究和改性的熱點。本文在理論上分析了噴墨印刷對紙張的適性要求,涂層和墨水相互作用機理,涂料特性以及涂布參數(shù)對涂層和印刷質量的影響;通過對噴墨紙張涂層組分中顏料、膠黏劑和固色劑的屬性及其印刷適性的系統(tǒng)分析,研究了顏料粒徑大小、膠黏劑復配方式、固色劑種類及其用量對噴墨紙張涂層品質、圖像質量和印刷適性的影響,并歸納出涂層孔隙體積、親水性及電荷數(shù)量對墨水滲透和擴散作用的機理。采用計算機仿真技術模擬了顏料顆粒填充涂層表面的過程,建立了顏料粒徑配比篩選與優(yōu)化的模型與方法。采用主成分分析和聚類分析方法實現(xiàn)了膠黏劑復配比例及固色劑用量等性能指標綜合評價的最優(yōu)化,篩選出了符合噴墨打印適性的各組分種類、配比、用量、涂布參數(shù)和壓光工藝參數(shù),并通過多指標正交實驗方法獲得了噴墨印刷紙張最優(yōu)工藝條件。本文基于Engelfrum質量圓和圖像質量域理論,建立了基于圖像質量的印刷適性評價體系,包括密度色度和光譜的色彩評價、基于亮度的階調評價、基于微觀圖像的清晰度評價和基于頻率域的均勻性評價,通過評價體系驗證與評估了正交實驗優(yōu)化獲得紙張的印刷適性與成像質量。本文的主要研究成果和結論如下:(1)墨水在涂層上的擴散和滲透決定了噴墨印刷圖像的質量。擴散和滲透受墨水和涂層之間物理和化學作用影響。物理作用有潤濕現(xiàn)象、毛細現(xiàn)象和靜電吸附,化學作用主要指涂層組分與墨水呈色劑之間發(fā)生的離子反應。這些現(xiàn)象的發(fā)生與涂層孔隙體積及孔徑分布、涂層親水性能以及涂層組分帶電荷量有很大關系,而這三方面屬性分別由涂層中顏料、膠黏劑和固色劑所決定。(2)涂層孔隙狀況主要由顏料粒徑分布決定,顏料粒徑過大,形成的涂層表面大孔多,墨水因重力作用滲透快,易造成圖像色彩暗淡;而顏料粒徑過小,涂層孔隙體積增大,平均孔徑小,墨水在毛細管作用下被吸收,容易造成表面色料偏少而顏色變淺,粒徑過小還會導致涂料黏度高,分散性能差。(3)合適的粒徑分布是平衡擴散和滲透的關鍵,應用計算機仿真不僅能有效模擬顏料堆積狀態(tài),還能夠優(yōu)化篩選顏料顆粒的配比,降低成本,實現(xiàn)涂層顆粒的最優(yōu)化。(4)聚乙烯醇和乙烯-醋酸乙烯酯膠乳兩種膠黏劑,在分子形狀、分子大小和親水性方面有著很好的互補性,單獨使用時紙張印刷適性較差,但兩者以一定比例復配使用會產(chǎn)生優(yōu)勢互補,使涂料穩(wěn)定性、紙張表面強度和紙張吸墨性達到最優(yōu)化,獲得更好的圖像質量。(5)固色劑通過化學反應與呈色劑形成不溶性鹽或通過電荷吸引作用使呈色劑固著,而且對墨水擴散和滲透有明顯的層析作用,可減緩或阻止呈色劑跟隨溶劑擴散滲透的程度,使更多的顏料或染料在涂層表面聚集,進一步增加顏色密度及其飽和程度。同時,固色劑是一種絮凝劑,用量過多會造成涂料粘度增大,引發(fā)涂層結構變化,導致涂層組分分布不均勻。6.主成分分析與聚類分析方法配合使用不僅能科學全面地篩選出最優(yōu)對象,而且能獲得對象分類中的最優(yōu)類,使得前期單因素試驗為后期多指標正交實驗提供更好的技術支撐。
【關鍵詞】：噴墨印刷 紙張涂層 顏料 膠黏劑 固色劑
【學位授予單位】：南京林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TS802.2
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-6
• abstract6-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 研究背景和意義12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析12-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢13-14
• 1.2.3 國內(nèi)研究存在的問題14
• 1.3 研究目標14
• 1.4 研究內(nèi)容和組織結構14-16
• 第二章 噴墨印刷機理及紙張涂層特性分析16-36
• 2.1 噴墨印刷種類與圖像質量要求16-20
• 2.1.1 噴墨印刷技術的種類16-19
• 2.1.2 圖像質量要求19-20
• 2.2 噴墨紙張種類及印刷適性要求20-22
• 2.2.1 噴墨紙張分類20-21
• 2.2.2 噴墨紙張涂層分析21-22
• 2.2.3 涂層的印刷適性要求22
• 2.3 噴墨墨水與紙張作用機理22-30
• 2.3.1 噴墨墨水及其印刷適性23-25
• 2.3.2 水基型墨水與涂層相互作用機理25-30
• 2.4 涂料制備30-33
• 2.4.1 涂料制備過程30-31
• 2.4.2 涂料配制流程圖31-32
• 2.4.3 膠黏劑用量的優(yōu)化32-33
• 2.5 涂層的涂布及其參數(shù)優(yōu)化33-35
• 2.5.1 涂布方式的比較和篩選34
• 2.5.2 涂布參數(shù)的篩選和優(yōu)化34-35
• 2.6 本章小結35-36
• 第三章 噴墨紙張涂層顏料的篩選與優(yōu)化36-67
• 3.1 噴墨紙張涂層顏料特性分析36-44
• 3.1.1 噴墨紙張顏料及其特性要求36-37
• 3.1.2 噴墨紙張涂層主要顏料特性比較37-39
• 3.1.3 混合顏料對涂料及涂層印刷適性的影響39-42
• 3.1.4 噴墨紙張涂層顏料二氧化硅的特性42-44
• 3.2 顏料特性對涂層涂布的影響44-52
• 3.2.1 實驗44-45
• 3.2.2 粒徑對涂布涂層特性的影響45-47
• 3.2.3 粒徑對涂布涂層特性的定量分析47-51
• 3.2.4 粒徑對涂布紙表面特性的影響51-52
• 3.3 顏料特性對圖像質量的影響52-57
• 3.3.1 粒徑對噴墨印刷實地密度的影響52-53
• 3.3.2 粒徑對噴墨印刷網(wǎng)點擴大和階調復制的影響53-54
• 3.3.3 粒徑對噴墨印刷色彩再現(xiàn)的影響54-55
• 3.3.4 粒徑對噴墨印刷清晰度的影響55-57
• 3.4 顏料特性對噴墨紙張印刷適性的影響57-60
• 3.4.1 顏料對墨水擴散的影響57-58
• 3.4.2 顏料對墨水滲透的影響58-60
• 3.5 基于仿真實驗的顏料粒徑篩選的實現(xiàn)60-65
• 3.5.1 顏料粒徑篩選的原理與目標61
• 3.5.2 顏料篩選仿真的原理61-65
• 3.5.3 仿真實驗的結果分析與應用比較65
• 3.6 本章小節(jié)65-67
• 第四章 噴墨紙張涂層膠黏劑的篩選與優(yōu)化67-93
• 4.1 噴墨紙張涂層膠黏劑特性分析67-72
• 4.1.1 噴墨紙張膠黏劑特性要求67-68
• 4.1.2 噴墨印刷紙張常用膠黏劑特性比較68-72
• 4.2 膠黏劑特性對涂布品質的影響分析72-74
• 4.2.1 實驗72
• 4.2.2 膠黏劑對涂料粘度的影響72-73
• 4.2.3 膠黏劑對涂料穩(wěn)定性的影響73
• 4.2.4 膠黏劑對涂布紙表面特性的影響73-74
• 4.3 膠黏劑對圖像質量的影響74-79
• 4.3.1 膠黏劑對印刷實地密度的影響74-75
• 4.3.2 膠黏劑對印刷網(wǎng)點擴大和階調復制的影響75-77
• 4.3.3 膠黏劑對印刷色彩再現(xiàn)的影響77-78
• 4.3.4 膠黏劑對印刷清晰度的影響78-79
• 4.4 膠黏劑特性對噴墨紙張印刷適性的影響79-85
• 4.4.1 膠黏劑對墨水擴散的影響79-82
• 4.4.2 膠黏劑對墨水滲透的影響82-85
• 4.5 基于主成分和聚類分析的膠黏劑篩選的實現(xiàn)85-92
• 4.5.1 膠黏劑篩選的原理與目標85-86
• 4.5.2 主成分和聚類分析的原理與優(yōu)勢86-88
• 4.5.3 基于主成分和聚類分析的膠黏劑篩選的實現(xiàn)88-92
• 4.6 本章小節(jié)92-93
• 第五章 噴墨紙張涂層固色劑的篩選與優(yōu)化93-114
• 5.1 噴墨紙張涂層固色劑特性分析93-101
• 5.1.1 噴墨紙張涂層固色劑的特性要求93-94
• 5.1.2 固色劑的分類及其固色機理94-96
• 5.1.3 常用固色劑及特性比較96-101
• 5.2 固色劑用量對涂布品質的影響101-102
• 5.2.1 實驗101
• 5.2.2 固色劑對涂料粘度的影響101-102
• 5.2.3 固色劑用量對涂布紙表面特性的影響102
• 5.3 固色劑用量與圖像質量的關系102-106
• 5.3.1 固色劑對印刷實地密度的影響103
• 5.3.2 固色劑對印刷網(wǎng)點擴大和階調復制的影響103-104
• 5.3.3 固色劑用量對印刷色彩再現(xiàn)的影響104-105
• 5.3.4 固色劑用量對圖像清晰度的影響105-106
• 5.3.5 固色劑用量對印品耐水性的影響106
• 5.4 固色劑用量對噴墨紙張印刷適性的影響106-108
• 5.4.1 固色劑對墨水擴散的影響106-108
• 5.4.2 固色劑對墨水滲透的影響108
• 5.5 基于主成分和聚類分析的固色劑篩選的實現(xiàn)108-113
• 5.5.1 固色劑篩選的原理與目標108-109
• 5.5.2 基于主成分和聚類分析的固色劑用量篩選的實現(xiàn)109-113
• 5.6 本章小結113-114
• 第六章 噴墨印刷紙張的制備與印刷適性優(yōu)化114-123
• 6.1 噴墨印刷紙張制備材料及其制備實驗設計114-116
• 6.1.1 噴墨印刷紙張制備材料114
• 6.1.2 噴墨印刷紙張制備實驗設計114-116
• 6.2 紙張涂布及其過程控制116
• 6.3 印刷適性檢測116-117
• 6.3.1 標版設計116
• 6.3.2 紙張表面性能、印刷質量以及抗水性測量116-117
• 6.4 印刷適性優(yōu)化117-122
• 6.4.1 實驗結果117
• 6.4.2 直觀分析與討論117-119
• 6.4.3 方差分析與討論119-122
• 6.4.4 工藝條件的優(yōu)化122
• 6.4.5 優(yōu)化的噴墨打印紙實現(xiàn)122
• 6.5 本章小結122-123
• 第七章 噴墨紙張的印刷適性與成像質量評價123-141
• 7.1 噴墨紙張的印刷適性的評價123-140
• 7.1.1 噴墨紙張印刷適性的研究內(nèi)容123-124
• 7.1.2 噴墨紙張印刷適性評價方法124
• 7.1.3 基于圖像質量的噴墨紙張印刷適性的評價體系建立124-130
• 7.1.4 噴墨紙張印刷適性與成像質量的評價130-140
• 7.2 本章小結140-141
• 第八章 總結與展望141-143
• 8.1 研究總結141-142
• 8.2 創(chuàng)新點142
• 8.3 存在問題與研究展望142-143
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文143-144
• 參考文獻144-149
• 附表 1149

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 韓雨彤;張正健;陳蘊智;;沉淀碳酸鈣與二氧化硅復配對彩噴紙物理和打印性能的影響[J];造紙科學與技術;2013年03期

  本文關鍵詞：噴墨印刷紙張適性優(yōu)化與評價的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：314961