CN102899960B - 一种合成硅酸钙加填胶版印刷纸的表面处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种合成硅酸钙加填胶版印刷纸的表面处理方法，包括：使用至少包含成膜性高分子化合物和表面施胶淀粉的施胶液对抄造得到的合成硅酸钙加填胶版印刷纸页进行表面施胶。本发明通过使用抗水性能较好的复合施胶剂对纸张进行表面处理则可有效解决纸张施胶度低及吸收性强的问题，使合成硅酸钙加填胶版印刷纸具有较高的表面强度和适宜的油墨吸收性。

Description

一种合成硅酸钙加填胶版印刷纸的表面处理方法

技术领域

本发明涉及一种合成硅酸钙加填胶版印刷纸的表面处理方法，属于造纸领域。

背景技术

胶版印刷纸简称胶印纸，定量一般为60～150g/m²，是一种适于胶版印刷的高级纸张，要求纸面洁白、平滑、无杂质，具有良好的表面强度，适宜的油墨吸收性和形态稳定性。所以，在胶印纸制造中对于填料的选择和使用有比较高的要求。

随着电力和能源行业的发展，带动了周边领域的研发。尤其是随着大型电厂的建设和使用，电厂排放粉煤灰等废弃物的综合利用技术也在不断开发。例如，通过粉煤灰提取氧化硅技术制备得到的合成硅酸钙，

本发明采用的是一种呈聚集体的蓬松多孔结构性材料。这种合成硅酸钙具有白度高、堆积密度小、轻质、吸油值高、颗粒比表面积大、孔隙率高和沉降体积大等特点，已经被作为一种新型的造纸填料应用。将我国大型电厂排出的粉煤灰通过非晶态氧化硅提取工艺转化成具有结构性特征的硅酸钙无机填料用于造纸，不仅充分利用了粉煤灰固体废弃物，降低环境污染，而且可为企业带来经济效益。

利用合成硅酸钙作为造纸填料，由于合成硅酸钙本身多孔性及高孔隙率的特点，相比于通常使用的填料，例如碳酸钙填料，纸张的性质会受到相应的影响，例如，采用合成硅酸钙加填生产的胶版印刷纸会存在纸张表面吸水量（Cobb吸水值）高、表面强度低、容易掉毛掉粉以及油墨吸收性高等问题，而油墨吸收性偏高是导致印刷时产生透印的原因之一。

一般来说，采用表面处理方式可以降低纸张Cobb吸水值、改善纸张油墨吸收性，提高纸张表面强度，进而改善纸张印刷质量，但是由于合成硅酸钙的多孔性及高空隙率特性，导致其作为无机填料加填的胶版印刷纸疏松多孔、吸收性强，采用一般的表面施胶方法（如通常采用的表面施胶淀粉）也很难达到降低纸张Cobb吸水值和油墨吸收性的目的。因此，为改善产品质量，有必要开发一种适于合成硅酸钙加填胶版印刷纸的表面处理方法，以此来改善合成硅酸钙加填胶版印刷纸存在的Cobb吸水值高、油墨吸收性强以及表面强度低的问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种合成硅酸钙加填胶版印刷纸的表面处理方法，针对合成硅酸钙加填胶版印刷纸疏松多孔、吸收性强以及表面强度低等问题，选择有效的施胶液组成，使合成硅酸钙加填胶版印刷纸具有较高的表面强度和适宜的油墨吸收性。

为实现所述目的，本发明提供了一种合成硅酸钙加填胶版印刷纸的表面处理方法，包括：使用至少包含成膜性高分子聚合物和表面施胶淀粉的施胶液对抄造得到的合成硅酸钙加填胶版印刷纸页进行表面施胶。

本发明根据合成硅酸钙填料的具体性质，在胶印纸的制造中采用了至少包含成膜性高分子聚合物和表面施胶淀粉的复合施胶剂进行纸张的表面施胶处理，以满足胶印纸的相关标准。

根据本发明的方案，所述施胶液还可以包括疏水性化合物，优选包括AKD、丙烯酸酯、蜡乳液或苯丙乳液中的一种或任一组合，也可以选择同时具有抗水抗油功能的材料。AKD（烷基烯酮二聚物）作为造纸行业常用的中性施胶剂，一般是在上网前加入调浆箱、高位箱等，本发明则发现在表面施胶液中使用适量的AKD，能够显著改善合成硅酸钙加填胶印纸的各项指标。

根据本发明的实施方案，所述施胶液中，可以控制成膜性高分子聚合物与表面施胶淀粉的质量比为5-70：25-90，优选所述质量比为10-45：50-85。进一步地，所述施胶液组成可以包括：成膜性高分子聚合物5～70%，表面施胶淀粉25～90%，疏水性化合物0.1～5％，优选的施胶液组成可以包括：成膜性高分子化合物10-45%，表面施胶淀粉50-85%，疏水性化合物0.1-7％。

本发明的实施方案中，所述成膜性高分子化合物可以选自聚乙烯醇、聚氨酯和丁苯胶乳等具有较高成膜性聚合物材料中的一种或任一组合。均可以根据需要选择合适规格的材料，例如可以选择具有适当聚合度和醇解度的聚乙烯醇化合物：PVA1788、PVA1799或PVA0588等。

作为施胶液的组成之一，本发明所使用的表面施胶淀粉是造纸领域常用和公知的材料，本发明没有特别限定，例如行业内常用的氧化淀粉、热或热化学转化淀粉、酸改性淀粉、酶转化淀粉、乙酰化淀粉、羟烷基(丙基或乙基)淀粉、阴离子型双变性淀粉、阳离子淀粉、接枝共聚型淀粉、两性淀粉、辛烯基丁二酸酯淀粉等。

根据本发明的方法，采用上述表面施胶液，配制成适当浓度的水溶液，借助常规的表面施胶设备即可实现对合成硅酸钙加填的胶印纸的表面施胶处理。在具体实施方案中，所述表面施胶液可以为浓度2～15%的施胶液水溶液，且表面施胶量在0.5～5g/m²。

本发明所称合成硅酸钙加填胶版印刷纸，是指以合成硅酸钙为部分或全部填料制成的胶印纸，相关的造纸工艺（包括纤维浆和填料的处理，以及上网抄造成纸页等工艺）均可按照目前已经公开的方法实施。作为无机填料的合成硅酸钙可以是商购化学材料，也可以利用各种公知方法自行制备，而更有利的是来自电厂排放的粉煤灰，即，以电厂排放粉煤灰为原料，通过非晶态氧化硅提取等工艺转化成所述具有结构性特征的合成硅酸钙，其具体制备方法参考申请号为200810112618.1，发明名称为“一种利用高铝粉煤灰制备硅酸钙微粉的方法”的专利申请。利用来自粉煤灰加工过程的合成硅酸钙作为造纸用无机填料，不仅实现了粉煤灰废弃物的综合利用，降低因粉煤灰排放产生的环境污染，而且由于粉煤灰的再利用，降低了造纸的生产成本，提升企业的经济效益。

前面已经说明，由于合成硅酸钙本身的特性，对于胶版印刷纸加填而言，会导致纸张施胶度的下降、Cobb吸水值以及吸油值偏高的问题。实际生产的情况表明，采用常规单一淀粉类施胶剂难以提升纸张的施胶度，降低纸张吸收性，而本发明通过使用抗水性能较好的复合施胶剂对纸张进行表面处理则可有效解决纸张施胶度低及吸收性强的问题。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进行具体说明，以使阅读者能更详细和准确地了解本发明的实施方案和有益效果，而不对本发明技术方案和保护实施构成任何限定。

实施例1

表面施胶液组成：70%的表面施胶淀粉，30%的聚乙烯醇（PVA1788），将其制成表面施胶液固含量为7%的水溶液。借助表面施胶机将该施胶液施涂在合成硅酸钙加填胶版印刷纸的纸页表面，控制表面施胶量为1.5g/m²。施胶纸张经干燥后进行压光处理，得到成品胶版印刷纸。

经上述表面处理前后，该胶版印刷纸的性能如表1所示。

表1

实施例2

表面施胶液组成：70%的表面施胶淀粉，28%的聚乙烯醇（PVA1799）以及2%的AKD，将各组成用水配制成表面施胶液固含量为10%的水溶液。借助表面施胶机将该施胶液施涂在合成硅酸钙加填胶版印刷纸的纸页表面，控制表面施胶量为2.0g/m²。施胶纸张经干燥后进行压光处理，得到成品胶版印刷纸。

表面处理前后胶版印刷纸性能如表2所示。

表2

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种合成硅酸钙加填胶版印刷纸的表面处理方法，包括：使用至少包含成膜性高分子化合物、表面施胶淀粉和疏水性化合物的施胶液对抄造得到的合成硅酸钙加填胶版印刷纸页进行表面施胶；

其中，所述施胶液按照重量百分含量包括如下组分：成膜性高分子化合物5～70％，表面施胶淀粉25～90％，疏水性化合物0.1～5％；

所述施胶液为固含量2～15％的施胶液水溶液，且表面施胶量在0.5～5g/m²；

所述成膜性高分子化合物包括聚乙烯醇、聚氨酯和丁苯胶乳中的一种或其组合；

所述疏水性化合物包括AKD、丙烯酸酯、蜡乳液或苯丙乳液中的一种或其组合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述施胶液按照重量百分含量包括如下组分：成膜性高分子化合物10-45％，表面施胶淀粉50-85％，疏水性化合物0.1-7％。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述施胶液中，成膜性高分子聚合物与表面施胶淀粉的质量比为5-70：25-90。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述施胶液中，成膜性高分子聚合物与表面施胶淀粉的质量比为10-45：50-85。