CN107921806B - 施胶组合物 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及施胶组合物，其可包含基于干组分计25重量％至80重量％淀粉、基于干组分计15重量％至60重量％阳离子多价盐和有机添加剂。该有机添加剂可以是具有150,000Mw至1,000,000Mw的重均分子量的水溶胀性聚合物、蜡、或水溶胀性聚合物和蜡两者。

Description

施胶组合物
背景
若干原因使喷墨印刷成为在各种介质表面，特别是纸上记录图像的普遍方式。其中一些原因包括低印刷机噪音、可变内容记录、高速记录和多色记录能力。另外，消费者可以以相对较低的价格获得这些优点。尽管喷墨印刷已取得巨大改进，但伴随着这种改进的是这一领域中的消费者的提高的要求，例如更高速度、更高分辨率、全色成像、提高的稳定性等。另外，喷墨印刷在高速商业印刷市场中变得更普遍，与更费力的胶印和凹版印刷技术展开竞争。通常用于这些更传统印刷类型，例如胶印或凹版印刷的涂布介质在高速喷墨印刷设备上表现得略微可接受，但这些类型的介质对于喷墨技术并非总是可接受，因为其涉及图像品质、光泽度、耐磨性和其它类似性质。
附图简述
从结合附图作出的下列详述中可看出本公开的附加特征和优点，所述附图一起图示说明本技术的特征。
图1是根据本技术的一个实例将介质基底施胶的方法的流程图；
图2显示根据本技术的一个实例的施胶的介质基底的横截面视图；
图3显示根据本技术的一个实例的施胶的介质基底的横截面视图；且
图4是图示描绘在施胶组合物包含根据本公开的实例的有机添加剂时与耐蹭脏性(smearfastness)相关的改进的图表。
现在将提及本文举例说明的几个实例，并且在本文中将使用具体言辞描述它们。但是要理解的是，无意由此限制本公开的范围。
详述
本公开涉及施胶组合物。在一些实例中，该施胶组合物可以是墨水接收施胶组合物，即该施胶组合物可用于形成印刷介质上的用于接收墨水，如喷墨墨水的表面。可以将该施胶组合物施加到纤维素介质浆或基底上以形成吸收在基底中的墨水接收组合物，其能够以快速耐蹭脏性接收喷墨墨水。换言之，这些类型的施胶组合物特别可用于降低在高速印刷环境中的墨水蹭脏和辊印迹，尤其是在双面文档上(例如归因于印刷墨水与通常存在于双面印刷机上的机械构件的接触)。另外，在保持印刷密度和可接受的色域的同时获得快速干燥时间和抗污性是一个挑战，因为随着印刷密度提高，干燥时间通常更长。本技术的施胶组合物有助于解决各种困难的组合，即使在使用页宽阵列印刷机(page-wide arrayprinters)双面印刷的情况下。
据此，在一个实例中，本技术涉及施胶组合物，其包含(按干重量计)25重量％至80重量％淀粉、15重量％至60重量％阳离子多价盐和有机添加剂。该有机添加剂可选自具有150,000Mw至1,000,000Mw的重均分子量的水溶胀性聚合物、蜡、或水溶胀性聚合物和蜡两者。在一个实例中，该施胶组合物可包含光学增白剂，如六磺化或四磺化光学增白剂。
在另一实例中，本技术涉及将纤维素介质基底施胶的方法。步骤可包括将施胶组合物施加到纤维素浆基底上，在将施胶组合物施加到所述纤维素浆基底上后将所述基底干燥以形成纤维素介质基底。该施胶组合物可包含，按干重量计，25重量％至80重量％淀粉、15重量％至60重量％阳离子多价盐和有机添加剂。该有机添加剂可选自具有150,000Mw至1,000,000Mw的重均分子量的水溶胀性聚合物、蜡、或水溶胀性聚合物和蜡两者。在一个实例中，该施胶组合物可包含光学增白剂，如六磺化或四磺化光学增白剂。
在另一实例中，施胶的介质基底可包含纤维素介质基底和施加到所述纤维素介质基底的表面中的施胶组合物。该施胶组合物可包含，按干组分计，25重量％至80重量％淀粉、15重量％至60重量％阳离子多价盐、光学增白剂和有机添加剂。该有机添加剂可选自具有150,000Mw至1,000,000Mw的重均分子量的水溶胀性聚合物、蜡、或水溶胀性聚合物和蜡两者。在这一实例中，可以将该施胶组合物施加到纤维素介质基底的两面上。在一个实例中，该施胶组合物可包含光学增白剂，如六磺化或四磺化光学增白剂。
具体关于这些实例中的有机添加剂，该水溶胀性聚合物可以是聚乙烯醇。在另一实例中，该蜡可以是高密度聚乙烯(HDPE)蜡。在另一实例中，该有机添加剂可包含聚乙烯醇和高密度聚乙烯蜡两者。其它有机添加剂也可以替代这些特定水溶胀性聚合物和蜡。
可以将本文所述的施胶组合物施加到纤维素介质基底上以改进该基底接收基于水的墨水并快速干燥，同时减轻蹭脏，即改进快速耐蹭脏性的能力。例如，该施胶组合物可以改进用基于水的墨水印刷的图像的耐久性。在一个实例中，可以将该施胶组合物在造纸过程中施加到纤维素介质基底上，由此该施胶组合物渗透到纤维素介质基底的表面中，在此其更富集在介质基底的表面附近而非基底内部(相对于表面)。在一个实例中，该纤维素介质基底可以是非织造纤维素材料，如源自纤维素浆的材料(纸)。该纤维素浆可以是化学浆或机械浆。该浆可进一步分类为热磨机械浆(TMP)、化学热磨机械浆(CTMP)、漂白化学机械浆(BCTMP)或牛皮纸浆，其各自适合根据本公开使用。
关于施加到纤维素介质基底上的施胶组合物本身，如所提到，这种组合物可包含如本文所述的淀粉、阳离子多价盐、光学增白剂和有机添加剂。具体关于淀粉，可用的合适淀粉的某些实例包括玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、西米淀粉和马铃薯淀粉。这些淀粉种类可以是未改性淀粉、酶改性淀粉、热或热-化学改性淀粉或化学改性淀粉。化学改性淀粉的实例是转化淀粉，如酸性流动性(acid fluidity)淀粉、氧化淀粉或焦糊精；衍生化淀粉，如羟烷基化淀粉、氰基乙基化淀粉、阳离子淀粉醚、阴离子淀粉、淀粉酯、淀粉接枝物或疏水性淀粉。在该施胶组合物中，按干组分计，淀粉可以以25重量％至80重量％存在于该施胶组合物中以及介质基底上(在干燥后)。或者，按干组分计，淀粉可以以35重量％至70重量％存在。
阳离子盐可以以足以固定待印刷在纤维素介质基底上的墨水中的着色剂，例如颜料并产生良好图像品质的浓度存在于施胶组合物中或纤维素介质基底上。在一些实例中，该施胶组合物可包含15重量％至60重量％、25重量％至60重量％、30重量％至50重量％、或15重量％至40重量％的量的阳离子盐。
该阳离子盐可包含金属阳离子。在一些实例中，该金属阳离子可以是钠、钙、铜、镍、镁、锌、钡、铁、铝、铬或其它金属。该阳离子盐也可以包含阴离子。在一些实例中，该阴离子可以是氟离子、氯离子、碘离子、溴离子、硝酸根、氯酸根、乙酸根或RCOO-，其中R是氢或任何低分子量烃链，例如C1至C12。在一个更具体的实例中，该阴离子可以是衍生自具有1至6个碳原子的饱和脂族一元羧酸或具有7至11个碳原子的碳环一元羧酸的羧酸根。具有1至6个碳原子的饱和脂族一元羧酸的实例可包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、新戊酸和/或己酸。在一些情况下，该阳离子盐可以是由二价或更高的多价金属离子和阴离子构成的多价金属盐。在某些实例中，该阳离子盐可包括氯化钙、硝酸钙、硝酸镁、乙酸镁和/或乙酸锌。在一个方面中，该阳离子盐可包括氯化钙或硝酸钙(CaCl2或Ca(NO3)2)。在一个附加具体方面中，该阳离子盐可包括氯化钙(CaCl2)。该阳离子盐也可以是两种或更多种不同阳离子盐的混合物。在这样的实例中，阳离子盐的混合物的总量可以大于该施胶组合物的所有干组分的15重量％，或本文中公开的阳离子盐的任何其它量。换言之，无论考虑的是什么范围，要理解的是，该范围涉及盐的总浓度，无论存在一种、两种、三种等具体盐类。
更详细地，该施胶组合物可包含有机添加剂，如水溶胀性聚合物或蜡或两者。该有机添加剂(总计)可以例如以0.1重量％至15重量％、1重量％至10重量％、2重量％至9重量％、或3重量％至8重量％存在。当水溶胀性聚合物和蜡都存在时，这些组分可以例如以1∶10至10∶1、1∶5至5∶1、或1∶2至2∶1的重量比存在。
具体关于水溶胀性聚合物，此类聚合物可具有相对较高的分子量，例如150,000Mw至1,000,000Mw、或200,000Mw至700,000Mw、或200,000Mw至500,000Mw、或300,000Mw至700,000Mw；并且这些聚合物可以有利地与基于水的墨水相互作用。在一个实例中，该水溶胀性聚合物可以是聚乙烯醇(包括任何水解度)、纤维素、聚环氧乙烷或聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)。也就是说，聚乙烯醇往往表现得比其它类型的可溶胀聚合物更有利，因为它们往往更有助于改进快速耐蹭脏性。刚印刷后的差的耐蹭脏性是成问题的，因为如果在印刷后不久摩擦或以其它方式干扰图像，容易蹭脏印刷的图像。例如，当使用HP高速Web
Figure BPA0000256153130000042
时，该印刷是连续工艺且纸在印刷后再卷绕成卷。如果干耐久性差，当纸再卷绕时，会蹭脏印刷在纸上的图像或文本。同样地，当使用高速双面印刷机，如HP
Figure BPA0000256153130000041
Pro X印刷机时，辊和其它机械印刷机构件会干扰最近印刷的墨水。之前对这一问题的解决方案包括降低印刷速度、提高干燥温度或增大干燥区。几个缺点与这些解决方案相关联，如增加干燥时间导致降低生产速率，这提高印刷的成本或时间成本。此外，更苛刻的干燥条件会造成增加的纸张起皱。增大干燥区的尺寸使得印刷系统占据更大的空间，这提高印刷的总成本或空间成本。此外，一些印刷机不使用干燥器，因此印刷品质也可获益于在环境条件下的提高的快速耐蹭脏性。
水溶胀性聚合物的类型不受特别限制，但如所提到，在一个实例中，该聚合物可以是聚乙烯醇，对水解度没有特别限制。但是，在一些实例中，该聚乙烯醇可具有大约78摩尔％至大约100摩尔％的水解度。在某些实例中，水解度可以为大约86摩尔％至大约100摩尔％。聚乙烯醇上的羟基可与该施胶组合物中的阳离子盐相互作用以形成类似配合物的结构，其可改进施胶的介质基底上的印刷图像的快速耐蹭脏性。或者，水溶胀性聚合物，如聚乙烯醇可以从墨水载体中吸收水以更快和更持久形成墨水膜。
可用于该施胶组合物的聚乙烯醇的非限制性实例包括
Figure BPA0000256153130000051
40-88(KurarayAmerica，Inc.)(205,000Mw，86.7-88.7摩尔％水解)；Mowiol 40-88(205,000Mw，88摩尔％水解)等。
在一些情况下，该施胶组合物可包含第二水溶性聚合物粘合剂。此类粘合剂的非限制性实例包括纤维素、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮等。该第二粘合剂也可以是两种或更多种这样的水溶性聚合物粘合剂的混合物。在一些实例中，如果存在第二聚合物，其可以以比第一水溶胀性聚合物，例如聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮或任何其它混合物少的量的存在。例如，聚乙烯醇可构成该施胶组合物中存在的所有水溶胀性聚合物的干重量的至少50重量％。在进一步实例中，聚乙烯醇可构成该施胶组合物中存在的所有水溶胀性聚合物的干重量的至少80重量％。在一个具体实例中，该施胶组合物可以基本不含或不含聚乙烯醇以外的任何水溶性聚合物粘合剂。在一些实例中，水溶胀性聚合物可以以该施胶组合物中的所有干成分的0.1重量％至15重量％的量存在于该施胶组合物中。在另一些实例中，水溶胀性聚合物可以以该施胶组合物中的所有干成分的1重量％至10重量％的量存在。
更详细地，该有机添加剂也可以是蜡，或水溶胀性聚合物和蜡的组合。合适的蜡可包括例如合成蜡、天然蜡、合成蜡和天然蜡的组合、两种或更多种不同的合成蜡的组合或两种或更多种不同的天然蜡的组合的粒子。在一些实例中，该合成蜡可包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯、全氟烷氧基聚合物、全氟聚醚、聚氨酯、聚乙烯氯三氟乙烯、聚乙烯-乙酸乙烯酯、环氧树脂、有机硅树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺或聚酯树脂。在一些实例中，该天然蜡可包括巴西棕榈蜡、石蜡、褐煤蜡、小烛树蜡、小冠椰子蜡(ouricury wax)、甘蔗蜡(sufarcane wax)、retamo蜡或蜂蜡。在一个实例中，该蜡可以是聚乙烯蜡，如高密度聚乙烯(HDPE)蜡。可用的市售蜡包括例如
Figure BPA0000256153130000061
29235(Michelman，Inc.)、
Figure BPA0000256153130000062
E846(Keim-Additec SurfaceGmbH)和
Figure BPA0000256153130000063
D-806(Keim-Additec Surface GmbH)。在一些实例中，蜡可以以该施胶组合物中的所有干成分的0.1重量％至15重量％的量存在于该施胶组合物中。在另一些实例中，蜡可以以该施胶组合物中的所有干成分的1重量％至10重量％的量存在。在一个具体实例中，该蜡可以是非离子HDPE(高密度聚乙烯)蜡颗粒。
除淀粉、阳离子盐和有机添加剂外，该施胶组合物还可包含光学增白剂(OBA)。借助这些光学增白剂，可以视需要改变适当施胶的记录介质或印刷介质的纸亮度和/或白度。因此，可以添加包括荧光增白剂(FWA)的光学增白剂(OBA)以改进纸的光学外观，如亮度或白度。OBA通常是吸收在电磁谱的300-360nm的紫外辐射能量并再发射在可见光范围，主要在蓝光波长区(通常为420-470nm)中的能量的化合物。在一个具体实例中，该光学增白剂可以是六磺化光学增白剂或四磺化光学增白剂。光学增白剂可以按干重量计以2重量％至30重量％、5重量％至25重量％、或10重量％至20重量％存在。
该施胶组合物还可包含其它添加剂，如表面活性剂、流变改进剂、消泡剂、杀生物剂、pH控制剂、染料和用于进一步增强该施胶组合物的性质的其它添加剂。如果存在，此类任选添加剂的总量可以独立地以该施胶组合物的所有干成分的0.01重量％至5重量％存在。也就是说，在一些实例中，该组合物不包含显著量的附加的添加剂，因此该施胶组合物可以基本由(或由)淀粉、阳离子多价盐、光学增白剂和水溶胀性聚合物构成。在另一实例中，该施胶组合物可以基本由(或由)淀粉、阳离子多价盐、光学增白剂和蜡构成。在另一实例中，该施胶组合物可以基本由(或由)淀粉、阳离子多价盐、光学增白剂、水溶胀性聚合物和蜡构成。
本技术还扩展到将介质基底施胶的方法。图1是将介质基底施胶的示例性方法100的流程图。该方法包括110将液体施胶组合物施加到纤维素浆基底上，和120在将液体施胶组合物施加到纤维素浆基底上后将所述基底干燥以形成施胶的纤维素介质基底。该施胶组合物可包含(基于干组分计)25重量％至80重量％淀粉、15重量％至60重量％阳离子多价盐和有机添加剂。该有机添加剂可选自具有150,000Mw至1,000,000Mw的重均分子量的水溶胀性聚合物、蜡、或水溶胀性聚合物和蜡两者。在一些实例中，可以在初步干燥步骤后(但在最终干燥步骤前)将该施胶组合物施加到纤维素介质基底上。在一个实例中，可以将该施胶组合物施加到纤维素浆基底的两面。
可以通过任何施加方法将该组合物施加到基底上。根据本公开的实例，可通过在造纸过程中使用施胶机喷涂或以其它方式施加而涂施该基底。例如，可以使用传统或其它造纸法制备纤维素介质基底，并在最终干燥步骤之前，可以施加该施胶组合物。在一个实例中，可以在初始干燥步骤之后但在最终干燥步骤之前施加该施胶组合物。可以使用加热空气、强制通风、加热灯等进行干燥步骤。更详细地，可以通过使用任何已知的施胶压榨(sizepress)技术，包括但不限于垂直施胶压榨、水平施胶压榨、倾斜施胶压榨、门辊式(gateroll)施胶压榨、浸压式(flooded nip)施胶压榨或计量施胶压榨技术将该施胶组合物施加到纤维素浆基底上(在造纸过程中)来制备施胶的印刷介质。在本文中的一个实例中，可以使用“施胶压榨”法，其是指位于干燥器段之间的造纸工艺的一部分，例如初步干燥步骤以将纤维素浆干燥，接着将施胶组合物施加到纤维素浆中，接着是后续或最终干燥步骤以将施胶的介质基底干燥。除施加本公开的施胶组合物外还可施加其它施胶组合物或其它涂料。
选择施加到纤维素介质基底上的施胶组合物的量可变。在一个实例中，该施胶组合物可以湿施加(由溶剂载体携带)，但该组合物中存在的施胶化合物基于干涂层重量计为0.1gsm至20gsm。在另一实例中，干涂层重量可以为0.3gsm至10gsm。在另一实例中，干涂层重量可以为0.3gsm至5gsm。在另一实例中，该施胶组合物可以以0.3gsm至1gsm的干涂层重量施加到基底上。
一旦将该纸干燥并在印刷条件下，在一个实例中，可以在施胶的介质基底上印刷墨水。在一些情况下，该墨水可以是基于水的墨水，如基于水的喷墨墨水，或含颜料的基于水的喷墨墨水。喷墨墨水通常包含分散或溶解在墨水载体中的着色剂。本文所用的“液体载体”或“墨水载体”是指将着色剂置于其中以形成墨水的液态流体。多种多样的墨水载体可用于本公开的体系和方法。这样的墨水载体可包括各种不同试剂的混合物，包括表面活性剂、溶剂、助溶剂、抗结垢剂(anti-kogation agents)、缓冲剂、杀生物剂、螯合剂、粘度改进剂、表面活性剂(surface-active agents)、水等。尽管并非该液体载体本身的一部分，但除着色剂外，该液体载体可携带固体添加剂，如聚合物、胶乳、可UV固化材料、增塑剂等。
本文论述的着色剂通常可包括颜料和/或染料。本文所用的“染料”是指赋予墨水载体颜色的化合物或分子。因此，染料包括吸收电磁辐射或其某些波长的分子和化合物。例如，染料包括发荧光的那些和吸收可见光的某些波长的那些。在大多数情况下，染料是水溶性的。此外，本文所用的“颜料”通常包括颜料着色剂、磁性粒子、氧化铝、二氧化硅和/或其它陶瓷、有机金属或其它不透明粒子。在一个实例中，着色剂可以是颜料。
典型的墨水载体配制物可包含水，并可进一步包含总共以0.1重量％至40重量％存在的一种或多种助溶剂(取决于喷射构造)，尽管也可以使用在此范围外的量。此外，可存在0.01重量％至10重量％的附加非离子型、阳离子型和/或阴离子型表面活性剂。除着色剂外，其余或大部分的剩余配制物组分可以是纯净水和其它已知的液体添加剂。在该喷墨墨水中同样可存在其它固体，如胶乳粒子。
与本公开的配制物相符，可以使用各种其它添加剂以增强用于特定应用的该墨水组合物的性质。这些添加剂的实例是为抑制有害微生物的生长而添加的那些。这些添加剂可以是墨水配制物中常规使用的杀生物剂、杀真菌剂和其它抗微生物剂。合适的抗微生物剂的实例包括，但不限于，
Figure BPA0000256153130000081
(Nudex，Inc.)、UCARCIDETM(Union carbideCorp.)、
Figure BPA0000256153130000082
(R.T.Vanderbilt Co.)、
Figure BPA0000256153130000083
(ICI America)、
Figure BPA0000256153130000084
(Thor Specialties Inc.)及其组合。
图2显示具有印刷在其上的墨水的施胶的介质基底200的一个实例。具体而言，可以用施胶组合物220将纤维素介质基底210施胶，所述施胶组合物220通常在制造过程中渗透到纤维素介质基底(如所示)中，但也通常更富集在施胶的介质基底的表面附近(如所示)。可以将喷墨墨水230印刷到该施胶的介质基底上以形成印刷图像。该图像可具有改进的在印刷后的快速耐蹭脏性。
图3显示施胶的介质基底300的另一实例。在这一实例中，纤维素介质基底310具有施加到该纤维素介质基底的两面上的施胶组合物320。喷墨墨水330用于在施胶的介质基底的一面或两面上印刷图像。由此，该施胶的介质基底可用于双面印刷，其具有快速干燥性质以及快速耐蹭脏性能力。尽管附图中未显示，但该纤维素介质基底也可包括其自己的涂层。本文中描述的某些涂层(或预涂层)通常已作为基底的一部分存在，且这些涂层与本公开的上下文中主要论述的施胶组合物不同。换言之，本公开的施胶组合物包括相对于任何预施加的涂层或相对于尚未预涂布的纤维素介质基底而言外覆涂布的组合物。此类涂层，即预涂层和/或本公开的施胶组合物可存在于介质基底的一面或两面上。
要指出，除非文中清楚地另行规定，本说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数对象。
“快速耐蹭脏性”是指印刷图像在刚印刷后或在印刷后短时间内用工具如手指或橡皮擦(其接近在使用时造成沾污实例的印刷辊)摩擦时的耐蹭脏能力。该短时间可以例如为1秒至30秒，1秒至20秒，或5秒至10秒。在一些情况下，该短时间可以是印刷图像从喷墨印刷机行进到复卷辊所用的时间，或印刷的施胶的介质基底在双面印刷机中翻面所用的时间。
当提到“高速”时，其涉及数字印刷机或其它高速印刷机，如HP T230 Web
Figure BPA0000256153130000091
或HP T350 Web
Figure BPA0000256153130000092
之类的印刷机或如页宽办公印刷机(PWA)，包括HP
Figure BPA0000256153130000093
ProX双面印刷机之类的印刷机。在一个实例中，HP T350 Web
Figure BPA0000256153130000094
可以以400英尺/分钟的速率在介质上印刷。这一能力可被视为高速。在另一实例中并且更通常，以100英尺/分钟印刷也可被视为高速。此外，HP OfficeJet Pro X印刷机可以以55至70页/分钟的典型印刷速度印刷，这也被视为“高速”。
本文所用的术语“大约”用于为数值范围端点提供灵活性，其中给定值可以“略高于”或“略低于”该端点。这一术语的灵活度取决于特定变量并且可以基于经验和本文中的相关描述确定。
如本文所用，为方便起见，可能在通用列表中展示多个项目、结构要素、组成要素和/或材料。但是，这些列表应该像该列表的各成员作为单独和独特的成员逐一规定的那样解释。因此，如果没有作出相反的指示，此类列表的任一成员不应仅基于它们出现在同一组中而被解释为同一列表中的任何其它成员的事实等同物。
浓度、尺寸、量和其它数值数据在本文中可以以范围格式呈现。要理解的是，这样的范围格式仅为方便和简要起见使用，并应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围，就像明确列举各数值和子范围那样。例如，大约1重量％至大约20重量％的重量比范围应被解释为不仅包括1重量％和大约20重量％的明确列举的界限，还包括独立重量，如2重量％、11重量％、14重量％，和子范围，如10重量％至20重量％、5重量％至15重量％等。
作为进一步注解，在本公开中，要指出，当在本文中论述施胶的介质基底、将基底施胶的方法或施胶组合物时，这些论述各自可以被认为适用于这些各个实例，无论它们是否在该实例的上下文中明确论述。因此，例如，在论述关于施胶组合物本身的细节时，这样的论述也涉及本文所述的方法和施胶的介质基底，反之亦然。
下列实施例举例说明目前已知的一些施胶组合物、施胶的介质基底和方法。但是，要理解的是，下面仅例示或举例说明本发明的组合物、介质和方法的原理的应用。可以在不背离本公开的精神和范围的情况下设计出许多修改和替代性的组合物、介质和方法。所附权利要求书旨在涵盖这样的修改和布置。因此，尽管已具体描述了本技术，但下列实施例提供关于本技术的进一步细节。
实施例
实施例1-配制物和施胶的纤维素介质基底
基于下表1中所示的配方以重量份制备配制物1-5。具体而言，配制物1是不包含任一有机添加剂的对照物，而配制物2-5各自含有一种或两种有机添加剂，即水溶胀性聚合物和/或蜡。
表1：对照配制物和实施例配制物
Figure BPA0000256153130000111
Figure BPA0000256153130000112
(来自Sigma-Aldrich)；
Figure BPA0000256153130000113
105(来自Clariant)；
Figure BPA0000256153130000114
(来自Keim-Additec Surface GmbHO)；和
Figure BPA0000256153130000115
(来自Penford)。
配方1-5的组合物各自用于在造纸过程中将纤维素介质基底施胶。具体而言，在初始或初步干燥步骤之后，但在后续或最终干燥步骤之前，使用大约1.5gsm的各组合物将纤维素浆基底的各面(两面)施胶。更具体地，所得纤维素介质基底在两面上相同施胶以准备双面印刷。所得施胶的纤维素介质基底在下文中称作介质样品1(由配制物1制备的对照介质)和介质样品2-5(分别由配制物2-5制备的实施例介质)。
实施例2-墨水蹭脏
将介质样品1-5各自在单面的顶部上印刷大约9mm x 19mm的粗黑条(基于颜料的墨水)(即在各页的单面的顶部上的大矩形)。在印刷一面后，各介质样品由印刷机(HP
Figure BPA0000256153130000116
Pro X)自动翻面并在相反面上印刷最小字符(minimal characters)以使该页在翻到反面后在第二面上经过印刷机。这导致背面上的辊掠过之前印刷的高密度黑色矩形。其目的是测定背面上的辊从该矩形上拾取多少墨水并在该介质快速经过印刷机时再沉积在黑色矩形下方的白色区域上。通过像素计数法测量墨水蹭脏。基本上，辊拾取并转移到黑色印刷矩形下方的预定白色区域上的黑色像素数越大，表现出的快速耐蹭脏性越低。图4显示这一试验的结果。可以看出，通过将水溶胀性聚合物和/或蜡添加到施胶配制物中，实现显著的快速耐蹭脏性改进，在包含水溶胀性聚合物和蜡两者时出现最佳结果。
尽管已参照某些实施例描述了本公开，但可以在不背离本公开的精神的情况下作出各种修改、变动、省略和替代。因此本公开仅意在受下列权利要求书的范围限制。

Claims (16)

1.施胶组合物，其包含：
基于干组分计35重量%至70重量%的淀粉；
基于干组分计15重量%至30重量%的阳离子多价盐；和
基于干组分计0.1重量%至4.5重量%的有机添加剂，其选自：
具有150,000 Mw至1,000,000 Mw的重均分子量的水溶胀性聚合物，
蜡或
水溶胀性聚合物和蜡两者。
2.根据权利要求1所述的施胶组合物，其中所述淀粉是未改性淀粉、酶改性淀粉、热改性淀粉、热-化学改性淀粉、化学改性淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、西米淀粉、马铃薯淀粉、酸性流动性淀粉、氧化淀粉、焦糊精淀粉、羟烷基化淀粉、氰基乙基化淀粉、阳离子淀粉醚、阴离子淀粉、淀粉酯、淀粉接枝物或疏水性淀粉。
3.根据权利要求1所述的施胶组合物，其中所述阳离子多价盐包含选自钠、钙、铜、镍、镁、锌、钡、铁、铝或铬的金属的阳离子。
4.根据权利要求1所述的施胶组合物，其中所述有机添加剂是水溶胀性聚合物。
5.根据权利要求1所述的施胶组合物，其中所述有机添加剂是蜡。
6.根据权利要求1所述的施胶组合物，其中所述有机添加剂包含水溶胀性聚合物和蜡两者。
7.根据权利要求6所述的施胶组合物，其中所述水溶胀性聚合物是聚乙烯醇且所述蜡是非离子型高密度聚乙烯蜡。
8.根据权利要求1所述的施胶组合物，其进一步包含六磺化光学增白剂或四磺化光学增白剂。
9.改进施胶的纤维素介质基底上的印刷图像的快速耐蹭脏性的方法，其包括：
将液体施胶组合物施加到纤维素浆基底上，其中所述液体施胶组合物包含：
基于干组分计35重量%至70重量%淀粉；
基于干组分计15重量%至30重量%阳离子多价盐，和
基于干组分计0.1重量%至15重量%有机添加剂，其选自具有150,000 Mw至1,000,000Mw的重均分子量的水溶胀性聚合物、蜡、或水溶胀性聚合物和蜡两者；和
在将液体施胶组合物施加到所述纤维素浆基底上后将所述基底干燥以形成施胶的纤维素介质基底。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在初步干燥步骤后将所述施胶组合物施加到纤维素浆基底上。
11.根据权利要求9所述的方法，其中将所述施胶组合物施加到纤维素浆基底的两面上。
12.根据权利要求9所述的方法，其中所述有机添加剂包含水溶胀性聚合物和蜡两者。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述有机添加剂以基于干组分计0.1重量%至4.5重量%的量存在于所述液体施胶组合物中。
14.施胶的介质基底，其包含：
纤维素介质基底；和
施加到所述纤维素介质基底的表面中的施胶组合物，所述施胶组合物包含：
基于干组分计35重量%至70重量%的淀粉，
基于干组分计15重量%至30重量%的阳离子多价盐，和
基于干组分计0.1重量%至4.5重量%的有机添加剂，其选自：
具有150,000 Mw至1,000,000 Mw的重均分子量的水溶胀性聚合物，
蜡，或
水溶胀性聚合物和蜡两者。
15.根据权利要求14所述的施胶的介质基底，其中将所述施胶组合物施加到所述纤维素介质基底的两面中。
16.根据权利要求14所述的施胶的介质基底，其中所述有机添加剂包含水溶胀性聚合物和蜡两者。
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