EP0919664B1 - Papier transparent ou translucide très blanc et son procédé de fabrication - Google Patents

Papier transparent ou translucide très blanc et son procédé de fabrication Download PDF

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EP0919664B1
EP0919664B1 EP98402983A EP98402983A EP0919664B1 EP 0919664 B1 EP0919664 B1 EP 0919664B1 EP 98402983 A EP98402983 A EP 98402983A EP 98402983 A EP98402983 A EP 98402983A EP 0919664 B1 EP0919664 B1 EP 0919664B1
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Emeric Thibierge
Jean-François Loeillot
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Thibierge and Comar
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Thibierge and Comar
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/30—Luminescent or fluorescent substances, e.g. for optical bleaching

Definitions

  • the present invention relates to a transparent or translucent paper which is extra white.
  • This paper can be used inter alia as paper for printing and / or writing.
  • Transparent or translucent papers are already known which are called tracing papers. These papers are made by suspending long fibers of pulp from softwood in a pulper, refining the fibers in a refiner. The refiner has two striated surfaces rubbing against each other and between which the suspension of fibers passes. The fibers then undergo a physical transformation, that is to say, numerous fibrils are formed which confer a high affinity of the fibers for water and which make it possible to obtain a transparent or translucent paper. The temperature of the aqueous fiber suspension is maintained at 80 ° -100 ° C. and the aqueous suspension of refined fibers is then deposited on the wire of a flat-table paper machine.
  • the prior art tracing papers must have a high transparency to allow the reproduction of drawings or plans. However, their whiteness is not an essential characteristic because they are used as a means of reproduction and therefore constitute a temporary support for a drawing that will be transferred to another paper.
  • diazo paper which contains colorless compounds that stain under the action of ultraviolet rays and an ammonia-based developer.
  • the tracing paper containing the planes or the drawings is placed on this diazo paper, and is illuminated by UV, which forms a latent image on the diazo paper, this latent image exactly matching the drawings or the plans drawn on the tracing paper.
  • the latent image is revealed on the diazo paper by means of an ammonia-based developer. It is therefore understandable that the tracing paper must absolutely not include in its composition products likely to interfere with ultraviolet rays.
  • the tracing papers of the prior art must meet strict compositional standards and must not include optical brighteners.
  • the object of the present invention is to provide a transparent or translucent paper having a high whiteness, ie greater than that of the traditional layer of greyish color.
  • the object of the present invention is to provide such a transparent or translucent paper having a high whiteness, and usable as paper for printing and / or writing, this paper not being intended for the reproduction of plans or drawings .
  • the inventors have manufactured a transparent or translucent paper which in its composition is different from a traditional tracing paper, namely which contains compounds which do not enter into the composition of traditional tracing papers.
  • optical brighteners are products intended to increase the whiteness of non-transparent printing and / or writing papers.
  • the inventors have therefore made multiple attempts to obtain a transparent paper of high degree of whiteness. They compared the transparent paper to a glass plate and hypothesized that by opacifying a transparent glass one can create a whiteness support.
  • the inventors have reduced the transparency of the paper so that it has a degree of transparency less than the transparency of traditional tracing paper.
  • the inventors have therefore introduced into the paper composition constituents which reduce the transparency of the paper, namely opacifiers.
  • Another way to reduce the transparency of the paper is to refine the fibers less, which reduces the grayishness. This results in a paper that is less transparent and less gray than a traditional tracing paper.
  • FR-A-2,348,317, FR-A-2,660,944, US-A-4,210,488, EP-A-0,712,960 and GB-A-1,369,202 disclose processes for whitening the paper by treating the paper with a composition containing an optical brightener. This composition is introduced in bulk or coating. These documents do not describe an improved white transparent paper.
  • the invention therefore relates to a paper formed from refined fibers, having a high whiteness and comprising less than 10% of at least one optical brightener, characterized in that said paper is transparent or translucent.
  • the paper according to the invention is not intended for the reproduction of plans or drawings, but is intended in particular for printing and / or writing. It can also be used for printing interleaved sheets in advertising or presentation boards, etc. or as decoration paper used for its transparency properties to light.
  • the paper according to the invention is such that it comprises an opacifier chosen from the group formed by inorganic or organic opaque fillers, such as, for example, TiO 2 , CaCO 3 , talc, kaolin, crushed melamine-formaldehyde resins, of the genus PERGOPAK (registered trademark and available from Martinswerke, Germany).
  • an opacifier chosen from the group formed by inorganic or organic opaque fillers, such as, for example, TiO 2 , CaCO 3 , talc, kaolin, crushed melamine-formaldehyde resins, of the genus PERGOPAK (registered trademark and available from Martinswerke, Germany).
  • the paper of the invention is made of less refined fibers than what is considered necessary to obtain a traditional tracing paper.
  • the paper according to the invention contains 0 to 10% opacifier and less than 10% optical brightener.
  • Optical brighteners are derivatives of stilbene, for example brighteners such as LEUCOPHOR (registered trademark of SANDOZ) or BLANKOPHOR (trademark of BAYER).
  • the invention further relates to a method of manufacturing such a paper.
  • a slightly refined paper pulp is suspended in water, the fiber suspension is deposited on a flat table of a paper machine to form a sheet, the water is removed by gravity and then dried. the sheet obtained between drying rollers and finally depositing a solution of at least one optical brightener on the surface of the sheet, for example by means of a size-press.
  • a slightly refined paper pulp is suspended in water, at least one opacifier is introduced into the aqueous suspension, and the suspension of fibers is deposited on a flat table.
  • a paper machine to form a sheet, the water is removed by gravity and then dried the sheet obtained between drying rollers, and finally deposited a solution of at least one optical brightener on the surface of the sheet, for example by means of a size-press.
  • the optical brightener can be introduced in bulk or on the surface.
  • the inventors have indeed found that the refining of the dough, even if it is less than the refining usually carried out for a traditional tracing paper, allows excellent fixing of the brightener on the cellulose fibers, which allows its mass introduction. and this, preferably just before the headbox. This reduces the pollution of the paper machine.
  • the degree of whiteness is checked with the naked eye and given a rating of 0.
  • the whiteness of a white printing paper and / or non-transparent traditional writing and as an odd side is taken as a rating for the degree of whiteness.
  • a paper is prepared in the same manner as in Comparative Example 1, and an aqueous solution containing 20% by weight of a LEUCOPHOR brightener from SANDOZ is deposited in size-press. Its degree of whiteness is noted to be 2 in comparison with a non-transparent traditional printing and / or non-transparent writing paper and its degree of transparency which is 10 in comparison with a traditional tracing paper.
  • a paper is prepared in the same manner as in Comparative Example 1, and an aqueous solution of 30% by weight of a LEUCOPHOR brightener from SANDOZ is deposited in size-press. Its degree of whiteness and degree of transparency are noted. The results are given in the following Table.
  • a paper is prepared in the same manner as in Comparative Example 1, but the fibers are less refined and 6% by weight of SANDOZ LEUCOPHOR optical brightener is introduced into the suspension. Its degree of whiteness and degree of transparency are noted. This paper is much less transparent than a tracing paper according to Comparative Example 1, but much whiter.
  • a paper is prepared in the same manner as in Comparative Example 1, but 6% by weight of SANDOZ LEUCOPHOR optical brightener and 6% by weight of calcium carbonate are introduced into the aqueous suspension. Its degree of whiteness and degree of transparency are noted. This paper is much less transparent than a tracing paper according to Comparative Example 1, but still a little greyish because the fibers are very refined.
  • a paper is prepared in the same manner as in Example 2, but the fibers are less refined. Its degree of whiteness and degree of transparency are noted. This paper is significantly less transparent than a tracing paper according to Comparative Example 1, and much whiter.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un papier transparent ou translucide qui est extra blanc. Ce papier peut être utilisé entre autre comme papier pour l'impression et/ou l'écriture.
  • On connaît déjà des papiers transparents ou translucides qui sont appelés papiers calques. Ces papiers sont fabriqués en mettant en suspension dans l'eau, dans un pulpeur, des fibres longues d'une pâte à papier provenant de résineux, en raffinant les fibres dans un raffineur. Le raffineur comporte deux surfaces striées frottant l'une contre l'autre et entre lesquelles passent la suspension de fibres. Les fibres subissent alors une transformation physique, à savoir, il se forme de nombreuses fibrilles qui confèrent une grande affinité des fibres pour l'eau et qui permettent d'obtenir un papier transparent ou translucide. La température de la suspension aqueuse de fibres est maintenue à 80-100 °C et on dépose ensuite la suspension aqueuse de fibres raffinées sur la toile d'une machine à papier à table plate. On enlève l'eau par gravité, puis on presse la feuille pour enlever l'eau résiduelle et la feuille est ensuite séchée entre des rouleaux sécheurs. Un tel procédé est le procédé traditionnel pour obtenir un papier transparent ou translucide qui est utilisé par des architectes ou par des dessinateurs pour reproduire un dessin originel. Ce papier a une couleur grisâtre et n'est pas parfaitement blanc. La couleur grisâtre est due au fait que la pulpe de fibres est raffinée à l'extrême pour obtenir de nombreuses fibrilles. Il se produit donc un frottement extrême entre les faces métalliques du raffineur et les fibres, ce qui confère la couleur grisâtre au papier calque.
  • Les papiers calques de la technique antérieure doivent posséder une transparence élevée pour permettre la reproduction de dessins ou de plans. Cependant leur blancheur n'est pas une caractéristique essentielle du fait qu'ils sont utilisés comme moyen de reproduction et donc qu'ils constituent un support temporaire d'un dessin qui sera reporté sur un autre papier. En général, le report des plans d'architectes se fait au moyen d'un papier appelé papier diazo qui contient des composés incolores qui se colorent sous l'action des rayons ultraviolets et d'un révélateur à base d'ammoniaque. On place le papier calque comportant les plans ou les dessins sur ce papier diazo, on éclaire par des UV, ce qui forme une image latente sur le papier diazo, cette image latente correspondant exactement aux dessins ou aux plans tracés sur le papier calque. Puis, on révèle l'image latente sur le papier diazo au moyen d'un révélateur à base d'ammoniaque. On comprend donc que le papier calque ne doit absolument pas comporter dans sa composition des produits susceptibles d'interférer avec les rayons ultraviolets. Les papiers calque de la technique antérieure doivent répondre à des normes strictes en ce qui concerne leur composition et ne doivent pas comporter d'azurants optiques.
  • Le but de la présente invention est de fournir un papier transparent ou translucide ayant une blancheur élevée, à savoir supérieure à celle du calque traditionnel de couleur grisâtre.
  • Le but de la présente invention est de fournir un tel papier transparent ou translucide ayant une blancheur élevée, et utilisable comme papier pour l'impression et/ou l'écriture, ce papier n'étant pas destiné à la reproduction de plans ou de dessins.
  • A cet effet, les inventeurs ont fabriqué un papier transparent ou translucide qui dans sa composition est différent d'un papier calque traditionnel, à savoir qui contient des composés qui n'entrent pas dans la composition des papiers calques traditionnels.
  • Les inventeurs ont donc pensé introduire dans le papier formé à partir de fibres raffinées, des azurants optiques. Ces azurants optiques sont des produits destinés à augmenter la blancheur des papiers d'impression et/ou d'écriture non transparents.
  • Cependant, l'homme du métier pensait que l'utilisation d'azurant optique en masse polluerait durablement la machine à papier. Par ailleurs, il pensait que le dépôt en size-press de l'azurant serait insuffisant pour conférer un degré de blancheur suffisant au papier raffiné.
  • L'homme du métier souhaite en outre, de manière traditionnelle, conserver une transparence maximum au papier calque.
  • Les inventeurs ont donc fait de multiples essais pour obtenir un papier transparent de degré de blancheur élevé. Ils ont comparé le papier transparent à une plaque de verre et ont émis l'hypothèse qu'en opacifiant un verre transparent on peut créer un support à la blancheur.
  • Les inventeurs ont donc réduit la transparence du papier pour que celui-ci ait un degré de transparence inférieur au degré de transparence du papier calque traditionnel.
  • Les inventeurs ont donc introduit dans la composition du papier des constituants diminuant la transparence du papier, à savoir des opacifiants.
  • Un autre moyen pour diminuer la transparence du papier est de moins raffiner les fibres, ce qui permet de réduire le grisaillement. On obtient ainsi un papier moins transparent et moins gris qu'un papier calque traditionnel.
  • On a décrit dans les documents FR-A-2 348 317, FR-A-2 660 944, US-A-4 210 488, EP-A-0 712 960 et GB-A-1 369 202 des procédés pour l'azurage du papier par traitement du papier avec une composition contenant un azurant optique. Cette composition est introduite en masse ou en revêtement. Ces documents ne décrivent pas un papier transparent de couleur blanche améliorée.
  • A leur grande surprise, les inventeurs ont constaté que leur hypothèse se révélait exacte et qu'un papier moins transparent qu'un papier calque traditionnel auquel on ajoutait un azurant optique avait un degré de blancheur supérieur à celui du calque traditionnel. On crée effectivement une sorte de voile dans le papier en réduisant sa transparence, ce voile constituant un support pour l'azurant optique, ce qui fait que la quantité d'azurant optique nécessaire pour obtenir le degré de blancheur désiré est faible, contrairement aux préjugés de l'homme du métier.
  • L'invention concerne donc un papier formé à partir de fibres raffinées, ayant une blancheur élevée et comprenant moins de 10% d'au moins un azurant optique, caractérisé en ce que ledit papier est transparent ou translucide.
  • Encore une fois, on doit préciser que le papier selon l'invention n'est pas destiné à la reproduction de plans ou de dessins, mais est destiné notamment à l'impression et/ou l'écriture. Il peut aussi être utilisé pour l'impression de feuilles intercalaires dans des plaquettes publicitaires ou de présentation, etc. ou comme papier de décoration utilisé pour ses propriétés de transparence à la lumière.
  • Le papier selon l'invention est tel qu'il comprend un opacifiant choisi dans le groupe formé par des charges opaques minérales ou organiques, comme par exemple TiO2, CaCO3, le talc, le kaolin, des résines de mélamine-formol broyées, du genre PERGOPAK (marque déposée et disponible auprès de Martinswerke, Allemagne).
  • Selon une autre caractéristique du papier de l'invention, celui-ci est constitué de fibres moins raffinées que ce qui est considéré comme nécessaire pour obtenir un papier calque traditionnel.
  • Le papier selon l'invention contient de 0 à 10% d'opacifiant et de moins de 10% d'azurant optique.
  • Les azurants optiques sont des dérivés du stilbène, par exemple des azurants comme LEUCOPHOR (marque déposée de SANDOZ) ou BLANKOPHOR (marque déposée de BAYER).
  • L'invention concerne en outre un procédé de fabrication d'un tel papier.
  • Selon l'invention on met en suspension dans l'eau une pâte à papier faiblement raffinée, on dépose la suspension de fibres sur une table plate d'une machine à papier pour former une feuille, on enlève l'eau par gravité puis on sèche la feuille obtenue entre des rouleaux sécheurs et finalement on dépose une solution d'au moins un azurant optique à la surface de la feuille, par exemple au moyen d'une size-press.
  • Selon un autre mode de réalisation du procédé de l'invention, on met en suspension dans l'eau une pâte à papier faiblement raffinée, on introduit dans la suspension aqueuse au moins un opacifiant, on dépose la suspension de fibres sur une table plate d'une machine à papier pour former une feuille, on enlève l'eau par gravité puis on sèche la feuille obtenue entre des rouleaux sécheurs, et enfin on dépose une solution d'au moins un azurant optique à la surface de la feuille, par exemple au moyen d'une size-press.
  • On peut introduire l'azurant optique en masse ou en surface.
  • Les inventeurs ont en effet constaté que le raffinage de la pâte, même s'il est inférieur au raffinage effectué habituellement pour un papier calque traditionnel, permet une excellente fixation de l'azurant sur les fibres de cellulose, ce qui permet son introduction en masse, et ce, de préférence juste avant la caisse de tête. On réduit ainsi la pollution de la machine à papier.
  • La description suivante, en regard des exemples annexés à titre non limitatif, permettra de comprendre comment l'invention peut être mise en pratique.
    • Exemple comparatif 1
  • On met en suspension dans l'eau, dans un pulpeur, des fibres longues d'un pâte à papier provenant de résineux, et on les raffine dans un raffineur. On maintient la température de la suspension aqueuse de fibres à une température de 80-100 °C. Puis, on dépose la suspension aqueuse de fibres sur la toile d'une machine à papier à table plate, on enlève l'eau par gravité. La température relativement élevée de la suspension aqueuse est nécessaire pour enlever l'eau par gravité, les fibres ayant une grande affinité pour l'eau, du fait de la présence de nombreuses fibrilles. Puis on presse la feuille pour enlever l'eau résiduelle. La feuille est ensuite séchée entre des rouleaux sécheurs. On obtient alors un papier calque traditionnel transparent. On note son degré de transparence à l'oeil nu et on lui donne la cote 10. Ce papier calque est de couleur grisâtre. On cote sont degré de blancheur à l'oeil nu et on lui donne la cote 0. On prend comme cote 10 pour le degré de blancheur, la blancheur d'un papier blanc d'impression et/ou écriture traditionnel non transparent et comme cote 0 pour le degré de transparence du même papier blanc d'impression et/ou écriture traditionnel non transparent.
    • Exemple comparatif 2
  • On prépare un papier de la même manière que dans l'Exemple Comparatif 1, et on dépose en size-press une solution aqueuse à 20 % en poids d'un azurant optique LEUCOPHOR de SANDOZ. On note son degré de blancheur qui est de 2 en comparaison avec un papier blanc d'impression et/ou écriture traditionnel non transparent et son degré de transparence qui est de 10 en comparaison d'un papier calque traditionnel.
    • Exemple comparatif 3
  • On prépare un papier de la même manière que dans l'Exemple Comparatif 1, et on dépose en size-press une solution aqueuse à 30 % en poids d'un azurant optique LEUCOPHOR de SANDOZ. On note son degré de blancheur et son degré de transparence. Les résultats sont donnés dans le Tableau suivant.
    • Exemple 1 selon l'invention
  • On prépare un papier de la même manière que dans l'Exemple Comparatif 1, mais on raffine moins les fibres et on introduit dans la suspension 6 % en poids d'azurant optique LEUCOPHOR de SANDOZ. On note son degré de blancheur et son degré de transparence. Ce papier est nettement moins transparent qu'un papier calque selon l'exemple comparatif 1, mais beaucoup plus blanc.
    • Exemple 2 selon l'invention
  • On prépare un papier de la même manière que dans l'Exemple Comparatif 1, mais on introduit dans la suspension aqueuse 6 % en poids d'azurant optique LEUCOPHOR de SANDOZ et 6 % en poids de carbonate de calcium. On note son degré de blancheur et son degré de transparence. Ce papier est nettement moins transparent qu'un papier calque selon l'exemple comparatif 1, mais encore un peu grisâtre du fait que les fibres sont très raffinées.
    • Exemple 3 selon l'invention
  • On prépare un papier de la même manière que dans l'Exemple 2, mais on raffine moins les fibres. On note son degré de blancheur et son degré de transparence. Ce papier est nettement moins transparent qu'un papier calque selon l'exemple comparatif 1, et beaucoup plus blanc. TABLEAU
    Exemple No. Degré de blancheur Degré de transparence
    Exemple comparatif 1 0 10
    Exemple comparatif 2 2 10
    Exemple comparatif 3 3 10
    Exemple 1 4 8
    Exemple 2 6 6
    Exemple 3 8 5
    papier blanc d'impression et/ou d'écriture 10 0

Claims (10)

  1. Papier forme à partir de fibres raffinées, ayant une blancheur élevée et comprenant moins de 10% d'au moins un azurant optique, caractérisé en ce que ledit papier est transparent ou translucide.
  2. Papier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un opacifiant choisi dans le groupe formé par des charges opaques minérales ou organiques.
  3. Papier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un opacifiant choisi dans le groupe formé par TiO2. CaCO3. le talc, le Kaolin, des résines de mélamine-formol broyées.
  4. Papier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué de fibres nettement moins raffinées que les fibres d'un papier-calque.
  5. Papier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient de 0 à 10% d'opacifiant.
  6. Papier selon d'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les azurants optiques sont des dérivés du stilbène.
  7. Procédé de fabrication d'un papier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on met en suspension dans l'eau une pâte à papier, on dépose la suspension de fibres sur une table plate d'une machine à papier pour former une feuille, on enlève l'eau par gravité puis on sèche la feuille obtenue entre des rouleaux sécheurs et en ce qu'on introduit un azurant optique en masse, de préférence juste avant la caisse de tête.
  8. Procédé de fabrication d'un papier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on met en suspension dans l'eau une pâte à papier, on dépose la suspension de fibres sur une table plate d'une machine à papier pour former une feuille, on enlève l'eau par gravité puis on sèche la feuille obtenue entre des rouleaux sécheurs et en ce qu'on introduit un azurant optique en surface.
  9. Procédé de fabrication d'un papier selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on met en suspension dans l'eau une pâte à papier faiblement raffinée, on dépose la suspension de fibres sur une table plate d'une machine à papier pour former une feuille, on enlève l'eau par gravité puis on sèche la feuille obtenue entre des rouleaux sécheurs, et enfin on dépose une solution d'au moins un azurant optique à la surface de la feuille.
  10. Procédé de fabrication d'un papier selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on met en suspension dans l'eau une pâte à papier faiblement raffinée, on introduit dans la suspension aqueuse au moins un opacifiant, on dépose la suspension de fibres sur une table plate d'une machine à papier pour former une feuille, on enlève l'eau par gravité puis on sèche la feuille obtenue entre des rouleaux sécheurs, et enfin on dépose une solution d'au moins un azurant optique à la surface de la feuille.
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