CN100572661C - 胶印新闻用纸 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种印刷作业性及印刷面品质皆优异的胶印新闻用纸，可在脱墨纸浆使用率高的情况下，改善胶印时的透印现象，并减少印刷机橡皮布上的纸粉堆积。本胶印新闻用纸含有作为灰分的填料，且含有率为大于单位纸张重量的15重量%、不超过40重量%时，可有效改善透印情况。更甚者，使用平均粒径0.5～5μm，且Zeta电位高于0mV的碳酸钙，并且含有率大于15重量%、不超过40重量%时，更可有效改善透印情况，减少印刷机橡皮布的纸粉堆积。

Description

胶印新闻用纸
技术领域
本发明涉及一种用于胶印时，其印刷作业性、印面质量皆良好的胶印用纸。
背景技术
新闻用纸在近十年里，已轻量化了8g/m2的程度。目前有部分的主流业者使用40.5g/m2的超轻量新闻用纸。另，平台印刷机的问世，让双面彩色印刷不再是不可能，近年来彩色印刷数量急增，可想见在不久将来，彩色印刷品将会成为主流。
在此背景下，新闻用纸质量的标准逐年提高，特别是对透印(see-through)(印刷时的不透明度：在印刷品一面可以看到另外一面所印刷文字或图画的现象)的要求特别高。为改善用纸的透印情形，虽有相当多种手段，但以采用比散乱系数较高(不易透光)的纸浆或填料效果最佳。关于纸浆，比散乱系数较高者虽为机械木浆(Mechanical Pulp)，但因近来除墨纸浆(DIP)使用率的提高，使得机器木浆使用量有相对减少的趋势，因此想藉纸浆的调配来降低透印的方法确有困难存在。为此，欲求提高纸的不透明度，与其从纤维方面着手，不如透过提高填料的比例来得有效，因此近来皆以提高纸的填料含有率为尝试方向。
新闻用纸的DIP配合率，因环保意识增强、造纸业成本等考虑而有年年增加的趋势。以现今状况来说，DIP配合率超过70％着亦有很多。但DIP配合率过高时，会引发纸张厚度降低、强度降低、胶印时因纸粉堆积引起的线条歪斜与糊版等质量问题，此类问题中，又以纸粉堆积为最，除造成印刷面不良外，印刷机橡皮布(Rubber Blanket)上的大量堆粉，其洗净需耗费大量时间，降低作业效率。报社自从采用在线编辑方式制作原稿、直接(Direct)制版技术等先进方法后，近年来对于高速、大量印刷越趋需要，除要求纸张质量外，另特别重视作业效率。纸粉堆积至一定程度时，必须中断印刷以清洗橡皮布，所耗时间约数十分钟，影响报纸发行时效性，因此报社无不非常重视纸粉堆积问题。
如上所述，改善透印情况的方法，以提高新闻用纸中填料含有率为最有效方法，但一般新闻用纸其填料过多时，会连带造成纸张表面强度、拉扯强度、纸张厚度降低等问题。特别是表面强度降低，当轮转胶印(Web OffsetPrinting)时，印刷机橡皮布上堆积纸粉量增加，进而发生文字、线条歪斜、糊版等情形。一般新闻用纸所用白烟(White Carbon)、滑石(Talc)、高岭土(Kaolin Clay)等填料的含有率提高时，纸粉量亦会相对增加。另，DIP中的灰分亦大多从此类填料中所生，同理，若纸张内填料含量过多，亦会产生纸粉堆积问题。
防止纸粉的方法，可配合表面强度较高的纸浆、添加纸力增强剂、或另外添加氧化淀粉等，但上述方法，皆无法有效抑制纸粉产生量。
例如于纸张单面涂布0.7～2.0g/m2的变性淀粉，以降低纸粉产生量的方法，(请参照特开2002-294587号公报)，当淀粉涂布量增加时，会于胶印时与湿润液互起作用，造成纸张表面产生粘性。另，由于此方法缺少控制纸粉产生量之物理性质，因此积粉造成的线条歪斜与糊印等不良影响仍未获得解决。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的课题，即提供一种能不论DIP配合量的多寡，可于胶印时改善透印性、减少印刷机橡皮布上纸粉堆积问题的胶印新闻用纸。
本案发明者，针对胶印时透印与纸粉产生因素等进行深入研究后，发现纸粉的产生与纸张表面纤维和填料间的相互作用有着极大关系。一透印性良好的胶印新闻用纸，其作为灰分的填料的重量比，应介于单位纸张重量的15％～40％间，特别是为了抑制纸粉堆积现象，宜使用平均粒径0.5～5μm、分散于水中时其Zeta电位高于0mV的填料，更甚者，以碳酸钙为理想。
本发明所提供之胶印新闻用纸，可有效改善胶印后的透印情况，作为灰分的填料，其单位纸张重量含有率，需介于15重量％～40重量％间。特别应使用平均粒径0.5～5μm、分散于水中时其Zeta电位高于0mV者，其对透印性的改善效果方为显着，得一积粉现象极少的胶印新闻用纸。若含有两种以上的填料，则其平均粒径及Zeta电位应以其混合物的值为准。
一般纸张的表面强度，由纤维本身强度决定，但若提高填料配合率，则纸張本身强度會成比例性降低。按此，本案发明者发现，只要纸张具有灰分，则纤维与填料的相互作用，会严重影响纸张表面强度，而填料粒径、电荷、亲水性，也与纸张表面强度有关。习知纸张为多孔质物体，因此其中所含填料的粒子尺寸越大则纸张表面越易形成凹凸不平状，降低纸张表面强度。另，若对阴离子性(带负电荷、Zeta电位不满0mV)的纤维添加阴离子性填料时，由于其电荷结合力过低，其表面强度，会较添加阳离子性(带正电荷，Zeta电位大于0mV)填料时为低。
本发明所用填料，可为碳酸钙、白烟、滑石、高岭土、伊利石、氧化钛等一般制纸用填料皆可，但依照上述条件，以平均粒径介于0.5～5μm的碳酸钙为理想。另，碳酸钙宜由二氧化碳法或碳酸盐溶液化合法等化学方式所成的沉淀碳酸钙(PCC)为佳。更进一步言，于制纸工厂内现场制造(On-site)、呈淤浆(Slurry)状态直接添加至纸的PCC为较佳的选择，因为其未添加分散剂，因此其Zeta电位高于0mV。
本发明的胶印新闻用纸所用造纸机，可为具双面脱水构造的Gap Former型造纸机、Hybrid Former型造纸机、On top Former型造纸机等为佳，但亦不限上述等类型。
本发明所制造的胶印新闻用纸，其所用纸浆原料并无特限，如碎木纸浆(GP)、加热机器纸浆(TMP)、化学加热机器浆(CTMP)、除墨纸浆(DIP)、针叶树牛皮浆(NKP)等，一般造纸原料所用者即可。
另，所得胶印新闻用纸的物理性质，以具有一般胶印新闻用纸平滑度、摩擦系数水平即可。
又，本发明所用透明涂料，则以淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、阳离子化淀粉、酶变性淀粉、醛化淀粉、羟乙基化淀粉等变性淀粉、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素等纤维素衍生物、聚乙烯醇、羧化变性聚乙烯醇等变性醇、苯乙烯丁二烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(Vinyl Chloride-Vinyl Acetate Copolymer/塩化ビニル一酢酸ビニル共重合体)、多氯化乙烯(Polychlorinated Vinyl/ポリ塩化ビニル)、多氯化亚乙烯基化合物(Polychlorinated Vinylldene/ポリ塩化ビニリデン)、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺等从中选一。以含有接着剂的水溶液，或水性乳胶状态进行涂布。另，亦可同时涂布苯乙烯·丙烯共聚合物、苯乙烯·马来酸共聚物、烯烃化合物(Olefin Compound/オレフイン系化合物)、烷基乙烯基酮二聚体(Alkyl Ketene Dimer/アルキルケテンダイマ一)、链烯基琥珀酸酐(AlkenylAnhydride Succinic Acid/アルケニル無水コハク酸)等印刷涂料。
具体实施方式
以下就本发明实施例及对照例进行具体说明，但本发明并不限于此。
另，实施例、对照例中所用％，若无特别注明，皆指重量％。
实施例及对照例所用填料，系以下述方法测得其粒径、Zeta电压。另，实施例及对照例所得胶印新闻用纸，亦按下述方法评价其不透明度、灰分、透印、纸粉、线条歪斜。
填料粒径测量方法
填料的粒径，系使用Malvern Instruments公司所制粒径分布测量装置：MastersizerS以测量平均粒径。另，本实施例、对照例若使用两种以上填料，则取其混合物的平均粒径。
Zeta电位测量方法
关于Zeta电位，则使用Malvern Instruments公司所制ZetaSizer3000HS，以电泳分析法进行测量，另，本实施例、对照例若使用两种以上填料，则取其混合物的Zeta电位。
不透明度
按照JIS P8138基准测定。
纸中灰分测量方法
纸中灰分，则以JIS P8128基准进行测量，欲测量由碳酸钙产生的纸中灰分量时，则灼烧温度为575℃。欲测量由碳酸钙以外填料产生的纸中灰分时，其灼烧温度则应为900℃。
纸粉、透印、线条歪斜测量方法
纸粉系使用东芝胶印轮转机，以印刷速度900rpm进行单色印刷，印刷60,000部后取其堆积于橡皮布上的纸粉，测量其重量，记录100cm2的重量，湿润液薄膜为0.9μm。透印的测量，则从60000部印刷成品中时取其印刷面的背面，与白纸比较，肉眼观察下全无差异者记◎、仅有些微差异时记○、差距稍大时记△、差距极大时记X。而线条歪斜者，则于印刷60000部时以肉眼观察其线条，完全无歪斜者记◎、仅部分歪斜记○、歪斜较大记△、严重歪斜时记为X。
实施例1
制纸用原料纸浆，为新闻除墨纸浆(滤水度120ml，以下简称DIP)、加热机器纸浆(滤水度100ml，以下简称TMP和针叶树牛皮浆(滤水度520ml，以下简称NKP)以50∶30∶20配合比混合，填料以粒径为2.1μm、Zeta电位为3.5mV的碳酸钙，使单位纸张绝干重量的灰分成为16％而进行添加，GapFormer型造纸机，抄速900m/分，米坪量为43g/m2的新闻用纸原纸进行抄纸，接下来在机内涂布机上进行透明涂料的氧化淀粉(商品名称：SK-20、日本CONSTARCH(股)公司制)的图布，分别于纸张纸面(Felt Side)、网面(WireSide)涂布0.4g/m2的量，后制造胶印新闻用纸。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。
实施例2
除填料中，使作为灰分的碳酸钙为单位纸张绝干重量的16％，作为灰分的滑石为3％外，其余条件皆与实施例1相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。
另，填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
实施例3
制纸用原料纸浆配合比为DIP∶TMP∶NKP＝75∶20∶5，填料使作为灰分的碳酸钙为单位纸张绝干重量的18％、作为灰分的滑石为3％之外，其余条件皆与实施例1相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。
另填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
实施例4
除纸张不涂布透明涂料外，其余条件皆与实施例3相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。
另填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
实施例5
制纸用原料纸浆配合比为DIP∶TMP∶NKP＝90∶5∶5，填料使作为灰分的碳酸钙为单位纸张绝干重量的29％、作为灰分的白烟为7％之外，其余条件皆与实施例1相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。
另填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
实施例6
制纸用原料纸浆配合比为DIP∶TMP∶NKP＝90∶5∶5，填料使作为灰分的碳酸钙为单位纸张绝干重量的16％、作为灰分的白烟为10％之外，其余条件皆与实施例1相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。
另填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
实施例7
制纸用原料纸浆配合比为DIP∶TMP∶NKP＝90∶5∶5，填料使作为灰分的碳酸钙为单位纸张绝干重量的27％、作为灰分的滑石为6％之外，其余条件皆与实施例1相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。
另填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
对照例1
填料使作为灰分的白烟为单位纸张绝干重量的5％，其余条件皆与实施例1相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。又，胶印时纸粉堆积与线条歪斜的状况，亦记于表1中。
另填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
对照例2
填料使作为灰分的碳酸钙为单位纸张绝干重量的3％，作为灰分的白烟为5％外，其余条件皆与实施例1相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。又，胶印时纸粉堆积与线条歪斜的状况，亦记于表1中。
另填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
对照例3
填料使作为灰分的碳酸钙为单位纸张绝干重量的5％，作为灰分的高岭土为2％外，其余条件皆与实施例3相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。又，胶印时纸粉堆积与线条歪斜的状况，亦记于表1中。
另填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
对照例4
填料使作为灰分的碳酸钙为单位纸张绝干重量的2％，作为灰分的滑石为9％外，其余条件皆与实施例3相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。又，胶印时纸粉堆积与线条歪斜的状况，亦记于表1中。
另填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
对照例5
填料使作为灰分的碳酸钙为单位纸张绝干重量的5％，作为灰分的滑石为7％外，其余条件皆与实施例5相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。又，胶印时纸粉堆积与线条歪斜的状况，亦记于表1中。
另填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
对照例6
填料使作为灰分的碳酸钙为单位纸张绝干重量的1％，作为灰分的滑石为5％、作为灰分的白烟为8％外，其余条件皆与实施例4相同，进行胶印新闻用纸的制造。测定此胶印新闻用纸的不透明度、灰分，以胶印轮转机进行印刷测试后，评定其透印度、纸粉、线条歪斜，结果如表1所示。又，胶印时积粉与线条歪斜的状况，亦记于表1中。
另填料的粒径、Zeta电位的测定值亦记于表1中。
Figure C20048000570200121
如表1所示，实施例1～7中作为灰分的填料占单位纸张重量的15重量％～40重量％时，所成胶印新闻用纸，其不透明度高、透印性良好、特别是当含有粒径0.5～5μm、Zeta电位高于0mV的填料时，使用透明涂料的实施例1～3、5所成的胶印新闻用纸，其于胶印机橡皮布上堆积纸粉量较少、且无线条歪斜的问题。相对于此，作为灰分的填料含有率低于单位纸张重量15重量％的对照例1～6所成的胶印新闻用纸，其不透明度低、且透印状况较严重。
利用本发明，可得一用于胶印时，其印刷作业性、印刷面质量皆良好的胶印新闻用纸。本发明的胶印新闻用纸，其含有作为灰分、占单位纸张重量的15重量％～40重量％的填料时，具有高不透明度、透印良好的特性。特别系含有粒径介于0.5～5μm，且Zeta电位高于0mV的填料所成的透明涂料时，用于胶印机上，其堆积于橡皮布的纸粉量较少，且无线条歪斜的问题。

Claims (6)

1、一种胶印新闻用纸，其特征在于，其添加作为填料的Zeta电位0mV以上的沉淀碳酸钙，作为灰分的沉淀碳酸钙的含有率为大于单位纸张重量的15重量％、不超过40重量％。
2、根据权利要求1所述的一种胶印新闻用纸，其特征在于，其填料的平均粒径介于0.5～5μm。
3、根据权利要求1所述的一种胶印新闻用纸，其特征在于，其于胶印新闻用纸原纸上涂布透明涂料。
4、根据权利要求1所述的一种胶印新闻用纸，其特征在于，所述沉淀碳酸钙是由二氧化碳法或碳酸盐溶液化合法所制成的。
5、根据权利要求1所述的一种胶印新闻用纸，其特征在于，所述沉淀碳酸钙是于制纸工厂内现场制造、呈淤浆状态直接添加至纸。
6、一种胶印新闻用纸的制造方法，其特征在于，其添加作为填料的Zeta电位0mV以上的沉淀碳酸钙而形成，作为灰分的沉淀碳酸钙的含有率为大于单位纸张重量的15重量％、不超过40重量％。
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