CN110607710B - 具有低卷曲度的单面涂布纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有低卷曲度的单面涂布纸及其制备方法，其包括基层、基层第一表面上的第一涂层和基层第二表面上的第二涂层，所述基层的基重范围介于30gsm～300gsm之间；所述第一涂层包括粘合材料和矿物颗粒，所述第二涂层实质上不含有矿物颗粒且涂覆包括冷水可溶性淀粉、聚乙烯醇和交联剂的涂料；其中，所述聚乙烯醇具有至少为85％的醇解度；其中，所述第一涂层和第二涂层干燥后获得的纸的湿度小于等于5％，并且纸张的端点卷曲因子小于8mm，或者平均卷曲因子小于4mm。本发明的单层涂布纸在不同的湿度环境下能有效抗卷曲。

Description

具有低卷曲度的单面涂布纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及具有低卷曲度的单面涂布纸及其制备方法。

背景技术

对造纸的挑战之一在于由于纤维素纸纤维是吸湿材料，能够从潮湿的空气或其他来源吸收水分，从而改变了纸张的物理性能。当纤维吸收水分时，它们倾向于膨胀，或者当它们干燥时，它们倾向于收缩，并且纤维的膨胀或收缩可导致不平衡的应力，这可能不利地影响纸幅的平整度或尺寸稳定性。由于纸幅结构的异质性，初始平坦纸幅由于水分变化的反应可能导致纸张卷曲。

卷曲在涂布纸中尤其成为问题，由于纸幅一面上的涂层通常不同于施加到纸幅另一面的涂层(如果有的话)，施加涂层的不均匀导致并放大了纸幅异质性。此外，纸幅中的水分分布可能是不均匀的，例如一侧比另一侧更潮湿，这样多次可能导致从一侧到另一侧的应力差，从而能够使得尺寸稳定的原纸产生卷曲或其它不平整。当干的纸暴露于高湿度空气，例如湿度超过60％，超过70％湿度，超过80％湿度，或超过90％湿度，例如60％至90％湿度，或从65％到95％湿度或从60％至85％湿度的空气中时，卷曲可能尤其成为问题，测试通常在约40％、50％、60％、70％、80％或90％下进行，其中该含量中“约”表示+/-2％的范围。当空气变得非常干燥并且相对湿度RH显著降低到例如20％至35％、或25％至30％、或小于30％、或小于25％、或小于15％时，卷曲也是一个问题。

在早期的工作中，我们发现中国生产的产品在运往美国中会产生卷曲不良，问题的部分原因是美国的空气湿度低于中国，特别在冬季。因此，在中国表现良好，如湿度50％RH或更高的纸张在美国更干燥的、更冷的环境中会卷曲不良。实验测试表面，依据传统策略在较低的，如30％RH相对湿度下对纸张涂层进行的调整仍然产生卷曲不良的问题。因此，需要开发一种针对防止卷曲不良改进的方法和抗卷曲的纸张用的涂料。早期的研究表明，不同的湿度水平在实验中需要被考虑到，因为有些情况下，纸张在一定的湿度水平下卷曲良好，而升高或降低湿度水平可能产生卷曲不良。

如本文所使用的，当纸在两侧具有一个或多个不同的涂层时，纸的“顶侧”通常是指具有最高成本的涂层一侧，或者在没有明确的成本信息的情况下，具有最高质量的一侧(例如，基于平滑性、可印刷性、光泽度等性能)，并且通常用于打印或对终端的用户可见，而本文所使用的“背面”可以是未涂覆或涂覆有较低成本的涂层，因为相比较与顶面，目的上看不见或看上去不显著。

由于纸幅的异质性，纸幅平面相比较纸的顶面和背面之间，也具有显著的情况，纸幅中的水分含量的变化反应可能导致在各个位置向上或向下折皱，从而导致不一致、不均匀、褶皱的情形。

许多纸制品，在涂布纸中，包括打印纸、热敏记录纸和压敏记录纸面临尺寸稳定性的挑战。

纸幅中的卷曲、褶皱和相关的尺寸稳定性问题可能会干扰造纸机上的纸幅的加工，导致例如增加的纸张断裂或其他问题，并且可能导致成品不可接受，或由于其较差的外观降低了价值，可能较差的打印性能，或者由于变形的纸幅可能不正确地卡住或进给，从而在具有自动进纸的复印机和其它系统中具有较差的性能。

过去处理具有卷曲倾向的原纸是一个困难的任务，需要在造纸机操作甚至纸浆准备中进行许多调整。减少卷曲的常规步骤包括：使用较少的长纤维，降低纸浆的精炼度，调节喷射到丝的速度比以降低MD/CD拉伸强度比(MD机器方向，CD交叉方向)，向原纸添加淀粉，控制在压光机或其他位置纸幅的干燥程度，改变干燥器织物张力，调节脱水元件的校准。替换毛毡和网部等。在涂层之前，当原纸看起来尺寸稳定时，处理卷曲的涂布原纸可能是特别具有挑战性的，并且可能会进行各种各样的努力尝试，例如在背面涂覆类似于顶面涂层的涂层(例如，使用颜料等，大大增加了产品的成本)。但是，当原纸在涂覆之前已经具有卷曲问题时，通常的方法是关注于修改原纸和造纸机的操作以减少原纸的卷曲。

因此，需要改进配方并改进方法来降低涂布纸幅中的卷曲或其它形式的尺寸不稳定性。

发明内容

申请人惊奇地发现，若使用包括冷水可溶性淀粉，交联剂和高水解度的聚乙烯醇所形成背涂涂料，并依一适当范围的涂层干基重配比，可较佳的控制并预防单面涂布纸在不同湿度条件下的卷曲现象。

本发明揭露了一种具有低卷曲度的单面涂布纸，包括原纸基层、以及涂覆在基层第一表面上的第一涂层和另一表面上的第二涂层；

其中，所述基层的基重范围为30gsm～300gsm，所述第一涂层包括粘合材料和矿物颗粒，所述第二涂层实质上不含有矿物颗粒，且由包括冷水可溶性淀粉、交联剂和聚乙烯醇的涂料涂覆而成；

所述第一涂层和第二涂层经干燥后湿度小于等于5％，并且纸张的端点卷曲因子小于8mm或是平均卷曲因子小于4mm。

所述冷水可溶性淀粉或淀粉衍生物主要是指采用物理或化学的方法，将原淀粉进行变性处理而得到的一种应用时无需加热蒸煮，可在10～30℃的冷水中溶解成糊的变性淀粉，一般具有在40℃和45％固含量下至少为2000里泊的布鲁克费尔德(Brookfield)粘度。

所述交联剂可选自乙二醛、改性乙二醛、三聚氰胺甲醛和锆化合物。所述聚乙烯醇具有至少为85％的醇解度，而醇解度介于90～99.9％之间是较佳的。

本发明一些实施方式中，所述涂料中包括70～95wt％所述冷水可溶性淀粉，1～10wt％所述交联剂和4～29wt％所述聚乙烯醇。

本发明一些实施方式中，所述第二涂层实质上不含有矿物颗粒是指矿物颗粒低于该涂层干基重的1％。第二涂层的涂料干基重与第一涂层粘合材料的干基重的重量比介于50～200％之间，所述第二涂层中冷水可溶性淀粉的干基重与第一涂层中粘合材料干基重的重量比介于10～180％之间本发明一些实施方式中，在所述第一涂层上有至少一层光油，其中第二涂层的涂料干基重与第一涂层中粘合材料加上光油层的干基重的重量比介于50～160％之间。

本发明的另一个方面提供了上述单面涂布纸的制备方法，包括，

(a)选用基重范围为30gsm～300gsm的基层；

(b)在基层的第一表面上涂覆包括粘合材料和矿物颗粒的浆料，形成第一涂层；

(c)在基层第二表面上涂覆包括冷水可溶性淀粉、交联剂和聚乙烯醇混合形成的涂料，形成第二涂层。

本发明一些实施方式中，第二涂层的涂料是直接将所述冷水可溶性淀粉在温度10～30℃的水中搅拌调制成淀粉糊状物，再加入所述聚乙烯醇，然后再加入所述交联剂。

本发明一些实施方式中，所述涂料调制完成后，需先稀释到固含量5～30％再进行涂覆。

本发明一些实施方式中，所述第一涂层上涂覆有至少一层光油，其中第二涂层的涂料干基重与第一涂层中粘合材料加上光油层的干基重的重量比介于50～200％之间。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

附图说明

为了理解本发明并且观察如何实际操作，现在将通过参考附图的非限制性实施例来描述实施方式。

图1是采用片状颗粒颜料18的C1S纸10的横截面，在基底12上部基于矿物基的第一涂层14，在所述基板12的下侧有无矿物颗粒的涂层16。在所述含矿物质的第一涂层14中，可以有多种粒径，在此以示例性方式表示，矿物颜料粒子具有较大颗粒18和较小颗粒20的二元粒径分布，所述平板状颗粒18，20可以包括高岭土或其它矿物，石墨烯等片状材料。

图2示出了类似于图4的C1S纸10，但是具有相对非平面的颗粒的分布，例如可以是碳酸钙颗粒的典型的(例如，沉淀碳酸钙或研磨碳酸钙)。

图3示出了相对平的纸样品30a和基本上卷曲的纸样品30b，它们都停留在水平的平面表面32上，卷曲的纸样品30b以凹凸的方式卷曲。在测量卷曲纸试样30b的卷曲程度时，可测量卷曲纸样品相对于水平平面服务四角的高度h1，h2，h3，h4，以得出在当前相对湿度条件下的纸张的端点卷曲因子(例如，30％)。

图4描绘了用于将涂层施加到纸幅46上的涂层施加单元40，该涂布应用单元40单元包括背辊44，所述背辊44可以是橡胶辊，垫辊，金属辊作用，所述纸幅46与所述背衬辊44的表面44接触，然后接近涂覆头46，所述涂布头46从所述涂布头46从所述涂覆头46流到所述纸幅46上涂敷的涂层的一部分然后被刮片保持器54保持在适当位置上的涂覆刮刀56刮涂，所述刮刀保持器54将过量的涂层刮掉本发明公开了一所述刮刀56可被收集在所述涂布应用区域中并由其可从其流动(未示出)的第一侧52捕获)在所述涂布片之后，在所述涂布色线(未示出)中返回所述涂布色线(未示出)，可将涂布纸60进行烘干，烘干等其他单元操作。

图5提供了用于试验1的样品的照片，显示纸张样品中剩余的卷曲程度，在相对湿度30％至90％的相对湿度下循环后再返回。试样13的纸张样品具有最佳的平坦性。

图6是实施例2测试后样品的照片，与样品10和11相比，其他的纸张样品均具有较小的卷曲度。

具体实施方式

本发明首次公开了相对低成本的防止和纠正纸卷曲的涂料配方、形成的涂料和涂覆有涂料的纸。

术语

“纸幅/纸”是指可以从典型地以水性浆液形式(通常称为配料)的纸纤维和其它物质的混合物(例如，内部纸张施胶剂、造纸添加剂，如填料、助留剂、湿强剂等)中形成、创造、生产纤维网。纸幅通常通过将一根或多根线或织物排去水分，然后压制、干燥、以及可能的其它步骤，例如卷取、压延、超级压延、切割、回卷等。纸幅可以是连续的或者离散基材等。

“原纸”是指未经涂覆，用于进一步加工的各种纸。如果特别指出的情况下，指的是一面未经涂覆的单面铜版纸。

“未涂覆的原纸”是指在一面或两面上不存在或基本上不存在涂覆的原纸。

“单面涂布纸”是指在一面或两面上具有涂层的原纸。

“双面涂覆的原纸”是指在两面上具有涂层的原纸。

“纸填料”通常是指矿物产品(例如碳酸钙，例如重质碳酸钙、GCC或沉淀碳酸钙、PCC和/或其他材料，例如高岭土，包括超塑性粘土，滑石，二氧化硅，氧化铝，二氧化钛等)，其可用于各种用途的造纸，例如降低单位质量纸张的材料成本，增加不透明度，增加平滑度等。这些矿物质可以被细分；例如，约0.3至约5微米或0.5至3微米的尺寸范围。

“压延纸”是指已经进行压延的原纸，例如平滑出纸以便在纸上进行印刷和书写，并且增加了纸张上的光泽度。例如，压延可以包括使用压力来压印粗糙的纸表面形成光滑表面的过程。纸张的压延可以在压延机上进行，该压光机可以在造纸机(在线)的端部包括一系列辊，或与造纸机(离线)分离。

“涂层”是指至少包含水溶胀性交联聚合物涂料颜料粘合剂和涂料颜料的那些涂料。这些涂层(或用于提供这种涂层的组合物)还可以包括其它可选的添加剂，例如金属盐干燥剂、阳离子染料固定剂、可选的增白剂、荧光增白剂、溶剂、稀释剂，抗刮痕污损剂、消泡剂、流变改性剂、分散剂、表面活性剂、造纸剂等。涂料组合物可以配制成水溶液，水性浆液、胶态悬浮液、液体混合物、触变混合物等。

“固体基础”是指存在于涂层、涂层组合物中的各自固体材料(例如，金属盐干燥剂、碳酸钙矿物颗粒组分、阳离子染料固定剂、塑料颜料、纸张施胶剂、可选的增白剂等)，在没有任何液体(例如水)的情况下。除非另有说明，本文给出的固体材料的所有百分比均基于固体基础。

“固含量”是指存在于涂层、组合物等中的非挥发性非液体组分(以重量计)的百分数。

“矿物颗粒”是指可以使用或可以用于影响可印刷基材的油墨吸收性质的材料(例如细碎颗粒物质)。

实施方式

本发明揭示了一种具有抗卷曲能力的单面涂布纸，所述涂布纸包括一未涂覆的原纸基层，涂布于基层第一表面上的第一涂层和另一面上可平衡第一涂层应力的第二涂层。其中，本发明各实施例所用的未涂覆的原纸基层的基重范围介于30～300gsm之间，第一涂层主要包括粘合材料和矿物颗粒，第二涂层为一抗卷涂层，其干基重为第一涂层的干基重的5～30％之间。第二涂层由冷水可溶性淀粉或淀粉衍生物、交联剂和聚乙烯醇依一定比例混合成浆料再进行涂布而成，第二涂层实质上不含有矿物颗粒，或是矿物颗粒低于该涂层干基重的1％。其次，纸张最终经压制、干燥后，第一涂层和第二涂层的湿度小于等于5，第二涂层的涂料干基重与第一涂层粘合材料的干基重的重量比介于50～200％之间，所述第二涂层中冷水可溶性淀粉的干基重与第一涂层中粘合材料干基重的重量比介于10～180％之间。

本发明各实施例中，所述具有抗卷能力的单面涂布纸，当在不同的湿度环境下进行卷曲实验时，所测的翘曲纸张的端点卷曲因子小于8mm，或是平均卷曲因子小于4mm。因此，本发明所揭示涂布工艺所生产的单面涂布纸，可在不同的湿度环境下，仍具有极佳的平坦性，以确保纸张能适应不同湿度的印刷环境、以及各种印刷设备对纸张平坦度的要求。

其次，如果为了印刷提升效果，需要在单面涂布纸的印刷面的第一涂层上再涂覆一层光油层时，第二涂层的涂覆量亦需要对应光油层的厚度及特性进行调整，但是第二涂层的涂料干基重与第一涂层中粘合材料加上光油层的干基重的重量比介于50～200％之间，以维持纸张印刷时所要求的平坦度。

在本发明的各实施方式中，所述冷水可溶性淀粉或淀粉衍生物可在不进行蒸煮糊化的状况下，可在10～30℃的水中经充份搅拌后自然溶解成糊的变性淀粉，且在40℃和45％固含量下，布鲁克费尔德(Brookfield)粘度至少为2000里泊。所述聚乙烯醇具有至少为85％的醇解度在部份实施例中，聚乙烯醇的醇解度介于90～99.9％之间，第二涂层的涂料可获得较佳的抗卷能力。

本发明一些实施方式中，所述涂料中包括具有70～95wt％的所述冷水可溶性淀粉，1～10wt％的所述交联剂和4～29wt％的所述聚乙烯醇。

本发明一些实施方式中，所述冷水可溶性淀粉的固含量为8～25wt％，所述交联剂的固含量为5～65wt％，所述聚乙烯醇的固含量为5～25wt％。

本发明一些实施方式中，第二涂层的涂料干基重与第一涂层粘合材料的干基重的重量比介于50～180％、80～200％、80～160％、或60～160％之间。

本发明一些实施方式中，所述第二涂层涂料中冷水可溶性淀粉或淀粉衍生物的干基重为第一涂层中粘合材料干基重的的重量比介于10～150％，20～180％、或20～150％、或40～150％之间。

本发明一些实施方式中，第二涂层的涂料干基重与第一涂层中粘合材料加上光油层的干基重的重量比介于50～200％、50～160％、70～200％、70～160％、或80～140％之间，以维持纸张印刷时所要求的平坦度。

在制作本发明所揭示的单面涂布纸时，其制备方法包括：

(a)选用基层的基重范围为30gsm～300gsm；

(b)在基层第一表面上涂覆包括粘合材料和矿物颗粒的浆料，形成第一涂层；

(c)在基层第二表面上涂覆包括由冷水可溶性淀粉、交联剂和聚乙烯醇混合形成的涂料，形成一能平衡纸张第一涂层应力的第二涂层。

本发明一些实施方式中，所述冷水可溶性淀粉可在10～30℃下水中，经充份搅拌而溶解，接着加入所述聚乙烯醇，以及交联剂，涂料调制完成后，需先涂料稀释到固含量5～30wt％再进行后续的第二涂层涂覆。

本发明一些实施方式中，所述第一涂层的涂料可以由7～30wt％的粘合材料65～98wt％的颜料颗粒和0.1～5wt％的涂布助剂组成。所述粘合材料选自淀粉、改性淀粉、乳胶、聚乙烯醇化合物、聚氨酯和酪蛋白或其它蛋白质，所述颜料颗粒选自碳酸钙、滑石、二氧化钛、高岭土、氧化铝、二氧化硅、沸石及其组合物。涂布助剂包括不限于如下一种或多种助剂，例如：分散剂、流变剂、增稠剂、染料、荧光增白剂、消泡剂、润滑剂、抗水剂、抗菌剂等。为了加强印刷效果。在本发明一些实施方式中，可第一涂层上涂覆有至少一层光油，涂覆量约为2～5gsm之间。光油的成份包括树脂和/或溶剂，其中，一般常用的树脂包括丙烯酸树脂，环氧树脂、松香脂，醇酸树脂，酚醛树脂和脲醛树脂中一种或多种，或它们的衍生物，或它们的混合物；和/或，所述溶剂包括油和/或乳液。

本发明一些实施方式中，本发明中各涂层可以使用任何已知涂层方法，如使用刀片涂覆机、仪表棒、流延涂层、喷雾涂覆、淹墨辊涂、擦拭、喷涂，转印涂层和类似方式制备。

本发明一些实施方式中，所述各涂层的涂覆量可介于0.1gsm～100gsm之间，但在高速造纸涂布设备的可操作范围之下，涂覆量约介于0.1～25gsm。

在TAPPI标准条件下，在相对湿度为约50％的空气中，原纸(基层)及其涂层被干燥并且基本上达到平衡。

本发明各实施例中的单层涂布纸，在相对湿度高于60％的空气中，具有在第二涂层的涂布纸比不具有第二涂层基本上更加尺寸稳定。

淀粉或淀粉衍生物

本发明实施例中所使用的冷水可溶解淀粉或淀粉衍生物，可以采用如中国专利CN105263966A所揭示的，在环境温度如10～30℃或30℃以下，在pH＝7的水中，重量百分比1wt％的浓度比例下，经过约1小时的充份搅拌后，可达到至少30％的溶胀或增溶的可溶解淀粉。更优选地是达到至少50～80％或80％以上溶解度的可溶解淀粉、淀粉衍生物或它们的混合物。

淀粉衍生物包括例如化学改性的、热改性的和酶法改性的淀粉等。它们还包括解聚的淀粉分子，如糊精、麦芽糖糊精和焦糊精。淀粉材料可由任何来源形成，包括例如玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、豌豆淀粉、绿豆淀粉、橡子淀粉、芭蕉芋淀粉等。有利的是，淀粉材料将选自稀化淀粉、热改性淀粉、糊精和它们中的两种或更多种的混合物。可使淀粉材料经受不止一种形式的改性。

因此，例如，它还可被酯化、醚化(如，羟丙基化)或乙酰化。因此，适用于本发明的淀粉材料的合适例子可包括酯化、醚化或乙酰化的稀化淀粉；酯化、醚化或乙酰化的热改性淀粉；以及酯化、醚化或乙酰化的糊精。本发明一些实施方式中，所述涂料配方中高粘度的淀粉或淀粉衍生物能为水溶性，能够在30℃和45％固含量溶液情况下简单搅拌溶解。并且能够通过使用干的淀粉衍生物通过在水中简单搅拌5分钟的方法制备，而不需要加热蒸煮来溶解。

这些粘度测量方式为在具有45％固含量的水溶液中使用Brookfield粘度计在20rpm下用#2转子进行，在制备淀粉溶液后立即测量粘度(即，在制备5分钟内)，其中制备包括在淀粉粉末在40℃下以1000rpm搅拌5分钟。该粘度测量方法由国际淀粉研究院(SciencePark Aarhus，Denmark)，2002年10月的“ISI 17-1e用Brookfield粘度计测定淀粉粘度”改编，获取于http://www.starch.dk/isi/methods/17brookfield.htm(2016年3月9日访问)，但测量温度、转子旋转速度和淀粉的制备不同，并且可以不需要煮的步骤(对于可溶性淀粉衍生物未进行煮的步骤)。

典型的淀粉衍生物是来自Penford产品公司的

DLV、

D HV和

D UHV，现在由Ingredion出售。

制备某些

淀粉衍生物的方法由C.C.Nguyen等人在1992年7月14日授权的美国专利US5130394“淀粉接枝聚合物”中，特别是在“合适的淀粉材料”公开，其通过引用并入本文。

淀粉衍生物也可以根据2000年3月21日授权的美国专利US 6040379“淀粉共聚物产品和方法”制得。描述的淀粉衍生物，包括结合烯丙基醚，苄基醚、羟乙基醚、羟丙基醚、羟基丁基醚、2-羟基-3-丁烯基醚、甲酸酯、乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、十二酸酯、十八烷酸酯、琥珀酸烷基酯或链烯基琥珀酸酯、羧酸酯、酮和醛，并且可以包括酸改性的羟乙基淀粉。

交联剂

在本发明的一个实施方式中，交联剂可以选自乙二醛或改性的乙二醛，例如由Bercen公司制造的Berset 2125或Berset 2040，三聚氰胺甲醛化合物，例如Bercen公司制造的Berset 2003氨基树脂和锆化合物，例如Bercen公司制造的碳酸铵锆如Berset 2720或羧酸锆、或丙酸锆。

其它可选的交联剂包括甲醛、乙二醛、戊二醛、丁二醛、双醛淀粉、双醛纤维素、三聚氰胺甲醛树脂、京尼平、环氧氯丙烷、硼砂、氨基树脂、环酰胺、羧酸锆和丙酸锆中的一种或多种。

聚乙烯醇(PVOH)

在本发明的一个实施方式中，PVOH通常通过聚乙酸乙烯酯或相关聚合物的水解形成。水解可以部分或几乎完全完成。在本发明的一个实施方式中，水解几乎完全完成，如本文所使用的PVOH水解度(通过水解转化为羟基的乙酸酯或其它基团的百分比)为85％或更高如90％～99.9％，PVOH熔点为约180～225℃。

聚乙烯醇可以是，例如由积水化学制造的Selvol^TM PVOH 125。该PVOH的mol％水解度为99.65％，20rpm、#2转子的4％溶液Brookfield粘度为30cps，4％溶液pH为6.5+/-1。例如，Selvol^TM PVOH 165也可以使用。它提供了类似程度的水解度和20rpm、#2转子的4％溶液Brookfield粘度为67+/-15cps。

机制

提出的机理是交联剂将冷水可溶性淀粉或衍生物与可选的高度水解的PVOH的羟基桥连。交联剂与亲水基团反应导致亲水基团在分子链中的比例降低并赋予涂层结构一定的耐水性。

不希望受理论的束缚，冷水可溶性淀粉或衍生物在纸张抗卷曲中的作用有可能是其能高的固含量，进而在第二涂层干燥时提升了纸面的耐卷曲力。特别是在具有交联剂的配方中，如1％的交联剂，以及相对更高的固含量，如25％或更高，30％或更高，40％或更高。相对于传统淀粉，冷水可溶性淀粉不易发生凝胶化，因而在刮刀、棒式、表面施胶等工艺中较易使用。因此，在工艺上、或者其它物理化学指标上，冷水可溶性淀粉能为C1S涂布纸的耐卷曲性能带来一定优势。

非离子淀粉是剪切不敏感的，并且能够控制粘合剂的迁移并显著降低脱水速率。桥接的机制提供非常强的键，并且最终的粘合剂配方是不溶解，使得水分或湿度更难以破坏这些键。改性淀粉特殊的保水性能使得涂层涂料能够保持水分(尽管有原纸的吸湿作用)，从而防止水分渗透到原纸中。如果水分难以进入原纸，由于原纸不易受到潮湿和相对湿度的影响，则其尺寸更稳定。

淀粉可以选择常见的玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、豌豆淀粉、绿豆淀粉、橡子淀粉、芭蕉芋淀粉等。

水溶性粘合剂，如淀粉和聚乙烯醇与水接触，将失去结合力并溶解。PVOH是二级醇、具有高度的结构，因此难以交联。所选择的淀粉

D HV和

D UHV作为PVOH的增量剂，因此可以降低PVOH的用量。PVOH难以交联，因此，使用高度水解醇来产生更多的羟基，并使PVOH更容易交联。选择的交联剂在涂料制备过程中反应缓慢的性并且在干燥期间快速干燥。由于交联剂在涂覆制备过程中反应较慢，不会出现胶凝的危险，因此可以将该交联剂加入到冷水可溶性淀粉中。交联剂的粘度稳定。

在涂覆前尺寸稳定的纸张，在向一面上添加预涂层、顶面涂层和可能的光泽层后不一定能保持稳定。未涂覆的一面将暴露于环境湿度中，并根据室内和室外温度和相对湿度而膨胀或收缩。当收缩或膨胀力变得大于刚度力时发生卷曲。弯曲刚度由纸张厚度的立方乘以弹性模量再除以常数获得。纸的刚度越高，纸张卷曲越少。由于涂层在纸的一面上叠加，所以涂覆的一面将变得更加防水，而未涂覆的一面暴露湿度众而不进行保护。膨胀/收缩力将变得大于弯曲刚度力。如果纸张潮湿，则会导致纸张朝向涂覆的一面卷曲。然而，当水分被释放时，纸的未涂覆的一面收缩，并且纸张朝向未涂覆的一面卷曲。这种交联的粘合剂配方平衡了这些力，防止纸张收缩或膨胀。

许多工厂没有设备来加热、蒸煮、施加粘度较高的淀粉或淀粉衍生物，然而，与PVOH混合后的最终的粘度(15％最大固含量和低粘度)显著降低。因此，该粘合剂配方也适用于需要2gsm或更低的低干重量涂层的应用。即使在通过添加额外的水以降低涂层重量和粘度而获得的低涂层重量下，该交联粘合剂配方也不会发生使用常规淀粉时常见的降解。

涂层组份

在将无机颜料施加到纸上之前，将粘合剂与无机颜料混合。任何阳离子或阴离子粘合剂都可用于实施本发明。在本发明使用的合适的粘合聚合物材料包括但不限于亲水性多糖及其改性物，如淀粉(Pencote，可得自Penford Product Co.)、阳离子淀粉如Cato-72(可得自Ingredion)、羟基烷基淀粉(可得自Union Carbide，由Dow Chemical、MidlandMichigan拥有)，明胶如小牛皮明胶#00639(可得自Polyscience Inc.)，烷基纤维素和芳基纤维素(如甲基纤维素，Methocel AM 4，可得自Dow Chemical Co.)，羟烷基纤维素如Natrosol 250LR和羟丙基纤维素如Klucel(可得自Ashland Chemical，Wilmington，CT)。在烷基纤维素实施例中，典型的烷基具有至少一个碳原子并且碳原子数目使得该材料是水溶性的。优选地，该烷基含有1至20个碳原子。本发明使用的合适的烷基包括但不限于甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基和苄基。

诸如Pencote淀粉的粘合剂材料可以与其他粘合材料或成膜剂如羟丙基纤维素或其它多糖混合，淀粉与其它粘合材料的重量比例可以在1:10至10:1的范围内。

在以下文献中描述了用于涂覆涂料的原理。如JS Chow，US6797347，2004年9月28日；Patricia Wild和T.A.N.Le，US20150159034A1，2015年6月11日；Michael F.Koenig，US8795796，2014年8月5日；Eskelinen Juhani，US4873939，1989年11月17日；RonnieA.Arav，US4561379，1985年12月31日；等等。

聚乙烯醇在涂料配方中的绝干含量可以是0.1％～10％，比如从0.5％～8％，0.5％～5％，1～3％，也可以是0.5％～20％，或1％～12％。

交联剂在涂料配方中的绝干含量可以是0.1％～5％，比如从0.1％～3％，0.2％～2.5％，0.3～2％，也可以是0.1％～2％。淀粉在涂料配方中的绝干含量可以是50％或者更高，60％或者更高，70％或者更高，80％或者更高，如50％～97％，或者50％～95％，或者60％～90％。淀粉的添加量上限可以理解为100％减去其他成分的含量。

制备方法

用于第一涂层的粘合材料可以包括合成粘合剂，例如苯乙烯-丁二烯乳胶(SBR乳胶)、聚乙酸乙烯酯乳胶(PVAc)、乙烯基丙烯酸胶乳、丙烯酸乳胶，聚乙烯醇(PVA)等。可以用于全部或部分施用天然粘合剂，如淀粉，包括阳离子淀粉、大豆蛋白、酪蛋白、生物乳胶等。淀粉可以从玉米、马铃薯、小麦、木薯、芋头和类似物获得。淀粉可以是过硫酸铵(AP)转化的天然淀粉、酶转化的天然淀粉、氧化淀粉，酸水解，酸处理/降解的稳定的淀粉和类似物。大豆蛋白质可以在油基本上除去之后从大豆薄片或其他大豆组分中提取和精制。

某些实施方式中，第二涂层上的粘合剂水平应当大致与第一涂层中的粘合剂的量相当。因此，可以在纸张两侧调节淀粉与聚乙烯醇的添加量以达到合理的平衡。对于较厚重的第一涂层，特别是如果增加了光油的情况下，第二涂层需要进行相应调整以施加较高水平的粘合剂。对于蒸煮淀粉的传统工艺来说，这可能是有难度的。然而，使用可水溶性淀粉粉末如Pen-cote UHV淀粉，不需要蒸煮，易溶于30℃或更低。可对所需的涂料固体含量进行第二涂层的涂覆，以得到所需的粘合剂水平。

第一涂层和第二涂层都可以通过任何已知的涂覆方法施加，例如通过刮刀涂覆机、仪表棒、流延涂层、喷涂、淹墨辊涂、擦拭、喷涂、转印涂层和类似方法。

可以在基层的第一表面和第二表面上以任何顺序或同时涂覆一个或多个一系列的涂层。例如，涂层可以从基层的第二表面或第一表面开始，其后以在另一侧以交替的顺序处理。

干燥步骤可以在任何或所有涂覆步骤之后采用红外线干燥器、浮选干燥器、冲击染色机、罐式干燥器和类似方法处理。

对于本身具有卷曲问题的原纸以及对于添加了第一涂层的尺寸稳定的涂布纸产生卷曲问题，可以成功采用这种策略。该第二层可以基本上不含颜料，如高岭土、碳酸钙、滑石、和类似物。

卷曲识别

当制造纸制品时，其干燥过程倾向于生产具有相对较低水分含量(例如，小于8％，如5％的含水量)的原纸。原纸的物理性能的测试通常在原纸在恒定温度和相对湿度平衡后进行，例如在相对湿度为50.0％±2.0％和温度为23.0±1.0℃的TAPPI标准条件下进行。

在本发明中，在25℃和50％RH的条件下将纸静置一定时间后，如4～24小时。静置优选依据GB/T 22896-2008中8.2.1部分悬挂样品。在恒温恒湿箱中，由30％相对湿度调整至50％、70％和90％，或由高相对湿度向低相对湿度调整，如90％相对湿度调整至70％，50％和30％，并在特定的温度/湿度条件下，参考GB/T 22896-2008中8.2.1部分，在特定的温度/湿度条件下，悬挂样品一定时间后，如2～24小时后，汇总在各个相对湿度下的卷曲情况。

所述恒温恒湿箱可选择国产装置，如江苏伯乐达生产的HS-800。纸样被平整放置在HS-800设备的支撑架上，见附图6。

卷曲情况参考国家推荐标准GB/T 22896-2008《纸和纸板卷曲的测定-单个垂直悬挂试样法》，测定的方法包括：将纸样裁剪为长方形，样品尺寸为10±0.10×15±0.15厘米。高速造纸厂的纸张通常有纵横两个方向，分别是纵向MD(机器方向)和横向CD(交叉方向)，切割MD＝15±0.15厘米，而CD＝10±0.10厘米。

使用两种卷曲试验来获得经验数据，平均卷曲因子和端点卷曲因子。在这两种情况下，经调节的纸样品暴露于相对湿度条件的状态：第一次升温至30％RH至50％RH1小时，70％RH，70％RH，90％RH，随后在RH中下降至一系列RH水平。平均卷曲因子报告在8个RH值的每一个处测量的卷材卷曲的平均值。所述端点卷曲因子报告在纸张中在30％RH和25℃下测量的卷材卷曲，在所述薄片已经从30％到90％RH缓慢循环之后，所述卷边方向为向下凹入的卷曲方向，为表示卷曲纸的最大高度的每个样本测量单个高度。

卷材卷曲是当卷曲片靠在平坦的水平表面上时的高度的量度。对于以具有升高的角的凹入方式卷曲的薄片，测量每个角落的最大高度，并将每个角落的最大值作为在该条件下的卷材端点卷曲因子值。当所述薄片以凹下的方式卷曲时，卷曲片的最大高度(通常在边缘的中间附近或在纸张的中间附近)记录为在该条件下的卷材端点卷曲因子值。

为了获得平均卷曲因子，在每个相对湿度(RH)阶段测量卷材端点卷曲因子值，并对不同相对湿度下得到的结果进行平均。当湿度逐渐增加阶段时，用第一涂层面向上的一侧进行测试。RH阶段为30％，50％，70％，90％，在每一阶段保持1小时(纸张最初在30％的条件下放置24小时)，达到90％以上时不需要进一步的延时，翻转纸张，并且进行四个更多的卷材卷曲测量。在第二涂层面重复上述步骤)在片材翻转90％RH后，以1小时的等待时间开始，测定卷材卷曲之前的上升。然后将RH改为70％，然后50％，然后30％，采用总共八种湿度条件(30％RH，50％RH，70％RH)，90％RH，30％RH，70％RH，50％RH，30％RH)在所述平均值的每一者处测量所述卷材卷曲，并将所述平均值报告为平均卷曲因子。

在RH循环后，测量30％RH下的最终卷曲。该值也可用于所述端点卷曲因子，但如果所述片材在所述角落上卷曲(凹起)在30％RH下静置1小时，接着测量纸张的最大高度。以下纸张的卷曲高度量测以毫米为单位。

采用观察的方式将纸卷曲的程度进行排序也是一种做法，可较快速的确定哪种纸样最卷曲。

另一种卷曲因子的测试方法参考国家标准GB/T 22896:2008的8.2.1部分。

下面的表格使用假设的数据来说明，平均卷曲因子的测量，所有的测量数值代表以毫米为单位的测量。

表一、平均卷曲因子的测量

评估卷曲的纸也可以延伸至涂覆印刷光油处理后的纸，在较厚的图像接收层上涂覆一层2gsm～5gsm光油，光油的主要成分是树脂、溶剂(和/或油、乳液等)，树脂的成分如丙烯酸树脂，环氧树脂、松香脂，醇酸树脂，酚醛树脂、脲醛树脂一种或多种包括其衍生物及其混合物。依据上述方法计算纸张在实际印刷环境中的卷曲因子。

光油通常是第一涂层的保护层，通常是有光泽的，其可作为附加粘合剂的表面层施加到涂布纸的第一涂层之上，从而能够通过加重在纸张的两侧上的粘合剂相关力的不平衡而引发卷曲。

光油通常由单面涂布纸、或单面铜板纸的下游客户如大型印刷厂来施加。在实验工作中，在没有本发明所述的第二涂层的情况下，将光油涂敷到纸的样品上通常会加剧卷曲。然而，对于淀粉和交联剂的组合和根据本发明的改性聚乙烯醇的组合，不会产生明显的卷曲，因此在本发明一些实施方案中，可以依据纸张的用途，稍微增加第二涂层的涂布量，使纸张在施加光油层之后，第二涂层的干基重与第一涂层中粘合材料加上光油层的干基重的重量比介于70～160％或70～125％之间。因此，本发明实施例所揭示的单面涂布纸、或单面铜板能够在涂覆有5gsm或更少的光油层之前和之后能抵抗纸张的张力改变，进而预防纸张因为应力不平均而产生的翘曲或卷曲。

形成产品

在制造过程中，涂布纸通常最初可以以宽度为200cm或更大以及直径，如100cm或更大的卷筒上的干燥卷绕的纸幅提供。然后可以将卷筒形式的纸幅存储一段时间，然后转换成较小宽度的卷材或平切原纸。在打印之后，纸幅通常是平切原纸，可以与其他原纸结合并且和/或与另一产品折叠、装订、粘合到一起等。如本文所使用的涂幅纸幅可以指任何已知的涂覆的纸产品，例如(1)基重为例如70～170gsm的标准涂覆的高级纸，并且总颜料含量例如为15～50％或20～45％，纸纤维通常包含80％或以上、或90％以上的化学浆料；(2)轻质涂布纸，其总重量为50～140gsm或55～135gsm，其中相对较轻的涂层，如2～15gsm或3～14gsm涂层施加到纸幅一侧和两侧，以及总颜料含量通常为10～40％或20～35％；(3)艺术论文，通常是例如用于小册子、插图书和高产品产值的高质量的印刷纸，其基重可以为例如100～250gsm或130～400gsm，总涂层基重为20gsm或更高，例如每侧20～80gsm或25～50gsm，并且可选地光泽和不光滑或光滑处理；(4)涂布纸板产品，如白衬片和用于包装材料或其他产品的纸板产品，通常具有可能包含可回收纤维或机械纸浆的原纸，可能具有很宽范围的基重；(5)涂覆阻隔材料如食品接触纸、包装、食品包装，用于包装的层压材料用的包覆板，包括液体包装、和其他特殊产品。尽管本文描述的各种实施例可以应用多种纸张等级，但是用于印刷的哪些对象，通常具有的卷曲问题可能是最重要的。

根据本发明的各种实施方式制造的产品，可以考虑的印刷操作包括任何有用的印刷方法，例如喷墨印刷、胶版印刷、凹版印刷或凹版印刷、柔版印刷、各种数字印刷技术、染料升华印刷、平版印刷、静电复印激光打印(静电印刷)、木版印刷、墨泽色、色度印刷、丝网印刷等。印刷油墨可以包括水性油墨、油性油墨、UV固化油墨、热塑性油墨如静电印刷中的那些、反应性油墨等。涉及加热或潮湿的印刷方法可能会导致某些等级卷曲问题。涉及自动进给单张原纸的高速打印方法也可能由于卡纸、打印不良或其他问题在处理卷曲的纸张时遇到挑战。

实施例

实施例1

使用30gsm～300gsm的基层纸幅，本次使用的基纸克重为79克，下同。所述基纸含有不超过10％的机械浆，其余为漂白化学浆。此外还可能含有填料，填料的成分通常为碳酸钙，含量是在纤维干重的基础上不超过20％。使用85wt％

DLV作为冷水可溶性淀粉或淀粉衍生物，固含量为13wt％，15wt％Beset 2125作为交联剂，固含量为15wt％，形成涂料涂覆第二涂层，涂覆量为2.3gsm；第一涂层为8％木薯淀粉，92.0％的研磨碳酸钙混合浆料构成，涂覆量为15gsm。

实施例2

使用30gsm～300gsm的基层纸幅，使用76.2％

DLV作为冷水可溶性淀粉或淀粉衍生物，固含量为13wt％，4.8％wt％Beset 2125作为交联剂，固含量为15wt％，19％wt％Sekisu作为PVOH，固含量为7wt％，形成涂料涂覆第二涂层，涂覆量为2.04gsm；第一涂层为8％木薯淀粉，92.0％的研磨碳酸钙混合浆料构成，涂覆量为15gsm。

实施例3

使用30gsm～300gsm的基层纸幅，使用76％木薯淀粉GTS101作为冷水可溶性淀粉或淀粉衍生物，固含量为14wt％，4.77％wt％Beset 2125作为交联剂，固含量为60wt％，19％wt％Sekisu作为PVOH，固含量为7wt％，形成涂料稀释到14wt％涂覆第二涂层，涂覆量为1.65gsm或者1.1gsm；第一涂层为8％木薯淀粉，92.0％的研磨碳酸钙混合浆料构成，涂覆量为15gsm。

可以在基层的第一表面和第二表面上以任何顺序或同时涂覆一个或多个一系列的涂层。例如，涂层可以从第一表面或第二表面开始，其后以在另一侧以交替的顺序处理。作为示例，涂覆操作的顺序可以是：第一表面预涂覆，用天然或合成溶液对原纸表面施胶涂层用于随后的处理；第一表面第一涂层的第一次涂覆；第二表面第二涂层的第一次涂覆；在第一涂层上的第三涂层的涂覆，颜料层或者提高光泽度、光滑度和墨水吸收的光亮层。干燥步骤可以在任何或所有涂覆步骤之后采用红外线干燥器、浮选干燥器、冲击染色机、罐式干燥器和类似方法处理。

如表二所示，在第一个系列测试中，使用基本上无卷曲的ABT79(79gsm单面涂覆)原纸。未涂覆的原纸由lab Flexo printer打印。然后将原纸在24℃和30％的相对湿度(RH)的恒温恒湿箱中处理24小时。打印的原纸没有卷曲。也就是说，当100mm×150mm尺寸的样品放置在湿度为60％的恒温恒湿箱时，它们几乎没有卷曲的迹象。而采用常规处理，例如顶面涂覆加上采用常规淀粉。交联剂和PVOH在背面涂覆，涂覆的原纸显示卷曲。可以使用

淀粉结合更有效的交联剂，例如Berset公司制造的Berset 2125或Berset 2040和可选的高度水解PVOH来防止卷曲。

在这些试验中，使用水温低于40℃的冷水分散冷水可溶性淀粉，调整淀粉和水的比例，并使用搅拌机协助进行充分搅拌，直到达到至少30％的固含量标准例。但在一些情况下，冷水可溶性淀粉的溶解性不够充分，需要延长搅拌的时间和/或搅拌的速率，一些情况下需要提高溶解时的温度到40～60℃情况。将PVOH煮至12％固含量，并以61％固体固含量添加交联剂。将交联的粘合剂配方稀释至16～20％的固含量并施加约2gsm的涂层重量。实验中使用带有烘干机的自动涂覆机(如：日本熊谷理机MLC-100)。该自动涂覆机运行在70米/分钟的车速下，干燥温度135℃。该设备通常由工厂使用以预测涂层涂料配方的性能。在原纸一面上涂覆颜料并且在另一面上涂覆交联粘合剂之后，将原纸压延，在环境控制的房间中在24℃和50％相对湿度条件下处理24小时。

然后在国产的恒温恒湿箱中测试样品。这组试验是为了模拟造纸机的条件而进行的。干燥器的温度调节在140～180℃之间，压延载荷压力为160KN/m。在24℃和50％RH的条件下将纸处理24小时后，在恒温恒湿箱中，将样品翻至第一涂布层朝上，由30％相对湿度升至50％、70％和90％，然后将样品翻至第二涂布层朝上，并将相对湿度从90％降低到30％。在这些非常恶劣的环境处理条件中，测试卷曲性能。

表二为不同第二涂层配方的抗卷实验数据表。表二中显示了测试防止翘曲纸样的第二涂布层的配方和实验结果。对于来自这些试验中的每一个的样品，如之前所述将样品切成10cm×15cm，所述机器方向(MD方向)与所述CD方向分别长度为15cm与10cm，然后将样品暴露于从30％开始的相对湿度变化的循环中。在这些测试中，第一涂布层最初是向上的，以及在待测相对湿度水平下的稳定一小时和所述卷曲的观察，相对湿度递增至下一水平，相对湿度稳定后，再次使片材湿度平衡1小时，观察卷曲。该过程完成30％，50％，70％，和90％相对湿度水平，然后翻转薄片，并使相对湿度循环反向，降低相对湿度到70％，50％，最后回到30％，在片材达到目标相对湿度稳定一小时后记录卷曲值。在完成相对湿度变化的循环后，测量30％相对湿度下的卷曲，估计卷曲纸幅的最高部分的高度以给出终点卷曲。

如表二中所述的实验例中采用相同的基准纸样，该纸样的第一涂层为15gsm的涂层。第一涂层是基于92.0％矿物颜料的(例如：研磨碳酸钙GCC，沉淀碳酸钙PCC和/或一些粘土的常规混合物)，8％的常规淀粉作为胶黏剂所构成。对于作为对照组1～3，也在纸幅的背面涂覆类似的基于矿物的涂层。其它实验例则使用相同的基于矿物的第一涂层，但在第二涂层则使用本发明实施例中所揭示的不含有矿物颗粒的涂层，其包括单独的PVOH涂层(试验6～11)、单独的商业抗卷曲聚合物涂料Spectra-Kote(试验14～15)、冷水可溶性淀粉(试验4～5)、或冷水可溶性淀粉和交联剂的组合(试验12)或冷水可溶性淀粉，交联剂和PVOH的组合(试验13)的组合。请参考图5及表二所示的实验结果，其中，涂覆本发明实施例配方的测试纸样(试验13)给出了最佳的抗卷曲特性，在测试过程中基本保持平坦，且具有最小的端点卷曲因子，抗卷曲效果甚至优于使用商业抗卷曲聚合物涂料Spectra-Kote的测试纸样(试验14～15)。

在表二中，所述的积水化学PVOH使用了该公司SelvolTM聚乙烯醇103,125,165三种不同的规格。其所述的PVOH的物理化学特性分别是：SelvolTM103的4％水溶液的醇解度为98.0～98.8％，在20℃条件下粘度为3.5～4.5，平均分子量为13,500～18,000，聚合度300～400。SelvolTM125的4％水溶液的醇解度为99.3～100％，在20℃条件下粘度为28～32，平均分子量为77,000～81,400，聚合度1,750～1,850。SelvolTM165的4％水溶液的醇解度为99.3～100％，在20℃条件下粘度为65～72，平均分子量为107,800～112,200，聚合度2,450～2,550。所使用的交联剂采用了Berset 2125，其主要成分是乙二醛。

表三为第二涂层配方的抗卷能力实验数据表。在表三中，所有试验的纸张的第一涂层均与上一实验相同，涂布量为15gsm,，以8％的木薯淀粉及92％的矿物颜料(如：研磨碳酸钙等)涂布干燥而成。在试验1～2的纸幅的背面也涂覆类似的基于相同矿物颜料的第二涂层；试验4～5的第二涂层则改以不同的基重，但Pencote DLV淀粉及交联剂混和而成的涂料形成；试验6～11则以不同类型的淀粉混合PVOH与交联剂，再以不同的涂布基重进行实验。

请参考图6及表三所示的实验结果，在30％～90％相对湿度循环后，在最终相对湿度30％的条件下，对照组4～5(试验1～2)的平均卷曲因子分别为7.13mm与8.63mm，终端卷曲因子分别为11mm与9mm，均不能取得良好的防止卷曲的效果(效果最差)。

根据本发明具有冷水可溶性淀粉，高水解度的PVOH和交联剂的混和涂层的单面涂布纸，在30％～90％相对湿度循环后，在最终相对湿度30％的条件下，试验6～11可以表现出平均卷曲因子约3.7mm或更小，而测试片7～9的端点卷曲因子更能小于等于8mm，均较其他涂料配方具有更强的抗卷曲能力。

表四为本发明实施例所揭示的第二涂层对外加光油的抗卷表现实验表。本次实验与前二实验的区别是，在相同配方且基重23gsm的第一涂层外再涂布一光油层2gsm。

如表四的实验结果表明，含有光油的样品会加剧了纸张的卷曲。但是若稍微增加第二涂层的涂布量，而使纸张在施加光油层之后，第二涂层的干基重与第一涂层中粘合材料加上光油层的干基重的重量比介于52～156％之间，可得到与前次实验类似的结果，得到抗卷规格在端点卷曲因子小于8mm，且平均卷曲因子小于4mm范围内的纸张。

如以上本发明实施例所揭示，在适当的涂布比例的状况下，涂布有以冷水可溶解性淀粉、聚乙烯醇和交联剂形成的抗卷涂料的单面涂布纸或单面铜板，能够协助纸张在不同的湿度条件下的张力改变，进而预防纸张因为应力不平均而产生的翘曲或卷曲现象。

表二不同第二涂层配方的抗卷实验数据表

注：排名越前卷曲越小

表三颜料对第二涂层配方的抗卷能力实验数据表

注：排名越前卷曲越小

表四第二涂层对外加光油的抗卷表现实验表

注：抗卷能力：OOO(平坦)>OO(微翘)>O(轻度翘曲，但在规格内)>X(轻度翘曲，在规格外)>XX(严重翘曲)>XXX(纸张严重卷曲)

Claims (11)

1.一种具有低卷曲度的单面涂布纸，包括基层、基层第一表面上的第一涂层和基层第二表面上的第二涂层，其特征在于：

所述基层的基重范围介于30gsm ~ 300gsm之间；

所述第一涂层包括粘合材料和矿物颗粒，所述第二涂层实质上不含有矿物颗粒，且由包括70 ~ 95wt%的冷水可溶性淀粉、4 ~ 29wt%的聚乙烯醇和1 ~ 10wt%的交联剂的涂料涂覆而成；

其中，所述聚乙烯醇具有至少为85%的醇解度；

其中，所述第一涂层和第二涂层经干燥后的湿度小于等于5%，并且纸张的端点卷曲因子小于8 mm；

第二涂层的涂料干基重与第一涂层粘合材料的干基重的重量比介于50~200%之间。

2.按权利要求1所述的单面涂布纸，其特征在于，所述冷水可溶性淀粉包括玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、豌豆淀粉、绿豆淀粉、橡子淀粉和芭蕉芋淀粉中的一种或多种，以及所述各种淀粉的衍生物。

3.按权利要求1所述的单面涂布纸，其特征在于，所述交联剂包括甲醛、乙二醛、戊二醛、丁二醛、双醛淀粉、双醛纤维素、三聚氰胺甲醛树脂、京尼平、环氧氯丙烷、硼砂、氨基树脂、环酰胺、羧酸锆和丙酸锆中的一种或多种。

4.按权利要求1所述的单面涂布纸，其特征在于，所述纸张的平均卷曲因子小于4 mm。

5.按权利要求1所述的单面涂布纸，其特征在于，所述第二涂层的涂料干基重与第一涂层粘合材料的干基重的重量比介于50 ~ 180%之间。

6.按权利要求1所述的单面涂布纸，其特征在于，所述第二涂层中冷水可溶性淀粉的干基重与第一涂层中粘合材料干基重的重量比介于10 ~ 180%之间。

7.按权利要求1所述的单面涂布纸，其特征在于，在所述第一涂层上涂覆有至少一层光油，其中第二涂层的涂料干基重与第一涂层中粘合材料加上光油层的干基重的重量比介于50 ~160%之间。

8.一种具有低卷曲度的单面涂布纸，包括基层、基层第一表面上的第一涂层和基层第二表面上的第二涂层，其特征在于：

所述基层的基重范围介于30gsm ~ 300gsm之间；

所述第一涂层包括粘合材料和矿物颗粒，所述第二涂层实质上不含有矿物颗粒，且由包括70 ~ 95wt%的冷水可溶性淀粉、4 ~ 29wt%的聚乙烯醇和1 ~ 10wt%的交联剂的涂料涂覆而成；

其中，所述聚乙烯醇具有至少为85%的醇解度；

其中，所述第一涂层和第二涂层经干燥后的湿度小于等于5%，并且纸张的平均卷曲因子小于4 mm；

第二涂层的涂料干基重与第一涂层粘合材料的干基重的重量比介于50~200%之间。

9.按权利要求1-8中任一项所述的单面涂布纸的制备方法，包括：

（a）选用基重范围介于30gsm ~ 300gsm的基层；

（b）在基层的第一表面上涂覆包括粘合材料和矿物颗粒的浆料，形成第一涂层；

（c）在基层第二表面上涂覆第二涂层，所述第二涂层由包括70 ~ 95wt%的冷水可溶性淀粉、1 ~ 10wt%的交联剂和4 ~ 29wt%的聚乙烯醇混合的涂料形成。

10.按权利要求9所述的单面涂布纸的制备方法，其特征在于，所述第二涂层的涂料干基重与第一涂层粘合材料的干基重的重量比介于50 ~ 180%之间。

11.按权利要求9所述的单面涂布纸的制备方法，包括在所述第一涂层上涂覆有至少一层光油，其中第二涂层的涂料干基重与第一涂层中粘合材料加上光油层的干基重的重量比介于50 ~ 160%之间。

Images