就平滑度法中的空气拽漏式(包括Bek式和Bendtsen式)而言,其测定值在很大意义上只是纸表面宏观的物理平滑性,并非纸表面的微观光学平滑性。而Ra的本质则是光学意义上的微观平滑性,只有当Ra在人射光波长1月6以卞时才能达到光学意义上的平滑。
换句话说,纸的光泽度只和纸的光学平滑性有关、与纸的物理平滑性无关。例如具有优良平滑度的消光徐料印刷纸就是*具典型的佐证。用平滑度法测定Ra的缺陷由此可见一斑。
至于SEM(扫描电镜)法,则因其只能定性地直接观察而难以定量描述等原因也得不到令人满意的结果。*近,日本JsR公司的松田信弘等人应用非接触式三维表面粗糙度仪(zYGONewViewstem)测定涂料印刷纸的微观表面形状、用频率范围分析(FDA)的方法计算出Ra,并对Ra和光泽度之间的关系首次确定了某些定量的说明。
即A是处理以相位和空间频率为条件的复杂的干涉图而采用的数学方法。涂料印刷纸的表面形状可以通过36种正弦波的重合进行仿真模拟。接受光y(x)?表示表面断面函数曲线的纵坐标。
表面倾斜度水平线涂布纸光择度模型图很显然,从中可以直观地看出,涂料印刷纸的光泽度完全取决于涂料纸复杂的表面形状?表面微观凹凸不平的程度,即微观表面精糙度Ra(平均值)。因此,如何测定Ra以及Ra和光泽度之间的关系就成为研究光泽度首先必须解决的问题。
平滑度法玉“endtse”粗糙度仪(空气视钾式)气Cbapman平滑度仪(光学接触式)触针式三维表面粗糙度计;图ZRa的模型图示松田信弘等的研究指出Ra与光泽度及某些相关因素在不同的空间频率范围内存在下述关系:。空间频率范围在30一4O以上(波长约在25卜m以下)的微观表面之Ra越小,则光泽度越高。
这意味着各空间频带的Ra是可以独立加以的。影晌Ra或光泽度的主要因素及相应措施颜料粒子形态及颜料系统构成颜料粒子的形态是影响涂料印刷纸Ra*重要的因素之一。颜料粒子形态包括粒子的粒度和几何形态。
对同一种颜料而言,粒度越小则Ra越小,光泽度越高。因此,粒子的粒度是制定和区分涂料颜料等级的一个主要指标。以美国的涂料纸用高岭土等级分类为例,*高等级是微细DL级,其粒子粒度小于2m者高达95%,专用于制造*高级的高光泽涂料纸。
另一方面,颜料粒子的几何形态系数(粒子直径与粒子厚度之比)也直接左右着涂料层的光泽度。颜料粒子的几何形态大都呈非等轴性,大体有盘状、管状、针状、不规则方形状等。其中,盘状粒子的高岭土是*适宜于涂布的颜料。
盘状高岭土粒子的形态系数愈高,则其在涂布和压光过程中愈易于取向和排齐、复盖性愈佳,因而涂层表面Ra愈小,即光泽度愈高。在实际生产中往往由于其它方面的需要,涂料的颜料系统由两种或两种以上的颜料构成。高形态系数的高岭土和人造缎白颜料系统是提高光泽度的优良组合。
(完)