JP2006257625A - 印刷用塗工紙 - Google Patents
印刷用塗工紙 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006257625A JP2006257625A JP2006041536A JP2006041536A JP2006257625A JP 2006257625 A JP2006257625 A JP 2006257625A JP 2006041536 A JP2006041536 A JP 2006041536A JP 2006041536 A JP2006041536 A JP 2006041536A JP 2006257625 A JP2006257625 A JP 2006257625A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulp
- cavitation
- paper
- printing
- coated paper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
【解決手段】原紙上に、顔料と接着剤を含有する塗工層を有する印刷用塗工紙において、原紙中にキャビテーションによって発生させた気泡を、パルプ懸濁液に接触させて濾水度を調整したパルプを含有する印刷用塗工紙。キャビテーション処理したパルプの配合量としては、全パルプ中の5重量%以上が好ましい。
【選択図】図1
Description
嵩高化のための手法としては、嵩高なパルプ及び嵩高な填料の使用による塗工紙用原紙の嵩高化、及び塗料組成物の塗工量減少、及び得られる塗工紙の表面処理の緩和等が考えられる。
嵩高な填料の使用については、例えば、中空の合成有機物カプセルを配合することにより低密度化する手法が開示されている(特許文献1参照)。しかしながらこのような合成有機物は紙力を低下させるため、印刷時の紙ムケや断紙などの問題がある上、十分な嵩高効果を得るには高配合する必要があるため、製造原価が高くなる等の問題もあった。また、シラスバルーンを用いる方法が提案されている。しかしこれは、製紙用パルプとの混合性が悪く、また、それを配合した用紙も印刷むらが発生するなどの問題があった。また、塗工紙用原紙の嵩高化の方法として嵩高な薬品が開示され(特許文献2〜4参照)、それらの嵩高薬品を使用した印刷用塗工紙が示されている(特許文献5)。しかしながら、このような有機化合物の薬品を含有させた嵩高化な塗工紙用原紙を用いた場合、パルプの繊維間結合の強さが低下することにより、強度や剛度等に劣る場合があった。
また、嵩高パルプとして、マーセル化パルプを塗工原紙に用いる場合が開示されている(特許文献6)が、強度が低下するなどの問題があった。
また、オフセット輪転(以下、オフ輪と称す)印刷の場合、印刷後熱風乾燥を行うため紙の流れ方向に波うち状のしわ(以下、ひじわと称す)が発生するという問題を抱えている。ひじわが発生すると印刷物の品質が著しく低下する。ひじわに関しては、原紙のパルプ繊維のフリーネスを規定することによりひじわを抑制することを提案している(特許文献7)が、満足するレベルには到達しない。また、内部層間強度と巻取り水分を調整することでひじわを抑制することを提案している(特許文献8)が、巻取り水分は多数の要因により変動しやすくこれを調整することは製造上困難さを要求される。また印刷後の折り工程で塗工紙の表面が割れるトラブルを発生させる恐れがある。またひじわ軽減の程度も満足するレベルには到達しない。
本発明においては、パルプ繊維懸濁液中にキャビテーションを積極的に発生させて処理することで、発生する微細気泡の崩壊衝撃力によって、パルプ繊維の外部フィブリル化を促進する一方、内部フィブリル化を抑制され、従来の方法で叩解処理したパルプと比較すると、より嵩高でありながら、剛度が良好であり、このパルプを原紙に含有した印刷用塗工紙は、低密度(嵩高)でありながら剛度が良好で、特にオフセット輪転印刷時のひじわの発生が抑えられ、優れるものである。
キャビテーションによって、調製したパルプの所望の濾水度とは、化学パルプの場合、50〜650mlが好ましく、機械パルプの場合は50〜400mlが好ましく、古紙(脱墨)パルプの場合は、50〜400mlの範囲に調製することが好ましい。また、上記のパルプの種類を混合した場合、トータルの濾水度としては、100〜500mlの範囲で調製することが好ましい。
また、キャビテーション処理の効果を向上させるためには、キャビテーション処理前のパルプとキャビテーション処理後のパルプの濾水度差は、トータル(全)パルプの濾水度差で、100〜500mlであり、より好ましくは150〜450mlで調整することである。各々のパルプについては、化学パルプの場合、100〜500mlが好ましく、より好ましくは150〜400mlであり、機械パルプの場合のキャビテーション前後の濾水度差は60〜300mlが好ましく、より好ましくは100〜250mlであり、古紙パルプの場合の濾水度差は、好ましくは100〜350ml範囲で調節することにより、キャビテーション処理効果がより得られるものである。
化学パルプ、機械パルプ等の場合、キャビテーションによって未叩解パルプを処理しても良いし、通常の機械処理による叩解を併用させても良い。また、古紙パルプの場合、通常の機械処理による脱墨処理してパルプ繊維に付着しているインキ等の汚染物質を除去した後に、通常の機械処理の叩解処理の代わりに、キャビテーション処理による叩解処理した方が好ましい。また、必要に応じて古紙パルプの脱墨処理を上記のキャビテーション処理してもよい。尚、脱墨処理をキャビテーションによって気泡を発生させ処理した再生パルプは、パルプ繊維自体への損傷が抑えられ、パルプ繊維表面に付着しているインキについては、強力に気泡が作用するため、表面に付着しているインキの剥離・微細化が促進され、高白色度で残インキの少ない高品質の再生パルプが得られるものである。
基礎と最近の進歩、槇書店、1999)にあるように、キャビテーション気泡の崩壊時に数μmオーダーの局所的な領域に数Gpaにおよぶ高衝撃力を発生し、また気泡崩壊時に断熱圧縮により微視的にみると数千℃に温度が上昇する。その結果、キャビテーションを発生した場合には温度上昇が伴う。これらのことから、キャビテーションは流体機械に損傷、振動、性能低下などの害をもたらす面があり、解決すべき技術課題とされてきた。近年、キャビテーションについて研究が急速に進み、キャビテーション噴流の流体力学的パラメーターを操作因子としてキャビテーションの発生領域や衝撃力まで高精度に制御できるようになった。その結果、気泡の崩壊衝撃力を制御することにより、その強力なエネルギーを有効活用することが期待されはじめている。従って、流体力学的パラメーターに基づく操作・調整を行うことでキャビテーションを高精度に制御することが可能となった。これは技術的作用効果の安定性を保持することが可能であることを示しており、従来のように流体機械で自然発生的に生じる制御不能の害をもたらすキャビテーションではなく、制御されたキャビテーションによって発生する気泡を積極的にパルプ懸濁液に導入し、そのエネルギーを有効利用することが本発明の特徴である。
ここで、キャビテーション数が大きいということは、その流れ場がキャビテーションを発生し難い状態にあるということを示す。特にキャビテーション噴流のようなノズルあるいはオリフィス管を通してキャビテーションを発生させる場合は、ノズル上流側圧力p1、ノズル下流側圧力p2、、試料水の飽和蒸気圧pvから、キャビテーション数σは下記式(2)のように書きかえることができ、キャビテーション噴流では、p1、p2、pv間の圧力差が大きく、p1≫p2≫pvとなることから、キャビテーション数σはさらに以下のように近似することができる(H. Soyama, J. Soc. Mat. Sci. Japan, 47(4), 381 1998)。
液体噴流によってキャビテーションを発生させて処理する場合、処理対象であるパルプ懸濁液の固形分濃度は5重量%以下であることが好ましく、より好ましくは3重量%以下、さらに好ましくは0.1〜1.5重量%の範囲で処理することが気泡の発生効率の点から好ましい。
本発明においては、キャビテーションによって気泡を発生させ、これをパルプ懸濁液に接触させて処理することで、発生する微細気泡の崩壊衝撃力によって、パルプ繊維自体の嵩を損なわずに濾水度を調整でき、このパルプを含有する原紙を用いた印刷用塗工紙は、従来の機械力を用いた叩解により濾水度を調整したパルプを含有する原紙を用いた印刷用塗工紙と比較して、嵩高でありながら、剛度が良好で、ひじわの発生が抑えられる効果を有する。
本発明においては、原紙に顔料と接着剤を有する塗工層を設ける。塗工層に用いる顔料として、塗工紙用に従来から用いられている、カオリン、クレー、デラミネーテッドクレー、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸、ケイ酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料、プラスチックピグメントなどの有機顔料などを必要に応じて単独又は2種類以上混合して使用することができる。
本発明において使用する接着剤は、塗工紙用に従来から用いられている、スチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系、ブタジエン・メチルメタクリレート系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系等の各種共重合体及びポリビニルアルコール、無水マレイン酸共重合体、アクリル酸・メチルメタクリレート系共重合体等の合成系接着剤、カゼイン、大豆蛋白、合成蛋白の蛋白質類、酸化澱粉、陽性澱粉、尿素燐酸エステル化澱粉、ヒドロキシエチルエーテル化澱粉などのエーテル化澱粉、デキストリンなどの澱粉類、カルボキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体などの通常の塗被紙用接着剤1種類以上を適宜選択して使用される。これらの接着剤は顔料100重量部に対して5〜50重量部、より好ましくは5〜25重量部程度の範囲で使用される。
また、必要に応じて、分散剤、増粘剤、保水剤、消泡剤、耐水化剤、着色剤、印刷適性向上剤など、通常の塗被紙用塗被組成物に配合される各種助剤が適宜使用される。
原紙上に設ける塗工層は原紙の片面あるいは両面に、単層あるいは二層以上設ける。本発明の塗工量は、原紙の片面あたり1〜30g/m2が好ましく、より好ましくは3〜20g/m2、更に好ましくは3〜15g/m2である。本発明においては、特に片面当たりの塗工量が9g/m2以下の時に、本発明の効果がより発揮される。塗工紙全体の坪量は、30〜200g/m2が好ましく、より好ましくは30〜130g/m2、更に好ましくは坪量が40〜100g/m2である。
塗被組成物を原紙に塗工して塗工層を設ける方法としては、2ロールサイズプレスコーターや、ゲートロールコーター、及びブレードメタリングサイズプレスコーター、及びロッドメタリングサイズプレスコーター、シムサイザー等のフィルム転写型ロールコーターや、フラデッドニップ/ブレードコーター、ジェットファウンテン/ブレードコーター、
ショートドウェルタイムアプリケート式コーターの他、ブレードの替わりにグルーブドロッド、プレーンロッド等を用いたロッドメタリングコーターや、カーテンコーター、ダイコーター等の公知のコーターにより塗工することができる。
湿潤塗工層を乾燥させる手法としては、例えば、蒸気加熱ヒーター、ガスヒーター、赤外線ヒーター、電気ヒータ、熱風加熱ヒーター、マイクロウェーブ、シリンダードライヤー等の通常の方法が用いられる。
なお、特に断らない限り、例中の部、及び%はそれぞれ、重量部及び重量%を示す。得られた印刷塗工紙について、以下に示すような評価法に基づいて、試験を行った。
<評価方法>
(坪量) JIS P 8124:1998に従った。
(密度) JIS P 8118:1998に従った。
(剛度) JIS P 8143:1996に従った。
(ひじわ)
オフセット輪転印刷の4色重ね印刷部(インキ濃度:墨1.80、藍1.50、紅1.45、黄1.05、4色合計濃度5.80、X-Rite社製X-Rite408で測定)に発生したひじわを以下の基準で目視評価した。◎:ひじわがほとんど発生しない、○:極めて軽度のひじわが発生する、△:ひじわの発生が見られる、×:ひじわの発生が著しい。
[キャビテーション処理パルプ(化学パルプ)Aの製造]
市販広葉樹漂白クラフトパルプシートを低濃度パルパーで離解し、原料A(濾水度CS
F666ml)とした。原料Aを任意の濃度に調整後、図1に示されるキャビテーション噴流式洗浄装置(ノズル径1.5mm)を用いて、噴射液の圧力(上流側圧力)を7MPa(噴流の流速70m/秒)、被噴射容器内の圧力(下流側圧力)を0.3MPaとして、処理時間15 分で処理し、濾水度を調整した。なお、噴射液として濃度1.1重量%のパルプ懸濁液を使用し、容器内のパルプ懸濁液(濃度1.1重量%)をキャビテーション処理して、キャビテーションパルプAを得た。
処理後のパルプについて、カナダ標準濾水度(CSF)を:JIS P 8121:1995に従って測定し、結果を表1に示した。
[キャビテーション処理パルプ(機械パルプ)Bの製造]
ラジアータパインのサーモメカニカルパルプ(濾水度CSF288ml)を原料Bとして、キャビテーションパルプAと同様にキャビテーション噴流式洗浄装置を用いて、噴射液の圧力(上流側圧力)を7MPa(噴流の流速70m/秒)、被噴射容器内の圧力(下流側圧力)を0.3MPaとして、処理時間10分で処理し、濾水度を調整した。得られたパルプのカナダ標準濾水度を測定し、結果を表1に示した。
[キャビテーション処理パルプ(脱墨パルプ)Cの製造]
完成した上質系DIP処理パルプ(濾水度CSF325ml)を原料Cとして、キャビテーションパルプAと同様にキャビテーション噴流式洗浄装置を用いて、噴射液の圧力(上流側圧力)を7MPa(噴流の流速70m/秒)、被噴射容器内の圧力(下流側圧力)を0.3MPaとして、処理時間10分で処理し、濾水度を調整した。得られたパルプのカナダ標準濾水度を測定し、結果を表1に示した。
A、B、Cのキャビテーション処理パルプの製造方法において、叩解処理をキャビテーション処理で行う代わりに、原料A〜Cについて、PFIミルを用いて、濃度10%、クリアランス0.2mmで、カウント数を変化させて叩解し、濾水度を調整して処理パルプD、E、Fを得た。続いて、処理後のパルプをJIS P 8209に基づいて手抄き紙を作製し、厚さ、坪量を測定し、密度を算出した。厚さ:JIS P 8118:1998に従い、坪量:JIS P 8124に従った。
表1に処理したパルプの物性を示す。
[実施例1]
製紙用パルプとして、キャビテーション処理パルプ(化学パルプ)Aを90部、PFIミル叩解処理パルプDを10部、填料として、パルプ絶乾重量に対して軽質炭酸カルシウム12重量%を加え、その他の薬品としてアルケニルコハク酸無水物、カチオン化デンプンをそれぞれ0.1重量%、0.5重量%を添加したスラリーをツインワイヤー抄紙機で坪量64g/m2の原紙を得た。顔料として重質炭酸カルシウム50部(FMT90 ファイマテック株式会社製)、微粒カオリン50部(アマゾンプラス カデム株式会社製)を用い、分散剤としてポリアクリル酸ソーダ0.2部、バインダーとしてカルボキシ変性スチレンブタジエンラテックスを11部、燐酸エステル化澱粉を4部加え、さらに水を加えて固形分濃度65%に調整した塗工液を、原紙に塗工量が片面あたり12g/m2となるようにブレードコーターで両面塗工・乾燥を行なった。次いでロール表面温度80℃、4ニップでソフトカレンダー処理して、塗工紙水分3.8%の印刷用塗工紙を得た。
[実施例2]
キャビテーション処理パルプAを60部、PFIミル叩解処理パルプDを40部に変更した以外は実施例1と同様に印刷用塗工紙を得た。
[実施例3]
キャビテーション処理パルプAを20部、PFIミル叩解処理パルプDを80部に変更した以外は実施例1と同様に印刷用塗工紙を得た。
[実施例4]
キャビテーション処理パルプ(機械パルプ)Bを20部、PFIミル叩解処理パルプDを80部にした以外は実施例1と同様にオフセット印刷用塗工紙を得た。
[実施例5]
キャビテーション処理パルプ(脱墨パルプ)Cを10部、PFIミル叩解処理パルプDを90部にした以外は実施例1と同様に印刷用塗工紙を得た。
[比較例1]
キャビテーション処理パルプAの代わりにPFIミル叩解処理パルプDに変更した以外は、実施例1と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
[比較例2]
キャビテーション処理パルプBの代わりにPFIミル叩解処理パルプEに変更した以外は、実施例4と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
[比較例3]
キャビテーション処理パルプCの代わりにPFIミル叩解処理パルプFに変更した以外は、実施例5と同様の方法で印刷用塗工紙を得た。
2:ノズル
3:キャビテーション噴流セル
4:プランジャポンプ
5:上流側圧力制御弁
6:下流側圧力制御弁
7:上流側圧力計
8:下流側圧力計
9:給水弁
10:循環弁
11:排水弁
12:温度センサー
13:ミキサー
Claims (3)
- 原紙上に、顔料と接着剤を含有する塗工層を有する印刷用塗工紙において、原紙中にキャビテーションによって発生させた気泡をパルプ懸濁液に接触させて濾水度を調整したパルプを含有することを特徴とする印刷用塗工紙。
- 前記濾水度を調製したパルプを全パルプ中の5〜100重量%含有することを特徴とする請求項1に記載の印刷用塗工紙。
- 前記キャビテーションによって濾水度を調製する前のパルプが、化学パルプ、機械パルプまたは脱墨後の古紙パルプを少なくとも一つを含有することを特徴とする請求項1または2に記載の印刷用塗工紙。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006041536A JP2006257625A (ja) | 2005-02-18 | 2006-02-17 | 印刷用塗工紙 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005042440 | 2005-02-18 | ||
JP2006041536A JP2006257625A (ja) | 2005-02-18 | 2006-02-17 | 印刷用塗工紙 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006257625A true JP2006257625A (ja) | 2006-09-28 |
Family
ID=37097190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006041536A Pending JP2006257625A (ja) | 2005-02-18 | 2006-02-17 | 印刷用塗工紙 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006257625A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009263855A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-11-12 | Nippon Paper Industries Co Ltd | オフセット印刷用塗工紙 |
CN106802266A (zh) * | 2017-02-06 | 2017-06-06 | 江苏大学 | 低粘度液体含气量可视化测量装置及测量方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54125703A (en) * | 1978-03-17 | 1979-09-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Cavitation generator |
JP2003253595A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-09-10 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | オフセット印刷用塗工紙 |
JP2004091986A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Nippon Paper Industries Co Ltd | オフセット輪転印刷用塗工紙 |
JP2004353123A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Oji Paper Co Ltd | オフセット印刷用多層塗工紙 |
WO2005012632A1 (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-10 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | 再生パルプの製造方法、パルプ繊維表面及び夾雑物の改質方法、並びにパルプ処理装置 |
-
2006
- 2006-02-17 JP JP2006041536A patent/JP2006257625A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54125703A (en) * | 1978-03-17 | 1979-09-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Cavitation generator |
JP2003253595A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-09-10 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | オフセット印刷用塗工紙 |
JP2004091986A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Nippon Paper Industries Co Ltd | オフセット輪転印刷用塗工紙 |
JP2004353123A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Oji Paper Co Ltd | オフセット印刷用多層塗工紙 |
WO2005012632A1 (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-10 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | 再生パルプの製造方法、パルプ繊維表面及び夾雑物の改質方法、並びにパルプ処理装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009263855A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-11-12 | Nippon Paper Industries Co Ltd | オフセット印刷用塗工紙 |
CN106802266A (zh) * | 2017-02-06 | 2017-06-06 | 江苏大学 | 低粘度液体含气量可视化测量装置及测量方法 |
CN106802266B (zh) * | 2017-02-06 | 2019-03-05 | 江苏大学 | 低粘度液体含气量可视化测量装置及测量方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5266045B2 (ja) | セルロースを主体とする繊維状物質 | |
JP4546936B2 (ja) | パルプの叩解方法 | |
TWI500838B (zh) | 家庭用薄葉紙 | |
JP2006256320A (ja) | インクジェット記録用紙 | |
JP2006257625A (ja) | 印刷用塗工紙 | |
JP2017057515A (ja) | グラシン紙 | |
JP2006257621A (ja) | 書籍本文用紙 | |
JP2006257620A (ja) | 新聞印刷用紙 | |
JP2006257623A (ja) | 積層シート | |
JP2006257589A (ja) | 紙の製造方法および嵩高紙 | |
JP2006256324A (ja) | インクジェット記録用紙 | |
JP2008038311A (ja) | パルプの叩解方法 | |
JP5061472B2 (ja) | 印刷用塗工紙 | |
JP2006257630A (ja) | 剥離紙用原紙 | |
JP2002173884A (ja) | 記録用紙及びその製造方法 | |
JP2009197371A (ja) | 紙の製造方法及び紙 | |
JP2006257624A (ja) | 電子写真用転写紙 | |
JP2009235648A (ja) | パルプの製造方法 | |
JP2002173888A (ja) | 記録用紙及びその製造方法 | |
JP2005133278A (ja) | ダル調塗工紙 | |
JP2006256313A (ja) | インクジェット記録用紙 | |
JP5118369B2 (ja) | 印刷用塗工紙及びその製造方法 | |
JP2018071020A (ja) | 脱墨フロス由来のパルプ繊維を含む紙 | |
JP2016121406A (ja) | 印刷用紙 | |
JP2001279588A (ja) | 脱墨パルプの製造方法及びその製造方法で得た脱墨パルプを配合した紙。 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20080314 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081224 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110104 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110304 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110506 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111129 |