涂塑中的白母料對(duì)塑層表觀的影響

邢艷紅，彭春寧，蓋樹人，樊 利

(樂凱膠片股份有限公司 河北 保定 071054)

0 引言

白母料是指生產(chǎn)涂塑紙基用的含TiO2的色料顆粒。其為涂塑中最重要的成分，白母料提供涂塑相紙最基本的色調(diào)。

白母料是相紙的主要原料之一,國(guó)內(nèi)外尚沒有統(tǒng)一質(zhì)量指標(biāo)。白母料質(zhì)量?jī)?yōu)劣在很大程度上影響相紙的質(zhì)量和生產(chǎn)成本,因此白色母料必須有明確的質(zhì)量指標(biāo)來度量其產(chǎn)品的優(yōu)劣,便于生產(chǎn)、銷售和使用時(shí)參考。

白母料是指生產(chǎn)涂塑紙基用的含TiO2的色料顆粒。其為涂塑中最重要的成分，白母料提供涂塑相紙最基本的色調(diào)。一般要求為：TiO2含量在50%左右,其波動(dòng)范圍均不大于10‰,以保證膜的白度均勻[1]。值得提出的是母粒的不同批號(hào)，其TiO2含量波動(dòng)也不能超過10‰。TiO2含量用灼燒殘?jiān)y(cè)定。

PE 用色母料一般由顏料、分散劑、載體樹脂、助劑經(jīng)過混合、熔融、擠出造粒等工序，做成色素含量相對(duì)較高的色母粒添加到被染色PE 中，但是由于色母粒的配方，分散以及和被染色PE 匹配度不相符，會(huì)造成塑層表觀的弊病[2]，而這些弊病對(duì)于涂塑照相紙無疑是不能接受的。

1 現(xiàn)狀

照相原紙通過涂塑可以有效地在原紙表面形成分子保護(hù)膜，可以保護(hù)相紙?jiān)诤罄m(xù)加工沖洗過程中的藥液腐蝕，塑層中添加的色母可以有效地調(diào)節(jié)相紙的色調(diào)、亮度，但同時(shí)涂塑過程中色母粒中有些難熔顆粒會(huì)在相紙的塑層中產(chǎn)生晶點(diǎn)，直接影響相紙的圖像質(zhì)量。圖1、圖2 為涂塑車生產(chǎn)中發(fā)生的涂塑層表觀白點(diǎn)問題圖片。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 原材料

CY628 批白母料；CY902 批白母料；GL 白母料；KC 白母料及涂塑配方所需其他原料。其中CY628 批白母料與CY902 批白母料為在涂塑過程中相紙出現(xiàn)白點(diǎn)的白色母原材料。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

5 t 壓片機(jī)、淋膜小實(shí)驗(yàn)機(jī)、徠卡光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析儀。

2.3 實(shí)驗(yàn)過程

（1）將CY628 批白母料、CY902 批白母料、GL 白母料、KC 白母料在5 t 壓片機(jī)上210 ℃的條件下進(jìn)行壓片制備樣品，顯微鏡下觀察狀態(tài)，并對(duì)可疑處進(jìn)行電鏡和能譜分析。

（2）將KC 白母料、CY628 批白母料按照相同比例的淋膜的配比和工藝參數(shù)在淋膜小實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行淋膜制備樣品，并在顯微鏡下觀察狀態(tài)，并對(duì)可疑處進(jìn)行電鏡和能譜分析。

3 結(jié)果與討論

3.1 壓片測(cè)試結(jié)果討論

3.1.1 問題白母料的壓片觀測(cè)和能譜測(cè)試

圖3、圖4 分別為CY628 批白母料及CY902 批白母料壓片后萊卡光學(xué)顯微鏡透射光源下的觀測(cè)結(jié)果。

從圖3 上可以看到CY628 批白母料有很多的片狀晶體點(diǎn)，其大小從幾個(gè)微米到幾十微米之間。從圖4 上可以看到CY902 批白母料也有很多的片狀晶體點(diǎn)，其大小從幾個(gè)微米到幾十微米之間。

針對(duì)顯微鏡照片的觀測(cè)結(jié)果，將上述白母料中CY 的樣品進(jìn)行電鏡觀測(cè)和對(duì)顆粒物進(jìn)行能譜分析，圖5、圖6分別為CY 電鏡和能譜結(jié)果。

從能譜分析來看，CY 的白母料的片狀晶點(diǎn)為含有Ca的無機(jī)物，我們推測(cè)為CaCO3[3]。有廠家為了降低成本在白母料里添加CaCO，若分散不均勻就會(huì)產(chǎn)生晶點(diǎn)問題。

4.1.2 對(duì)比白母料的壓片觀測(cè)和能譜測(cè)試

為進(jìn)一步證實(shí)碳酸鈣晶點(diǎn)會(huì)引起涂塑表觀問題的推斷我們對(duì)性能表現(xiàn)較好的其他兩家白母料對(duì)比進(jìn)行了壓片后的觀測(cè)及能譜分析。圖7、圖8 分別為GL 白母料、KC 白母料壓片后萊卡光學(xué)顯微鏡透射光源下的觀測(cè)結(jié)果。

從顯微鏡透射照片來看，GL 白母料的樣品中沒有片狀晶體，KC 白母料中沒有片狀結(jié)晶物。圖9、圖10 為GL、KC 白色母的掃描電鏡照片，圖11、圖12 為GL、KC 白色母的能譜分析結(jié)果：

從能譜分析來看，GL 樣品中只含有Ti。

從能譜分析來看，KC 的樣品中不含有CaCO3。

在單獨(dú)的白母料壓片下，CY 的白母料和KC 白母料以及GL 的白母料有較大的區(qū)別，CY 的白母料在顯微鏡的投射光下可以檢出大量的片狀晶體，并且在能譜分析中可以檢出Ca 來。而目前車間使用的KC 白母料和索取的GL 白母料則在顯微鏡的透射光下沒有片狀晶體出現(xiàn)，同時(shí)能譜分析中也沒見Ca 元素。

4.2 淋膜狀態(tài)下白母料對(duì)涂塑層的影響

按照車間生產(chǎn)配方白母料的添加比例，分別將KC 和CY 的白母料組裝進(jìn)去淋膜在原紙上進(jìn)行檢測(cè)，顯微鏡觀察薄膜的微觀狀態(tài)，并進(jìn)行了電鏡和能譜測(cè)試。

4.2.1 CY 組裝后淋膜觀測(cè)結(jié)果

圖13、圖14 分別為CY 組裝后淋膜的顯微鏡照片和電鏡照片。

從顯微鏡投射狀態(tài)下觀測(cè)到大量的結(jié)晶片狀物，將該樣品進(jìn)行能譜分析結(jié)果如圖15。

從電鏡照片和能譜來看，片狀結(jié)晶物質(zhì)含有Ca，我們認(rèn)為是CaCO3。

4.2.2 KC 組裝后淋膜觀測(cè)結(jié)果

圖16、圖17 分別為KC 組裝后淋膜的顯微鏡照片和電鏡照片。

從顯微鏡投射狀態(tài)下觀測(cè)不到結(jié)晶物質(zhì)，將該樣品掃描電鏡中較大固體顆粒處進(jìn)行能譜分析結(jié)果如圖18。

從以上能譜結(jié)果分析來看，KC 白母料中主要成分為TiO2。

由于公司相紙的白點(diǎn)經(jīng)過能譜分析為含有Ca 元素，而同時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)該批相紙的白母料中也出現(xiàn)了Ca 元素，并且該批白母料在顯微鏡投射狀態(tài)下發(fā)現(xiàn)了片狀的晶體物質(zhì)，因此我們認(rèn)為造成相紙涂塑晶點(diǎn)問題的主要原因?yàn)榘咨傅奶妓徕}填料分散不徹底，有團(tuán)聚硬塊，致使涂塑過程形成了弊病晶點(diǎn)。

5 結(jié)論

由于CY628 批白母料和CY902 批白母料中含有碳酸鈣，同時(shí)由于碳酸鈣填料分散不徹底，因此容易在涂塑過程中形成弊病晶點(diǎn)。同時(shí)我們?cè)谖墨I(xiàn)中發(fā)現(xiàn)所有用于涂塑相紙的白母料都只用TiO2。而含有碳酸鈣的白母料由于其顆粒形態(tài)和分散的問題，在涂塑相紙中極容易造成晶點(diǎn)弊病。