CN1231638C - 轮转机印刷用涂布纸及生产方法 - Google Patents
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Abstract
轮转印刷机用涂布纸及生产方法是一种印刷效果与一般铜版纸相当，但耐温性提高20-30度左右的涂布纸及生产方法。该涂布纸包括由阔叶木浆、针叶木浆制成的纸浆、填料及化学添加剂混合制成基质纸，在该基质纸中纸浆按重量计算，针叶木浆∶阔叶木浆＝15～55∶85～45；填料∶纸浆＝6～12∶100，化学添加剂∶纸浆＝0.5～5∶100；该基质纸的外表面涂有涂层。制作的步骤为：采用阔叶木浆、针叶木浆制成混合纸浆，再加入填料及化学添加剂混合制成基质纸，然后在基质纸表面依次涂覆表面施胶层、预涂层、面涂层，再经过后续压光处理，制成轮转机印刷用涂布纸。涂布纸均可以达到以下指标：光泽度≥65°，粗糙度≤1.2μm，油墨吸收性25-35%，耐温性≥180℃。
Description
技术领域
本发明是一种轮转机印刷用涂布纸及其生产方法，属造纸技术领域。
背景技术
随着印刷技术的发展，轮转印刷作为一种连续、高效的印刷方式近几年在国内得到迅速发展。目前国内已投入商业运行的轮转印刷机已达50多台，全年用纸量在30万吨左右。其主要用纸为双胶纸、轻量涂布纸和铜版纸，双胶纸和轻量涂布纸一般用于印刷中低档宣传品、杂志纸，高级印刷品一般采用铜版纸。
轮转印刷由于其印刷速度快，要求纸张在印刷后能迅速干燥，从而其烘箱温度较高(200℃左右)，要求纸张的耐温性在170℃以上，而一般铜版纸往往由于纸张的耐温性能不佳(一般在150℃以下)，纸面易产生鼓泡，严重影响印品质量。
国际上，许多知名造纸企业轮转印刷用纸生产已基本成熟，其产品有较佳的品质及稳定性。长期以来，国内轮转印刷用铜版纸市场全部为进口产品主导，国内产品由于生产技术不成熟，无法与其形成竞争。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种轮转印刷机用涂布纸及生产方法，所生产的轮转机专用涂布纸，其印刷效果与一般铜版纸相当，但耐温性提高20-30度左右。
技术方案：本发明的轮转机印刷用涂布纸，包括由阔叶木浆、针叶木浆制成的纸浆、填料及化学添加剂混合制成基质纸，按重量计算，在该基质纸中纸浆针叶木浆∶阔叶木浆＝15～55∶85～45；填料∶纸浆＝6～12∶100，化学添加剂∶纸浆＝0.5～5∶100；该基质纸的外表面涂有高透气性的涂层。
其中填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的一种或其混合物。化学添加剂为淀粉、施胶剂、阳离子保留助剂、阴离子保留助剂、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、荧光增白剂、染色剂中的一种或其混合物。
涂层由表面施胶层、预涂层组成，或表面施胶层、面涂层组成，或表面施胶层、预涂层、面涂层，或预涂层、面涂层组成。
其中按重量计算，涂层中的表面施胶层是由淀粉、表面上胶剂、表面施胶剂一种或其混合物组成。涂层中的预涂层的颜料配比为：碳酸钙∶瓷土＝100-50∶0-50；颜料∶淀粉∶胶乳＝100∶2-6∶11-7；颜料∶分散剂∶消泡剂∶耐水化剂∶润滑剂＝100∶0.05-0.10∶0.05-0.10∶0.3-0.7∶0.5-1.0；加水配制成固含量在64-67％的预涂层涂料。涂层中的面涂层颜料配比为：碳酸钙∶瓷土＝80-30∶20-70；颜料∶羧甲基纤维素∶胶乳＝100∶0.3-0.8∶9-13；颜料∶分散剂∶消泡剂∶耐水化剂∶润滑剂＝100∶0.05-0.10∶0.05-0.10∶0.3-0.7∶0.5-1.0，加水配制成固含量在63-66％的面涂层涂料。
本发明的轮转机印刷用涂布纸的生产方法的制作步骤为：采用阔叶木浆、针叶木浆制成混合纸浆，再加入填料及化学添加剂混合制成基质纸，然后在基质纸表面依次涂覆表面施胶层、预涂层、面涂层，再经过后续压光处理，制成轮转机印刷用涂布纸。
采用阔叶木浆、针叶木浆制成混合纸浆时，阔叶木浆的磨浆游离度控制在350-450CSF，针叶木浆的磨浆游离度控制在380-460CSF。其表面施胶层采用机内涂布方式进行，其涂布量为1-4g/m2/面；其预涂层、面涂层采用刮刀进行双面双层涂布，预涂层、面涂层的涂布量分别为8-20g/m2/面；在烘干时，控制纸张的水份在5％以下。基质纸经过表面施胶后的水份控制在3-5％，经过预涂、面涂后的水份控制在3-5％。
本发明针对铜版纸在烘干时起泡的机理进行了研究。烘干的过程即铜版纸内部的水份汽化并逸出的过程，如果水份不能及时从其内部逸出，就会产生起泡现象。此过程与其气体的逸出量、逸出通道及纸张的承受力有关。
气体的逸出量与纸张水份有关，纸张水份越高，其需逸出的气体量就越多，故纸张水份越低越好，但纸张水份过低，则会导致纸张发脆，易产生印刷问题。
气体的逸出通道与纸张表面的涂层孔隙性相关，一般铜版纸在进行胶版印刷时，对其表面强度有较严格的要求，为了保证其表面强度，一般采用强度较好的丁苯胶乳，从而造成涂布层较为封闭，从而气体的逸出通道受到阻碍。
气体在逸出时，如果纸张的承受力(即内部层间结合强度：内聚力)足够，也不会产生起泡现象，故纸张的内聚力越高越好，但纸张的内聚力受到浆料、磨浆条件等限制。
此外，同一克重的涂布纸，如果其涂层较薄，气体逸出时受到的阻碍就小，但其原纸克重较高，内聚力相应的就偏低，且涂层较薄，其覆盖性能不佳还会影响印刷效果；如果其原纸克重较低，内聚力相应较高，但涂层就较厚，气体逸出时受到的阻碍就大，从而易产生起泡现象。
有益效果：本发明针对一般铜版纸上述存在的矛盾及不足，提出一种轮转印刷机用涂布纸及其生产方法，所生产的轮转印刷机用涂布纸，其印刷效果与一般涂布纸相当，但耐温性提高30-60度左右，适用于轮转印刷机用。具有较深远的社会效益。
具体实施方式
本发明包括基质纸抄造、涂料制备、涂布加工工艺，其中：本发明的轮转机印刷用涂布纸，包括由阔叶木浆、针叶木浆制成的纸浆、填料及化学添加剂混合制成基质纸，在该基质纸中纸浆按重量计算，针叶木浆∶阔叶木浆＝15～55∶85～45；填料∶纸浆＝6～12∶100，化学添加剂∶纸浆＝0.5～5∶100；该基质纸的外表面涂有涂层。
其中填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的一种或其混合物。化学添加剂为淀粉、施胶剂、阳离子保留助剂、阴离子保留助剂、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、荧光增白剂、染色剂中的一种或其混合物。
涂层由表面施胶层、预涂层组成，或表面施胶层、面涂层组成，或表面施胶层、预涂层、面涂层，或预涂层、面涂层组成。
其中涂层中的表面施胶层是由淀粉、表面上胶剂、表面施胶剂一种或其混合物组成。涂层中的预涂层的颜料配比为：碳酸钙∶瓷土＝100-50∶0-50；颜料∶淀粉∶胶乳＝100∶2-6∶11-7；颜料∶分散剂∶消泡剂∶耐水化剂∶润滑剂＝100∶0.05-0.10∶0.05-0.10∶0.3-0.7∶0.5-1.0；加水配制成固含量在64-67％的预涂层涂料。涂层中的面涂层颜料配比为：碳酸钙∶瓷土＝80-30∶20-70；颜料∶羧甲基纤维素∶胶乳＝100∶0.3-0.8∶9-13；颜料∶分散剂∶消泡剂∶耐水化剂∶润滑剂＝100∶0.05-0.10∶0.05-0.10∶0.3-0.7∶0.5-1.0，加水配制成固含量在63-66％的面涂层涂料。
本发明的轮转机印刷用涂布纸的生产方法的制作步骤为：采用阔叶木浆、针叶木浆制成混合纸浆，再加入填料及化学添加剂混合制成基质纸，然后在基质纸表面依次涂覆表面施胶层、预涂层、面涂层，再经过后续压光处理，制成轮转机印刷用涂布纸。
采用阔叶木浆、针叶木浆制成混合纸浆时，阔叶木浆的磨浆游离度控制在350-450CSF，针叶木浆的磨浆游离度控制在380-460CSF。其表面施胶层采用机内涂布方式进行，其涂布量为1-4g/m2/面；其预涂层、面涂层采用刮刀进行双面双层涂布，预涂层、面涂层的涂布量分别为8-208/m2/面；在烘干时，控制纸张的水份在5％以下。基质纸经过表面施胶后的水份控制在3-5％，经过预涂、面涂后的水份控制在3-5％。
基质纸抄造时，采用阔叶木浆(简称LBKP)、针叶木浆(简称NBKP)。提高NBKP用量有助于提高内聚力，以不低于15％为宜。另，在不影响抄造性能的同时，可将纸浆磨得较深(即游离度较低)，也可添加聚丙烯酰胺(PAM)、羧甲基纤维素钠(CMC)等以提高原纸内聚力。此外，纸张内填料的添加量也会影响其内聚力，填料添加量越多，内聚力越低，以不超过10％为宜，填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的一种或其混合物。纸张内的化学添加剂为淀粉、施胶剂、阳离子保留助剂、阴离子保留助剂、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、荧光增白剂、染色剂中的一种或其混合物。原纸烘干后，其水份以不超过5％为宜。
涂层中的表面施胶层是由淀粉、表面上胶剂、表面施胶剂一种或其混合物组成；预涂层和面涂层的涂料制备所用颜料为众所周知的瓷土、碳酸钙、滑石粉等无机颜料，塑性颜料等有机颜料，以上颜料可根据需要适宜选择1种以上使用。所用胶乳可以从丁苯胶乳、丙苯胶乳、醋酸乙烯胶乳中选择1种以上使用；所用淀粉可以从氧化淀粉、磷酸酯化淀粉、羟乙基醚化淀粉、糊精中选择1种以上使用；另外，按照需要，可适当配合使用分散剂、增稠剂、保湿剂、消泡剂、耐水化剂、着色剂等一般涂布纸用的各种辅助剂。本发明中针对涂料中的胶乳进行了特别的研究，采用玻璃化温度较高的胶乳，其涂层的孔隙性较好，能较为明显的提高其抗起泡性。
在基质纸上进行涂布，涂布层的涂布量在10-25g/m2为理想。在烘干时，控制纸张的水份在5％以下为宜。另外，为提高纸张的平滑性及印刷品质，通过上述方式所得的涂布纸，再进行机外压光处理。
实施例1
基质纸抄造时，采用15％的针叶木浆(磨浆游离度400CSF)，85％的阔叶木浆(磨浆游离度380CSF)制备混合纸浆，加入10％(相对于纸浆重量)的重质碳酸钙作为填料，再加入化学添加剂即内部施胶淀粉0.6-1.2％、烷基烯酮二聚体类施胶剂0.6-1.2％，阳离子聚丙烯酰胺类阳离子保留助剂100-400ppm，硅胶类阴离子保留助剂1000-4000ppm，经过网部脱水成型、再经过压榨，烘干，控制水分在2-3％的50g/m2基质纸。
在基质纸上，采用氧化淀粉进行机内表面施胶，施胶量控制在2-3g/m2/面，抄造成55g/m2的纸。再经过烘干，控制其水份为4.5-5％，内聚力大于3.5kg.cm。
经过表面施胶的基质纸，再进行刮刀式涂布，其涂料中的颜料配比为：碳酸钙∶瓷土＝40∶60；颜料∶羧甲基纤维素∶胶乳＝100∶1∶9；颜料∶分散剂∶消泡剂∶耐水化剂∶润滑剂＝100∶0.05∶0.05∶0.5∶0.8，加水配制成固含量在65％的面涂层涂料。涂布量为12-138/m2/面，涂成80g/m2的涂布纸。涂布后的纸经过烘干后，压光处理，控制其水份在5％以下。
实施例2
基质纸抄造时，采用30％的针叶木浆(磨浆游离度380CSF)，70％的阔叶木浆(磨浆游高度370CSF)制备混合纸浆，加入8％(相对于纸浆重量)的重质碳酸钙作为填料，再加入化学添加剂即内部施胶淀粉0.6-1.2％、烷基烯酮二聚体类施胶剂0.6-1.2％，阳离子聚丙烯酰胺类阳离子保留助剂100-400ppm，硅胶类阴离子保留助剂1000-4000ppm，经过网部脱水成型、再经过压榨，烘干，控制水分在2-3％的78g/m2基质纸。
在基质纸上，采用氧化淀粉进行机内表面施胶，施胶量控制在2-3g/m2/面，抄造成84g/m2的纸。再经过烘干，控制其水份为4.0-4.5％，内聚力大于1.5kg.cm。也可直接抄造成84g/m2的纸，控制其水份为4.0-4.5％，内聚力大于1.5kg.cm。
经过表面施胶的基质纸，再进行刮刀式双面双层涂布，其预涂涂料中颜料为∶碳酸钙∶瓷土＝100∶0；颜料∶淀粉∶胶乳＝100∶4∶9；颜料∶分散剂∶消泡剂∶耐水化剂∶润滑剂＝100∶0.05∶0.05.0.5∶0.5，加水配制成固含量在65％涂布液，涂布量为10g/m2/面。涂层中的面涂层颜料配比为：碳酸钙∶瓷土＝70∶30；颜料∶羧甲基纤维素∶胶乳＝100∶1∶9；颜料∶分散剂∶消泡剂∶耐水化剂∶润滑剂＝100∶0.05.0.05∶0.5∶0.8，加水配制成固含量在65％的面涂层涂料。涂布量为11g/m2/面，涂成128g/m2的涂布纸。涂布后的纸经过烘干后，压光处理，控制其水份在4％以下。
实施例3
基质纸抄造时，采用50％的针叶木浆(磨浆游离度380CSF)，50％的阔叶木浆(磨浆游离度370CSF)制备混合纸浆，加入9％(相对于纸浆重量)的重质碳酸钙作为填料，再加入化学添加剂即内部施胶淀粉0.6-1.2％、烷基烯酮二聚体类施胶剂0.6-1.2％，阳离子聚丙烯酰胺类阳离子保留助剂100-400ppm，硅胶类阴离子保留助剂1000-4000ppm，经过网部脱水成型、再经过压榨，烘干，控制水分在2-3％的64g/m2基质纸。
在基质纸上，采用氧化淀粉进行机内表面施胶，施胶量控制在2-3g/m2/面，抄造成70g/m2的纸。再经过烘干，控制其水份为4.5-5％，内聚力大于2.0kg.cm。
经过表面施胶的基质纸，再进行刮刀式双面双层涂布，其预涂涂料中颜料为：碳酸钙∶瓷土＝80∶20；颜料∶淀粉∶胶乳＝100∶3∶10；颜料∶分散剂∶消泡剂∶耐水化剂∶润滑剂＝100∶0.05∶0.05∶0.5∶0.5，加水配制成固含量在65％涂布液，涂布量为8.5g/m2/面。涂层中的面涂层颜料配比为：碳酸钙∶瓷土＝70∶30；颜料∶羧甲基纤维素∶胶乳＝100∶1∶9；颜料∶分散剂∶消泡剂∶耐水化剂∶润滑剂＝100∶0.05∶0.05∶0.5∶0.8，加水配制成固含量在65％的面涂层涂料。涂布量为9g/m2/面，涂成105g/m2的涂布纸。涂布后的纸经过烘干后，压光处理，控制其水份在4.5％以下。
以上涂布纸均可以达到以下指标：光泽度≥65°，粗糙度≤1.2μm，油墨吸收性25-35％，耐温性≥180℃。
Claims (8)
1、一种轮转机印刷用涂布纸，其特征在于该涂布纸包括由阔叶木浆、针叶木浆制成的纸浆、填料及化学添加剂混合制成基质纸，按重量计算，在该基质纸中纸浆，针叶木浆∶阔叶木浆＝15～55∶85～45；填料∶纸浆＝6～12∶100，化学添加剂∶纸浆＝0.5～5∶100；该基质纸的外表面涂有高透气性的涂层。
2、根据权利要求1所述的轮转机印刷用涂布纸，其特征在于填料为；轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的一种或其混合物。
3、根据权利要求1或2所述的轮转机印刷用涂布纸，其特征在于化学添加剂为淀粉、施胶剂、阳离子保留助剂、阴离子保留助剂、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、荧光增白剂、染色剂中的一种或其混合物。
4、根据权利要求1所述的轮转机印刷用涂布纸，其特征在于涂层由表面施胶层、预涂层组成，或表面施胶层、面涂层组成，或表面施胶层、预涂层、面涂层组成，或预涂层、面涂层组成。
5、根据权利要求1或4所述的轮转机印刷用涂布纸，其特征在于按重量计算，涂层中的预涂层的颜料配比为：碳酸钙∶瓷土＝100-50∶0-50；颜料∶淀粉∶胶乳＝100∶2-6∶11-7；颜料∶分散剂∶消泡剂∶耐水化剂∶润滑剂＝100∶0.05-0.10∶0.05-0.10∶0.3-0.7∶0.5-1.0；加水配制成固含量在64-67％的预涂层涂料。
6、根据权利要求1或4所述的轮转机印刷用涂布纸，其特征在于按重量计算，涂层中的面涂层颜料配比为∶碳酸钙∶瓷土＝80-30∶20-70；颜料∶羧甲基纤维素∶胶乳＝100∶0.3-0.8∶9-13；颜料∶分散剂∶消泡剂∶耐水化剂∶润滑剂＝100∶0.05-0.10∶0.05-0.10∶0.3-0.7∶0.5-1.0，加水配制成固含量在63-66％的面涂层涂料。
7、根据权利要求1或4所述的轮转机印刷用涂布纸，其特征在于涂层中的表面施胶层是由淀粉、表面上胶剂、表面施胶剂中的一种或其混合物组成。
8、一种如权利要求1所述的轮转机印刷用涂布纸的生产方法，其特征在于制作的步骤为：采用阔叶木浆、针叶木浆制成混合纸浆，再加入填料及化学添加剂混合制成基质纸，然后在基质纸表面依次涂覆表面施胶层、预涂层、面涂层，再经过后续压光处理，制成轮转机印刷用涂布纸；采用阔叶木浆、针叶木浆制成混合纸浆时，阔叶木浆的磨浆游离度控制在350-450CSF，针叶木浆的磨浆游离度控制在380-460CSF；其表面施胶层采用机内涂布方式进行，其涂布量为1-4g/m2/面；其预涂层、面涂层采用刮刀进行双面双层涂布，预涂层、面涂层的涂布量分别为8-20g/m2/面；在烘干时，各次涂布后纸张的水份控制在5％以下。
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