热敏纸的发展及生产工艺

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1、全国特种纸技术交流会暨特种纸委员会第三届会议论文集热敏纸的发展及生产工艺唐杰斌赵传山于冬梅(山东轻工业学院制浆造纸科学与技术省部共建教育部重点实验室，山东济南250353)摘要：本文首先详细介绍了热敏纸的发展概况，接着介绍了热敏记录体系即双组分体系和热转移体系。然后重点讲述了热敏纸的生产，包括热敏原纸、涂料配比和涂布，最后介绍了几种新型的热敏纸。关键词：热敏纸；热敏记录体系；热敏原纸；涂料热敏纸又名热敏记录纸、热敏复印纸、热敏传真纸。台湾地区称为感热复写纸。这种纸最早是在1951年美国3M(MinesotaMiningInkCharacter)公司首

2、先开发出来的。其后20余年由于湿色体的技术问题未能得到妥善解决，进展一直比较缓慢。到了20世纪70年代末期，由于热敏元件的微型化，传真机的升级换代和新的无色染料(隐性染料)的研制成功，使热敏纸越来越引人注目，发展速度越来越快⋯!这不仅在于它在使用过程中所显示出的设备轻盈、记录无噪音、无味等优越性，更在于随着它的不断开发，其用途亦日益扩展，以至不仅在传真领域中发展为高速型而可与静电记录之速度相提并论，更可在解象率、清晰度及层次方面与照相纸媲美。而今，热敏记录纸已在电子计算机终端打印、传真通讯记录、各种证券打印、医疗器械及各种测试仪器的终端记录等各个领域

3、发挥着它的作用BJ。1热敏纸的基本情况1．1热敏纸发展趋势现在热敏纸的发展表现出下列特点：记录速度大大加快。(1)原来是每秒3～7个字符，现在可达到100～120个字符；(2)图像分辨率明显提高；(3)原来是每毫米为4～8线，现在可达到20线；(4)保持期从几个月延长到几年；(5)成本降低，纸的售价便宜了一半以上。于是热敏纸的生产和销售，有了一个蓬勃发展的势头¨J。1．2热敏纸的用途热敏纸的用途主要有以下几个方面：传真机通讯，医疗、记测系统如心电图机、热工仪表，计算机联网终端打印，商标、签码(POS)等。其中以传真机的使用最多。据估计，现在全世界每年

4、的产量超过8万t。随着“3A”事业的推进，即FA(工厂自动化)、OA(办公室自动化)和HA(家庭自动化)，以及所谓的机器系统一机器数控、机器记录、机器保安·机器服务等工作的开展，热敏纸的需求量还会大幅度地提高。1．3热敏纸的发色原理热敏纸的发色原理是：当传真机接受记号输入，激发电子束“热头”升温，在某个特定的温度区域内诱导热敏变色层产生化学变化，无色染料分子中的内酯环断开，引起电子迁移生成醌型结构，出现了发色基团，此时立即显示清晰的文字和图像。采用不同的无色染料可以显示不同的颜色。目前，热敏纸的无色染料大多使用荧烷化合物显示黑色。1．4热敏纸的保存热

5、敏纸的保存条件是：在35。C和相对湿度(RH)为85％的情况下，至少能保存18个月。但必须避免与化学药品接触和不受日光的直接照射。2热敏记录体系：热敏记录体系分成两大类：双组分体系和热转移体系‘3

6、。作者简介：唐杰斌(1984一)，男，山东轻工业学院制浆造纸专业在读研究生，研究方向：造纸化学品与功能纸，联系电话：15054124158，E—mail：ttbtt2002@163．P．om全国特种纸技术交流会暨特种纸委员会第三届会议论文集2．1热转移体系热转移是一种较普通的应用体系‘4。6]，可在普通纸上打印彩色图像。它的关键技术是打印机，热转移打印机使

7、用多色带，色带由浸有染料的蜡构成，加热的针头冲击色带后蜡被熔掉，染料就转移到纸上，通过熔化不同量的品、青、黄色染料形成彩色影像。较高质量的彩色影像可通过升华转移打印得到，它需要热染料升华打印机，工作原理是使用很多微小加热器件，使其与色带接触，用以控制色带释放染料的多少川。早期使用的PPC型(PlainPaperCopy)热升华法采用普通纸张，近年来改用CPC型纸(CoatedPaperCopy)，它涂有一层聚酯类接受层，目的是吸收染料起固定作用¨o。2．2双组分体系双组分体系成像至少需要两步即：受热和化合显影，共有4种类型。2．2．1金属螯合物型热敏

8、纸1950年，美国3M公司利用金属螯合物制成了热敏纸。它所形成的影像足通过螯合反应得到的，因此非常稳定，但反应的感热性能低，最大优点是螫合染料吸收波长可到红外区，所以此类螯合型热敏纸可通过IR条型码扫描读出。2．2．2隐色型热敏纸1960年，NCR开发了隐色染料型热敏纸。这种热敏纸的结构是在支持体上涂含隐色染料和苯酚的无色敏感层⋯。后来，人们又用氟化合物作染料，苯酚化合物作显影剂，且在敏感层中加入熔点约100。C的感热剂，得到高感性能纸。现在这种隐色染料型热敏纸得到广泛的应用。2．2．3重氮型热敏纸重氮型热敏纸就是在纸．卜涂感热层，感热层含有疏水重氮

9、化合物、偶合剂、酸性稳定剂以及一种可在较高温度(一般大于100。C)时牛成碱性气氛的物质。加热时，碱性气氛一