色母料與涂塑相紙色調初探

彭春寧，張麗惠，樊 利

（樂凱膠片股份有限公司 河北 保定 071054）

0 引言

紙基色調是彩色相紙用的涂塑紙基的一項重要性能，它直接影響到彩色相片畫面影像的明快、清晰、色彩的生動悅目以及分辨率[1-2]。

目前市場上相紙的色調有較大的差別，通過對涂塑使用的藍母料盒紅母料以及白母料與涂塑紙基的色調問題進行研究，初步了解了色調母料與涂塑相紙色調的一些基本關系。

1 紙基的結構及表面色調的測定

涂塑紙基是在涂塑原紙的兩面涂上樹脂層等的一種高級復合紙。涂塑紙基的基本結構見圖1。一般正面涂白色聚乙烯樹脂(約30 μm)及明膠底層(約l μm)，背面涂聚乙烯樹脂（約3O μm）及抗靜電功能層（約l μm）。再在涂塑紙基正面涂上印刷承印層或者感光乳劑層，就成了印刷相紙或感光銀鹽彩色相紙[3]。

2 實驗

2.1 實驗材料及設備

實驗材料：紅母料A、紅母料B、藍母料A、藍母料B、KC白母料、自產白母料、JP白母料、LDPE、HDPE。

實驗設備：單螺桿淋膜機、日本理光type2色調測試儀、TMI數字厚度測試儀。

2.2 實驗過程

（1）分別用將色母料在單螺桿淋膜機上進行淋膜的速率為2.02 kg/h。

（2）制作不同厚度的淋膜樣品進行色調測試。

3 結果與討論

要使紙基色調達到要求，就要對直接影響紙基色調的因素做進一步的分析。下面將通過一些實驗試樣，對色調各因素作定性簡略分析，并探求其可能性。涂塑相紙的色調控制指標見表1[2-4]。

表1 涂塑紙基色調控制標準Table 1 Coated paper based tone control standards

3.1 確定影響層

為了確定涂塑紙基正面色調主要由哪一層來決定，在原紙的正面涂有涂塑層和明膠底層，驗證各層對正面色調的影響。

3.1.1 明膠底層對原紙紙基色調的影響

對比涂明膠與未涂明膠底層RC紙基的色調，見表2。

表2 明膠底層對原紙紙基色調的影響Table 2 Effect of gelatin bottom layer on base tone of base paper

L、a、b各值雖減少，但均小于0.8。由于人眼對色調的分辨率為1個Lab值單位，所以我們認為明膠底層對色調影響不大[5-6]。

3.1.2 白母料對原紙色調的影響

首先，對比不同白母料對L值的影響，結果見圖2。

結論：（1）從圖2可以看出，不同的涂塑紙基用白母料的L值相差不大，都要求涂塑紙基用白母料的L值越高越好，遮蓋率越高越好（斜率越小遮蓋率越高），這樣可以減輕涂塑原紙的影響。3個不同的母料在相同的紙基上的L值基本在95.4左右，而原紙紙基的L值在96左右，二者相差不到0.8，對于人眼識別來說L值的區別不大[2]。

（2）KC的白母料與其他兩個白母料相比L值稍微高0.3～0.5左右。

3.1.3 涂塑層對原紙紙基色調的影響

由表3可以看出，經過白母料淋膜后b值從-0.78上升到2.65，此時由于白母料涂塑層的遮蓋，紙基表面光澤度升高表面平滑而光澤，由此可以看出涂塑紙基的正面色調由涂塑層來決定。涂塑層淋膜在照相原紙上后形成光滑而平整的表面，在擴印的時候能使照片成像清晰[2]。

表3 涂塑層對原紙紙基色調的影響Table 3 Effect of the coating layer on the tone of the base paper of the base paper

同時將表3的數據與表1的控制指標進行對比可以看到，單獨的白色母料的b值與要求相去甚遠，此時就需要調整涂塑層的b值了。

結論：（1）決定涂塑紙基色調的是涂塑層。（2）涂塑相紙淋膜用白母料的L值越高越好，遮蓋率越高越好。（3）白母料在照相用涂塑紙基上的作用是提供基礎的色調并且提供一個均勻的層面，以減少照相原紙的纖維對光線的強烈散射帶來的影響[2]。

3.2 色母料對涂塑層色調的影響

3.2.1 藍母料對涂塑層色調的影響

通過淋膜對藍母料進行實驗，其他色母料使用LDPE等量替換對照相原紙進行淋膜。通過淋膜不同的厚度來確定母料對色調的影響。

由圖3可得結論：（1）藍母料對照相原紙的L值有影響。（2）B藍母料隨著厚度的增加L值下降比A藍母料快。（3）照相原紙的L值為96.01，KC白母料在淋膜厚度為20 μm時L值為95.64，B藍母料在20 μm時L值為93.38，A藍母料在在20 μm時L值為92.71，同比可以看出在相同的厚度時，藍母料對L值的影響比白母料要大。

由圖4可得結論：（1）隨著厚度的增加，A、B母料的b值比舊藍母料下降得多。（2）依據涂塑相紙的控制指標L*＞90；a*:-0.39±0.36；b*:-5.7±1.0來看，從圖5可以得出當把b值控制在-5.7±1.0范圍內時，此時藍母料所能給與的L值上限為91左右。

由圖5可得結論：隨著厚度的增加B藍母料對a值的影響比A藍母料要快，意味著B藍母料比A藍母料更加偏向于綠光。

由此看來，要增加涂塑紙基正面的b值（藍調）可以加藍色母料。b值（藍調）的程度由它們的加入量決定。

綜上所述，可得結論：藍母料與涂塑層的b值相關性非常高，決定了涂塑層的b值。單獨的藍母料加入可以將250g的涂塑紙基控制在標準內，但是此時的涂塑紙基產品表面不光潔，紙基纖維可見。如果在涂塑相紙中則會在成像時造成嚴重的漫反射影響。

3.2.2 紅母料對涂塑層色調的影響

按照車間淋膜配方對紅母料進行淋膜實驗，其他色母料使用LDPE等量替換對照相原紙進行淋膜。通過淋膜不同的厚度來確定母料對色調的影響。

由圖6可得結論：A紅母料隨著厚度的增加L值下降比B紅母料快，意味著A紅母料對光的吸收比B紅母料要高。

由圖7可得結論：隨著厚度的增加A紅母料的a值比B紅母料增加得快些，A紅母料比B紅母料要更偏向紅一些。

由圖8可得結論：隨著厚度的增加A紅母料的b值下降得比B紅母料快，A紅母料比B紅母料更偏向藍一些。

通過上述數據可以看出，想使涂塑層色調微藍帶紫（a：-0.75-0.03）尚需適當加入一點紅或紫顏料進行調色[5]。

綜上所述，可得結論：（1）決定涂塑紙基色調的是涂塑層；（2）決定涂塑層色調的是白母料，白母料的遮蓋率越高越好，越高的遮蓋率意味著越高的L值，同時也意味著可以降低光在涂塑紙基上的漫反射。通常白母料會引起b值的上升（偏黃），但它決定了涂塑紙基的L值，決定了涂塑紙基的基本性能，因此需要加入藍色去調整白母料帶來的不利影響；（3）加入藍母料調整涂塑層的b值，不同的藍母料對色調有著的不同影響；（4）加入紅母料調整涂塑層的a值，不同的紅母料對色調有不同影響。

3.3 組合狀態下色母料對涂塑紙基色調的影響

通過上述研究，我們已經了解了各個色母料單獨對涂塑紙基色調的影響，基于照相用涂塑紙基的要求和控制指標L*＞90;a*:-0.39±0.36;b*:-5.7±1.0來看，我們對于各個母料的要求如下。

白母料的要求是：遮蓋率要高，L值要大，b值要小（偏藍，避免選擇到偏黃），a值要越接近于0越好。在遮蓋力達到要求的情況下，不同白母料在相同的用量下，L值越高的越好。由本文的第1部分的數據顯示KC的白母料與其他兩個白母料相比L值要稍微高0.3～0.5左右。因此我們選擇KC的白母料進行第2部的實驗。

藍母料的要求則是：b值要小，a值要盡量要接近于0，L值要大。藍母料的作用就是調教涂塑紙基的b值達到要求，并且最好對L值的影響最小。由本文的第1部分的數據顯示B藍母料的在b值為4.9時厚度為48 μm，L值為91.48。而A藍母料在b值為4.9時，厚度為75 μm，L值為91.68。因此B藍母料具有更好的效果，我們選擇B藍母料。

紅母料的要求是：L值要大，a值要盡量大偏向+值（紅），b值不要偏向黃。

因此我們選擇了KC白母料和B藍母料和新A紅母料作為研究對象。

下文，研究色母料對涂塑層的Lab值的影響。

將HDPE、LDPE、白母料、藍母料、紅母料、增白母料按照配方組成混合后，淋膜在250 g原紙上，淋膜不同厚度后測試Lab值，檢測不同厚度對涂塑紙基的色調影響。

由圖9可得結論：B紅B蘭隨著厚度的增加L值下降比A紅B蘭組合少。

由圖10可得結論：B紅B蘭隨著厚度的增加a值比A紅B蘭下降得慢。

由圖11可得結論：B紅B蘭隨著厚度得增加b值比A紅B蘭下降得慢。A紅B蘭在組合在相同得b值情況下需要的淋膜厚度比B紅B蘭薄。

我們依據得到的數據并進行模擬分析后得到結果見圖12、圖 13。

通過模型可以得到在達到控制指標L*＞90；a*:-0.39±0.36；b*:-5.7±1.0，A紅B蘭在22 μm時能夠達到，而B紅B蘭則需要淋膜的厚度為31μm左右才能達到。因此A紅B蘭的組合為最優組合。

4 結論

（1）決定涂塑紙基色調的是涂塑層。

（2）決定涂塑層色調的是白母料，白母料的遮蓋率越高越好，越高的遮蓋率意味著越高的L值，同時也意味著可以降低光在涂塑紙基上的漫反射。

（3）加入藍母料調整涂塑層的b值，不同的藍母料對色調有著的不同影響。

（4）加入紅母料調整涂塑層的a值，不同的紅母料對色調的不同影響。

（5）通過模型可以得到在達到控制指標L*＞90；a*:-0.39±0.36；b*:-5.7±1.0，A紅 B蘭在 22 μm 時能夠達到，而B紅B蘭則需要淋膜的厚度為31 μm左右才能達到。因此A紅B蘭的組合為最優組合。