CN103608291B - 用于超级压光纸改善的适印性的pcc填料组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及将细沉淀碳酸钙(PCC)填料与较大PCC掺混的方法，所得掺混物单独使用或与研磨碳酸盐、粘土或其它填料一起使用，导致由于超级压光纸孔隙率的降低而改善了孔隙率，从而赋予改善的胶印适印性。细PCC可以是超细PCC填料，其随后与包括但不限于颜料的其它填料掺混。与细PCC掺混的这些填料包括商业和试验PCC和商业粘土。超细PCC具有小离散颗粒的聚集物。本发明中所用的超细PCC具有通过BET气体吸附测量的约20m2/g的比表面积。如Sedigraph所测量的，这些聚集物的平均尺寸为0.4-1.1微米。

Description

用于超级压光纸改善的适印性的PCC填料组合物
本申请要求享有2011年4月6日提交的名为“用于超级压光纸改善的适印性的PCC填料组合物”的在先提交的美国临时申请61/472,455的权益，其说明书的全部内容通过引用而并入本文。本申请还要求享有2011年4月6日提交的名为“用于超级压光纸改善的适印性的PCC填料组合物”的在先提交的美国临时申请61/472,512的权益，其说明书的全部内容通过引用而并入本文。
技术领域
本发明一般地涉及用于改善填充的磨木浆超级压光纸的适印性的方法。
背景技术
超级压光(SC)纸通常被用在各种不贵的彩色印刷媒介中，它们中的大多数经常被用作报纸的广告插页。压光是一种将纸张在两个滚筒之间压制以赋予光滑表面的工艺。术语SC是指压力足够高，从而不仅使纸光滑而且还对其进行光泽修饰，使其适合于这种印刷应用。
与大多数纸张等级相比，超级压光纸通常含有高百分比的矿物填料，可多达40％重量或更高。这种做法一般是出于经济原因，也是为了提供对于印刷来说最佳的表面。水合高岭土由成簇的板状结构构成，在进行该压光之后趋向于分裂成更为离散的结构，这提供了良好的印刷承印物。
沉淀碳酸钙(PCC)是一种合成颜料，其是众所周知的，并且被用于造纸工业，典型地呈现球状、非片状结构。PCC由于其所赋予的高白度(whiteness)和白度(brightness)而常被用在加填料纸中。但是，由于其球状的形状，PCC常常增加纸张的孔隙率。多孔纸通常不像无孔纸那样便于印刷，这与多孔纸吸收用于将油墨运送到纸表面的液体连结料(vehicles)有关。但是，纸的这种多孔性有助于散射入射光，因而有助于所希望的性能如不透明度和白度。
对于SC纸优选的印刷工艺是胶印。胶印机的基本印刷单元包括三个或有时更多个滚筒：固定有印版的印版滚筒、固定有胶印橡皮布的橡皮滚筒、以及压印滚筒，其运送纸经过印刷单元并且提供硬背衬，通过对其抵靠，橡皮布可在纸上印出图像。许多印刷机还包括一定数目的递纸滚筒，其可运送纸到另外的印刷单元如多色印刷机或者到排纸台。
滚筒的布置可根据印刷机而变化，只要合适的滚筒彼此相邻即可。印版滚筒典型地是最上面的滚筒，并且与着墨和润版形式的辊接触。印版包括由输墨系统着墨的正读图像。当印版滚筒转动时，其与在其下方的橡皮滚筒接触。橡皮滚筒可从印版滚筒退离，以方便印版的移除和调整。印版的着墨图像区域将图像转移到橡皮布上，图像现在是反读的。纸或其它承印物由给纸系统运送到压印滚筒，并且被传送经过橡皮和压印滚筒之间的压印线。在那里，橡皮布将图像转移到承印物上。如果印刷机是单色印刷机，则该承印物然后被转移到递纸滚筒，或者，如果印刷机是多色印刷机，则该承印物然后被转移到将其送到其它印刷单元的一系列递纸滚筒。
在胶印机室内印刷加填料SC纸时可遇到的最常见问题当中，包括有堆积(piling)和起毛(picking)，而且PCC加填料纸往往比粘土加填料纸更容易出现这些问题。
堆积是一种印刷问题，其特征是在印版或橡皮布上(在图像区域或非图像区域中)累积被称作纤毛斑的纸纤维、少许分离的涂覆颗粒或者其它碎屑如脱皮物(pickouts)。除了基本表面碎屑之外，堆积还可由各种原因引起，例如使用解决纸的抗起毛性的较粘油墨，改变橡皮布的表面粘附性或者增加橡皮布的滑动，印刷机的润版系统的化学组成与纸的化学组成反应，以及在给纸过程中施加到纸上的各种应力。堆积可根据材料的特性以各种方式分类。堆积不仅影响印刷质量，还会提高印版或橡皮布的磨损率。
术语堆积还指在印版或橡皮布上累积干油墨颗粒。堆墨(inkpiling)通常由不足粘度的油墨连结料或不足量的连接料引起，这阻碍了利用该连结料将颜料向承印物的转移，而是留在了印版或橡皮布上。在一些情况下，过度吸收性的承印物会将连结料吸走而离开颜料，而在印刷机上留下颜料堆积在印版或橡皮布上。在归咎于纸的情况下，唯一的解决方案在于使用不同的纸。在油墨连结料不足的情况下，如果没有时间进行油墨再配制，则添加体胶可以减轻该问题。堆墨也被称为结块(caking)。
堆积还指可在凹版印刷中使用的压印辊或其它辊上积聚的干的油墨颗粒。
起毛是指在传墨过程中由粘性油墨的力引起的纸表面的破裂或其它变形，从而将纸的层分离，在纸中形成泡状突起，或者除去部分的纸涂层。当油墨膜的力超过纸的抗起毛性或表面强度时出现起毛。有两种形式的起毛：当不存在水时出现干起毛；湿起毛是由于印刷前暴露于湿气导致抗起毛性下降而引起的。撕裂是起毛的一种极端方式，其撕掉纸表面，在印品上留下脱层的部分，并且剥离是大面积的纸表面的撕裂，其然后粘到橡皮布上。从纸表面揭掉的小颗粒被称作脱皮物。起毛也被称作掉粉(plucking)。
起毛还描述了凹版印刷的类似问题，其中承印物的印点(bits)被转移到压印辊或其它辊上。
术语起毛还指多色柔性版印刷中出现的印刷问题，其中连续颜色的印版去除了之前印刷颜色的印点，这通常由于在仍然湿的油墨上印刷引起。柔性版起毛可通过确保先前留下的颜色具有最快速的干燥时间而减轻。
附图说明
图1是显示PCC和粘土充填的SC纸的孔隙率的图；
图2是显示未压光纸的孔隙率的图表，该未压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土；
图3是显示超级压光纸的孔隙率的图表，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土；
图4是显示超级压光纸在相同80％白度水平下的不透明度的图表，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土；
图5是显示使用蒸馏水在0.3秒使用动态渗透分析仪(PDA)测量的超级压光纸的孔隙率的图表，其中高强度表示进入纸的较低的液体吸收速度，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土；
图6是显示使用润版液在0.3秒使用动态渗透分析仪测量的超级压光纸的孔隙率的图表，其中高强度表示进入纸的较低的液体吸收速度，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土；
图7是显示超级压光纸的孔隙率的图表，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC和粘土的掺混物；
图8是显示超级压光纸在特定波长下的白度的图表，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC和粘土的掺混物；
图9是显示超级压光纸的不透明度的图表，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC和粘土的掺混物；
图10是显示超级压光纸的孔隙率的图表，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土的掺混物；
图11是显示超级压光纸的纸表面的帕克印刷表面(PPS)光滑度的图表，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土的掺混物；
图12是显示超级压光纸的超级压光(SC光泽顶侧)或光反射率的图表，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土的掺混物；
图13是显示超级压光纸的超级压光密度的图表，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土的掺混物；
图14是显示超级压光纸的使用水的孔隙率的图表，其中单位是％反射比，相对于在引入液体之前取100％反射比为标准，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土的掺混物；
图15是显示超级压光纸的使用润版液的孔隙率的图表，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土的掺混物；
图16是显示超级压光纸的使用润版液的孔隙率的图表，该超级压光纸各自具有26％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土的掺混物；
图17是显示超级压光纸的使用新润版液的孔隙率的图表，该超级压光纸各自具有30％重量总填料含量的具体指明的PCC填料和粘土的掺混物。
发明内容
特种矿石公司(SpecialtyMineralsInc.)研究了与PCC-充填的SC纸相关的堆积和起毛的问题。特别是在含粘土的纸张与含PCC的纸的多孔结构之间具有显著差别。这在图1中示出，使用水银(Hg)测孔法来测量。
显然，在相同的孔尺寸范围上，包含PCC的纸的孔结构相当不同于粘土充填的纸张。
表1显示了通过各种方法对八种(8)商业纸测量的孔隙率以及所获得的相对堆积结果。
表1.商业纸的孔隙率以及相对堆积分级
*越低越具有吸收性
尽管堆积的确切机理仍是未知的，但据认为优先由PCC赋予的在该直径范围内孔对油墨连结料的吸收导致提高的油墨粘性，这导致堆积和起毛。表中的数据表明需要控制加填料纸的孔隙率而不有害地影响由PCC所赋予的光学性能。
由于填料粘土的使用总是导致磨木浆SC纸良好的适印性，因此已经进行了众多努力来合成与粘土具有类似板状(platy)结构的PCC。现在，已经令人惊奇地发现，通过将细的非板状PCC与较大的非板状PCC掺混，观察到用这种掺混物充填的SC磨木浆纸的孔隙率与PCC/粘土掺混物的孔隙率相似并且适印性得到改善。纸的光学和机械性能如白度、光泽度和平滑度类似地得以保持或改善。在手抄纸中，在掺混物中超细PCC(ULTRAFINEPCC)的使用已经导致了较低的孔隙率和良好的光学特性。超细PCC是一种由特种矿石公司生产和销售的产品。超细PCC由小的离散颗粒的聚集物构成。如MicromeriticsSedigraph5100测量的，这些聚集物的平均尺寸为0.4-1.1微米。超细PCC具有由BET气体吸附测量的大约20m2/g的比表面积。
本发明包括掺混超细PCC与其它填料的方法，所述其它填料包括但不限于颜料。这些填料包括与研磨碳酸盐、商业粘土或其它填料结合使用的或者单独使用的商业PCC的掺混物。
考虑到以上提到的观察(球状类型的非板状PCC倾向于提高超级压光纸的孔隙率)，已经进行了研究来确定哪种非板状PCC类型提供最象粘土的吸收性能。
下表2给出了在30％重量填料含量下对于图2所示未压光纸的孔隙率以及对于图3所示超级压光纸的孔隙率测试的八种填料或颜料的性能。
表2
＊通过SEM测量
如图4所看到的，测试了具有30％重量总填料含量的以上所列每种填料的超级压光纸的不透明度。
另外，另一种孔隙率测量，即Emtec的动态渗透分析仪PDAC02如图5中所示使用蒸馏水在0.3秒测试样品强度，并且如图6中所示使用润版液在0.3秒测试PDA强度。
总之应当注意，超级压光纸中的两种超细PCC样品即样品3和4导致通过透气性测试和液体吸收测试测量的具有这两种填料的超级压光纸的孔隙率显著降低。但是关注到利用超细PCC颜料之任一作为单独的填料充填的超级压光纸的不透明度下降。还注意到，纳米PCC在降低液体吸收速度方面表现良好，但保留性(即使是在手抄纸成型器中)是非常低的。
如在表3A和3B中所示，使用在表中所示的填料颜料进行采用填料掺混物的试验。试验用纸的克重是大约57克/平方米纸，其中80％的纸浆是Myllykoski的加压磨木浆并且20％是Sunila软木浆。在造纸的过程中提供每吨0.3千克等效量的助留剂。填料掺混物的两种组分以表3A和表3B中所示百分数的标称比例提供。填料掺混物在纸中以针对每个样品给出的重量百分数填料含量提供。例如，对于样品1，填料掺混物以标称或所希望的30％重量提供。对于填料掺混物样品1a，填料掺混物以纸的标称26％重量提供。
如在表IV-I中所示，在纸中提供的和超细PCC填料掺混物的填料掺混物样品1a的实际重量百分数是纸的26.9％重量。
表3A
表3B
尽管对于样品1a来说目标或所希望填料掺混物的重量百分数是26％重量，但在纸中提供的填料掺混物样品1a的实际重量百分数是纸的26.9％重量，就如表4-I中所示出的。
表4-I
未压光和超细PCC-60/40
表4-II
未压光-和高表面积超细PCC-60/40
表4-III
未压光-和包覆型粘土，60/40
表4-IV
未压光-和Capim型粘土，60/40
表4-V
未压光和薄板板状PCC，60/40
表4-VI
未压光和高纵横比文石PCC，60/40
表4-VII
未压光-高纵横比文石PCC，100％
在表3A和3B中所列的填料掺混物在动态纸页成型器(DSF)中以纸的30％重量标称含量形成手抄纸。高纵横比文石PCC的填料掺混物样品7、7a和7b在技术上并非两种或更多种填料的掺混物，但出于比较的目的它们被包括在表4-VII和5-VII和图8-16所示的填料掺混物研究中。
如在图7中所示，手抄纸的未压光孔隙率被测量。
手抄纸随后如下所述被压光。超级压光机的温度被设定为100摄氏度且辊内部温度被设定为300摄氏度。在压光时，钢辊表面温度以正负2摄氏度的误差或余量保持在90摄氏度。压力上升至70巴且根据需要调整以保持70巴。
从密封的塑料袋中取出一张DSF纸并且立即再次密封该袋。将这张纸在纵向压光四次，其中纸的反面靠着钢辊。每个单张的纸从相同的试验点沿着钢辊压光。每张随后的纸在不同的位置或试验点沿着钢辊压光。
测量包含总含量为30％重量填料掺混物的超级压光手抄纸的各种性能，并且这些数据在表5-I至5-VII中给出并在随后的图中示出，例如1)在图9中所示的校正不透明度，其是针对基础重量校正的不透明度，2)图8中的R457-D65白度，3)图10中以ml/分钟测量的帕克孔隙率。白度可以以ISO白度测试，R457是在SCAN-P3具体指明的条件下在457nm有效波长测量的固有反射因数。对于ISO白度，还使用术语漫射蓝光反射因数。D65-白度是指当如SCAN-P66中所具体指明调节施照体的UV-含量以与D65-施照体相符时，在SCAN-P3具体指明的条件下在457nm有效波长测量的固有反射因数。
图14、15和16显示使用Emtec制造的型号C02的动态渗透分析仪(PDA，PenetrationDynamiqueAnalyzer)分别针对水、润版液和润版液渗透到超级压光手抄纸中所测量的渗透速率。因而，在图14、15和16中，较高的强度表示纸的较低孔隙率。
表5-I
压光-和超细PCC-60/40
表5-II
压光-和高表面积超细PCC-60/40
表5-III
压光-和涂覆型粘土，60/40
表5-IV
压光-和Capim型粘土，60/40
表5-V
压光-和薄板板状PCC，60/40
表5-VI
压光-和高纵横比文石PCC，60/40
表5-VII
压光-高纵横比文石PCC
表4-I至4-VII和表5-I到5-VII显示了被用来在实验室动态纸页成型器(DSF)上形成手抄纸的颜料掺混物，以及针对这些手抄纸所测量的结果。
当比较来自表5-I至5-VII的数据时，可以发现填料掺混物1(和超细PCC的60/40掺混物)以及填料掺混物3和4(分别为和涂覆型粘土以及和Capim型粘土的60/40掺混物)均给出了如图8、9和10所示的相似的孔隙率、白度和不透明度结果。
从这些数据可以看出，在SC纸应用中使用的现有商业PCC中添加小颗粒尺寸PCC如细PCC可以显著降低通过PDA测量的吸收率以及孔隙率，而不会对其它纸性能产生明显的不利影响。
如图3和图10所示，通过包括细PCC与现有商业PCC产品可以将超级压光纸的孔隙率从27降低到20.6和22.3。降低的孔隙率以及增加的PDA值均可预见转化为更好的商业适印性。
下表6给出了被制成表7中所示填料掺混物的三种填料或颜料的性能。所得填料掺混物在29％重量填料含量下测试在造纸机中在超级压光纸中如上测量的孔隙率和其它性能，如表8中所示。通过包括细PCC如高表面积超细PCC与现有商业PCC产品可以将超级压光纸的孔隙率由21降低到18和15。
表6
颜料表征
表7
表8
相应地可以理解，本领域技术人员可以对本发明的以上描述进行相当的修改、改变和调整，并且这样的修改、改变和调整被认为在由所附权利要求书所示的本发明范围内。

Claims (11)

1.颜料组合物，包含：
a)包含PCC颗粒的第一沉淀碳酸钙颜料；
b)具有0.06-1.1微米的平均尺寸范围和至少20m2/g的比表面积的细沉淀碳酸钙；
其中该沉淀碳酸钙颜料与该细沉淀碳酸钙的重量比为60:40至75:25，
并且其中该细沉淀碳酸钙具有0.2微米或更小的PCC颗粒尺寸分布D20。
2.权利要求1的颜料组合物，其中该细沉淀碳酸钙具有20m2/g-50m2/g的比表面积。
3.权利要求1的颜料组合物，其中该细沉淀碳酸钙具有1.0微米或更小的PCC颗粒尺寸分布D90。
4.权利要求1的颜料组合物，其中该细沉淀碳酸钙具有1.5微米或更小的PCC颗粒尺寸分布D90。
5.权利要求1的颜料组合物，其中该细沉淀碳酸钙具有2.0微米或更小的PCC颗粒尺寸分布D90。
6.权利要求1的颜料组合物，其中该细沉淀碳酸钙具有0.4微米或更小的PCC颗粒尺寸分布D50。
7.权利要求1的颜料组合物，其中该细沉淀碳酸钙具有0.8微米或更小的PCC颗粒尺寸分布D50。
8.权利要求1的颜料组合物，其中该第一沉淀碳酸钙颜料PCC颗粒是非板状PCC颗粒。
9.权利要求1的颜料组合物，其中该第一沉淀碳酸钙颜料PCC颗粒具有至少10m2/g或更大的比表面积。
10.权利要求1的颜料组合物，其中该第一沉淀碳酸钙颜料PCC颗粒具有3.0微米或更小的PCC颗粒尺寸分布D90。
11.颜料组合物，包含：
a)包含PCC颗粒的第一沉淀碳酸钙颜料；和
b)具有0.06-1.1微米的平均尺寸范围和至少20m2/g的比表面积的细沉淀碳酸钙；
其中该沉淀碳酸钙颜料和该细沉淀碳酸钙的重量比为60:40。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY177089A (en) * 2011-04-28 2020-09-04 Schaefer Kalk Gmbh & Co Kg Elastomeric article
CN105980310B (zh) * 2014-02-28 2018-11-06 丸尾钙株式会社 树脂用碳酸钙填料以及含有该填料的树脂组合物
PT2949707T (pt) * 2014-05-26 2017-06-07 Omya Int Ag Processo para a preparação de fragmentos que compreendem carbonato de cálcio
EP2966129B1 (en) * 2014-07-11 2018-10-31 Omya International AG Drying process
EP3201135B1 (en) 2014-09-29 2023-11-01 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Process for preparing a pcc composite product
EP4139028A1 (en) * 2020-04-23 2023-03-01 S.A. Lhoist Recherche Et Developpement System and process for membrane fouling control, a membrane fouling control additive, an upgrade kit and an upgrade method
JP2023522379A (ja) * 2020-04-23 2023-05-30 エス． アー． ローイスト ルシェルシュ エ デヴロプマン 膜ファウリング制御用カルシウムおよび／またはマグネシウム添加剤、ならびに、添加剤を用いる膜ファウリング制御用システムおよびプロセス

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1189458A (zh) * 1996-12-27 1998-08-05 奥多摩工业株式会社 沉淀碳酸钙和重质碳酸钙的混合水浆
CN101326123A (zh) * 2005-12-12 2008-12-17 索尔维公司 沉淀碳酸钙颗粒，其制备方法及作为填料的用途
CN101512069A (zh) * 2006-08-17 2009-08-19 密执安特种矿石公司 使用新颜料改善的紫外线光油的光泽性能及制备新颜料的方法
CN101541682A (zh) * 2006-11-30 2009-09-23 奥多摩工业株式会社 轻质碳酸钙、其制造方法以及使用该轻质碳酸钙的印刷用纸
WO2010029403A1 (en) * 2008-09-09 2010-03-18 Omya Development Ag Compositions of calcium carbonates/pigments for paper formulations, showing print through reduction

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1084297B1 (en) 1998-05-27 2004-08-25 J.M. Huber Denmark APS Use of colloidal precipitated calcium carbonate as a filler in the preparation of paper
AU2002234075B2 (en) * 2001-12-20 2008-01-24 Specialty Minerals (Michigan) Inc. High gloss calcium carbonate coating compositions and coated paper and paper board manufactured from same
US6777075B2 (en) * 2002-03-15 2004-08-17 S.D. Warren Services Company Burnish resistant printing sheets
AU2003207551A1 (en) 2002-05-03 2003-11-17 David O. Cummings Paper coating pigments
US7128887B2 (en) 2003-05-29 2006-10-31 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Platy precipitated calcium carbonate synthesis method
EP1743775A1 (en) * 2005-07-13 2007-01-17 SAPPI Netherlands Services B.V. Coated paper for sheet fed offset printing
US8002887B2 (en) * 2005-09-16 2011-08-23 Omya Development Ag Economical process of manufacturing very fine co-ground calcium carbonate material of the GCC and PCC type, obtained products and their uses

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1189458A (zh) * 1996-12-27 1998-08-05 奥多摩工业株式会社 沉淀碳酸钙和重质碳酸钙的混合水浆
CN101326123A (zh) * 2005-12-12 2008-12-17 索尔维公司 沉淀碳酸钙颗粒，其制备方法及作为填料的用途
CN101512069A (zh) * 2006-08-17 2009-08-19 密执安特种矿石公司 使用新颜料改善的紫外线光油的光泽性能及制备新颜料的方法
CN101541682A (zh) * 2006-11-30 2009-09-23 奥多摩工业株式会社 轻质碳酸钙、其制造方法以及使用该轻质碳酸钙的印刷用纸
WO2010029403A1 (en) * 2008-09-09 2010-03-18 Omya Development Ag Compositions of calcium carbonates/pigments for paper formulations, showing print through reduction

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