CN101068979B - 小幅面信息纸 - Google Patents
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Abstract
在本发明的小幅面信息纸中，抄纸由网宽不少于6m的长网式抄纸机进行，全部纸浆中的不少于90％的纸浆为由相同属的树种形成的ECF漂白纸浆，填料中的不少于90％以上的部分由沉淀碳酸钙形成，通过自动小幅面剪裁机，按照B5～A3的尺寸进行裁剪，从100张～1000张纸包装成1册的纸中抽取连续的不少于10张纸进行测定，其卷曲变形的平均值不超过12mm，并且机器方向(MD)/横向(CD)纤维取向比的平均值在1.35～1.60的范围内。按照本发明，可获得采用网宽不少于6m的大型的高速抄纸机而制造的，卷曲变形度较小的可用于电子照片转印和喷墨记录等的小幅面信息纸。
Description
技术领域
本发明涉及可用于单色和彩色的电子照片转印、单色和彩色的喷墨记录的小幅面信息纸，特别是涉及可通过网宽不少于6m的长网式抄纸机制造，由自动小幅面剪裁机，按照B5～A3的尺寸裁剪的变形卷曲度较小的使用于电子照片转印、喷墨记录等的小幅面信息纸。
背景技术
从在1972年，在日本首次生产了电子照片转印纸(在下面称为“PPC纸”。)以来，该PPC纸的生产量逐年连续地增加。目前，小幅面信息用纸如果能应用于使用条件最严的PPC用纸，那么必然也可用作喷墨记录纸、热转印纸、小幅面平版印刷纸，因此，一般即使称为PPC纸，也会在包装纸的标签中，大部分都会明示出也可用作上述用纸。
到目前，该PPC纸由小型的抄纸机生产。其原因在于，一直以来，PPC纸所要求的卷曲性、纸浆纤维的取向特性，一般有包括所含水分、电阻、摩擦系数、调色剂的定影性、图像的鲜明性等近100项的管理项目，为了对其进行控制，可小回转的，小型的，低速的抄速机，不论在品质上，还是在经济上均比较适合。
对于PPC纸，卷曲性为最重要的要求特性，其理由在于，与一般的印刷纸被当作纸张尺寸较大的幅面及卷绕来使用的方式不同，一般被当作B5(182mm×257mm)、A4(210mm×297mm)、B4(257mm×364mm)、A3(297mm×420mm)等小幅面纸来使用，另外，由于电子照片复印机(在下面称为“PPC”)、印刷机中，通过150℃～200℃的高热辊加热，或经过复杂的通路，故纸的卷曲，特别是所谓的“变形卷曲”的较大纸张会产生卡纸、折断纸、歪斜传送、纸对齐不良等的重大的故障。
纸张的卷曲特性在通过PPC或印刷机之前的状态虽然也是重要的，但是，因通过PPC、印刷机的内部的加热，而新产生的卷曲也是故障产生的原因。在此场合，作为纸的主成分的纸浆纤维的排列，即，纤维的纵横方向取向比、或纸中包含的水分的影响较大(参照下述的专利文献1)，特别是纤维的纵横方向的取向比水分对“卷曲变形”的多少的影响更大。
如此，为了生产PPC纸，必须要求较多的精细的控制，由此，采用可小回转的、小型的低速的抄纸机，然而，近年，即使在日本，PPC纸的需要量按照年增长率以5％～10％增加，年需要量约为100万吨(相当于除了板纸以外的全部纸的6％)，在以现有的小型的抄纸机的生产的情况下，生产性差，无法适应需求。
在这30年间，通过现有的小型的低速抄纸机，制造高品质的PPC纸的技术也在多个专利中公开。另外，一般网宽较大意味着抄纸机的规模较大，过去的PPC纸的制造所采用的小型的低速抄纸机的网宽典型地为3.8m，在日本采用的抄纸机的最大网宽为5.9m。
但是，开发包括出口日本的新的PPC纸市场的印度尼西亚、泰国、中国等的制纸公司采用网宽不少于6m的大型的高速抄纸机，其中，还有网宽为9.7m的大型的高速抄纸机。为了采用这些大型的高速抄纸机，对PPC纸进行抄纸处理，如果照原样应用小型的低速抄纸机的抄纸条件，则由于特别是变形卷曲度变大，故无法照原样应用，因此必须探索不同于过去的小型的低速抄纸机的抄纸的最佳抄纸条件，然而，尚未发现最佳的抄纸条件。
即，具有随着网宽增加则相应地宽度方向的品质的差异增加的倾向，如果要对此进行修正，则容易造成整体的质量的降低。另外，由于抄纸机的尺寸增加，一般情况下抄纸速度也加快，因此尤其是卷曲变形特性的最佳管理条件与低速抄纸时变得不同。
专利文献1：JP特开平2-217862号文献
发明的公开方案
发明要解决的课题
本发明人认为，为了获得采用上述的，网宽不少于6m的大型的高速抄纸机而制造的，变形卷曲度较小的，可用于电子照片转印和喷墨记录等的小幅面信息纸，特别是为了获得通过自动小幅面剪裁机，按照B5～A3的尺寸剪裁的，变形卷曲度小，可用于电子照片转印和喷墨记录等的小幅面信息纸，是否可通过改善原料比例占90％以上的纸浆原料和填料的品质的方式而获得，反复进行了各种实验。
其结果是，本发明人发现了下述情况，由此，完成了本发明，该下述情况是指，为了改善纸浆原料和填料的品质，采用
(1)纸浆原料的木材的树种由主要通过种植林获得的单一树种形成；
(2)对于纸浆的漂白，由于漂白化学品基本固定，故采用品质的差异小的ECF法；
(3)填料采用品质差较小地沉淀碳酸钙，该沉淀碳酸钙以下述的方式形成，即，对天然的碳酸钙进行热分解，形成氧化钙，然后进行水和作用，形成氢氧化钙，将该氢氧化钙与二氧化碳反应而形成；此外，通过求出作为抄纸条件的，认为与变形卷曲有最密切关系的抄纸时的纸浆的MD/CD纤维配比的最佳值，即使在采用网宽不少于6m的大型的高速机的情况下，仍获得卷曲变形度小的可用于电子照片转印和喷墨记录等的小幅面信息纸。
即，本发明的目的在于提供一种小幅面信息纸，其是采用网宽不少于6m的大型的高速抄纸机而制造的，卷曲变形度小，可用于电子照片转印和喷墨记录等场合。
本发明的上述目的可通过下述的方案实现。即，权利要求1的小幅面信息纸的发明的特征在于经网宽不少于6m的长网式抄纸机而进行抄纸，全部纸浆中的不少于90％的纸浆为由相同属的树种形成的ECF(Elemental Chlorine Free)漂白纸浆，填料中的碳酸钙的不少于90％的成分由沉淀碳酸钙形成，通过自动小幅面剪裁机，按照B5～A3的尺寸而裁剪，从100张～1000张纸包装成1册的纸中抽取10张以上的纸而进行测定，卷曲变形的平均值不超过12mm，并且机器方向(MD)/横向(CD)纤维取向比的平均值在1.35～1.60的范围内。另外，本发明的“％”全部指质量％(实质上与重量％相同)。
在此场合，如果全部纸浆中的相同属的树种的所占比例小于90％，由于即使MD/CD纤维取向比在规定数值范围内，卷曲变形度仍增大，故不可取。其上限值包含100％。
另外，作为填料，如果沉淀碳酸钙不少于90％，则既可包含滑石、高岭土等碳酸钙以外的填料，也可为100％的沉淀碳酸钙。如果在填料中，沉淀碳酸钙以外的成分的含量超过10％，由于卷曲变形度增大，因此不可取。
此外，如果机器方向(MD)/横向(CD)纤维取向比的平均值超过1.60，则卷曲变形度增大，另外，上述取向比的平均值小于1.35的场合，在网宽超过6m的大型的抄纸机中，抄纸速度必须在最佳条件以下，因此制造困难。
在上述形式中，上述卷曲变形最好是在裁剪是从n个卷绕辊，按照n张同时进行的场合下，从上述册中抽取连续的3n张纸而测定的平均值。由于通常通过自动小幅面剪裁机，同时对5卷(有时为4个)进行剪裁，因此这也意味着从各个卷均等地取样共计15张(有时为12张)。
此外，最好，在上述形式中，上述树种为属于金合欢属或桉属的树种。
在这里，金合欢属为豆科金合欢属的树种的总称，作为树种有马占相思(mangium)、厚荚相思(crassicarpa)、大叶相思(auriculiformis)、纹荚相思(aulacocarpa)、卷荚相思(cincinata)等，它们均可用作本发明的纸浆。另外，桉树为桃金娘科桉树属的树种的总称，作为树种，包括有亮果桉(nitens)、赤桉(camaldulensis)、柠檬桉(citrio-dora)、蓝桉(globulas)、柳叶桉(saligna)、王桉(regnans)、lonigolia、粗皮桉(pellita)、尾叶桉(urophylla)、剥桉(deglupta)、细叶桉(tereticornis)等，它们均可用作本发明的纸浆。另外，金合欢属、桉属均还包括上述以外的树种，也可包括相同属的树种之间可杂交而得的杂交种。
发明的效果
本发明通过上述的方案，如下述的实施例和比较例进行对比的同时所做的具体描述，可获得采用网宽不少于6m的大型的高速抄纸机制造，卷曲变形度较小地适用于电子照片转印和喷墨记录等的小幅面信息纸。
附图的简要说明：
图1(a)为表示卷曲变形度测定中的状态的立体图，图1(b)为侧视图；
图2为表示机器方向(MD)/横向(CD)纤维取向比的测定原理的图；
图3为表示卷数量n和从剪裁后的册中抽出的张数3n的关系的图。
标号的说明：
标号10表示卷曲变形测定装置；
标号12表示纸；
标号16表示顶部支承部；
标号18表示刻度；
标号20表示超声波传播速度计；
标号22表示纸；
标号24表示发送波振子；
标号25表示接收波振子。
用于实施发明的优选形式
下面在对实施例和比较例进行对比的同时，对用于实施本发明的优选形式进行说明。另外，在下面给出的实施例并不意味将本发明限定于此，也可等同地适用于权利要求中包含的其他的实施例。
首先，对实施例和比较例通用的卷曲变形度的测定方法和机器方向(MD)/横向(CD)纤维配比的测定方法进行说明。卷曲变形度是在23℃，50％的环境(基于ISO)下，采用图1所示的卷曲变形度测定装置10而测定的。另外，图1(a)为表示卷曲变形度测定中的状态的立体图，图1(b)为其侧视图。首先，抽取开封后的A4型的纸12，将较短的一个边14(长度为210mm)中的，距前端10mm的部分如图1所示，固定于卷曲变形度测定装置10的顶部支承部16上，垂向直角，经60分钟后，从放置于距顶部支承部16，约300mm下方的位置设置的测定板上的记录的刻度18，读取与纸12的下方的两端部A和B相对应的位置a和b，a-b的绝对值为卷曲变形值。
另外，机器方向(MD)/横向(CD)纤维取向比，如表示测定原理的图2所示，采用超声波传播速度仪(Sonic sheet Tester SST 3200，野村商事株式会社生产)20进行测定。超声波传播速度20可通过下述方式而测出，该方式为：从信号发送器23，通过发送波振子24，向放置于测定台21上的纸22，发送超声波，通过设置于与纸22按照规定距离隔开的位置的接受波振子25和信号接收机26，接收超声波，通过信号处理装置27，进行信号处理。按照纸的抄纸机器方向(MD)/横向(CD)，测定该超声波传播速度，通过以下的公式，求出机器方向(MD)/横向(CD)纤维取向比。
数学公式1
另外，该超声波传播法的纤维取向比的测定原理如下。在一定尺寸的纸的密度一定的前提下，超声波(纵波)传播的时间(T)或速度(C)与杨式模量(E)之间具有以下的关系。
数学公式2
此处L表示距离。
在这里，超声波发送波振子24和接收波振子25以其之间的距离L＝150mm，与样品接触，在样品的同一圆周上的全部方向，测定其间的超声波的传播时间(T)。传播速度的最大值的方向的杨式模量也最大，传播速度的最小值的方向的杨式模量也最小。如此，由于测定值的变化呈现取向性，故可通过测定值的分析，求出取向角(传播速度的最大值的方向、最小值的方向)，纵横比(MD方向和CD方向的测定值的比，或最强的方向和最弱的方向的测定值的比)等。
如果考虑实际的抄纸步骤的取向性，则由于从头箱喷射的纸浆液的网上的运动，纤维产生取向性，通常，在流动方向(机器方向、MD方向)上，纤维排列的倾向强，故MD方向的杨式模量增加，宽度方向(横向、CD方向)的杨式模量降低。由此，在本发明中，MD方向的超声波传播速度和CD方向的超声波传播速度的比采用“MD方向/CD方向纤维取向比”。
(实施例1～4，比较例1～4)
首先，对于实施例1的纸，抄纸机采用网宽为7.4m的叠网长网式抄纸机，按照1000m/分钟的抄纸速度进行抄纸。以原料的纸浆的树种配比为：桉树纸浆95％、针叶树纸浆5％，填料配比为沉淀碳酸钙(PCC)100％，进行抄纸，通过旋转式自动小幅面剪裁机，如图3所示，将5卷同时按照A4型剪裁，将500张包装成1册。从该册中，抽取任意的连续的15张，通过上述的方法，测定MD/CD纤维取向比与卷曲变形度。另外，针对全部实施例和比较例，纸浆全部为采用氯系漂白剂的二氧化氯的ECF纸浆，另外，在桉树、金合欢树和TMH的场合，其纸浆的排水度为500cc的CSF(Canadian Standard Freeness)，在针叶树的场合，其纸浆的排水度为600ccCSF。
接着，分别将已获得的A4纸，在市场上销售的A4横向的连续转印速度为35张/分钟的电子照片复印机的理光株式会社制造的Imagio MF3530(复印机-1)和富士施乐株式会社生产的DocuCentre350(复印机-2)上各通过1000张，调查卡纸的有无，即使有一张卡纸的场合仍以“×”表示，完全没有卡纸的场合以“○”表示。将其结果与原料组份和其它的测定结果一起汇总于表1中。
此外，实施例2～4和比较例1～4的纸，按照与实施例1相同的抄纸机与相同的抄纸速度(1000m/min)而使用，原料的纸浆的树种组份、填料的组份分别以表1中所列出的条件，进行抄纸，与实施例1相同，对相应的纸进行各种测定，将已获得的结果汇总于表1中。
另外，对于比较例5的纸，作为小型低速的抄纸机的实例采用网宽为3.7m的叠网长网式抄纸机，对于原料的纸浆的树种的组份，桉树为100％，对于填料的组份，PCC为100％，抄纸速度为500m/分钟，在此条件下进行抄纸。另外，比较例6的纸采用网宽为4.1m的叠网长网式抄纸机，对于原料的纸浆的树种的组份，桉树为95％，针叶树为5％，对于填料的组份，PCC为100％，抄纸速度为600m/分钟，在此条件下进行抄纸。针对比较例5和6的相应的纸，按照与实施例1相同的方式测定的各种测定值汇总于表1中。
表1
TMH：混合南洋材阔叶树(Tropical Mix Hardwood)
PCC：沉淀碳酸钙
GCC：重质碳酸钙
根据表1的结果而知道下述的情况。即，根据比较例5和6的结果，在采用网宽小于6m的抄纸机的场合，与纸浆的组分无关，卷曲变形度小，而且，即使以各种复印机来进行使用，仍可获得卡纸情况较少的小幅面信息纸，但是，经济性，生产性必然比采用大型高速的抄纸机时差。
另外，在采用网宽为7.4m的大型高速的抄纸机，对纸进行抄纸处理的场合，根据原料纸浆的树种的组份由全部纸浆中相同属的树制成的组份小于90％的比较例1和2的结果可知，即使在填料组份为PCC100％，MD方向/CD方向纤维取向比与实施例1～4的配比在实质上相同的情况下，卷曲变形度增大，为不少于12mm，使用复印机-2时，产生卡纸。
此外，在采用网宽为7.4m的大型高速的抄纸机，对纸进行抄纸处理的场合，即使在原料纸浆的树种组份中，全部纸浆中不少于90％的部分由相同属的树制成的情况下，填料组份为重质碳酸钙(GCC)100％的比较例3和重质碳酸钙为80％和高岭土为20％的比较例4的场合，MD方向/CD方向纤维取向比与实施例1～4的取向比在实质上相同的情况下，卷曲变形度增大，为12mm，使用复印机-2时，产生卡纸。
(实施例5～8，比较例7)
对于实施例5的纸，原料的纸浆的树种组份为金合欢树100％，填料为PCC90％、滑石5％和高岭土5％，使用网宽为6.7m的叠网长网式抄纸机，按照抄纸速度800m/分钟进行抄纸。另外，对于实施例6的纸，原料的纸浆的树种组份为：桉树95％、针叶树5％，填料为PCC100％，采用与实施例5的抄纸机相同的网宽为6.7m的叠网长网式抄纸机，按照抄纸速度900m/分钟进行抄纸。对于实施例7的纸，原料的纸浆的树种组份为桉树100％，填料为PCC100％，采用与实施例1相同的网宽为7.4m的叠网长网式抄纸机，按照抄纸速度900m/分钟进行抄纸。另外，对于实施例8的纸，原料的纸浆的树种的组份为：桉树90％、针叶树10％，填料为PCC100％，采用网宽为9.7m的叠网长网式抄纸机，按照抄纸速度1100m/分钟而进行抄纸。
另外，对于比较例7的纸，原料的纸浆的树种组份为：桉树30％、金合欢树30％、针叶树10％、TMH130％，填料的组份为PCC90％，采用与实施例8的抄纸机相同的网宽为9.7m的叠网长网式抄纸机，按照抄纸速度1250m/分钟而进行抄纸。对于已获得的相应的纸，与实施例1相同，进行各种测定，将已获得的结果与比较例5和6，实施例1的结果汇总于表2中。
表2
TMH：混合南洋材阔叶树(Tropical Mix Hardwood)
PCC：沉淀碳酸钙
GCC：重质碳酸钙
根据表2的结果，知道下述的情况。对于实施例1，5～8的纸，原料纸浆的树种组份中全部相同属的树种为不少于90％，另外，填料中至少90％为PCC，此外，网宽在6.7～9.7m的范围内，抄纸速度在800～1100m/min的范围内，但是，卷曲变形度较小，不超过11mm，在复印机-1和复印机-2中，均不产生卡纸情况。此时MD的方向/CD方向纤维取向比在1.35～1.60的范围内。相对该情况，在原料纸浆的树种组份为相同属的树种小于90％的比较例7的纸中，填料与实施例1，6～8相同，另外，MD方向/CD方向纤维取向比也与实施例1，6～8实质上相同，但是在该情况下，卷曲变形度较大，为15mm，在采用复印机-1和复印机-2中的任意者，均产生卡纸。
如果汇总以上的表1和表2的结果，在采用网宽不少于6m的大型高速的抄纸机，对纸进行抄纸处理的场合，如果在原料纸浆的树种组份中，全部纸浆中的不少于90％的部分由相同属的树种制作，填料组份中的PCC不少于90％，则卷曲变形度较小而不超过11mm，在采用复印机-1和复印机-2时，均不产生卡纸的情况，经济性和生产性均优良。此时，纸的机器方向(MD)/横向(CD)纤维取向比在1.35～1.60的范围内。
另外，在上述全部的实施例和比较例中，如图3所示，同时将5卷剪裁，将500张包装而成1册，从该册中，抽出任意连续的15张，测定机器方向(MD)/横向(CD)纤维取向比，一册不只为500张，也可为1000张，另外，在一般卷数量为n(n≥2)的场合，如果抽取连续的3n张，进行测定，则从统计上说，可获得较精确的机器方向(MD)/横向(CD)纤维取向比。其中，在n≤3的场合，可取抽取最低张数为10，以提高精确度。
Claims (2)
1.一种小幅面信息纸，该信息纸的抄纸由网宽不少于6m的长网式抄纸机来进行，其特征在于，全部纸浆中的不少于90％的纸浆为由相同属的树种形成的ECF(Elemental Chlorine Free)漂白纸浆，填料中的不少于90％以上的部分由沉淀碳酸钙形成，通过自动小幅面剪裁机，按照B5～A3的尺寸进行裁剪，从100张～1000张纸包装成1册的纸中抽取不少于10张纸进行测定的卷曲变形的平均值不超过12mm，并且机器方向(MD)/横向(CD)纤维取向比的平均值在1.35～1.60的范围内，所述抽取采用的方式为当裁剪为从n个卷绕辊，同时进行n张的情况时，从上述册中抽取连续的3n张纸。
2.根据权利要求1所述的小幅面信息纸，其特征在于上述树种为属于金合欢属或桉属的树种。
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