CN103410048B

CN103410048B - 造纸涂料、使用该造纸涂料的涂布纸及其生产工艺

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Publication number: CN103410048B
Application number: CN201310369486.1A
Authority: CN
Inventors: 张明; 王红亮; 许立兵
Original assignee: Gold East Paper Jiangsu Co Ltd
Current assignee: Gold East Paper Jiangsu Co Ltd
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2033-08-22
Also published as: CN103410048A

Abstract

本发明涉及一种造纸涂料，其包括颜料、胶粘剂以及碳酸锆铵型耐水化剂，其中，所述胶粘剂主要包括对淀粉进行接枝改性得到的生物乳胶，所述胶粘剂的使用量为颜料使用量的7%～18%，所述碳酸锆铵型耐水化剂的使用量为颜料使用量的0.6%～1.5%。本发明还涉及使用上述造纸涂料的涂布纸及其生产工艺。本发明所提供的所述造纸涂料，其在使用过程中，能够保证所生产出来的涂布纸具有良好的表面强度、优异的光泽度及印刷光泽度、耐温性高，同时，在应用于印刷时，涂层的干燥能耗低、速度快、不易起泡、网点清晰、印品色泽鲜艳、印刷的适应性非常好，适用于各类高速轮转印刷。

Description

造纸涂料、使用该造纸涂料的涂布纸及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种造纸涂料、使用该造纸涂料的涂布纸及其生产工艺。

背景技术

轮转印刷作为一种连续高效的印刷方式，其在国内外的发展均非常迅速。作为轮转印刷的主要纸品主要有双胶纸、轻量涂布纸和铜版纸。

轮转印刷因印刷的速度快，要求纸张经印刷后须在极短的瞬间干燥，所以轮转印刷的烘干温度相对来说比较的高。因此要求轮转印刷的纸张必须要有较高的耐温性，否则纸张将容易起泡，影响印刷的质量及效率。

生物乳胶作为一种环保型胶粘剂，目前已越来越多的应用于涂料中。但生物乳胶取代胶乳后，会使涂层变得比较的封闭与亲水，从而降低铜版纸的耐温性及湿强，影响到后段的印刷质量及印刷效率。

发明内容

有鉴于此，提供一种能够解决上述问题的造纸涂料、使用该造纸涂料的涂布纸及其生产工艺实为必要。

一种造纸涂料，其包括颜料、胶粘剂以及碳酸锆铵型耐水化剂，其中，所述胶粘剂主要包括对淀粉进行接枝改性得到的生物乳胶，所述胶粘剂的使用量为颜料使用量的7％～18％，所述碳酸锆铵型耐水化剂的使用量为颜料使用量的1.4％～1.5％；在所述胶粘剂中，所述生物乳胶的含量占胶粘剂总质量的85％～100％；所述造纸涂料的总固含量大于等于66.0％，所述造纸涂料的布氏粘度范围为1300～1800cps。

一种涂布纸，其包括纸基体，所述纸基体具有两个相背的外表面，在所述纸基体的至少一个外表面上形成有由如上所述的造纸涂料形成的涂料层。

一种涂布纸生产工艺，其包括如下步骤：提供一纸基体，其具有两个相背的外表面；使用如上所述的造纸涂料在所述纸基体的至少一个外表面上形成涂料层；对涂布后的纸基体进行烘干；以及对烘干后的纸基体进行超级压光。

申请人在大量实验的基础上：(1)利用对淀粉进行接枝改性得到的生物乳胶作为造纸涂料中所使用的胶粘剂的主要组份；(2)使用碳酸锆铵型耐水化剂与上述胶粘剂进行配合；(3)同时控制胶粘剂与碳酸锆铵型耐水化剂的使用比例。通过上述三方面的调试控制所配制出来的造纸涂料，其在使用过程中，能够保证所生产出来的涂布纸具有良好的表面强度、优异的光泽度及印刷光泽度、耐温性高，同时，在应用于印刷时，涂层的干燥能耗低、速度快、不易起泡、网点清晰、印品色泽鲜艳、印刷的适应性非常好，适用于各类高速轮转印刷。

具体实施方式

本发明实施方式所提供的造纸涂料，其包括颜料、胶粘剂以及碳酸锆铵型耐水化剂，其中，所述胶粘剂的使用量为颜料使用量的7％～18％，所述胶粘剂主要包括对淀粉进行接枝改性得到的生物乳胶，所述碳酸锆铵型耐水化剂的使用量为颜料使用量的0.6％～1.5％。

在上述造纸涂料中，制备所述生物乳胶的淀粉可以是原淀粉、氧化淀粉、阳离子淀粉、羟基乙基醚淀粉或尿素磷酸酯化淀粉中的一种或者几种。

进一步的，在上述造纸涂料中，所述胶粘剂进一步包括乳胶，所述乳胶可以是苯乙烯-丁二烯胶乳、羧基丁苯胶乳、羧基丁氰胶乳、苯乙烯-丙烯酸乳胶或乙烯-乙酸乙烯酯胶乳中的一种或者几种。

优选的，在所述胶粘剂中，所述生物乳胶的含量占胶粘剂总质量的85％～100％。

进一步的，在所述胶粘剂中，所述生物乳胶的含量占胶粘剂总质量的90％～100％。

更进一步的，在所述胶粘剂中，所述生物乳胶占胶粘剂总质量的95％～100％。

在上述造纸涂料中，所述颜料可选自碳酸钙、高岭土、白土、氢氧化铝、二氧化钛、滑石粉中的一种或几种。从流动性及涂布成本方面考量，优选重质碳酸钙与轻质碳酸钙作为所述颜料的主要组份。

在重质碳酸钙与轻质碳酸钙作为所述颜料的主要组份的情况下，优选的，轻质碳酸钙占颜料总质量的5％～50％，进一步的，轻质碳酸钙占颜料总质量的10％～40％，更进一步的，轻质碳酸钙占颜料总质量的15％～30％。

进一步的，在上述造纸涂料中，所述碳酸锆铵型耐水化剂的使用量为颜料使用量的0.6％～1.3％。

更进一步的，在上述造纸涂料中，所述碳酸锆铵型耐水化剂的使用量为颜料使用量的0.6％～1.1％。

为了达到较优的表面强度，更佳的印刷效果及效率，优选的，本发明所提供的上述造纸涂料的总固含量为66.0％以上，进一步的为67.0％以上，更进一步的为68.0％以上。

可以理解的，在本发明所提供的上述造纸涂料中，根据不同的需要，还可以使用分散剂、润滑剂、增粘剂、保水剂、染料、荧光增白剂等在造纸涂料中所常用的各种助剂。

同时，为了保证本发明所提供的上述造纸涂料具有优异的性能，所述造纸涂料的布氏粘度优选为1300～1800cps，进一步的，所述造纸涂料的布氏粘度为1300～1700cps，更进一步的，所述造纸涂料的布氏粘度为1300～1600cps。

本发明实施方式还提供了一种使用上述造纸涂料的涂布纸，其包括纸基体，在所述纸基体的至少一个外表面上形成有由上述造纸涂料形成的涂料层。

本发明实施方式还提供了上述涂布纸的生产工艺，其包括如下步骤：

S1，提供一纸基体，其具有两个相背的外表面；

S2，利用上述造纸涂料在所述纸基体的至少一个外表面上形成涂料层；

在本实施方式中，对所述纸基体进行的涂布为两面涂布，也即，在所述纸基体的两个相背的外表面上均形成有所述涂料层。

在本实施方式中，采用机外刮刀涂布的方式将所述造纸涂料形成在所述纸基体的外表面上的。

在本实施方式中，优选的，对所述纸基体进行涂布的涂布量为7～18g/㎡㎡，进一步的为7～16g/㎡，更进一步的为7～14g/㎡。

可以理解的，在对所述纸基体进行涂布的过程中，根据不同的工艺设计，对所述纸基体每一面的涂布次数可以是一次、两次或者多次。

需要说明的是，在本发明所提供的所述造纸涂料的配比范围内，在多所述纸基体进行多次涂布时，每一次涂布所使用的造纸涂料的配比可以相同，也可以不同。

可以理解的，为了保证涂布的质量，在利用上述造纸涂料在所述纸基体的至少一个外表面上形成涂料层之前，还包括对所述纸基体进行压光的步骤。

S3，对涂布后的纸基体进行烘干；

优选的，在烘干后，所述涂布纸的水分含量在3.5％～5.0％，进一步的为3.5％～4.5％，更进一步的为3.5％～4.0％。

可以理解的，在本发明中，在对涂布后的纸基体进行烘干过程中，对所述涂布纸的水分含量的控制范围并不一定局限于上述范围，根据现场的实际情况，还可对上述范围进行调整。

S4，对烘干后的纸基体进行超级压光。

下面通过具体的实施例对本发明作进一步的描述。

在先说明，在下述实施例中，所使用的颜料的质量份数均为100份，其它组分的使用份数均以颜料的使用量为基准。

实施例1：

采用预涂及面涂的方式对纸基体进行两次涂布来生产涂布纸，其中，在本发明所提供的造纸涂料的组成及配比范围内，预涂所使用的造纸涂料与面图所使用的造纸涂料不同，具体的：

预涂涂料的组成及配比为：95％重质碳酸钙(粒径小于等于2um的含量为65％左右)，5％轻质碳酸钙(粒径小于等于2um的含量为99％以上)，胶乳的添加量为2份，生物乳胶为12份，碳酸锆铵型耐水化剂为0.6份，分散剂0.15份，消泡剂0.10份，润滑剂0.20份，CMC为0.30份，涂料固含67％，布氏粘度为1300cps；

面涂涂料的组成及配比为：90％重质碳酸钙(粒径小于等于2um的含量为98％以上)，10％轻质碳酸钙(粒径小于等于2um的含量为99％以上)，胶乳的添加量为1份，生物乳胶为9份，碳酸锆铵型耐水化剂为0.8份，分散剂0.18份，消泡剂0.10份，润滑剂0.40份，CMC为0.10份，涂料固含69％，布氏粘度为1500cps；

涂布方式：采用机外刮刀涂布，每面涂布两次，即先在纸基体的两个相背的外表面上各涂布预涂涂料一次，再在纸张的经过预涂的两个相背的外表面上各涂布面涂涂料一次；

涂布量：每道预涂的涂布量为7克/平方米，每道面涂的涂布量为9克/平方米；

对涂布后的纸基体进行烘干过程中的水分控制量：4.5％；

将烘干后的纸基体进行超级压光，测试得到的涂布纸的各项性能参数如表1所示。

表1

实施例2：

预涂涂料的组成及配比为：80％重质碳酸钙(粒径小于等于2um的含量为65％左右)，20％轻质碳酸钙(粒径小于等于2um的含量为99％以上)，胶乳的添加量为1.5份，生物乳胶为13份，碳酸锆铵型耐水化剂为0.80份，分散剂0.15份，消泡剂0.10份，润滑剂0.20份，CMC为0.30份，涂料固含68％，布氏粘度为1400cps；

面涂涂料的组成及配比为：60％重质碳酸钙(粒径小于等于2um的含量为98％以上)，20％轻质碳酸钙(粒径小于等于2um的含量为99％以上)，20％瓷土(粒径小于等于2um的含量为99％以上)，胶乳的添加量为1份，生物乳胶为14份，碳酸锆铵型耐水化剂为1.0份，分散剂0.15份，消泡剂0.10份，润滑剂0.60份，CMC为0.12份，涂料固含68％，布氏粘度为1500cps；

涂布量：每道预涂的涂布量为12克/平方米，每道面涂的涂布量为12克/平方米；

对涂布后的纸基体进行烘干过程中的水分控制量：4.0％；

将烘干后的纸基体进行超级压光，测试得到的涂布纸的各项性能参数如表2所示。

表2

实施例3：

对纸基体进行双面涂布，每面涂布一次，每面采用的涂料的组成及配比相同，具体的：

涂料组成及配比为：40％重质碳酸钙(粒径小于等于2um的含量为98％以上)，30％轻质碳酸钙(粒径小于等于2um的含量为99％以上)，30％瓷土(粒径小于等于2um的含量为99％以上)，生物乳胶为16份，碳酸锆铵型耐水化剂为1.4份，分散剂0.15份，消泡剂0.10份，润滑剂0.60份，CMC为0.15份，涂料固含67％，布氏粘度为1800cps.

涂布方式：采用机外刮刀涂布，每面涂布一次；

涂布量：每面的涂布量为14克/平方米；

对涂布后的纸基体进行烘干过程中的水分控制量：5.0％；

将烘干后的纸基体进行超级压光，测试得到的涂布纸的各项性能参数如表3所示。

表3

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。故，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims

1.一种应用于轮转印刷的造纸涂料，其特征在于：所述轮转印刷造纸涂料包括颜料、胶粘剂以及碳酸锆铵型耐水化剂，其中，所述胶粘剂主要包括对淀粉进行接枝改性得到的生物乳胶，所述胶粘剂的使用量为颜料使用量的7％～18％，所述碳酸锆铵型耐水化剂的使用量为颜料使用量的1.4％～1.5％；在所述胶粘剂中，所述生物乳胶的含量占胶粘剂总质量的85％～100％；所述造纸涂料的总固含量大于等于66.0％，所述造纸涂料的布氏粘度范围为1300～1800cps。

2.如权利要求1所述的应用于轮转印刷的造纸涂料，其特征在于：所述淀粉选自原淀粉、氧化淀粉、阳离子淀粉、羟基乙基醚淀粉或尿素磷酸酯化淀粉中的一种或者几种。

3.如权利要求1所述的应用于轮转印刷的造纸涂料，其特征在于：所述胶粘剂进一步包括乳胶，所述乳胶选自苯乙烯-丁二烯胶乳、羧基丁苯胶乳、羧基丁氰胶乳、苯乙烯-丙烯酸乳胶或乙烯-乙酸乙烯酯胶乳中的一种或者几种。

4.如权利要求1所述的应用于轮转印刷的造纸涂料，其特征在于：所述颜料选自碳酸钙、高岭土、白土、氢氧化铝、二氧化钛、滑石粉中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的应用于轮转印刷的造纸涂料，其特征在于：所述颜料主要由重质碳酸钙与轻质碳酸钙组成。

6.如权利要求5所述的应用于轮转印刷的造纸涂料，其特征在于：在所述颜料中，轻质碳酸钙占颜料总质量的5％～50％。

7.如权利要求5所述的应用于轮转印刷的造纸涂料，其特征在于：在所述颜料中，轻质碳酸钙占颜料总质量的15％～30％。

8.一种涂布纸，其包括纸基体，所述纸基体具有两个相背的外表面，其特征在于：在所述纸基体的至少一个外表面上形成有由如权利要求1～7任一项所述的应用于轮转印刷的造纸涂料形成的涂料层。

9.一种涂布纸生产工艺，其包括如下步骤：

提供一纸基体，其具有两个相背的外表面；

使用如权利要求1～7任一项所述的应用于轮转印刷的造纸涂料在所述纸基体的至少一个外表面上形成涂料层；

对涂布后的纸基体进行烘干；以及

对烘干后的纸基体进行超级压光。

10.如权利要求9所述的涂布纸生产工艺，其特征在于：如权利要求1～7任一项所述的造纸涂料在所述纸基体上的涂布量为7～18g/㎡。

11.如权利要求9所述的涂布纸生产工艺，其特征在于：烘干后的纸基体的水分含量范围为3.5％～5.0％。