盖树人，刘 冲

（乐凯胶片股份有限公司 河北 保定 071051）

0 引言

涂塑纸基是用于相纸产品的支持体材料，其产品结构为在照相原纸两面淋PE层，具有良好的防水性，另外同时具有纸张的刚性和塑料的柔韧性，适合用于影像输出[1]。为了消除纸纤维中使得纸张看起来陈旧的黄色光，使纸张看起来干净清爽，一般采用在PE层中加入荧光增白剂和蓝色颜料的方法来吸收黄光放出蓝紫光，提高纸张白度。

用于PE层调整色调的颜料从化学结构上一般可以分为有机颜料和无机颜料，有机颜料颜色鲜艳，色谱齐全，着色力强，但存在耐热性、耐候性和遮盖性差的问题，有机颜料的适用温度范围一般低于280 ℃。无机颜料的耐热性、耐候性优良，其适用温度可以达到400 ℃以上，但也存在着色力差、密度大的缺点。一般来说由于无机颜料的耐热和耐候性优良的原因被广泛应用于塑料着色，占颜料用量的90%以上[2]。常用的蓝色有机颜料是酞青蓝，无机颜料有氧化铁蓝、钴蓝和群青蓝。

群青蓝颜料是一种具有独特的红光蓝色相的无机颜料，其独特的红相蓝色使其无法使用其他颜料调和而成，由于其在绘画中可以表达天空颜色，可以使人获得平和宁静的感觉而在古代美术史上占有重要的地位，被广泛应用于宗教绘画中[3]。群青蓝颜料的结构是一种硅铝酸盐，在自然界中少量存在于矿石中，这种矿石被称作“青金石”，是宝石的一种，所以有人把群青蓝颜料称作是颜色中的宝石。在古代群青蓝颜料是一种极为昂贵且无法替代的颜料，直到1826年，法国颜料家Jean Baptiste Guimet发明了群青蓝颜料的工业制造方法，群青蓝颜料才开始被广泛应用于各个领域[4]。

群青蓝可以用分子式Na6Al4Si6S4O20来表示，是一种无毒无害的无机颜料，由于其良好的提白和调色性被广泛应用于塑料行业中[5-6]。本文就群青蓝颜料在纸基塑层中对于纸基色调的影响进行实验。

1 实验

1.1 实验材料与试剂

彩照原纸（国产）；LLDPE粉料（进口）；HDPE（国产）；LDPE（国产）；群青蓝（进口）；

1.2 实验仪器与设备

双螺杆造粒机（江苏金沃）；单螺杆挤出试验机；厚度仪（CALIBRATED 11397-001）；色调仪（PF-10）；桨式搅拌机

1.3 实验

1.3.1 蓝母粒制备

浓缩母粒制备：准确称量LLDPE粉料：600 g，群青蓝颜料：400 g，用桨式搅拌机搅拌均匀得到浓缩混合物。将双螺杆造粒机升温到190 ℃，将浓缩混合物加入双螺杆造粒机中造粒，得到浓缩母粒。

蓝母料制备：准确称量浓缩母粒：125 g，LLDPE粉料：875 g，用桨式搅拌机搅拌均匀得到蓝母料混合物。将双螺杆造粒机升温到190 ℃，将蓝母料混合物加入双螺杆造粒机中造粒，得到浓度为5%的蓝母粒。

1.3.2 流膜试验

空白透明PE膜制备：准确称量HDPE：1 000 g，LDPE：2 000 g，混合均匀后加入单螺杆挤出试验机加料斗，将单螺杆挤出试验机的温度升温到250 ℃后挤出流膜，调整膜的克重到15 g/m2，得到空白透明PE膜。

蓝膜1制备：准确称量HDPE：1 000 g，LDPE：2 000 g，蓝母粒：157.89 g，混合均匀后加入单螺杆挤出试验机加料斗，将单螺杆挤出试验机的温度升温到250 ℃后挤出流膜，调整膜的厚度到15 g/m2，得到蓝膜1.1；调整膜的厚度到30 g/m2，得到蓝膜1.2；调整膜的厚度到45 g/m2，得到蓝膜1.3；调整膜的厚度到60 g/m2，得到蓝膜1.4。

蓝膜2制备：准确称量HDPE：1 000 g，LDPE：2 000 g，蓝母粒：333.3 g，混合均匀后加入单螺杆挤出试验机加料斗，将单螺杆挤出试验机的温度升温到250 ℃后挤出流膜，调整膜的厚度到30 g/m2，得到蓝膜2.1。

蓝膜3制备：准确称量HDPE：1000 g，LDPE：2 000 g，蓝母粒：750 g，混合均匀后加入单螺杆挤出试验机加料斗，将单螺杆挤出试验机的温度升温到250 ℃后挤出流膜，调整膜的厚度到15 g/m2，得到蓝膜3.1。

用色调仪测试照相原纸色调，得到基材色调L0,a*0, b*0。将蓝膜和空白透明膜按照表1叠放在照相原纸上，测试得到各样品的色调。

表1 样品色调测试Table 1 Test of the sample tone

2 结果与讨论

样品色调测试结果如表2。

表2 样品色调测试结果Table 2 Test results of sample tone

将基材、样品1、样品2、样品3和样品4的L，a*，b*值绘制成趋势图1。

图1 纸基色调随群青蓝颜料用量的变化Fig 1 The change of tone of paper base with the amount of Ultramarine blue pigment

由群青蓝颜料用量和色调值变化的趋势图可知，随着PE层中群青蓝颜料的用量增加，L、a*、b*的值都呈现出下降的趋势，说明在PE层中加入群青蓝颜料会使纸基的绝对白度（L值）降低，同时使纸基的色调偏蓝绿色。因为纸基偏蓝色会使人感觉纸张色调偏白，达到增白的效果。随着群青蓝颜料的加入量增加，L值和a*值基本呈现出等比例下降趋势，b*值在群青蓝颜料用量较少时呈现出快速降低趋势，但随着颜料用量增大，b*值的下降速度降低。所以为了使纸基保持较高的绝对白度（L值）和视觉白度（b*值），群青蓝颜料的用量最好保持在较低的水平。同时由于群青蓝颜料的加入会导致纸基a*值的降低使纸基看起来偏绿，所以在使用群青蓝颜料降低纸基b*值的时候需要同时加入红色颜料来矫正a*值。样品4、5、6中的蓝膜群青蓝颜料的浓度比为1:2:4，膜厚度比为4:2:1，则样品中每平方米群青蓝的含量相同，样品的色调也基本相同，群青蓝颜料调整纸基色调的能力和单位面积颜料用量相关，和塑层中颜料的浓度无关。

3 结论

在纸基的PE层中加入群青蓝颜料可以明显降低色调的b*值，提高视觉白度，具有优良的提白效果，但同时群青蓝的加入也会降低纸基的绝对白度纸和使纸基色调偏绿，纸基中大量加入群青蓝颜料会呈现出令人难以接受的蓝绿色。在塑层中少量加入群青蓝颜料可以明显提高纸基的视觉白度，同时又对于绝对白度不会产生较大的影响，使用群青蓝调整纸基白度需要同时配合加入红色颜料中和群青蓝颜料中所含有的绿色，避免纸基色调偏绿。