CN114351502A - 一种耐摩擦涂布白卡及其生产方法 - Google Patents

一种耐摩擦涂布白卡及其生产方法 Download PDF

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本发明公开了一种耐摩擦涂布白卡及其生产方法，该涂布白卡的背涂涂料中GCC70的含量为50～100％，GCC95的含量为0～50％，润滑剂的含量为0～0.3％，涂布量为5～20g/m2，在面涂涂料中，胶乳玻璃化温度Tg，在12℃≤Tg≤17℃的乳胶含量为0，玻璃化温度在7℃≤Tg＜12℃的胶乳含量为11～13％，涂布量为5～20g/m2，由此在背涂原料的配方中对研磨碳酸钙的粒径进行调节，从而减少背面大颗粒碳酸钙的数量，达到降低叠放时对相邻纸张正面的摩擦，同时增加润滑剂的比例来降低纸张背面的摩擦系数。在面涂原料配方中降低胶乳的玻璃化温度，有利于提升涂层的结合强度从而达到提高耐摩擦性能的效果。

Description

一种耐摩擦涂布白卡及其生产方法
技术领域
本发明涉及涂布白卡制备方法，具体涉及一种耐摩擦涂布白卡及其生产方法。
背景技术
目前的涂布白纸板通常使用木浆作为原纸原料，然后再纸面涂布4～5层涂料后制成成品纸板，目前通常都存在的问题是经涂布后纸张在分切、搬运、印刷的过程中容易出现因摩擦导致的擦伤问题，其主要表现形式为在纸张的正面出现光泽不一的磨痕，其会影响到后续的吸墨状况从而导致印刷发花的问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是通过对纸张的涂料配方进行改善，提供一种耐摩擦性能更强的涂布白卡及其生产方法。
技术方案：本发明所述的耐摩擦涂布白卡，该涂布白卡的背涂涂料中GCC70的含量为50～100％，GCC95的含量为0～50％，润滑剂的含量为0～0.3％，涂布量为5～20g/m2；
该涂布白卡的面涂涂料中，涂料中胶乳玻璃化温度Tg，在12℃≤Tg≤17℃的乳胶含量为0，玻璃化温度在7℃≤Tg＜12℃的胶乳含量为11～13％。涂布量为5～20g/m2。
在上述方案中，在背涂原料的配方中对研磨碳酸钙的粒径进行调节，从而减少背面大颗粒碳酸钙的数量，达到降低叠放时对相邻纸张正面的摩擦，同时增加润滑剂的比例来降低纸张背面的摩擦系数。在面涂原料配方中降低胶乳的玻璃化温度，有利于提升涂层的结合强度从而达到提高耐摩擦性能的效果。
优选的，该涂布白卡的含施胶的面层定量为25～40g/m2，芯层定量为100～270g/m2，含施胶的底层定量为10～35g/m2，其中面层施胶量为4～6g/m2，底层施胶量为3～5g/m2；
该涂布白卡的芯层浆料中NBKP的用量为17～23％，LBKP的用量为77～83％，面层流浆箱的游离度为260～300CSF，精磨LBKP的用量为0～10％，损纸的用量为5～35％，游离度为230～270CSF，BCTMP用量为55～95％，芯层流浆箱的游离度为320～380CSF；
该涂布白卡的底层浆料中NBKP的用量为12～18％，LBKP的用量为82～88％，底层流浆箱的游离度为210～250CSF，NBKP的游离度为300～340CSF，LBKP的游离度为370～410CSF，精磨LBKP的游离度为160～200CSF，损纸的游离度为230～270CSF。
优选的，该涂布白卡在面层的三道涂布量分别为预涂12.5～13.5g/m2，中涂11～12g/m2，面涂13～14g/m2，在底层的背涂量为18.5～19.5g/m2。
优选的，该涂布白卡的芯层干强剂用量为0～30kg/t，底层干强剂用量为0～20kg/t，芯层PAC的用量为0～20kg/t，芯层助流剂的用量为0.1～0.4kg/t，底层助流剂的用量为0.1～0.3kg/t，芯层硅溶胶的用量为0～8kg/t，芯层阳离子淀粉的用量为0～20kg/t，底层阳离子淀粉的用量为0～15kg/t，芯层ASA的用量为0～1.8kg/t。
优选的，在背涂涂料中还包括消泡剂、流变剂、预涂胶乳、生物胶乳、抗水剂、PVA、CMC、润滑剂、四磺酸增白剂、燃料以及NaOH。
优选的，在面涂涂料中还包括瓷土、消泡剂、流变剂、分散剂、抗水剂、润滑剂、四磺酸增白剂、面涂胶乳、PVA、CMC、四磺酸增白剂、染料以及NaOH。
一种根据上述的耐摩擦涂布白卡的生产方法，依次包括原纸抄造、首次蒸汽烘缸干燥、硬压光、表面施胶、二次蒸汽烘缸干燥、预涂涂布、首次红外干燥、中涂涂布、二次红外干燥、背面涂布、三次红外干燥、面涂涂布、干燥、软压光及卷曲工序。
优选的，在首次以及二次蒸汽烘缸干燥工序中，将纸材烘干至水分≤10％。
优选的，在硬压光工序中，钢辊压力范围为0～50KN/m，在软压光工序中，正面包胶辊的压力范围为0～50KN/m。
优选的，在干燥工序中，将纸材水分控制在≤10％范围内。
有益效果：本发明与现有技术相比，所带来的优点有：1、通过减少大颗粒碳酸钙的数量，有效缓解了纸张叠放时对相邻纸张表面的摩擦；2、通过降低胶乳的玻璃化温度，提升了涂层的结合强度，提高了耐摩擦性能。
附图说明
图1为本发明的步骤流程图；
图2为本发明中调整前研磨碳酸钙的背面粒径及本工艺中背面粒径的对比示意图；
图3为胶乳物性-玻璃化温度的变化曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
该耐摩擦涂布白卡的生产方法，依次包括原纸抄造、首次蒸汽烘缸干燥、硬压光、表面施胶、二次蒸汽烘缸干燥、预涂涂布、首次红外干燥、中涂涂布、二次红外干燥、背面涂布、三次红外干燥、面涂涂布、干燥、软压光及卷曲工序。
其中，该涂布白卡的背涂涂料中GCC70的含量为50～100％，GCC95的含量为0～50％，润滑剂的含量为0～0.3％，涂布量为5～20g/m2；在面涂涂料中，涂料中胶乳玻璃化温度Tg，在12℃≤Tg≤17℃的乳胶含量为0，玻璃化温度在7℃≤Tg＜12℃的胶乳含量为11～13％。涂布量为5～20g/m2。在上述技术方案中，采用GCC70和GCC95来代替原有的GCC60，同时在背涂原料的配方中对研磨碳酸钙的粒径进行调节，从而减少背面大颗粒碳酸钙的数量，达到降低叠放时对相邻纸张正面的摩擦。如图2所示，左右两图分别为调整前研磨碳酸钙的背面粒径以及本工艺中背面粒径的示意图。如图3所示，胶乳的玻璃化温度与涂布纸板的强度、光泽度、印刷光泽度、油墨吸收性的相关性较大，在10℃附近是这些性能转变的临界点，因此，在面涂原料配方中降低胶乳的玻璃化温度，有利于提升涂层的结合强度从而达到提高耐摩擦性能的效果。
在背涂涂料中还包括消泡剂、流变剂、预涂胶乳、生物胶乳、抗水剂、PVA、CMC、润滑剂、四磺酸增白剂、燃料以及NaOH。在面涂涂料中还包括瓷土、消泡剂、流变剂、分散剂、抗水剂、润滑剂、四磺酸增白剂、面涂胶乳、PVA、CMC、四磺酸增白剂、染料以及NaOH。
此外，在首次以及二次蒸汽烘缸干燥工序中，将纸材烘干至水分≤10％。在硬压光工序中，钢辊压力范围为0～50KN/m，在软压光工序中，正面包胶辊的压力范围为0～50KN/m。在干燥工序中，将纸材水分控制在≤10％范围内。
该涂布白卡的含施胶的面层定量为25～40g/m2，芯层定量为100～270g/m2，含施胶的底层定量为10～35g/m2，其中面层施胶量为4～6g/m2，底层施胶量为3～5g/m2；
该涂布白卡的芯层浆料中NBKP的用量为17～23％，LBKP的用量为77～83％，面层流浆箱的游离度为260～300CSF，精磨LBKP的用量为0～10％，损纸的用量为5～35％，游离度为230～270CSF，BCTMP用量为55～95％，芯层流浆箱的游离度为320～380CSF；
该涂布白卡的底层浆料中NBKP的用量为12～18％，LBKP的用量为82～88％，底层流浆箱的游离度为210～250CSF，NBKP的游离度为300～340CSF，LBKP的游离度为370～410CSF，精磨LBKP的游离度为160～200CSF，损纸的游离度为230～270CSF。
该涂布白卡在面层的三道涂布量分别为预涂12.5～13.5g/m2，中涂11～12g/m2，面涂13～14g/m2，在底层的背涂量为18.5～19.5g/m2。
该涂布白卡的芯层干强剂用量为0～30kg/t，底层干强剂用量为0～20kg/t，芯层PAC的用量为0～20kg/t，芯层助流剂的用量为0.1～0.4kg/t，底层助流剂的用量为0.1～0.3kg/t，芯层硅溶胶的用量为0～8kg/t，芯层阳离子淀粉的用量为0～20kg/t，底层阳离子淀粉的用量为0～15kg/t，芯层ASA的用量为0～1.8kg/t。
以下通过实施例分别对原工艺与本工艺的成品效果进行说明：
为保障涂料配方的效果对比，原工艺及本工艺中涂布过程的各项参数均相同，实施例：
控制涂布白卡原纸配方中，控制NBKP的游离度为320CSF，LBKP的两组游离度均为400CSF，精磨LBKP的游离度为170CSF，损纸的两组游离度均为为260CSF，面层流浆箱的游离度为244CSF，芯层流浆箱的游离度为390CSF，底层流浆箱的游离度为240CSF，芯层干强剂的湿部化药量为20kg/t，芯层PAC为17kg/t，芯层助流剂为0.25kg/t，底层干强剂为8.0kg/t，底层助流剂为0.25kg/t，芯层硅溶胶为3.0kg/t，芯层阳离子淀粉为15kg/t，底层阳离子淀粉为10kg/t，芯层填料为60kg/t，喷淋淀粉为12.7kg/t，硬压光压力为45KN/m，温度为155℃，软压光压力为15KN/m，温度为160℃，一压、二压和三压的压力分别为750KN/m、750KN/m和20KN/m；面层中NBKP与LBKP的配比分别为21％和79％，芯层中NBKP、LBKP、BCTMP和损纸的配比分别为0、5％、64％、31％，底层中NBKP和LBKP的配比分别为12％和88％；面层定量为38g/m2，芯层定量为228g/m2，底层定量为26g/m2，正面施胶量为5.1g/m2，背面施胶量为4.3g/m2，正面预涂的涂布量为14.2g/m2，正面中涂的涂布量为11.5g/m2，背涂的涂布量为18.5g/m2，正面面涂的涂布量为13.5g/m2。
本方案(实施例)与原本的工艺(对比例)参数对比见下表：
Figure BDA0003445399990000041
Figure BDA0003445399990000051
下表为本工艺(实施例)中的背涂原料与面涂原料中的配方改进：
在本方案中，背涂涂料中包括100％的GCC70，0.06％的消泡剂(矿物油乳液型)，0.06％的流变剂(丙烯酸酯类)，8％的预涂胶乳，5％的生物胶乳，0.1％的抗水剂(PAPU类)，0.15％的PVA，0.3％的CMC，0.10％的润滑剂(硬脂酸钙)，0.26％的四磺酸增白剂，0.01％的染料，0.06％的NaOH；
面涂涂料中包括24％的瓷土，76％的GCC95，0.1％的消泡剂(矿物油乳液型)，0.15％的流变剂(丙烯酸酯类)，0.1％的分散剂(聚丙烯酸钠类型)，11.5％的7≤Tg＜12℃的面涂胶乳，0.3％的抗水剂(PAPU类)，0.28％的PVA，0.22％的CMC，0.2％的润滑剂(硬脂酸钙)，0.34％的四磺酸增白剂，0.02％的染料以及0.17％的NaOH。具体见下表：
Figure BDA0003445399990000052
Figure BDA0003445399990000061
追踪实施前(对比例)与实施后(实施例)成品的性能见下表：
Figure BDA0003445399990000062
Figure BDA0003445399990000071
从上表中可见，IGT强度指标提高了0.2m/s，内部管控范围≥1.7m/s，说明强度性能有效提升。此外，光泽度变化下降了0.3％，内部管控范围50±5％，无明显变化。K&N吸墨性能增加了0.3％，内部管控标准7±2％，无明显变化。
针对本工艺生产制备得到的纸张，设计一种测试方法：
(1)从待测样中裁剪一条约5cm*20cm的纸条，将该纸条的背面与待测纸样的正面相接触，保持纸张的纵横向一致；
(2)在纸条上放置重量为9g的螺母，拖动纸条使纸条与测试纸样进行摩擦，观察并记录出现亮斑的摩擦次数，次数越大说明耐摩擦性能越佳；
(3)从实际生产使用情况来看，原配方平均耐摩擦次数为4.6次，本工艺制备的成品耐摩擦次数为8.8次，具体的测试追踪次数见下表：
Figure BDA0003445399990000072
Figure BDA0003445399990000081
由此可见，本方案有效提升了成品的耐摩擦性能，从而降低了产品在下游印刷厂加工过程中出现纸病的情况。

Claims (10)

1.一种耐摩擦涂布白卡，其特征在于，该涂布白卡的背涂涂料中GCC70的含量为50～100％，GCC95的含量为0～50％，润滑剂的含量为0～0.3％，涂布量为5～20g/m2；
该涂布白卡的面涂涂料中，胶乳玻璃化温度Tg，在12℃≤Tg≤17℃的乳胶含量为0，玻璃化温度在7℃≤Tg＜12℃的胶乳含量为11～13％，涂布量为5～20g/m2。
2.根据权利要求1所述的耐摩擦涂布白卡，其特征在于，该涂布白卡的含施胶的面层定量为25～40g/m2，芯层定量为100～270g/m2，含施胶的底层定量为10～35g/m2，其中面层施胶量为4～6g/m2，底层施胶量为3～5g/m2；
该涂布白卡的芯层浆料中NBKP的用量为17～23％，LBKP的用量为77～83％，面层流浆箱的游离度为260～300CSF，精磨LBKP的用量为0～10％，损纸的用量为5～35％，游离度为230～270CSF，BCTMP用量为55～95％，芯层流浆箱的游离度为320～380CSF；
该涂布白卡的底层浆料中NBKP的用量为12～18％，LBKP的用量为82～88％，底层流浆箱的游离度为210～250CSF；
该涂布白卡中三层的NBKP游离度为300～340CSF，LBKP的游离度为370～410CSF，精磨LBKP的游离度为160～200CSF，损纸的游离度为230～270CSF。
3.根据权利要求1所述的耐摩擦涂布白卡，其特征在于，该涂布白卡在面层的三道涂布量分别为预涂12.5～13.5g/m2，中涂11～12g/m2，面涂13～14g/m2，在底层的背涂量为18.5～19.5g/m2。
4.根据权利要求1所述的耐摩擦涂布白卡，其特征在于，该涂布白卡的芯层干强剂用量为0～30kg/t，底层干强剂用量为0～20kg/t，芯层PAC的用量为0～20kg/t，芯层助流剂的用量为0.1～0.4kg/t，底层助流剂的用量为0.1～0.3kg/t，芯层硅溶胶的用量为0～8kg/t，芯层阳离子淀粉的用量为0～20kg/t，底层阳离子淀粉的用量为0～15kg/t，芯层ASA的用量为0～1.8kg/t。
5.根据权利要求1所述的耐摩擦涂布白卡，其特征在于，在背涂涂料中还包括消泡剂、流变剂、预涂胶乳、生物胶乳、抗水剂、PVA、CMC、润滑剂、四磺酸增白剂、燃料以及NaOH。
6.根据权利要求1所述的耐摩擦涂布白卡，其特征在于，在面涂涂料中还包括瓷土、消泡剂、流变剂、分散剂、抗水剂、润滑剂、四磺酸增白剂、面涂胶乳、PVA、CMC、四磺酸增白剂、染料以及NaOH。
7.一种根据上述权利要求1至6中任意一项所述的耐摩擦涂布白卡的生产方法，其特征在于，依次包括原纸抄造、首次蒸汽烘缸干燥、硬压光、表面施胶、二次蒸汽烘缸干燥、预涂涂布、首次红外干燥、中涂涂布、二次红外干燥、背面涂布、三次红外干燥、面涂涂布、干燥、软压光及卷曲工序。
8.根据权利要求7所述的耐摩擦涂布白卡的生产方法，其特征在于，在首次以及二次蒸汽烘缸干燥工序中，将纸材烘干至水分≤10％。
9.根据权利要求7所述的耐摩擦涂布白卡的生产方法，其特征在于，在硬压光工序中，钢辊压力范围为0～50KN/m，在软压光工序中，正面包胶辊的压力范围为0～50KN/m。
10.根据权利要求7所述的耐摩擦涂布白卡的生产方法，其特征在于，在干燥工序中，将纸材水分控制在≤10％范围内。
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