专利名称：轮转机印刷用涂布纸及生产方法
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，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8-20g/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。
具体实施例方式
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8-20g/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％。
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12-13g/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(磨浆游离度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℃。
权利要求
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，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。
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。
9.根据权利要求8所述的轮转机印刷用涂布纸的生产方法，其特征在于采用阔叶木浆、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。
10.根据权利要求8所述的轮转机印刷用涂布纸的生产方法，其特征在于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。
全文摘要
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℃。
文档编号D21H19/82GK1546791SQ200310112619
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月15日 优先权日2003年12月15日
发明者黄良典 申请人:金东纸业(江苏)有限公司