JP3978567B2 - 新聞用紙の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新聞用紙、特に古紙パルプ（ＤＩＰ）が高率配合された新聞用紙に関し、表裏差のない優れた印刷品質を有するオフセット印刷用新聞用紙の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
新聞用紙にはメカニカルパルプや古紙パルプを主体とする原料パルプが使用され、最近では、特にゴミ増加等の環境問題や省資源の観点から、古紙の高配合率化や低米坪化が要請されるようになってきた。一方で、新聞用紙はオフセット印刷化、カラー印刷化、および高速印刷化が急速に進行し、それに付随して印刷媒体となる新聞用紙に対しては、従来に増して、優れたカラー印刷適性および印刷作業性の向上が求められている。
【０００３】
オフセット印刷は刷版に湿し水と印刷インキを供給し、次いでブランケットと呼ばれるゴム版にインキを転移させた後、紙に転移させて印刷を行なう方法であり、従来の凸版印刷方式に比べて、比較的粘度の高いインキを使用するため、インキの紙層内部への浸透が少なく、印刷後のインキ裏抜けの少ない（不透明度の大きい）利点を有している。
【０００４】
しかしながら、近年の新聞用紙の軽量化に伴い、印刷後の高い不透明性が一層求められており、またカラー化に伴い良好なインキ着肉性も要求されるようになった。印刷時の紙のインキ着肉性を高めるためには、カレンダー処理による平滑化がもっとも広く行われているが、カレンダー処理のニップ圧力を高くしたり、ニップ数を増やして平滑化すれば、インキ着肉性は良好になるが、紙の嵩高さが損なわれるために、印刷後の不透明度が低下したり、また剛度が低くなるため、印刷時の皺発生などの走行性不良トラブルの原因となる。また、カレンダー処理を軽減することによって嵩高な紙を得ることはできても、紙面の着肉性の表裏差が増大し、特に平滑度が低い側の紙面で着肉性が悪くなるため、表と裏とで画像の濃度が著しく異なるという問題が発生する。これは、抄紙工程中、ワイヤーパート、プレスパートでの脱水条件が表面と裏面では微妙に異なるため、用紙の平滑性の表裏差ができたり、厚さ方向での填料、微細繊維の分布状態が表と裏とで異なるために、インキの転移性に表裏差がでるためと考えられている。
【０００５】
一方、印刷後の不透明度を高める方法としては、水和珪酸や酸化チタン、タルク等の無機顔料や尿素ホルムアルデヒド樹脂などの有機顔料が抄紙填料として広く使われている。しかしながら、これら填料の添加率を大きくするとインキ着肉性の表裏差を生じやすく、またオフセット印刷時に印刷過程で使用される湿し水によって容易に紙層内から浸み出し、ブランケットに紙粉としてパイリング（堆積）するトラブルにもつながるため、添加率には限界がある。また、環境面で重要視されているＤＩＰ（脱墨古紙パルプ）の高率配合化は、ＤＩＰがＧＰやＲＧＰ、ＴＭＰ等のメカニカルパルプに比較して高い不透明度を現出し難いため、不透明度の改良とＤＩＰの高率配合化を両立させるのが極めて困難な実状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如き事情より、本発明者等は、特に古紙パルプが高率配合された新聞用紙においてオフセット輪転印刷時に表裏とも良好なインキ着肉性、印刷不透明性を示し、且つ良好な印刷作業性を得る方法について検討を重ねた。
その結果、本発明は、抄紙工程におけるプレスの条件とソフトカレンダー処理条件を最適化することにより、表裏差のない印刷品質、および印刷作業性に優れるオフセット印刷用新聞用紙を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、木材パルプ、古紙パルプ、填料を主成分とする原料を抄紙、乾燥後、ソフトカレンダーに通紙処理する新聞用紙の製造方法において、通紙処理が１ニップ処理であり且つ該ソフトカレンダーの金属ロール側に接する紙面が、抄紙工程プレスパートにおける最終プレスロールでフエルトに接する面であることを特徴とする新聞用紙の製造方法に関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
新聞用紙は、各種抄紙機にて抄造されるが、通常ギャップフォーマーと言われるツインワイヤー式抄紙機を使用して製造すると地合の良好な紙を高速で得ることができるため、広く行われている。ギャップフォーマーのワイヤーパートは紙料を２枚のワイヤーで挟んで走行させ、両面からほぼ均等に脱水する構造になっており、このため、均一な地合を有し、表裏差も比較的少ない。ワイヤーパートに引き続きプレスパートでは、紙は金属ロールとフェルトに挟まれて圧搾脱水が行われるが、紙中の水分はフェルト側へのみ片方向に搾水され、紙層内の微細繊維や填料の分布は搾水方向つまりフェルト側表面に偏り、他方は平滑硬質ロール（花崗岩、金属ロール等）に押し当てられ、平滑面を写しとる。このため、通常最終プレスが平滑硬質ロール側に当たる面の平滑性が高くなり、そのため両面をほぼ均等に平滑化するマシンカレンダー及びソフトカレンダーで2ニップ処理を行うと、その表裏差が保持または拡大されてしまう。
【０００９】
ついでドライヤーパートで紙を乾燥させた後、紙表面の強度を高め、印刷時の紙粉を防ぐため、澱粉やＰＶＡ、ポリアクリルアミド等を主成分とする表面処理剤をその表面に塗布することが一般に行なわれている。この表面処理剤は、製紙分野で一般に使用されている塗布装置、例えばサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレス、ロッドメタリングサイズプレス、ゲートロールコータ、ブレードコータ、バーコータ、ロッドブレードコータ、エアーナイフコータ等、公知公用の装置の中から選ばれる装置を用いて原紙表面に塗布される。
かくの如き装置を使用して表面処理剤を塗布する際の塗布量は、乾燥重量で片面あたり０．０５〜１ｇ／ｍ^２となるように塗布、乾燥される。
【００１０】
なお、表面処理剤が塗布、乾燥された後、必要に応じてカレンダに通紙し、加圧、平滑化処理して製品に仕上げられる。その場合のカレンダー装置としては、通常の金属ロール／金属ロールによる組み合わせによるマシンカレンダーは、上記のプレスパートまでの工程で生じた平滑性やインキ着肉性の表裏差を助長してしまう傾向があり好ましくない。
【００１１】
本発明で使用するカレンダーは金属ロールと弾性ロール（一般的にはウールンペーパーロール又はポリアミド系樹脂などの耐久性の高い樹脂素材でカバーしたロール）から構成される所謂ソフトカレンダーであり、従来の金属ロールのみからなるマシンカレンダー仕上げにくらべ、紙層の地合いムラに起因するカレンダー後の密度ムラが軽減でき、結果としてオフセット印刷特にカラー多色刷りにおいて、インキ吸収ムラのない均一な濃度の印刷面を得ることができる。
【００１２】
上記のソフトカレンダーは従来から広く使用されてきたが、金属ロールと弾性ロールというの材質の異なるロールにより処理して通常表裏差をなくすために、同一紙面が金属ロールと弾性ロールを交互に接するように、２ニップ以上の通紙が行われてきた。一方、本発明では、すでにプレスパート以前で生じた表裏差をなくし、且つ嵩高さを維持し不透明度を確保するため、１ニップのみの通紙を必須とする。その際、金属ロール側に接する紙面が、抄紙工程プレスパートにおける最終プレスロールでフエルトに接する面に対応させることにより、表裏差のない平滑性を持ち、良好なインキ着肉性を得ることができる。すなわちソフトカレンダーのより平滑な面を持つ金属ロールを平滑性の劣るプレスパートの最終プレスロールで、フエルトに接する側の紙面に圧着することにより、平滑性やインキ着肉性の表裏差をなくすることができる。
【００１３】
この時のソフトカレンダーの弾性ロールの硬度（ショアー硬度D：JIS Z2246）は８７〜９５°であることが好ましい。 ９５°を超えると均一なプロファイルが得難く、８７未満の場合は弾性ロールの耐久性が悪く、平滑性が出難い。 また、弾性ロールの表面粗さ(JIS B0601)は０．５μm（Ｒmax）未満が紙面のインキ着肉ムラを少なくするため特に好ましい。また、金属ロールに接する面を平滑化するため金属ロールを加熱することが好ましいが、この場合の金属ロールの表面温度としては４０〜１５０℃、好ましくは５０〜１２０℃、更に好ましくは６０〜１００℃で処理することにより、わずかな密度むらが影響するような多色刷りにおいても、均一な濃度の印刷面を表裏差なく得ることが可能である。
【００１４】
かくして得られた新聞用紙は、好ましい物性値として緊度が、０．５５〜０．６３ｇ／ｃｍ ^３ 、王研式平滑度(Japan Tappi No. 5)が１５〜１００秒、平滑度の表裏差が２０％以下になるように調整される。なお、平滑度の表裏差は次式による。
［表裏差］％＝｜（表面の平滑度−裏面の平滑度）／（表面の平滑度）｜×100
ここで紙の表面とは、抄紙工程プレスパートにおける最終プレスロールで金属ロールに接する面、裏面とはフェルトに接する面とする。
【００１５】
原紙を構成するパルプとしては、化学パルプ（漂白あるいは未漂白のＮＫＰやＬＫＰ等）、機械パルプ（ＧＰ、ＣＧＰ、ＲＧＰ、ＰＧＷ、ＴＭＰ等）、古紙パルプ（ＤＩＰ）等が、任意の比率で混合して使用される。なお、抄紙に際しては、紙料中に適宜ホワイトカーボン等の非晶質シリカ系無機顔料、焼成カオリン、構造化カオリン、および二酸化チタン、さらには尿素ホルムアルデヒド樹脂等の製紙用填料を必要に応じて適宜添加することができる。
さらに、紙料中には、上記填料と共に硫酸バンド、紙力増強剤、歩留まり向上剤、強化ロジンサイズ剤、エマルジョンサイズ剤等のサイズ剤、耐水化剤、紫外線防止剤等の一般に公知公用の抄紙用薬品が添加され、前述したの抄紙機にて抄紙される。本発明の場合、原紙の坪量としては特に限定されるものではないが、通常は３０〜４５ｇ／ｍ^２程度の範囲である。
【００１６】
【実施例】
以下に実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。勿論、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。また、例中の部および％は特に断らない限り、それぞれ重量部および重量％を示す。
【００１７】
〈実施例１〉
（原紙の作成）
針葉樹クラフトパルプ（ＮＫＰ）１０部、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）４０部、グラウンドパルプ（ＧＰ）１０部、新聞脱墨古紙パルプ（ＤＩＰ）４０部の比率構成になるパルプスラリを、リファイナーで叩解してフリーネス（ＣＳＦ）が１２０ｍｌのパルプスラリを調製した。かくして得られたパルプスラリに固形分対比で対パルプ−ロジンエマルジョンサイズ（品名：ＳＰＮ−７７３／荒川化学工業社）０．３％、硫酸バンド１％、および平均粒子径１５μｍのホワイトカーボン１％−をそれぞれ添加、混合して紙料を調製した。次いでギャップフォーマー型抄紙機を使用して抄紙を行ない、米坪４０ｇ／ｍ^２の原紙を得た。この時のプレス条件は紙の表面が最終プレスでフェルト面側に当たる（裏面は平滑ロールに当たる）ように行った。
【００１８】
（新聞用紙の作成）
表面処理剤として、熱水で加熱溶解した酸化澱粉（商品名：エースＡ／王子コーンスターチ社）を前記で得た原紙の両面に、ゲートロールコータを使用して、乾燥重量が片面あたり０．２ｇ／ｍ^２となるように塗布、乾燥した後、ソフトカレンダで下記条件にて、紙の表面が弾性ロール側（裏面が金属ロール側）に接するように、１ニップ通紙を行ない、オフセット印刷用新聞用紙を得た。
金属ロール表面温度 ８０℃
弾性ロール硬度 ９３゜（商品名：エラグラスＺＥ、金陽社製）
弾性ロール表面粗さ ０．３μｍ（Ｒmax）
ニップ圧 ７０ｋｇ／ｃｍ
【００１９】
〈実施例２〉
実施例１において、カレンダー仕様を下記の条件とした以外は、実施例１と同様にして新聞用紙を得た。
金属ロール表面温度 ７０℃
弾性ロール硬度 ９３°
弾性ロール表面粗さ ０．４５μｍ（Ｒmax）
ニップ圧 ７０ｋｇ／ｃｍ
【００２０】
（実施例３）
実施例１において、カレンダー仕様を下記の条件とした以外は、実施例１と同様にして新聞用紙を得た。
金属ロール表面温度 ７０℃
弾性ロール硬度 ８９°（商品名：ミラーマックス、ヤマウチ製）
弾性ロール表面粗さ ０．３μｍ（Ｒmax）
ニップ圧 ７０ｋｇ／ｃｍ
【００２１】
〈実施例４〉
実施例１において、カレンダー仕様を下記の条件とした以外は、実施例１と同様にして新聞用紙を得た。
金属ロール表面温度 １２０℃
弾性ロール硬度 ９３°
弾性ロール表面粗さ ０．３μｍ（Ｒmax）
ニップ圧 ７０ｋｇ／ｃｍ
【００２２】
〈実施例５〉
実施例１において、カレンダー仕様を下記の条件とした以外は、実施例１と同様にして新聞用紙を得た。
金属ロール表面温度 ５０℃
弾性ロール硬度 ９３°
弾性ロール表面粗さ ０．３μｍ（Ｒmax）
ニップ圧 ７０ｋｇ／ｃｍ
【００２３】
〈実施例６〉
サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）２０部、新聞脱墨古紙パルプ（ＤＩＰ）８０部の比率構成になるパルプスラリを、リファイナーで叩解してフリーネス（ｃｓｆ）が１２０ｍｌのパルプスラリを調製した。かくして得られたパルプスラリに固形分対比で対パルプ−ロジンエマルジョンサイズ（品名：ＳＰＮ−７７３／荒川化学工業社）０．３％、硫酸バンド１％、および平均粒子径１５μｍのホワイトカーボン２％−をそれぞれ添加、混合して紙料を得て抄紙した以外は実施例１と同様にオフセット印刷用新聞用紙を得た。
【００２４】
〈比較例１〉
実施例１において、ソフトカレンダー1ニップ通紙の代わりに２ニップ通紙［１ニップ目に紙の表面が金属ロール側（裏面が弾性ロール面側）に接するように、２ニップ目に紙の表面が弾性ロール側（裏面が金属ロール面側）に接するように通紙］を行った。
【００２５】
〈比較例２〉
実施例１において、ソフトカレンダー1ニップ通紙の代わりにマシンカレンダー１ニップ（金属ロール処理、スミングロール表面温度６０℃、ニップ圧７０ｋｇ/ｃｍ）通紙を行った。
【００２６】
〈比較例３〉
実施例１において、ソフトカレンダー1ニップ通紙を表裏逆［紙の表面が金属ロール側（裏面が弾性ロール側）に接するように］に行なった。
【００２７】
〈比較例４〉
実施例１において、ソフトカレンダー1ニップ通紙の代わりにマシンカレンダー４ニップ（金属ロール処理、スミングロール表面温度６０℃、ニップ圧９０ｋｇ/ｃｍ）通紙を行った（多段ニップ゜でかなりつぶしたもの、表裏差、着肉は良いが、不透明度が悪くなる例）。
かくして得られた実施例および比較例での新聞用紙の表面、裏面それぞれについて、下記に示す品質評価を行ない、得られた結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】

【００２９】
（インキ着肉性）
オフセット印刷機（小森ＳＹＳＴＥＭＣ−２０／小森コーポレーション）を使用し、連続１００００部のカラー４色刷りになる印刷を行なった後、淡色部のインキ着肉性を目視判定した。表１中、〇、△、×印は下記性状を示す。
〇：画像が鮮明でインキ着肉性が良好であり、濃淡ムラがほとんどない。
△：インキ着肉性がやや劣りやや鮮明性に欠け、濃淡ムラが少ない。
×：画像が薄くインキ着肉性が劣り、濃淡ムラが大きい。
【００３０】
（平滑度）
王研式平滑度により平滑度の表裏差（％）を測定した。
[表裏差]％＝｜(裏面の平滑度−表面の平滑度)／(裏面の平滑度)｜×１００
（印刷後不透明度（％））
標準色差計（スペクトロカラーメーターＳＥ２０００／日本電色）を使用して反射率を測定し、下記式で得られる値で、この値が低い程（特に８５％以下）、裏抜け、透き通しが劣る。
印刷後不透明度(％)
＝(印刷後の印刷裏面反射率）／(印刷前の印刷裏面反射率)×１００
表１から明らかなように、本発明に係る新聞用紙は、表裏差の無いインキ着肉性、不透明性に優れた印刷品質をもった新聞用紙を得ることができる。
【００３１】
（印面反射率） 白紙の表面性（平滑性、光沢度）の影響が大きく、数字が小さいほどよい。数字が小さいものは全面印刷、多色印刷に優れたものである。
なお、印面反射率測定法は、黒インキ0.3ｍｌを乗せ、RI印刷を行い、印刷面を標準色差計（スペクトロカラーメーターSE2000／日本電色）を使用して反射率を測定した。
【００３２】
【発明の効果】
上記のように、本発明は、原料を抄紙、乾燥後、ソフトカレンダーに通紙処理する新聞用紙の製造方法において、ソフトカレンダーの金属ロール側に接する紙面が、抄紙工程プレスパートにおける最終プレスロールでフエルトに接する面とした１ニップ通紙処理としたものであるから、表裏差の無いインキ着肉性、不透明性に優れた印刷品質をもった新聞用紙を得ることができる。

Claims (3)

1. 木材パルプ、古紙パルプ、填料を主成分とする原料を抄紙、乾燥後、ソフトカレンダーに通紙処理する新聞用紙の製造方法において、通紙処理が１ニップ処理であり、且つ該ソフトカレンダーの金属ロール側に接する紙面が、抄紙工程プレスパートにおける最終プレスロールでフエルトに接する面であることを特徴とする新聞用紙の製造方法。
2. ソフトカレンダーの弾性ロールの硬度（ショアーＤ:JIS Z2246）が８７〜９５°、表面粗さ(Ｒmax: JIS B0601)が０．５μm未満であり、かつ金属ロールの温度が４０〜１５０℃であることを特徴とする請求項１記載の新聞用紙の製造方法。
3. ソフトカレンダー処理後の新聞用紙の緊度を０．５５〜０．６３ｇ／ｃｍ^３、王研式平滑度(Japan Tappi No. 5)を１５〜１００秒、平滑度の表裏差を２０％以下とすることを特徴とする請求項１記載の新聞用紙の製造方法。