CN102186678A - 组合物和印刷介质 - Google Patents
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Abstract
公开了一种或多种表面处理组合物和印刷介质。该表面处理组合物可以包含至少一种表面胶粘剂和至少一种单价与至少一种多价金属盐。还公开了生产该表面处理组合物和带有该组合物的印刷介质的方法。
Description
背景技术
数字印刷工艺例如热喷墨印刷的发展已经使得计算机印刷机的使用变得更廉价，并因此广泛的为全部的计算机用户所使用。目前能够使用的印刷机能够产生全色和高精细图像。数字印刷工艺在民用和商用环境中的广泛使用已经产生了对于在其上形成图像的传统印刷介质的挑战，特别是当使用有颜色的油墨时更是如此。目前的印刷介质当与颜料油墨组合使用时，经常遭受差的黑色和彩色光密度、油墨渗色和污点、延长的干燥时间和图像透墨。
为了克服这些问题，最近已经将二价金属盐例如氯化钙作为油墨定色剂加入到印刷介质的表面施胶加工中，来实现改进的介质性能。但是，为了实现这样的效果，氯化钙需要使用大的浓度，例如基于每吨(T)纸为6-12kg的盐。这样高添加量的含氯化合物加快了用于生产该印刷介质的造纸装置的急性腐蚀，并且明显降低了造纸装置的盐接触零件(包括例如施胶辊)的寿命期。
与使用氯化钙盐有关的另外一种通常的缺点来自于它在水中的放热溶解。如商业造纸方法中惯常的那样，当制备大批次的氯化钙盐溶液时，产生了大量的热。溶液温度会很容易的达到90℃或者更高。来自这样的加热溶液的含氯化物的蒸气会引起混合方法中所涉及的作业人员严重的健康和安全问题。
此外，氯化钙是强吸湿剂。使用这种类型的盐会容易改变纸的刚度，这归因于水被吸收到该纸中。这不可避免的造成了一些与介质在印刷中的使用能力有关的问题。这些问题会引起例如纸阻塞和/或纸盘中的纸的多吸留(multi-picking)。
由于前述的情况，本领域中需要一种纸或者印刷介质，其当使用彩色油墨印刷时具有提高的印刷质量和印刷性能。
发明内容
在下面的说明书中，为了解释，阐明了许多具体的细节来提供对于这里公开的一个或多个方面通透的理解。但是，很显然这里所公开的一个或多个方面可以用较少程度的这些具体细节来实施。
本发明涉及一种表面处理组合物和其中含有该组合物的印刷介质。该印刷介质具有改进的光密度和色域、更快的干燥时间、和降低的渗色。在这里和本说明书和权利要求的其他地方，范围和比例的界限可以进行组合。
作为此处使用的，措词“有效量”指的是物质和/或试剂的最小量，该量足以实现期望的和/或所需的效果。例如“盐混合物”的有效量是为了产生具有与之相关的所期望的性能的表面处理组合物所需的最小量。这里所用的措词“示例性”表示用作一个例子，情况或者说明。此处称作“示例性”的任何方面或者设计不必解释为优于其他方面或者设计。更确切的，使用措词“示例性”目的是提出一种具体形式的概念。作为本申请中所用的，术语“或者”目的是表示一种包含性的“或者”，而非排他性的“或者”。另外，本申请和附加的权利要求中所用的“一个”和“一种”通常可以解释为表示“一种或多种”，除非另有指示或者从上下文中明显可以看出涉及到单数形式。
在一种实施方案中，将该表面处理组合物施用到基底或者印刷介质上。“基底”，“纸基”，“基本造纸原料”或者“印刷介质”包括能够用其中所公开的实施方案进行处理的任何材料，包括但不限于纤维素纸、片基（film
base）基底、聚合物基底、普通纸基底、无木浆纸、含木浆纸、粘土涂覆的纸、玻璃纸、纸板、照片基基底等等。此外，预涂覆基底例如聚合物涂覆基底或者可溶胀介质也可以在本发明的实施方案中涂覆。
在一种实施方案中，纸基或者基底包含任何合适类型的纤维素纤维，或者已知的造纸所用的纤维的组合。例如，基底可以由源自于硬木纤维、软木纤维、或者硬木和软木纤维的组合的纸浆来制造，所述的纸浆通过已知的浸煮、精制、和漂白操作制备来用于造纸纤维，例如通常用于机械、热机械、化学和半化学制浆或者其他公知的制浆方法中的这些。对于一些应用来说，全部或者一部分的纸浆纤维获自非木的草本植物例如诸如洋麻、大麻、黄麻、亚麻、剑麻和马尼拉麻。漂白的或者未漂白的纸浆纤维每一个都可以用于制备印刷介质所用的合适的纸基。再循环的纸浆纤维也是适用的。在某些应用中，该纸基是通过将30-大约100重量%的硬木纤维和大约0-大约70重量%的软木纤维合并来制造的。
该基底也可以包括其他常规添加剂例如诸如填料、保持助剂、湿强树脂(内施胶)和干强树脂(表面施胶)，其可以在造纸方法过程中加入基底中。其中能够使用的填料是无机和有机填料，例如作为举例，是矿物质例如碳酸钙、硫酸钡、二氧化钛、硅酸钙、碳酸镁、碳酸钡、氧化锌、氧化硅、无定形二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锌、云母、高岭土和滑石，以及聚合物粒子例如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯乳胶和它们的共聚物。其他常规添加剂包括但不限于明矾、颜料和染料，用于将基底着色成为期望的色调。在一种实施方案中，该基底将包含大约5-大约35重量%的填料。
一种示例性喷墨印刷介质包含基底例如纤维素纸和施用到该基底的单面或者两个面上的表面处理组合物。该纤维素纸的基重（basis
weight）是大约35–250g/m2，具有大约5-35重量%的填料。该基纸包含木浆例如磨木浆、热机械浆和化学热机械浆，并且另外或者可选择的，包含无木浆的纸浆。
对于大部分应用来说，至少一种湿强树脂或者胶粘剂可以在转化成为纸网或者基底之前，加入到该纸浆悬浮液中来提供基底的内施胶。该内施胶处理有助于在所形成的基底中在使用中形成抗液性。在造纸方法的进一步的阶段中，该内施胶还防止了任何随后施用的表面施胶浸透到最终的纸张中，由此使得表面施胶保持在表面上，在这里它具有最大的效用。适用于此目的的内胶粘剂包括通常在造纸机的湿端所用的这些中的任何一种，例如松香；用明矾(Al2(SO4)3)沉淀的松香；松香酸和松香酸同系物例如新松香酸和左旋海松酸；硬脂酸和硬脂酸衍生物；碳酸铵锆；有机硅和含硅化合物；通式结构为CF3(CF2)nR的含氟化学品，其中R是阴离子、阳离子或者另外一种官能团；淀粉和淀粉衍生物；甲基纤维素；羧甲基纤维素(CMC)；聚乙烯醇；藻酸盐；蜡；蜡乳液；烷基烯酮二聚物(AKD)；链烯基烯酮二聚物乳液(AnKD)；烷基琥珀酸酐(ASA)；ASA或者AKD与阳离子淀粉的乳液；混有明矾的ASA；和其他已知的内胶粘剂及其组合。该内胶粘剂通常的使用浓度水平是造纸领域技术人员已知的。例如，在一种实施方案中，内胶粘剂的量是基础造纸原料的大约0.3kg/T(公斤每吨)-20kg /T。
内施胶程度可以如下来表征：造纸原料吸收了多少含水溶剂和该含水溶剂多快透过该造纸原料。使用Cobb试验来测量液体吸收，在这里将纸样品的一个表面在给定的静水压头下曝露于水中规定的时间(即，60s)，并且该样品的圆形面积是100cm2。在60s的固定时间之后，将水轻轻倒出，将多余的水吸掉。使用每平方米的吸水克数(g/m2)来评价吸收能力。为了获得示例性印刷结果，该内胶粘剂应当以这样的量使用，即，在一种实施方案中产生了大约20-大约50g/m2的Cobb值。在另外一种实施方案中，该内胶粘剂可以以产生大约25-大约40g/m2的Cobb值的量使用。纸样品的渗透性能是通过油墨吸收速率来确定的，其通过Bristow Wheel动态吸附测试机测量为10ml/m2/s-40ml/m2/s，并且轮速是1.25mm/s。
其他聚合物化合物也可以用于造纸湿端，例如各种淀粉、聚丙烯酰胺、脲树脂、蜜胺树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺、多胺树脂、多胺、聚乙烯亚胺、植物胶、聚乙烯醇、乳胶、聚环氧乙烯、亲水交联的聚合物粒子分散体及其衍生物或者改性产物。
明矾是用于保持助剂和排出助剂的中心化学品。在一种实施方案中，所用的明矾添加剂包括硫酸铝、氯化铝、铝酸钠；碱式铝化合物例如碱式氯化铝和碱式聚氢氧化铝(basic aluminium
polyhydroxide)；水溶性铝化合物例如易溶于水的胶体氧化铝；以及多价金属化合物例如硫酸亚铁和硫酸铁；胶体二氧化硅等等。
另外，合适的，取决于目的，还可以包含内部纸添加剂例如染料，荧光增白剂，pH调节材料，消泡剂，倾斜控制剂(pitch control agents)，粘度控制剂（slime
control agent）等等。
该表面处理组合物在一种实施方案中包含至少一种表面胶粘剂(surface sizing agent)。该表面胶粘剂在一种实施方案中包括一种或多种淀粉和淀粉衍生物；羧甲基纤维素(CMC)；甲基纤维素；藻酸盐；蜡；蜡乳液；烷基烯酮二聚物(AKD)；烷基琥珀酸酐(ASA)；链烯基烯酮二聚物乳液(AnKD)；ASA或者AKD与阳离子淀粉的乳液；混有明矾的ASA；和/或一种或多种水溶性或者水分散性聚合物材料。水溶性和水分散性聚合物材料包括例如聚乙烯醇例如聚乙烯醇、完全皂化的聚乙烯醇、部分皂化的聚乙烯醇、羧基改性的聚乙烯醇、硅醇改性的聚乙烯醇、阳离子改性的聚乙烯醇、端烷基化的聚乙烯醇、丙烯酰胺聚合物、丙烯酸聚合物或者共聚物、乙酸乙烯酯乳胶、聚酯、偏氯乙烯乳胶、苯乙烯-丁二烯、丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯丙烯酸共聚物；凝胶；和纤维素和纤维素衍生物例如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素。它们是单独使用或者两种或多种组合使用的。
在一种实施方案中，将淀粉用作该表面胶粘剂。合适的淀粉的例子是玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、西米淀粉和马铃薯淀粉。这些淀粉物质可以是未改性的淀粉、酶改性的淀粉、热和热-化学改性的淀粉和化学改性的淀粉。化学改性淀粉的例子是转化的淀粉例如酸流度淀粉、氧化淀粉和焦糊精；衍生的淀粉例如羟烷基化的淀粉、氰乙基化的淀粉、阳离子淀粉醚、阴离子淀粉、淀粉酯、支化淀粉和疏水淀粉。该表面胶粘剂通常是以造纸领域常规的浓度水平来使用的。在另外一种实施方案中，该表面胶粘剂包括淀粉和任选的合成胶粘剂二者。例如，施用到基底表面上的淀粉量在一种实施方案中占纸基底的大约2-大约25kg/T，并且合成表面胶粘剂的量在一种实施方案中占纸基底的最高大约6kg/T。
除了表面胶粘剂之外，该表面处理组合物包括具有至少两种金属盐的盐混合物。在一种实施方案中，该混合的盐包含至少一种单价和至少一种多价金属盐。在一种实施方案中，该混合的盐包含一种或多种水溶性单价或者多价盐。合适的阳离子物质可以包括一种或多种I族金属、II族金属、III族金属或者过渡金属，例如钠、钾、钙、铜、镍、锌、镁、钡、铁、铝和铬离子。阴离子物质可以包括一种或多种氯化物、碘化物、溴化物、硝酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、氯酸盐和醋酸盐。在一种实施方案中，该盐混合物包含II族或者III族金属的多价金属盐和I族金属的单价金属盐。在一种实施方案中，该混合的盐包含氯化镁和氯化钠。氯化镁和氯化钠都表现出比氯化钙更低的相对腐蚀速率(该相对腐蚀速率是通过National Association of Corrosion Engineers Standard
TM-01-69来测量的，NaCl、MgCl2和CaCl2分别是100、80、121，在这里数字越高，腐蚀倾向越强)。在另外一种实施方案中，该混合的盐包含氯化钙和氯化钠。在另外一种实施方案中，该混合的盐包含氯化铝和氯化钠。已经发现与处于相同浓度和曝露时间的单个氯化钙盐溶液相比，每种混合盐溶液都表现出在盐溶液制备过程中较低的温度升高，以及降低了与该盐溶液长时间接触的机器零件的腐蚀。
该表面处理组合物包含与基底的至少一个表面接触的“有效量”的可溶性金属盐混合物，来为基底提供改进的印刷质量，包括例如油墨干燥时间，和彩色和黑色光密度。在一种实施方案中，该表面处理组合物可以包含大约1 kg到最高大约15 kg的盐混合物，基于每吨的纸基底。该盐混合物中的每种类型的金属盐的相对重量百分比在一种实施方案中占该盐混合物的至少大约20wt%，和在一种实施方案中为大约30wt%至最高大约70wt%。
本发明的印刷介质可以使用已知的常规技术来制备。例如，金属盐混合物可以与一种或多种淀粉混合，并且一种或多种任选的组分可以溶解或者分散到适当的液体介质，优选水中，并且可以通过任何合适的技术施用到基底上，例如施胶压榨处理、浸涂、反转辊涂覆、挤出涂覆等等。
该表面处理组合物可以用常规的施胶压榨装置来施用到基底上，例如薄膜施胶压榨或者胶泥压榨，其具有垂直的、水平的或者倾斜的辊子。薄膜施胶压榨可以包括计量系统，例如栅辊计量、刀片计量、密尔棒计量或者狭缝计量。在一种实施方案中，使用带有短驻留刀片计量系统的施胶压榨。对于将表面处理组合物施用到基底上的涂覆速度没有具体的限制，但是对于办公印刷纸来说通常是大约600-大约1200米每分钟(m/min)。通过采用较高的涂覆速度，该表面处理组合物保持在表面附近来提高印刷改进效果和提高表面光滑度。
在浸渍处理中，通过单辊将表面处理组合物打算施用到其上的基底材料网以这样的方式传送至该组合物的表面下，即，使得曝露位置浸透，随后通过挤压辊除去任何多余的处理混合物，并且在空气干燥机中在120-200℃干燥。该使用涂覆机来表面处理基底的方法产生了基底连续的片，并且表面处理组合物在一种实施方案中首先施用到该基底的一个面上，然后施用到第二个面上。在另外一种实施方案中，该组合物是这样施用到基底上的，即，基底的两个面是同时涂覆的，这里提供了两个涂覆位置，每个面上一个。基底也可以通过狭缝挤出方法来处理，其中一个平坦模口处于这样的位置，即，模口端部最接近于待处理的基底网，产生了连续的组合物膜，其均匀的沿着基底片的一个表面分布。
不管将表面处理组合物施用到基底上的方法如何，该组合物将施用到基底上，来达到在一种实施方案中每个基底面上为大约0.6g/m2-大约8g/m2的总涂覆重量。在另外一种实施方案中，该总涂覆重量可以是每个基底面上为大约0.8g/m2-大约5g/m2。在施用到基底上的组合物中，总的混合盐在一种实施方案中可以是基底的大约2 kg-大约15 kg/T，和在一种实施方案中是基底的大约4 kg-大约10kg/T。为了达到示例性的印刷结果，混合盐的总含量是每个基底面上至少大约0.16g/m2。
在将该表面处理组合物施用到基底上之后，该基底可以进行进一步的加工步骤。例如，该基底可以通过红外干燥机或者热空气干燥机或者二者的组合来进行干燥。此外，该基底可以压延来进一步提高光泽或者光滑度和纸的其他性能。例如，将基底如下来压延：使得该基底在室温通过由压延机辊子所形成的隙缝。
该印刷介质可以如下来印刷：使用常规印刷方法和设备例如激光喷射、喷墨、平板印刷和柔性印刷方法和设备，来在该介质表面上产生图像。该印刷介质在一种实施方案中是用装备有有颜色的油墨的喷墨印刷方法和设备来印刷的，例如诸如，台顶喷墨印刷和高速商业喷墨网印刷。当墨滴喷射到含有金属盐混合物的介质上时，该盐将颜料分散体从油墨溶液中碰出，并且阳离子与着色剂的阴离子粒子相互作用，这样有颜色的着色剂将处于介质的最外面的表面层上。
所形成的处理的印刷介质适于用任何的喷墨印刷机，使用任何有颜色的油墨滴，通过所需的或者连续的喷墨工艺，例如热喷墨或者压电喷墨工艺来使用。有颜色的喷墨油墨是本领域公知的，并且典型的包含液体载色体、颜料着色剂、和另外的成分，包括一种或多种染料、保湿剂、清洁剂、聚合物、缓冲液、防腐剂和其他成分。颜料或者任何数目的颜料混合物可以提供到喷墨油墨配方中，来为所形成的油墨赋色。该颜料可以是分散到所形成的喷墨油墨整个中的任何数目的期望的颜料。
下面的实施例说明了用于制备本发明的组合物的不同的配方。下面的实施例不应当被认为是对本发明的限制，而仅仅是提供来教导如何基于目前的试验数据来制造组合物和印刷介质。
实施例
实施例
1
使用下面的方法制备了一系列喷墨印刷介质：
(A)这个试验中所用的纸基底是在造纸机上，由纤维配料来制造的，该纤维配料的组成为30%的软木和50%的硬木纤维和12%的沉淀碳酸钙，具有链烯基琥珀酸酐(ASA)内施胶。该基底纸的基重是大约75g/m2。
(B)表面施胶组合物是在实验室中，使用55加仑的带包套的不锈钢加工容器(A&B
Processing System Corp，Stratford，WI)来制备的。使用Lighthin混合器(Lighthin Ltd，Rochester NY，齿轮齿数比为5：1，速度是1500 rpm)来混合该配料。将化学改性的淀粉首先在95℃预煮2h，并且冷却到室温。将该预煮的淀粉加入到混合容器中，随后加入水，然后加入其他添加剂例如合成胶粘剂；荧光增白剂(FWA)和pH缓冲液。将水溶性金属盐预先溶解和过滤，然后与淀粉混合物一起以500-1000
rpm混合。
一种典型的表面处理组合物的配方可以包括(作为非限定性实施例)：
• 阳离子淀粉：占纸基底的12.5
kg/T；
• 不同比例混合的氯化钙和氯化钠，并且盐混合物的总使用量是：占纸基底的7.3 kg/T；
• 荧光增白剂(FWA)：占纸基底的大约7.5 kg/T；
• 合成表面胶粘剂：占纸基底的4.0
kg/T。
(C)印刷介质是如下来制备的：使用施胶压榨，通过将所形成的表面施胶组合物进行施用，该施用是通过用密尔棒手工涂覆的，或者是通过带有计量棒的连续实验室施胶压榨机来涂覆的。通过控制配方固含量、粘度、棒尺寸和机器运行速度，实现了每个面上大约0.5-2.0g/m2的吸留(pick-up)重量。将处理过的片在大约80-200℃温度的热空气炉中干燥大约10-20min的时间。
实施例
2
测试如实施例1所述制备的印刷介质样品，来展示在具有不同的混合盐添加量的样品之间的色域、黑色光密度和线毛糙度(raggedness)方面的差异。样品是使用由Hewlett-Packard Co.所制造的HP PhotoSmart® Pro B9180，用有颜色的黑色和彩色油墨来印刷的。记录每个印刷图像的色域，并且将该结果作为条线图提供在图1中，y轴测量了CIE L*a*b*体积的增量，这是色域的一种度量。该色域测量是在主要颜色(青色、洋红和黄色)和次要颜色(红色、绿色和蓝色)加上白色(未成图的片)和黑色的方块上进行的。从该测量获得了L*a*b*值，其后用于计算8点色域，在这里较高的色域值表示印刷物表现出更丰富或者更饱满的颜色。
如图1所示，该色域测量表明，在不变的基于干造纸原料为7.3Kg/T的混合盐时，带有氯化钙的样品的色域增加。这些结果表明，氯化钙在提高色域方面具有比氯化钠更强的效果。当氯化钙的重量百分比降低到50%或者更低时，色域值仍然大于大部分的商业办公印刷纸，其在同样的印刷条件下通常表现出100000-140000的色域。
线毛糙度是前沿和后沿毛糙度的平均值，并且测量了一个边缘相对于它的理想位置的外观几何扭曲。在这个评价中，介质样品是使用由Hewlett-Packard
Co.所制造的HP PhotoSmart®
Pro B9180，用有颜色的黑色和彩色油墨来成图为黑线。然后将该样品进行空气干燥。用QEA个人图像分析系统(Quality Engineering Associates，Burlington，MA)测量黑色到黄色渗色的边缘锐度。较小的值表示了印刷图像更好的边缘质量。如图2所示，y轴测量了以微米为单位测量的线毛糙度的增量。样品(在不变的基于干造纸原料的总添加量7.3 kg/T时，其含有不同混合比例的氯化钙和氯化钠)清楚的表现出比市售纸(其通常在相同的印刷条件下具有16-25微米的线毛糙度值)更低的线毛糙度(较低的线毛糙度值)。这个结果意味着含有混合盐组合物的介质将产生明晰图像的印出。已经发现当氯化钙的重量百分比超过40%时，线毛糙度不再随着氯化钙量的增加而降低。氯化钙用量的减少不牺牲图像质量，但是降低了与使用氯化钙有关的这些缺点的可能性，例如腐蚀和对环境的污染。
黑色光密度(KOD)对于办公印刷(这里大部分所产生的文件是黑色和白色的)来说是最重要的品质之一。令人期望的是具有这样的印出，即，KOD值类似于由激光喷墨印刷机所产生的这些，例如KOD值为大约1.2-1.3。在本发明中，KOD的测量是在与实施例1所述制备的同样的样品上，通过使用X-Rite密度计测量填充区域的黑度来进行的。结果提供在图3中，并且y轴测量了KOD的增量。不管表面处理组合物中的氯化钙和氯化钠比例如何，用表面处理组合物盐处理的印刷介质具有比大部分市售办公印刷介质明显改进的黑色光密度，这产生了更粗的黑色图像。大部分市售办公印刷介质的平均 KOD值是0.7-1.0，这里含有表面处理组合物的介质的KOD范围是1.28-1.35。类似于线毛糙度，氯化钙重量百分比的增加(最高20%)提高了KOD，并且KOD不太依赖于氯化钙百分比。这个结果提供了限制氯化钙造成的缺点的可能性。
实施例
3
在这个实施例中，测量了通过实施例1所述的方法制造的表面处理的印刷介质，以及市售办公印刷介质样品的油墨干燥时间。油墨干燥时间指的是油墨干燥来使得它不会模糊(smear)或者转移到其他表面上所花费的时间。油墨干燥时间是通过测试在恒定的时间内转移到另外一个片上的油墨量来测量的。将一系列的黑色方块使用Hewlett-Packard
Co.所制造的、装备有黑色带颜料的油墨的HP PhotoSmart® Pro B9180印刷到上述介质片上。在印刷后等待10s，用相同类型的纸覆盖该样品，并且用ChemInstruments，Inc.所制造的型号为HR-100的橡胶手推墨辊以4.5 lb进行辊压。然后使得该样品空气干燥。用X-Rite密度计来测量转移到覆盖纸上的图像的光密度(ODt)以及参考物的光密度(原始非转移的，ODr)，来确定辊压前后的密度。还测量了未印刷的面积，来获得背景纸的值ODb。然后使用下面的等式，计算了不同的纸所转移的油墨百分率(%IT)：
%IT=1-(ODr-(ODt
–ODb))/ODr x100%
%IT值越高，转移的油墨越多，这是油墨在介质上更长的干燥时间和油墨更差的固定性的指示。在该示例性测试结果中，市售印刷介质(其用作对照，并且仅仅包含淀粉类型的表面组合物，不具有盐混合物)中所转移的油墨的百分比具有15–30%的油墨转移率，而使用喷墨油墨在含有本发明的表面处理组合物的介质上的印刷的转移率降低到2–10%。
实施例
4
使用下面的方法制备了一系列喷墨印刷介质：
(A)所用的基本原料与实施例1所述相同。
(B)表面施胶组合物是在实验室中，使用55加仑的带包套的不锈钢加工容器(A&B
Processing System Corp，Stratford，WI)来制备的。使用Lighthin混合器(Lighthin Ltd，Rochester NY，齿轮齿数比为5：1，速度是1500 rpm)来混合该配料。将化学改性的淀粉首先在95℃预煮2h，并且冷却到室温。将该预煮的淀粉加入到混合容器中，随后加入水，然后加入其他添加剂例如合成胶粘剂；荧光增白剂(FWA)和pH缓冲液。将水溶性金属盐预先溶解和过滤，然后与淀粉混合物一起以500-1000rpm混合。
一种典型的表面处理组合物的配方可以包括(作为非限定性实施例)：
• 阳离子淀粉：占纸基底的12.5
kg/T；
• 混合重量比例为60：40的氯化镁和氯化钠，并且盐混合物的总使用量是：占纸基底的7.5kg/T；
• 荧光增白剂(FWA)：占纸基底的大约7.5 kg/T；
• 合成表面胶粘剂：占纸基底的4.0
kg/T。
(C)印刷介质是如下来制备的：使用施胶压榨，通过将所形成的表面施胶组合物进行施用，该施用是通过用密尔棒手工涂覆的，或者是通过带有计量棒的连续实验室施胶压榨机来涂覆的。通过控制配方固含量、棒尺寸或者隙缝压力、和机器运行速度，实现了每个面上大约0.5-2.0g/m2的吸留(pick-up)重量。将处理过的片在大约80-200℃温度的热空气炉中干燥大约10-20min的时间。
用于印刷试验和用于图像质量表征的试验方法与实施例2 和实施例3所示相同。结果汇总在表1中。
表1
从表1中可见，具有表面处理组合物(该组合物含有氯化镁/氯化钠盐混合物)的样品在全部的图像质量项目测试中具有优于市售办公印刷介质的性能。该表面处理组合物提供了另外的优点，即，降低了曝露于盐混合物的机器零件在长期运行之后发生腐蚀的情况。这样的优点甚至在与仅仅使用氯化钙相比时也是突出的。
虽然已经参考一种或多种实施方案和/或执行方案来示意和描述了本发明，但是对本领域技术人员来说，基于对本说明书的阅读和理解，能够想到进行等价改变和/或改进。该公开的目的是包括全部这样的改进和改变，而且仅仅受限于下面的权利要求的范围。另外，虽然已经参考几种实施方案和/或执行方案中的仅仅一种来公开了具体的特征，但是对于任何给定的或者具体的应用来说，可以期望和/或有利的是，可以将这样的特征与其他实施方案和/或执行方案的一种或多种其他特征相结合。此外，就详细说明或者权利要求中所用的术语“包括”，“具有着”，“具有”，“带有”或者其变化来说，这样的术语目的是以类似于术语“包含”的方式来包含性的。
Claims (15)
1.一种印刷介质，其包含：
基底；和
施用到该基底表面上的表面处理组合物，该组合物包含至少一种表面胶粘剂，和至少一种单价与至少一种多价金属盐的金属盐混合物，每种类型的金属盐在该盐混合物中的相对重量百分比至少是大约20重量%。
2.权利要求1的印刷介质，该基底包含一种或多种的纤维素纸、片基、聚合物基底、普通纸、无木浆纸、木浆纸、粘土涂覆的纸、玻璃纸、纸板、照片基纸、或者预涂覆的基底。
3.权利要求2的印刷介质，该基底的基重是大约35g/m2-大约250g/m2，填料含量是大约5%-大约35重量%。
4.权利要求1的印刷介质，该表面胶粘剂包含一种或多种淀粉和淀粉衍生物和/或一种或多种水溶性或者水分散性聚合物材料。
5.权利要求1的印刷介质，该印刷介质中总混合盐含量是每个基底侧至少大约0.16g/cm2。
6.权利要求5的印刷介质，该单价盐包含I族金属，该多价盐包含II族或者III族金属。
7.权利要求6的印刷介质，该单价盐包含氯化钠，该多价盐包含氯化铝、氯化镁或者氯化钙。
8.权利要求1的印刷介质，其进一步包含内胶粘剂。
9.权利要求8的印刷介质，该内胶粘剂以一定的量施用，来产生大约20-大约50g/m2的Cobb值。
10.一种表面处理组合物，其包含：
至少一种表面胶粘剂；和
盐混合物，该混合物包含至少一种单价和至少一种多价金属盐，该盐混合物中的每种类型金属盐的相对重量百分比至少是大约20重量%。
11.权利要求10的组合物，该表面胶粘剂包含一种或多种淀粉和淀粉衍生物和/或一种或多种水溶性或者水分散性聚合物材料。
12.权利要求11的组合物，该单价盐包含I族金属，该多价盐包含II族或者III族金属。
13.权利要求11的组合物，该表面胶粘剂包含占纸基底的大约2-大约25 kg/T量的淀粉和占纸基底最高大约6kg/T量的合成胶粘剂。
14.一种在表面处理的基底上形成有颜色的喷墨图像的方法，其包含：
将权利要求10的含水的表面处理组合物施用到基底的至少一个表面上；
将颜料基油墨喷射到该表面处理的基底上，来在其上形成图像。
15.一种制造印刷介质的方法，其包含：
将至少一种表面胶粘剂与盐混合物混合来形成表面处理组合物，所述的盐混合物包含至少一种单价和至少一种多价金属盐，该盐混合物中的每种类型的金属盐的相对重量百分比至少是大约20重量%；和
将该表面处理组合物施用到基底表面上。
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