CN102268837A

CN102268837A - 涂布纸及其制造方法

Info

Publication number: CN102268837A
Application number: CN2011102531552A
Authority: CN
Inventors: 孙常芳; 张明; 王仁荣
Original assignee: Gold East Paper Jiangsu Co Ltd
Current assignee: Gold East Paper Jiangsu Co Ltd
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2031-08-31
Also published as: CN102268837B

Abstract

一种涂布纸制造方法，包括步骤：提供混合纸浆，所述混合纸浆包含质量百分含量为10%-30%的化机浆；抄造所述混合纸浆以制得原纸；以及在所述原纸的至少一个表面上涂布面涂涂料形成面涂层，从而制得涂布纸，所述面涂涂料包含颜料，所述颜料包括碳酸钙和瓷土，所述碳酸钙与瓷土的质量比为40-60∶60-40，所述瓷土的径厚比为15至40。本发明还提供一种采用如上所述的方法制得的涂布纸。

Description

涂布纸及其制造方法

技术领域

本发明涉及造纸技术，特别涉及一种具有较高松厚度的涂布纸及其制造方法。

背景技术

近年来，高松厚度纸的需求在不断增长。松厚度是指单位质量的纸张所占的体积，松厚度大小决定着纸张的透气度、吸收性、刚性及强度等性能。松厚度越高，代表纸张在相同厚度下质量轻。通过提高纸张的松厚度，可以不改变其页数的情况下减轻印刷品的质量，使其便于携带搬运。另外，对于松厚度较高的纸张，由于其在相同厚度下质量轻，可减少纸浆的使用量，减少运输纸张的能源消耗，从而在节约资源、保护环境方面具有较大的优势。现在对书籍用纸、印刷用纸等轻量化的需求特别强烈。

实现纸的高松厚、轻量化的方法之一是使用松厚剂。松厚剂通常为化学合成物如酰胺树脂，使用时，在纸浆中加入松厚剂加热，加热时松厚剂熔融，使纸浆纤维表面具有疏水性，由于纤维表面疏水，阻碍了纤维间的氢键结合，使得抄造制得的原纸纸层结构不紧密，纸的松厚度提高。然而，这种原纸表面粗糙度较大，直接影响所得涂布纸的表面印刷性能。

发明内容

因此，有必要提供一种具有较高松厚度和较小粗糙度的涂布纸及其制造方法。

一种涂布纸，包括原纸及覆盖所述原纸至少一表面的面涂层，所述原纸由混合纸浆抄造而成，所述混合纸浆包含质量百分含量为10%-30%的化机浆，所述面涂层通过在原纸上涂布面涂涂料形成，所述面涂涂料包含颜料，所述颜料包括碳酸钙和瓷土，所述碳酸钙与瓷土的质量比为40-60：60-40，所述瓷土的径厚比为15至40。

一种涂布纸制造方法，包括步骤：提供混合纸浆，所述混合纸浆包含质量百分含量为10%-30%的化机浆；抄造所述混合纸浆以制得原纸；以及在所述原纸的至少一个表面上涂布面涂涂料形成面涂层，从而制得涂布纸，所述面涂涂料包含颜料，所述颜料包括碳酸钙和瓷土，所述碳酸钙与瓷土的质量比为40-60：60-40，所述瓷土的径厚比为15至40。

本技术方案提供的涂布纸制造方法在混合纸浆中加入漂白化学热磨机械浆，可向所得的涂布纸提供较高的松厚度；并且，采用的造纸涂料的颜料中，碳酸钙与瓷土具有特定的比例，瓷土具有特定的径厚比，从而使得所得的涂布纸在具有较高松厚度的同时，具有较小的粗糙度，表现出良好的表面印刷性能。

附图说明

图1是本发明提供的涂布纸制造方法的流程图。

图2是本发明提供的涂布纸的结构示意图。

主要元件符号说明

涂布纸	10
		原纸	11
表面	111、112
		预涂层	121
面涂层	122
		涂布层	12

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明提供的涂布纸及其制造方法作进一步详细说明。

请一并参阅图1和图2，本发明提供一种涂布纸制造方法及制得的涂布纸。所述涂布纸制造方法包括以下步骤：

第一步，提供混合纸浆。

所述混合纸浆包含化机浆和化学浆。所述化机浆指的是漂白化学热磨机械浆（Bleached Chemical Thermal Mechanical Pulp, BCTMP）。所述化学浆指的是以化学方法离解植物纤维而得的纸浆。所述化机浆在在所述混合纸浆中的质量百分含量为10%-30%，优选为15%-30%。所述化学浆在所述混合纸浆中的质量百分含量为70%-90%。在本实施例中，所述化学浆包括漂白阔叶木硫酸盐浆（Leaf Bleached Kraft Pulp，LBKP）和漂白针叶木硫酸盐浆（Northern Bleached Kraft Pulp，NBKP）。所述漂白阔叶木硫酸盐浆在所述混合纸浆中的质量百分含量为60%-70%，所述漂白针叶木硫酸盐浆在所述混合纸浆中的质量百分含量为10%-30%。

当然，将上述漂白化学热磨机械浆、漂白阔叶木硫酸盐浆和漂白针叶木硫酸盐浆混合得到混合纸浆后，还可往所述混合纸浆内加入填料和化学添加剂。所述填料可为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的一种或几种的混合。所述化学添加剂可为淀粉、施胶剂、阳离子保留助剂、阴离子保留助剂、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素纳、荧光增白剂、染色剂、增强剂中的一种或几种的混合物。按质量计算，所述填料与所述混合纸浆的比例为8-14：100，所述化学添加剂与所述混合纸浆的比例为0.5-5：100。

第二步，将所述混合纸浆进行抄造制得原纸11。

可采用高车速夹网纸机，将所述混合纸浆抄造成原纸11。所述原纸11具有相对的两个表面111、112。

第三步，往所述原纸11的至少一个表面上涂布涂料，以形成涂布层12，从而得到涂布纸10。

在本实施例中，往所述原纸11的至少一个表面上涂布涂料包括在原纸11的两个表面111、112上涂布预涂涂料形成预涂层121的步骤以及在预涂层121表面涂布面涂涂料形成面涂层122的步骤。也就是说，所述原纸11的两个表面111、112上各有一层涂布层12，每层涂布层12均包括预涂层121和面涂层122。所述预涂涂料包含颜料、淀粉和胶乳。所述颜料、淀粉和胶乳的质量比为100：2-10：8-14。所述颜料包括碳酸钙和瓷土，所述碳酸钙在颜料中的质量百分含量为80%-100%。所述瓷土在颜料中的质量百分含量为0-20%。可以认为，碳酸钙和瓷土的质量比为80-100：20-0。所述碳酸钙中，粒径小于或等于2微米的粒子含量占65%。所述瓷土的径厚比为15至40，优选为25至35。

所述面涂涂料包含颜料、增粘剂和胶乳。所述颜料、增粘剂和胶乳的质量比为100：0.1-0.5：8-14。所述增粘剂可为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素纳、生物胶乳、合成保水剂等的一种或几种的混合物。所述颜料包括碳酸钙和瓷土，所述碳酸钙在颜料中的质量百分含量为40%-60%。所述瓷土在颜料中的质量百分含量为60%-40%。可以认为，碳酸钙和瓷土的质量比为40-60：60-40。所述碳酸钙中，粒径小于或等于2微米的粒子含量占95%。所述瓷土的径厚比为15至40，优选为30至40。

涂布涂料时，可采用涂布刮刀往所述原纸11上进行涂布。所述预涂涂料的涂布量为6至10克/平方米/面。所述面涂涂料的涂布量为6至14克/平方米/面。

当然，本领域技术人员可以理解，所述预涂涂料和面涂涂料均还可包含分散剂、消泡剂、耐水化剂、润滑剂等本领域习知的添加剂。

另外，往所述原纸11上涂布涂料之前，还可通过纸机内的涂布装置在所述原纸11待涂布涂料的表面形成表面施胶层，所述涂布层12形成于所述表面施胶层上。所述表面施胶层的施胶量为1-3克/平方米/面。

需要说明的是，所述表面施胶层及预涂层121并不是必要技术特征。也就是说，所述涂布纸10可以仅包括原纸11及面涂层122。

如图2所示，采用如上所述的方法制得的涂布纸10包括原纸11及覆盖所述原纸11相对两个表面111、112的涂布层12。所述涂布层12包括预涂层121和面涂层122。所述涂布纸10的松厚度控制在1.06cm3/g以上，粗糙度控制在4.0μm以下。本领域技术人员可以理解，所述涂布层12可仅覆盖所述原纸11的一个表面111或者112。当然，所述涂布纸10还可包括位于所述原纸11与涂布层12之间的表面施胶层。

本发明提供的涂布纸制造方法在混合纸浆中加入漂白化学热磨机械浆，可使得制得的涂布纸具有较高的松厚度；并且，采用的造纸涂料的颜料中，碳酸钙与瓷土具有特定的比例，瓷土具有特定的径厚比，从而使得所得的涂布纸在具有较高松厚度的同时，具有较小的粗糙度，表现出良好的表面印刷性能。

以下，将以多个具体实验组来说明上述涂布纸制造方法制得的涂布纸的性能。

如下表所示，在参照组1-2及实验组1-3中，首先配置不同的化学浆与化机浆的质量比制得混合纸浆并抄造成原纸。然后在原纸的两个表面上均涂布预涂涂料形成预涂层，预涂涂料的成分相同，颜料：淀粉：胶乳的质量比为100：4：9，颜料中碳酸钙与瓷土的质量比均为100：0。再然后，在预涂层表面涂布面涂涂料形成面涂层，面涂层中颜料：增粘剂：胶乳的质量比为100：0.5：12，颜料中碳酸钙与瓷土的质量比不同。获得涂布纸的性能如下表所示。

参数	参照组1	实验组1	实验组2	实验组3	参照组2
						原纸基重（g/m²）	92	92	92	92	92
原纸中化机浆在混合纸浆中的质量百分含量（%）	0	15	20	30	30
						预涂涂料的颜料中碳酸钙与瓷土的质量比	100:0	100:0	100:0	100:0	100:0
预涂涂料的颜料中瓷土径厚比	--	--	--	--	--
						预涂涂料的涂布量（g/m²）	8	8	8	8	8
面涂涂料的颜料中碳酸钙与瓷土的质量比	80:20	60:40	60:40	60:40	80:20
						面涂涂料的颜料中瓷土径厚比	15	30	30	30	15
面涂涂料的涂布量（g/m²）	9	9	9	9	9
						涂布纸基重（g/m²）	128	128	128	128	128
涂布纸松厚度（cm3/g）	0.95	1.06	1.08	1.10	1.10
						涂布纸粗糙度（μm）	2.4	3.1	3.2	3.5	4.1

以上数据中，松厚度指的是纸张厚度与基重的比值，是紧度的倒数，紧度的测量标准为ISO 534。粗糙度的测量标准为ISO 8791-4。另外需要说明的是，原纸及涂布纸中均含有一定量的例如5%以下的水分。

从上表可以看出，当用于抄造原纸的纸浆中不包含化机浆时，例如参照组1，制成的涂布纸的松厚度较差。当用于抄造原纸的混合纸浆中包含质量百分含量为15%-30%的化机浆，且面涂涂料的颜料中碳酸钙与瓷土的质量比为40-60：60-40时，例如实验组1-3，制得的涂布纸不单具有较好的松厚度，还具有较小的粗糙度。另外，即使用于抄造原纸的纸浆中包含化机浆，但是面涂涂料中碳酸钙与瓷土的质量比不在40-60：60-40范围内时，例如参照组2，制得的涂布纸虽然具有较好的松厚度，但是粗糙度较大。

请参考下表，在实验组4-7中，首先配置相同质量比的化学浆与化机浆制得混合纸浆并抄造成原纸。然后在原纸两个表面上均涂布预涂涂料形成预涂层，再在预涂层表面涂布面涂涂料形成面涂层。预涂涂料中颜料：淀粉：胶乳的质量比为100：4：9，颜料中碳酸钙与瓷土的质量比不同。面涂层中颜料：增粘剂：胶乳的质量比为100：0.5：12，且颜料中碳酸钙与瓷土的质量比均在40-60：60-40范围内。在实验组8中，首先配置质量比为100：20的化学浆与化机浆制得混合纸浆并抄造成原纸。然后在原纸的两个表面上涂布面涂涂料形成面涂层。面涂层中颜料：增粘剂：胶乳的质量比为100：0.5：12，且颜料中碳酸钙与瓷土的质量比在40-60：60-40范围内。实验组4-8获得涂布纸的性能如下表所示。

参数	实验组4	实验组5	实验组6	实验组7	实验组8
						原纸基重（g/m²）	92	92	92	92	78
原纸中化机浆在混合纸浆中的质量百分含量（%）	30	30	30	30	20
						预涂涂料中碳酸钙与瓷土的质量比	100:0	80:20	80:20	80:20	--
预涂涂料中瓷土径厚比	--	25	25	25	--
						预涂涂料的涂布量（g/m²）	8	8	8	8	--
面涂涂料中碳酸钙与瓷土的质量比	60:40	60:40	60:40	40:60	40:60
						面涂涂料中瓷土径厚比	40	30	40	40	40
面涂涂料的涂布量（g/m²）	9	9	9	9	12
						涂布纸基重（g/m²）	128	128	128	128	105
涂布纸松厚度（cm3/g）	1.10	1.10	1.10	1.10	1.12
						涂布纸粗糙度（μm）	3.3	3.3	3.1	2.9	3.3

从上表可以看出，当用于抄造原纸的混合纸浆中包含质量百分含量为20%-30%的化机浆，且面涂涂料中碳酸钙与瓷土的质量比为40-60：60-40内时，例如实验组4-8，不论是否涂布预涂层，制得的涂布纸不单具有较好的松厚度，还具有较小的粗糙度。特别地，当面涂涂料中瓷土含量较多时，例如实施例7，制得的涂布纸的粗糙度较小。另外，即使原纸基重较小，也不影响涂布纸的松厚度及粗糙度的性能，例如实验组8。

本领域技术人员可以理解，采用包含包含质量百分含量为15%-30%的化机浆的混合纸浆抄造成原纸，并涂布包含质量比为40-60：60-40的碳酸钙与瓷土的面涂涂料，其中瓷土的径厚比为15至40，可将制得的涂布纸的松厚度控制在1.06cm³/g以上，粗糙度控制在4.0μm以下。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1.一种涂布纸制造方法，包括步骤：

提供混合纸浆，所述混合纸浆包含质量百分含量为10%-30%的化机浆；

抄造所述混合纸浆以制得原纸；以及

在所述原纸的至少一个表面上涂布面涂涂料形成面涂层，从而制得涂布纸，所述面涂涂料包含颜料，所述颜料包括碳酸钙和瓷土，所述碳酸钙与瓷土的质量比为40-60：60-40，所述瓷土的径厚比为15至40。

2.如权利要求1所述的涂布纸制造方法，其特征在于，所述混合纸浆还包含漂白阔叶木硫酸盐浆和漂白针叶木硫酸盐浆，所述漂白阔叶木硫酸盐浆在混合纸浆中的质量百分含量为60%-70%，所述漂白针叶木硫酸盐浆在混合纸浆中的质量百分含量为10%-30%。

3.如权利要求1或2所述的涂布纸制造方法，其特征在于，所述化机浆在混合纸浆中的质量百分含量为15%-30%。

4.如权利要求1所述的涂布纸制造方法，其特征在于，所述面涂涂料中瓷土的径厚比为30至40。

5.如权利要求1所述的涂布纸制造方法，其特征在于，所述面涂涂料还包含增粘剂和胶乳，所述颜料、增粘剂和胶乳的质量比为100：0.1-1.5：8-14。

6.如权利要求1所述的涂布纸制造方法，其特征在于，所述面涂涂料的碳酸钙中，粒径小于或等于2微米的粒子含量占95%。

7.如权利要求1所述的涂布纸制造方法，其特征在于，所述面涂涂料的涂布量为6至14克/平方米/面。

8.如权利要求1所述的涂布纸制造方法，其特征在于，在原纸上形成面涂层之前，还在所述原纸上涂布预涂涂料形成预涂层，所述预涂层位于所述涂布层与原纸表面之间，所述预涂涂料包含颜料，所述颜料包括碳酸钙和瓷土，预涂涂料中碳酸钙和瓷土的质量比为80-100：20-0，预涂涂料中瓷土的径厚比为15至40。

9.如权利要求8所述的涂布纸制造方法，其特征在于，预涂涂料的碳酸钙中，粒径小于2微米的粒子含量占65%。

10.如权利要求8所述的涂布纸制造方法，其特征在于，所述预涂涂料的涂布量为6至10克/平方米/面。

11.如权利要求8所述的涂布纸制造方法，其特征在于，所述预涂涂料中瓷土的径厚比为25至35。

12.如权利要求8所述的涂布纸制造方法，其特征在于，所述预涂层还包含淀粉和胶乳，预涂层中颜料、淀粉和胶乳的质量比为100：2-10：8-14。

13.如权利要求1或8所述的涂布纸制造方法，其特征在于，在所述原纸上形成面涂层之前，在原纸表面形成表面施胶层，所述表面施胶层的施胶量为1至3克/平方米/面。

14.一种涂布纸，包括原纸及覆盖所述原纸至少一表面的面涂层，所述原纸由混合纸浆抄造而成，所述混合纸浆包含质量百分含量为10%-30%的化机浆，所述面涂层通过在原纸上涂布面涂涂料形成，所述面涂涂料包含颜料，所述颜料包括碳酸钙和瓷土，所述碳酸钙与瓷土的质量比为40-60：60-40，所述瓷土的径厚比为15至40。

15.如权利要求14所述的涂布纸，其特征在于，所述混合纸浆还包含漂白阔叶木硫酸盐浆和漂白针叶木硫酸盐浆，所述漂白阔叶木硫酸盐浆在混合纸浆中的质量百分含量为60%-70%，所述漂白针叶木硫酸盐浆在混合纸浆中的质量百分含量为10%-30%。

16.如权利要求14所述的涂布纸，其特征在于，所述面涂涂料中瓷土的径厚比为30至40。

17.如权利要求14所述的涂布纸，其特征在于，所述面涂涂料还包含增粘剂和胶乳，面涂涂料中颜料、增粘剂和胶乳的质量比为100：0.1-1.5：8-14。

18.如权利要求14所述的涂布纸，其特征在于，所述面涂层的碳酸钙中，粒径小于或等于2微米的粒子含量占95%。

19.如权利要求14所述的涂布纸，其特征在于，所述面涂涂料的涂布量为6至14克/平方米/面。

20.如权利要求14所述的涂布纸，其特征在于，所述涂布纸还包括位于面涂层与原纸之间的预涂层，所述预涂层通过在原纸上涂布预涂涂料形成，所述预涂涂料包含颜料，所述颜料包括碳酸钙和瓷土，预涂涂料中碳酸钙和瓷土的质量比为80-100：20-0，预涂层中瓷土的径厚比为15至40。

21.如权利要求20所述的涂布纸，其特征在于，预涂涂料的碳酸钙中，粒径小于或等于2微米的粒子含量占65%。

22.如权利要求20所述的涂布纸，其特征在于，所述预涂涂料的涂布量为6至10克/平方米/面。

23.如权利要求20所述的涂布纸，其特征在于，所述预涂涂料中瓷土的径厚比为25至35。

24.如权利要求20所述的涂布纸制造方法，其特征在于，所述预涂涂料还包含淀粉和胶乳，预涂层中颜料、淀粉和胶乳的质量比为100：2-10：8-14。

25.如权利要求14或20所述的涂布纸，其特征在于，所述涂布纸还包括位于原纸与面涂层之间的表面施胶层，所述表面施胶层的施胶量为1至3克/平方米/面。

26.如权利要求14至24任一项所述的涂布纸，其特征在于，所述混合纸浆由化学浆和化机浆组成，所述化机浆在混合纸浆中的质量百分含量为15%-30%。