专利名称：特种颜料整饰胶版纸及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种多功能文化用途的特种颜料胶版纸及其制造方法。
背景技术：
特种颜料整饰胶版纸又称为多功能文化纸。随着办公自动化和微电脑进入家庭，静电复印纸、喷墨激光打印纸等市场需求量逐年成倍增长。目前，国内市场彩色喷墨激光打印纸、高档静电复印纸等办公自动化用纸消费量为40万吨左右，大部分主要依赖进口，或用轻量涂布纸、双胶纸、书刊纸来替代。因此，开发生产一种适应多功能文化用途，且价格有较大竞争优势的特种颜料整饰胶版纸必将有很好的市场份额和市场容量。
近几年来，岳阳纸业股份公司在科技攻关、技术改造、新产品新技术开发应用等方面取得长足进步。岳阳纸业股份公司在“意大利杨APMP制浆新工艺及其应用”的国家重大科技攻关项目中，攻克了一系列的技术难题，开发了具有自主知识产权的意大利杨APMP浆盘磨漂白制浆工艺，以该工艺生产出优质的APMP浆料并以该浆料成功开发了优质杂志/书刊纸、表面施胶新闻纸、精制高白彩印新闻纸、颜料整饰胶版纸、轻量涂布纸等一系列中高档纸张、产品填补了国内空白，质量达到或超过国外同类产品先进水平，该项目荣获2003年国家科技进步二等奖。2003年投产的年产20万吨的轻量涂布纸(LWC)生产线，由芬兰Metso公司提供，纸机生产线从浆料的制备到复卷全线引进优化概念装备和工艺技术，采用了国际一流水平的具有机内膜涂布和在线多压区软压光技术，纸机的自动化程度为世界顶尖水平，全部采用智能化控制，能够对生产过程实施全面控制，是目前国内也是国际上最先进的造纸生产线。其设计品种主要是含机械浆的涂布纸，能够生产胶印新闻纸、颜料整饰胶版纸、轻量涂布纸等系列文化用纸。与年产20万吨的项目相配套的年产10万吨意大利杨高得利率化机浆(PRC-APMP)制浆生产线，是当今国际上最先进的化机浆生产线，PRC-APMP制浆工艺是国际知名公司奥地利Andritz公司在吸收我公司APMP工艺基础上开发出来的国际上的最新工艺技术，具有生产工艺灵活，能根据不同的纸种生产出不同的浆料。与20万吨项目相配套的另一条10万吨/年的废纸脱墨浆生产线，其主体从Metso公司引进，采用了该公司最先进的设备、工艺和自动控制技术，具有设备先进，工艺先进、成熟，自动化程度高，通过改变废纸品种、配比和生产工艺，该生产线既可生产高质量LWC纸用浆，又可生产高质量新闻纸用浆。采用意大利杨PRC-APMP浆、废纸脱墨浆(DIP)、长纤维化学浆(NKP)配抄，能够发挥脱墨浆、化机浆成本较低的优势，生产挺度、不透明度、表面性能优良的多功能的特种颜料整饰胶版纸，替代目前国内市场彩色喷墨打印纸、高档静电复印纸等办公自动化用纸，替代进口产品，抢占市场先机，可获取更大的利润。
国外文化用纸都采用全化学浆或配用10％左右的机械浆配抄，我公司采用意大利杨PRC-APMP浆、废纸脱墨浆(DIP)、长纤维化学浆(NKP)配抄静电复印纸、激光打印纸、彩色课本纸等多功能特种文化用纸，这在国内外还没有先例。
国内外研究现状与发展趋势国外彩色喷墨打印纸、高档静电复印纸、双胶纸、轻量涂布印刷纸、彩色课本纸等主要印刷文化用纸一般采用全化学木浆配抄，现在国际上有一种发展趋势是配用磨木浆或化机浆量在增加，再通过颜料化涂布整饰来达到改善纸页的表面性能和纸张适印性，主要提高纸张的松厚度和挺度；目前世界市场的趋势是更白、更兰、松厚度更好，印刷质量更高，但同时要使纸的生产成本更低；工艺方面的趋势是降低定量和涂布量，增加涂料配方中的碳酸钙用量，优化胶粘剂品种和用量，使用工程颜料；涂布设备的发展趋势是降低涂布时纸张承受的压力，改善涂布均匀度，同时具有较大的涂布量范围。
国内彩色喷墨打印纸、高档静电复印纸、双胶纸、轻量涂布印刷纸、彩色课本纸等大部分采用化学草浆加部分化学木浆配抄。如何配用一定比例的化学机械浆、废纸脱墨浆(DIP)生产达到既能使生产成本降低还能改善纸张的不透明度、松厚度、挺度和油墨吸收性一直是本领域的技术难题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种特种颜料整饰胶版纸及其制造方法，充分利用高得利率化机浆(PRC-APMP)和废纸脱墨浆(DIP)松厚度好及绿色环保的优势，通过优化颜料涂布配方、优化浆料配比及其湿部化学和抄造工艺，使纸张达到全漂白化学浆配抄的白度，但纸张又比全化学浆胶版纸有更好的印刷适性、更好的松厚度、更好的印刷效果的特性，并可根据不同用户的要求，选用不同的工艺生产出用于激光打印、静电复印、胶版印刷等不同用途的高档办公、文化印刷用的特种颜料整饰胶版纸。从而达到减少全化学浆用量、节约木材、保护森林、保护环境的目的。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下一种特种颜料整饰胶版纸的制造方法，包括用漂白硫酸盐针叶木浆(BKP)、废纸脱墨浆(DIP)、意杨碱性过氧化物预处理热磨机械浆(APMP)，经分别打浆后配用抄造，并经颜料表面处理、红外线干燥、软辊压光整饰，其特征在于(1)浆料重量配比漂白硫酸盐针叶木浆∶废纸脱墨浆∶意杨碱性过氧化物预处理热磨机械浆为15-30∶35-50∶20-50；(2)辅料对绝干浆用量为(a)施胶剂烷基烯酮二聚体(AKD)重量比0.1-0.25％；(b)填料重量比8-14％；(c)阳离子淀粉重量比0.6-0.8％，助留剂聚丙烯酰胺(PAM)200-400ppm，皂土重量比0.2-0.25％；(3)颜料表面处理剂配方各组分以重量计CaCO360-90份，高岭土5-30份，胶乳1-6份，淀粉4-15份，羧甲基纤维素0-2份，抗水剂0-2份；(4)打浆后已叩浆叩解度漂白硫酸盐针叶木浆 30-40°SR；废纸脱墨浆 48-65°SR；意杨碱性过氧化物预处理热磨机械浆 60-75°SR；(5)颜料表面处理条件压区压力传动侧/操作侧18-25/18-25kN/m计量棒加压压力上辊/下辊0.8-1.5/0.8-1.5bar
上颜料量5-10g/m2(6)软辊压光条件温度60-100℃，压力70-120kN/m(7)原纸及成纸水分重量含量为原纸水分3.0-6.0％，成纸水分6-8％(8)制得的特种颜料整饰胶版纸的特性制得的特种颜料整饰胶版纸定量为55.0-70.0g/m2，水分为5.8-8％， 白度(ISO)大于76％，不透明度大于84％，表面吸收重量小于32g/m2，裂断长卷筒纸纵向大于3600m，横向耐折度大于8次，平滑度正、反两面平均大于40-80，粗糙度PPS3.5-4.5μm，松厚度1.2-1.4cm3/g，印刷表面强度不低于1.0m/S，灰分16-24％，表面PH值大于7.0。
由上述方法获得的特种颜料整饰胶版纸，其特征在于(1)浆料为漂白硫酸盐针叶木浆、废纸脱墨浆、意杨碱性过氧化物预处理热磨机械浆，其重量配比为15-30∶35-50∶20-50；(2)辅料对绝干浆用量为(a)施胶剂烷基烯酮二聚体重量比0.1-0.25％；(b)填料重量比8-14％；(c)阳离子淀粉重量比0.6-0.8％，助留剂聚丙烯酰胺200-400ppm，皂土重量比0.2-0.25％；(3)颜料表面处理剂配方各组分以重量计CaCO360-90份，高岭土5-30份，胶乳1-6份，淀粉4-15份，羧甲基纤维素0-2份，抗水剂0-2份。
本发明制造工艺简单，制造成本降低，该产品配用了我公司自主知识产权的意大利杨APMP浆和国际上最先进的意大利PRC-APMP浆；采用浆内中性施胶、经表面计量施胶压榨膜转移涂布(颜料表面处理)、软辊压光整饰等先进的生产工艺。关键技术是提高意大利杨PRC-APMP浆松厚度、白度、光散射系数等光学性能；提高废纸脱墨浆(DIP)白度、降低胶粘物、油墨粒子含量；探索化机浆(PRC-APMP浆)、废纸脱墨浆(DIP)和长纤维化学浆(NKP)最佳配比；优化颜料涂布配方；优化纸机整饰工艺。本公司通过对不同的个性化产品如喷墨打印纸、静电复印纸、彩色课本纸，分别探索不同的浆料配比量情况下的纸张湿变形、松厚度、透气度等质量特性指标，摸索出了化机浆(PRC-APMP浆)、废纸脱墨浆(DIP)和长纤维化学浆(NKP)最佳配比；找到了高得率化机浆(PRC-APMP)和废纸脱墨浆(DIP)配抄特种颜料整饰胶版纸最重要的是通过软辊压光工艺参数控制，由于本公司20万吨纸机具备世界上最先进的整饰设备，纸张粗糙度(PPS)调整范围较大，加上特种颜料整饰胶版纸PPS要求不高，对不同的个性化产品如喷墨打印纸、静电复印纸、彩色课本纸，分别采取控制不同的软辊温度、压力来达到控制纸张松厚度、不透明度、光泽度及印刷适性。特种颜料整饰胶版纸一般PPS在控制在3.5-4.5um之间合适。对于彩色课本纸可适当提高表面强度和K&N值。岳纸公司开发以高得率化机浆(PRC-APMP)和废纸脱墨浆(DIP)为原料配抄特种颜料整饰胶版纸，在成本和产品质量上极具竞争优势，2004年预计产量达5万吨，占国内市场份额10％左右。本发明可根据不同用户的要求，选用不同的工艺个性生产用于激光打印、静电复印、胶版印刷等不同用途的高档办公、文化印刷用的特种颜料整饰胶版纸。从而达到减少化学木浆用量、节约木材、保护森林、保护环境的目的。可根据不同用户的要求，选用不同个性的工艺生产多功能特种颜料整饰胶版纸，其产品具有表面细腻、印刷效果好、白度、不透明度、松厚度高等突出特点。可广泛用于激光打印、静电复印、胶版印刷等不同用途的高档办公、文化印刷用的特种颜料整饰胶版纸。
具体实施例方式
实施例1将分别打至适当叩解度的针叶木BKP浆、废纸脱墨浆DIP浆及意杨APMP浆按25∶35∶40配比调制800kg混合浆，加入80kgCaCO3填料及适当的其它化学助剂如AKD、阳离子淀粉、PAM和皂土(总量约10kg)配制成纸料，纸料经抄造并经颜料表面处理，颜料表面处理剂配方各组分以重量计CaCO370份、高岭土20份、胶乳2份、淀粉8份，上颜料量6.0g/m2。红外干燥软辊压光整饰卷取，复卷得特种颜料整饰胶版纸1000kg。抄造上网浓度0.75％；浆网速比1.04左右；进颜料表面处理的纸页水分控制在3.0％；成纸卷取水分控制在5.5％。制得的特种颜料整饰胶版纸定量为70g/m2，水分为5.8％，白度(ISO)90％，不透明度87％，表面吸收重量30g/m2，裂断长卷筒纸纵向4200m，横向耐折度10次，平滑度正、反两面平均80S。两面差12％，粗糙度PPS4.0μm，松厚度1.4cm3/g，横向伸缩率2.8％，印刷表面强度1.5m/S，灰分15％，表面PH值7.5。
实施例2将分别打至适当叩解度的针叶木BKP浆、废纸脱墨浆DIP浆及意杨APMP浆按20∶45∶35配比调制800kg混合浆，加入100kgCaCO3填料及适当的其它化学助剂如AKD、阳离子淀粉、PAM和皂土(总量约8kg)配制成纸料，纸料经抄造并经颜料表面处理，颜料表面处理剂配方各组分以重量计CaCO375份、高岭土10份、胶乳2份、淀粉9份，羧甲基纤维素CMC2份，抗水剂2份，上颜料量9.0g/m2。红外干燥软辊压光整饰卷取，复卷得特种颜料整饰胶版纸1000kg。抄造上网浓度0.80％；浆网速比1.04左右；进颜料表面处理的纸页水分控制在3.0％；成纸卷取水分控制在5.5％。制得的特种颜料整饰胶版纸定量为68g/m2，水分为7.0％，白度(ISO)85％，不透明度85％，表面吸收重量26g/m2，裂断长卷筒纸纵向4500m，横向耐折度12次，平滑度正、反两面平均70S。两面差12％，粗糙度PPS3.5μm，松厚度1.2cm3/g，横向伸缩率2.8％，印刷表面强度1.8m/S，灰分15％，表面PH值8.0。
权利要求
1.一种特种颜料整饰胶版纸的制造方法，包括用漂白硫酸盐针叶木浆、废纸脱墨浆、意杨碱性过氧化物预处理热磨机械浆，经分别打浆后配用抄造，并经颜料表面处理、红外线干燥、软辊压光整饰，其特征在于(1)浆料重量配比漂白硫酸盐针叶木浆∶废纸脱墨浆∶意杨碱性过氧化物预处理热磨机械浆为15-30∶35-50∶20-50；(2)辅料对绝干浆用量为(a)施胶剂烷基烯酮二聚体重量比0.1-0.25％；(b)填料重量比8-14％；(c)阳离子淀粉重量比0.6-0.8％，助留剂聚丙烯酰胺200-400ppm，皂土重量比0.2-0.25％；(3)颜料表面处理剂配方各组分以重量计CaCO360-90份，高岭土5-30份，胶乳1-6份，淀粉4-15份，羧甲基纤维素0-2份，抗水剂0-2份；(4)打浆后已叩浆叩解度漂白硫酸盐针叶木浆30-40°SR；废纸脱墨浆48-65°SR；意杨碱性过氧化物预处理热磨机械浆60-75°SR；(5)颜料表面处理条件压区压力传动侧/操作侧18-25/18-25kN/m计量棒加压压力上辊/下辊0.8-1.5/0.8-1.5bar上颜料量5-10g/m2(6)软辊压光条件温度60-100℃，压力70-120kN/m(7)原纸及成纸水分重量含量为原纸水分3.0-6.0％，成纸水分6-8％(8)制得的特种颜料整饰胶版纸的特性制得的特种颜料整饰胶版纸定量为55.0-70.0g/m2，水分为5.8-8％，白度大于76％，不透明度大于84％，表面吸收重量小于32g/m2，裂断长卷筒纸纵向大于3600m，横向耐折度大于8次，平滑度正、反两面平均大于40-80，粗糙度3.5-4.5μm，松厚度1.2-1.4cm3/g，印刷表面强度不低于1.0m/S，灰分16-24％，表面PH值大于7.0。
2.由权利要求1的制造方法获得的特种颜料整饰胶版纸，其特征在于(1)浆料为漂白硫酸盐针叶木浆、废纸脱墨浆、意杨碱性过氧化物预处理热磨机械浆，其重量配比为15-30∶35-50∶20-50；(2)辅料对绝干浆用量为(a)施胶剂烷基烯酮二聚体重量比0.1-0.25％；(b)填料重量比8-14％；(c)阳离子淀粉重量比0.6-0.8％，助留剂聚丙烯酰胺200-400ppm，皂土重量比0.2-0.25％；(3)颜料表面处理剂配方各组分以重量计CaCO360-90份，高岭土5-30份，胶乳1-6份，淀粉4-15份，羧甲基纤维素0-2份，抗水剂0-2份。
全文摘要
本发明公开了一种特种颜料整饰胶版纸及其制造方法，它充分利用高得利率化机浆(PRC－APMP)和废纸脱墨浆(DIP)松厚度好及绿色环保的优势，通过优化颜料涂布配方、优化浆料配比及其湿部化学和抄造工艺，达到全漂白化学浆配抄的纸白度，但纸张又比全化学浆胶版纸有更好的印刷适性、更好的松厚度、更好的印刷效果的特性，并可根据不同用户的要求，选用不同优化的工艺个性生产出用于激光打印、静电复印、胶版印刷等不同用途的高档办公、印刷文化用的特种颜料整饰胶版纸。从而达到减少全化学浆用量、节约木材、保护森林、保护环境不受污染的目的。
文档编号D21H21/00GK1584205SQ2004100232
公开日2005年2月23日 申请日期2004年5月28日 优先权日2004年5月28日
发明者张栋基, 刘曙光, 毛国新, 刘立志, 郭勇为, 李甘霖, 尹超, 刘成良, 张陆彪, 黄百文, 张菊先 申请人:岳阳纸业股份有限公司