發(fā)布時(shí)間：2017-04-18 13:15

  本文關(guān)鍵詞：噴墨印刷紙張適性優(yōu)化與評(píng)價(jià)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(duì)成像質(zhì)量至關(guān)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(kuò)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(diǎn)。本文在理論上分析了噴墨印刷對(duì)紙張的適性要求,涂層和墨水相互作用機(jī)理,涂料特性以及涂布參數(shù)對(duì)涂層和印刷質(zhì)量的影響;通過(guò)對(duì)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(fù)配方式、固色劑種類及其用量對(duì)噴墨紙張涂層品質(zhì)、圖像質(zhì)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(duì)墨水滲透和擴(kuò)散作用的機(jī)理。采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)模擬了顏料顆粒填充涂層表面的過(guò)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(shí)現(xiàn)了膠黏劑復(fù)配比例及固色劑用量等性能指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)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(guò)多指標(biāo)正交實(shí)驗(yàn)方法獲得了噴墨印刷紙張最優(yōu)工藝條件。本文基于Engelfrum質(zhì)量圓和圖像質(zhì)量域理論,建立了基于圖像質(zhì)量的印刷適性評(píng)價(jià)體系,包括密度色度和光譜的色彩評(píng)價(jià)、基于亮度的階調(diào)評(píng)價(jià)、基于微觀圖像的清晰度評(píng)價(jià)和基于頻率域的均勻性評(píng)價(jià),通過(guò)評(píng)價(jià)體系驗(yàn)證與評(píng)估了正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化獲得紙張的印刷適性與成像質(zhì)量。本文的主要研究成果和結(jié)論如下:(1)墨水在涂層上的擴(kuò)散和滲透決定了噴墨印刷圖像的質(zhì)量。擴(kuò)散和滲透受墨水和涂層之間物理和化學(xué)作用影響。物理作用有潤(rùn)濕現(xiàn)象、毛細(xì)現(xiàn)象和靜電吸附,化學(xué)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(yīng)。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(guān)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(guò)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(guò)小,涂層孔隙體積增大,平均孔徑小,墨水在毛細(xì)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(guò)小還會(huì)導(dǎo)致涂料黏度高,分散性能差。(3)合適的粒徑分布是平衡擴(kuò)散和滲透的關(guān)鍵,應(yīng)用計(jì)算機(jī)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(shí)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(bǔ)性,單獨(dú)使用時(shí)紙張印刷適性較差,但兩者以一定比例復(fù)配使用會(huì)產(chǎn)生優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),使涂料穩(wěn)定性、紙張表面強(qiáng)度和紙張吸墨性達(dá)到最優(yōu)化,獲得更好的圖像質(zhì)量。(5)固色劑通過(guò)化學(xué)反應(yīng)與呈色劑形成不溶性鹽或通過(guò)電荷吸引作用使呈色劑固著,而且對(duì)墨水?dāng)U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(kuò)散滲透的程度,使更多的顏料或染料在涂層表面聚集,進(jìn)一步增加顏色密度及其飽和程度。同時(shí),固色劑是一種絮凝劑,用量過(guò)多會(huì)造成涂料粘度增大,引發(fā)涂層結(jié)構(gòu)變化,導(dǎo)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(xué)全面地篩選出最優(yōu)對(duì)象,而且能獲得對(duì)象分類中的最優(yōu)類,使得前期單因素試驗(yàn)為后期多指標(biāo)正交實(shí)驗(yàn)提供更好的技術(shù)支撐。
【關(guān)鍵詞】：噴墨印刷 紙張涂層 顏料 膠黏劑 固色劑
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析12-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)13-14
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)研究存在的問(wèn)題14
• 1.3 研究目標(biāo)14
• 1.4 研究?jī)?nèi)容和組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 噴墨印刷機(jī)理及紙張涂層特性分析16-36
• 2.1 噴墨印刷種類與圖像質(zhì)量要求16-20
• 2.1.1 噴墨印刷技術(shù)的種類16-19
• 2.1.2 圖像質(zhì)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(jī)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(jī)理25-30
• 2.4 涂料制備30-33
• 2.4.1 涂料制備過(guò)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(jié)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(duì)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(duì)涂層涂布的影響44-52
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)44-45
• 3.2.2 粒徑對(duì)涂布涂層特性的影響45-47
• 3.2.3 粒徑對(duì)涂布涂層特性的定量分析47-51
• 3.2.4 粒徑對(duì)涂布紙表面特性的影響51-52
• 3.3 顏料特性對(duì)圖像質(zhì)量的影響52-57
• 3.3.1 粒徑對(duì)噴墨印刷實(shí)地密度的影響52-53
• 3.3.2 粒徑對(duì)噴墨印刷網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大和階調(diào)復(fù)制的影響53-54
• 3.3.3 粒徑對(duì)噴墨印刷色彩再現(xiàn)的影響54-55
• 3.3.4 粒徑對(duì)噴墨印刷清晰度的影響55-57
• 3.4 顏料特性對(duì)噴墨紙張印刷適性的影響57-60
• 3.4.1 顏料對(duì)墨水?dāng)U散的影響57-58
• 3.4.2 顏料對(duì)墨水滲透的影響58-60
• 3.5 基于仿真實(shí)驗(yàn)的顏料粒徑篩選的實(shí)現(xiàn)60-65
• 3.5.1 顏料粒徑篩選的原理與目標(biāo)61
• 3.5.2 顏料篩選仿真的原理61-65
• 3.5.3 仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析與應(yīng)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(duì)涂布品質(zhì)的影響分析72-74
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)72
• 4.2.2 膠黏劑對(duì)涂料粘度的影響72-73
• 4.2.3 膠黏劑對(duì)涂料穩(wěn)定性的影響73
• 4.2.4 膠黏劑對(duì)涂布紙表面特性的影響73-74
• 4.3 膠黏劑對(duì)圖像質(zhì)量的影響74-79
• 4.3.1 膠黏劑對(duì)印刷實(shí)地密度的影響74-75
• 4.3.2 膠黏劑對(duì)印刷網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大和階調(diào)復(fù)制的影響75-77
• 4.3.3 膠黏劑對(duì)印刷色彩再現(xiàn)的影響77-78
• 4.3.4 膠黏劑對(duì)印刷清晰度的影響78-79
• 4.4 膠黏劑特性對(duì)噴墨紙張印刷適性的影響79-85
• 4.4.1 膠黏劑對(duì)墨水?dāng)U散的影響79-82
• 4.4.2 膠黏劑對(duì)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(shí)現(xiàn)85-92
• 4.5.1 膠黏劑篩選的原理與目標(biāo)85-86
• 4.5.2 主成分和聚類分析的原理與優(yōu)勢(shì)86-88
• 4.5.3 基于主成分和聚類分析的膠黏劑篩選的實(shí)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(jī)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(duì)涂布品質(zhì)的影響101-102
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)101
• 5.2.2 固色劑對(duì)涂料粘度的影響101-102
• 5.2.3 固色劑用量對(duì)涂布紙表面特性的影響102
• 5.3 固色劑用量與圖像質(zhì)量的關(guān)系102-106
• 5.3.1 固色劑對(duì)印刷實(shí)地密度的影響103
• 5.3.2 固色劑對(duì)印刷網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大和階調(diào)復(fù)制的影響103-104
• 5.3.3 固色劑用量對(duì)印刷色彩再現(xiàn)的影響104-105
• 5.3.4 固色劑用量對(duì)圖像清晰度的影響105-106
• 5.3.5 固色劑用量對(duì)印品耐水性的影響106
• 5.4 固色劑用量對(duì)噴墨紙張印刷適性的影響106-108
• 5.4.1 固色劑對(duì)墨水?dāng)U散的影響106-108
• 5.4.2 固色劑對(duì)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(shí)現(xiàn)108-113
• 5.5.1 固色劑篩選的原理與目標(biāo)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(shí)現(xiàn)109-113
• 5.6 本章小結(jié)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)114-116
• 6.2 紙張涂布及其過(guò)程控制116
• 6.3 印刷適性檢測(cè)116-117
• 6.3.1 標(biāo)版設(shè)計(jì)116
• 6.3.2 紙張表面性能、印刷質(zhì)量以及抗水性測(cè)量116-117
• 6.4 印刷適性優(yōu)化117-122
• 6.4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)現(xiàn)122
• 6.5 本章小結(jié)122-123
• 第七章 噴墨紙張的印刷適性與成像質(zhì)量評(píng)價(jià)123-141
• 7.1 噴墨紙張的印刷適性的評(píng)價(jià)123-140
• 7.1.1 噴墨紙張印刷適性的研究?jī)?nèi)容123-124
• 7.1.2 噴墨紙張印刷適性評(píng)價(jià)方法124
• 7.1.3 基于圖像質(zhì)量的噴墨紙張印刷適性的評(píng)價(jià)體系建立124-130
• 7.1.4 噴墨紙張印刷適性與成像質(zhì)量的評(píng)價(jià)130-140
• 7.2 本章小結(jié)140-141
• 第八章 總結(jié)與展望141-143
• 8.1 研究總結(jié)141-142
• 8.2 創(chuàng)新點(diǎn)142
• 8.3 存在問(wèn)題與研究展望142-143
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文143-144
• 參考文獻(xiàn)144-149
• 附表 1149

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 韓雨彤;張正健;陳蘊(yùn)智;;沉淀碳酸鈣與二氧化硅復(fù)配對(duì)彩噴紙物理和打印性能的影響[J];造紙科學(xué)與技術(shù);2013年03期

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

本文編號(hào)：314961