如何进行纸张染色和调色的机制分析

纸张的染色是在浆料中加入某一色料，使其有选择性地吸收部分可见光，反射我们所要求的色泽光谱，这一生产过程称为染色和调色。纸张的颜色是否鲜艳美观，主要依靠颜色的合理调配。颜色主要有3种，即红、黄、蓝称为原色，自然界的各种色彩都可以用这三种原色按不同的配比调制而成，色相调配图可参见图3-20。

染料的核心是其发色基团，含有大量的共轭双键或单键，也就是常说的π电子体系。为了吸收可见光从而带有颜色，一个颜料分子中需含有至少4个共轭双键。当可见光遇到π电子体系时，肉眼可见到的颜色就是π电子体系所吸收的光的程度。从结构上来看，纤维素是平面结构，带有负电荷，因此纤维素与带负电的染料之间会存在排斥力。然而，负电荷的直接染料分子中的π电子体系可以使染料与纤维之间有较强的吸引力，即范德华力。染料分子是否会固着于纤维素上取决于纤维素与染料分子所处的环境是否可以减弱其中的排斥力。

图3-20 色相调配图(www.xing528.com)

对于荧光增白剂而言，其染色机理在于：荧光增白剂可吸收紫外波长范围内（370nm以下）的光，然后在可见光波长范围内（峰值在457nm）将光线重新反射出来，增强了物体对光的反射率，由于反射出的可见光量增加，在视觉上可感觉到物体被增白了。然而纸张中可吸收紫外光的成分都会影响荧光增白剂的使用效果。例如，木素可吸收紫外光，因此纸浆中木素含量越高，荧光增白剂的作用效果越差。因此，荧光增白剂一般不添加至含有机械浆和未漂白浆的纸张中。另外，还有一些高岭土类及TiO₂等填料会与荧光增白剂的作用效果相抵，其他一些填料比如碳酸钙、氢氧化铝会反射紫外光，从而也就可增强荧光增白剂的效果。较高的pH（＞6时）有助于提升荧光增白剂的白度效果。