专利名称：一种白面涂布牛卡纸及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种牛卡纸，具体地说，涉及一种白面涂布牛卡纸及其生产方法，属于牛卡纸制造技术领域。
背景技术：
随着国民经济的发展，电子、机电 、仪器仪表、日化、服装纺织等各种商品的流通量越来越大，作为这些产品包装物的牛卡纸市场需求大幅度增加，而且对其产品品质也提出了更高的要求。初期的牛卡纸通常是以本色化学浆为原料，采用单网成型抄造而成的单层结构，为了增加其厚度和挺度以提供更好的包装性能，逐渐发展到双层或多网抄造，形成本色化学浆挂面，废纸浆做衬，再复合而成的两层或多层结构的产品。目前，市场上的产品多数是采用三张成型网分别抄造然后复合而成的三层纸张结构，由于增加了牛卡纸的厚度，所以强度和挺度得到了提高，但由于在复合过程中卡纸层间结合的强度比较低，造成牛卡纸在使用中经常会出现因卡纸层间分离而断裂的问题。此后，为提升牛卡纸产品档次，突出外观和表面性能，大多厂商在生产多层结构的牛卡纸时采用漂白木浆或漂白木浆与DIP脱墨浆配合进行挂面，生产未涂布白浆挂面的白面牛卡纸。近几年，为了进一步提升白面牛卡纸质量，满足高档包装物外包印刷彩色亮丽图案的需要，发展出在白面牛卡纸表面进行颜料涂布的工艺，生产出白面涂布牛卡纸，该产品通过颜料涂布改善纸张平滑度、孔隙率，从而达到改善纸张表面油墨吸收性的目的。如图I所示，该工艺一般采用以淀粉为主的胶料在面纸层2表面形成施胶层8，再在施胶层8表面进行涂布，得到底涂层4、中涂层5和面涂层6，涂布工艺大多采用刮刀涂布方式，该施胶、涂布工艺存在以下问题
涂布工艺问题白面涂布牛卡纸作为包装用纸，更加注重于纸张强度和纤维长度，纤维仅经过简单打浆、磨浆等，而且面层纸较薄，其未涂布的原纸表面相较铜版纸、白卡纸更加凹凸不平，如果后续采用刮刀涂布，在刮刀涂布过程中，料槽中的涂料通过转动的辊面转移到纸幅表面，刮刀直接作用于纸幅表面，并通过控制刮刀角度和压力达到控制纸幅表面涂层厚度和单位纸幅表面涂料量的目的。在该过程中，由于刮刀直接作用于纸幅表面，就会带来以下问题一是粘附涂料的纸幅在高速运行过程中，刮刀相对产生的高速切削力使涂料更容易填充到纸幅表面的凹处，而凸处则留下很薄的涂层，这样即使经过两次、三次或更多次涂布过程，纸幅表面凸处残留的涂层并不多，其结果是牛卡纸表面涂料遮盖差，涂层厚薄不均匀，而涂层的厚薄不均又引起到纸面油墨吸收不均匀，导致印刷时容易发花，印刷图案颜色深浅不同，明暗不一，另外，纸幅表面厚薄不均匀的涂料层，造成牛卡纸在使用过程中容易发生涂层局部脱落，即起泡和掉皮的现象，而多次刮刀涂布产生的涂层严重厚薄不均，导致纸幅强度变化较大，则有可能导致纸张断裂，影响使用。二是在涂布过程中，带涂料运行的纸幅处于充分湿润状态，刮刀直接作用于纸幅表面容易产生断纸，从而影响涂布机生产效率。颜料遮盖性问题在对白面牛卡纸进行涂布过程中，为改善刮刀涂布带来的弊端，有个别生产厂家采用其它涂布方式进行施涂，例如帘式涂布、辊式涂布、膜式涂布等方式，以改善刮刀对纸面的直接刮擦作用。但由于牛卡纸表面及其粗糙、凹凸不平，涂料颜料对纸面纤维的遮盖均匀性始终是难以完全解决的问题，如何尽可能的增强颜料遮盖，提升涂料层均匀性始终是业内不断研究的课题。无论是采用一次、二次、三次涂布，甚至更多次涂布，其涂料配方中采用的颜料主要为研磨而成的重质碳酸钙、高岭土中的一种或两种，有时辅助部分塑性颜料，或加入二氧化钛以增强颜料遮盖性，提高纸面白度及不透明度。重质研磨碳酸钙虽然价格低，但其对纸面的遮盖性较差，涂布效果差，高岭土虽然可进一步改善遮盖性，但其成本较高，而塑性颜料、二氧化钛虽可达到良好的遮盖性、不透明度和白度，但其价格过于昂贵，对牛卡纸市场竞争力有很大影响。因此，找到成本低、纸面遮盖好的替代颜料，有效改良涂料配方是涂布牛卡纸生产中需要解决的重要课题。 表面施胶问题无论后序采用刮刀涂布、气刀涂布还是帘式涂布，在白面涂布牛卡纸表面施胶过程中，目前普遍采用以淀粉或淀粉配合表面施胶剂等化学品为主的方法，目的是在纸面形成淀粉覆盖膜，以便赋予纸面更好的平滑度，为后面涂料遮盖纸面提供更好的涂布条件，来改善油墨吸收性；其次在纸面形成淀粉膜，改善了后序涂布时掉毛掉粉的缺陷，减缓了涂料胶粘剂的迁移。在该过程中，淀粉浓度越高，成膜性越好，但随着淀粉糊浓度的升高，在快速上胶、急速干燥的过程中，尽管提供了良好成膜性，但对纸张内部的渗透穿透性比较差，对多层结构的纸张层间结合基本没有帮助，所以淀粉浓度一般为8-15% ;另外淀粉膜尽管可以赋予纸面更好的平滑度，便于后序涂布工艺的施涂和颜料遮盖，但淀粉固体膜本身较脆，过厚的淀粉施胶层易于断裂、脱落，容易造成施胶层表面附着的涂料层随之断裂、脱落，印刷时容易糊版，严重时产生掉皮现象，影响后序表面印刷和印刷效果。废纸浆质量波动的影响白面涂布牛卡原纸的芯纸层和底纸层采用大量废纸浆，近几年随着国内、国际市场废纸用量的急剧增加，其回收总量已经逐渐达不到造纸行业对废纸消耗量的市场需求，生产中大规模使用废纸时需要从不同国家或地区采购，而不同的国家和地区废纸分级标准和品质则差异较大，导致生产中废纸浆质量波动大，影响牛卡原纸及最终产品的质量稳定性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种白面涂布牛卡纸及其生产方法，克服了现有技术中牛卡纸易分层、断裂、爆皮，纸面颜料层覆盖和油墨吸收性不均匀的缺陷，采用所述方法制造的牛卡纸，不易分层、断裂、爆皮，质量指标稳定，同时纸面颜料层覆盖和油墨吸收性均匀、环保,成本低。为解决上述的问题，本发明采用以下技术方案一种白面涂布牛卡纸，包括芯纸层，芯纸层的上侧为面纸层，下侧为底纸层，面纸层的上表面设有涂布层，其特征在于所述白面涂布牛卡纸的底纸层和芯纸层是采用废纸经过废纸配料、制备废纸浆料，得到未经脱墨的废纸浆，再经纸层抄造步骤，得到湿底纸层、湿芯纸层；
面纸层是选用漂白阔叶木浆、漂白针叶木浆和漂白再生纤维浆DIP的任意比例配料，纸层抄造后，得到湿面纸层；
湿底纸层、湿芯纸层和湿面纸层经涂布原纸复合、前烘干、施胶、后烘干、纸面压光、纸面涂布和后处理步骤制成白面涂布牛卡纸。一种优化方案，所述生产方法包括废纸配料、制备废纸浆料、纸层抄造、涂布原纸复合、前烘干、施胶、后烘干、纸面压光、纸面涂布和后处理步骤；
废纸浆配料步骤将美废国废欧废日废按50% :20% :15% :15%的质量比先行充分混合，再进行制浆；
所述废纸配料步骤中使用的废纸，包括废旧箱板纸、废旧新闻纸、废旧文化纸等其中的一种或其混合物；
制备废纸浆料步骤将废纸按上述比例混合均匀后，进行碎解、粗筛选，再通过分级筛进行纤维分级，获得长纤废纸浆和短纤废纸浆纤维浆料。作为纸层抄造的优化方案，所述纸层抄造包括抄造底纸层、抄造芯纸层和抄造面纸层步骤；
抄造底纸层步骤以质量百分比，取长纤废纸浆20-60%、短纤废纸浆40-80%配成浆料，加入填料，经流送系统、网部脱水成形，制得湿底纸层，定量100-210g/m2 ；
抄造芯纸层步骤以质量百分比，取分级后的长纤废纸浆50-100%、短纤废纸浆0-50%配成浆料，加入填料，经流送系统、网部脱水成形，制得湿芯纸层，定量20-50g/m2 ；
抄造面纸层步骤选用漂白针叶木浆、漂白阔叶木浆和漂白再生纤维浆DIP的任意比例作为浆料，加入填料，经流送系统、网部脱水成形，制得湿面纸层，定量20-50g/m2。作为涂布原纸复合的优化方案，所述涂布原纸复合步骤将湿底纸层、湿芯纸层和湿面纸层在各自成型网部分别成形，进入纸层复合区，在面纸层与芯纸层之间、芯纸层与底纸层之间分别喷淋原淀粉，再通过压榨形成复合纸层； 原纸前烘干步骤复合纸层经压榨脱水，进入前烘干部干燥，再进入表面施胶部进行施
胶；
施胶步骤将淀粉加水配制成1-6%的悬池液，加热糊化形成淀粉糊，以绝干质量对淀粉绝干质量百分比分别加入渗透剂1_10%、湿强剂1-10%和纸张增强剂1-10%，配置成表面施胶剂，出前烘干的纸幅通过表面施胶机进行纸面施胶；
后烘干步骤完成纸面施胶的牛卡原纸进入后烘干部干燥烘干。作为表面压光的优化方案，所述表面压光步骤
后烘干的牛卡原纸进入后压光部，采用硬辊压光或软压光，然后进入涂布工序进行涂布。作为纸面涂布的优化方案，所述纸面涂布步骤以颜料和胶粘剂配置成涂料，在原纸表面进行涂布，并进行干燥；由依次进行的底涂层涂布、中涂层涂布、面涂层涂布步骤构成，涂布量分别为底涂层7—15g/m2、中涂层5—15g/m2、面涂层5 — 15g/m2 ；
底涂层涂布、中涂层涂布步骤及面涂层涂布步骤精确计量纸张表面面积内的涂料总量，然后通过喷射涂布法使涂料均匀洒落纸面，涂料在纸面均匀分布以后，纸幅进行红外干燥和非接触式热风干燥，涂料层初步干燥固化后进入烘缸部加热完全固化干燥；或
底涂层涂布、中涂层涂布步骤精确计量纸张表面面积内的涂料总量，然后通过喷射涂布法使涂料均匀洒落纸面，涂料在纸面均匀分布以后，纸幅进行红外干燥和非接触式热风干燥，涂料层初步干燥固化后进入烘缸部加热完全固化干燥；面涂层涂布步骤采用刮刀涂布法，干燥方法与底涂、中涂相同。作为后处理的优化方案，所述后处理包括纸面整饰和卷取步骤
纸面整饰步骤纸面涂布完成后，纸张进入纸面整饰工序，利用软压光或硬辊压光进行压光;
卷取步骤纸面整饰完成后进入最后的卷取部，形成纸卷并分切，获得涂布牛卡纸成
品O作为纤维分级的优化方案，所述纤维分级为对粗筛后的废纸浆，用分级筛选出良浆和渣浆，良浆经除渣再浓缩，获得长纤废纸浆，渣浆经除渣再浓缩，获得短纤废纸浆，其技术指标为长纤废纸浆游离度450-650CSF，抗张指数26-32 N ·πι/8，湿重7_llg ;短纤废纸浆游离度300-450CSF，抗张指数25-27N · m/g，湿重3_6g。 作为纸面涂布的另一种优化方案，所述底涂层涂布步骤中颜料组成为按各组分绝干质量百分比计，以60-80%研磨碳酸钙与20-40%沉淀碳酸钙或以50-70%研磨碳酸钙、20-30%高岭土、10-20%沉淀碳酸钙配合作为颜料，其中研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙中粒径小于2微米的占90%以上，高岭土中粒径小于2微米的占86%以上；
中涂层涂布步骤中颜料组成为按各组分绝干质量百分比计，以60-80%研磨碳酸钙与20-40%沉淀碳酸钙或以50-70%研磨碳酸钙、30-50%高岭土、0-20%沉淀碳酸钙配合作为颜料，其中研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙中粒径小于2微米的占95%以上，高岭土中粒径小于2微米的占95%以上；
面涂层涂布步骤中颜料组成为按各组分绝干质量百分比计，以70-100%研磨碳酸钙与0-30%沉淀碳酸钙或以50-70%研磨碳酸钙，30-50%高岭土、0-20%沉淀碳酸钙配合作为颜料，其中研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙中粒径小于2微米的占95%以上，高岭土中粒径小于2微米的占95%以上。作为高岭土的优化方案，高岭土为超细高岭土、剥片高岭土、煅烧高岭土中的其中一种或混合物，优选煅烧高岭土。作为胶粘剂的优化方案，所述底涂层和中涂层胶粘剂组成按各组分绝干量对颜料绝干量的百分比表示，其中胶乳12%，增稠剂I. 0%，火碱O. 06% ；
面涂层胶粘剂组成按各组分绝干量对颜料绝干量的百分比表示，其中胶乳12%，增稠剂 I. 0%，火碱 O. 06%，润滑剂 O. 6-1. 2%，湿强剂 O. 4-1. 0%，分散剂 O. 01-0. 1%。作为胶乳的优化方案，所述胶乳为合成胶乳或由合成胶乳与生物胶乳混合而成，合成胶乳包括醋酸胶乳、丁苯胶乳或苯丙胶乳中的一种或几种的混合；生物胶乳为纳米淀粉衍生物，又名生物胶乳-TM偶联物或生物聚合物偶联物。所述增稠剂包括改性淀粉、干酪素、脂肪酸酯、CMC中的一种；
所述润滑剂包括硬脂酸钙乳液、石油烃蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种；
所述湿强剂包括钙、锌、铝、锆的重金属盐及氨基树脂，醛或醛衍生物其中的一种；
所述分散剂包括多磷酸盐、硅酸钠、脂肪醇、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素、豆蛋白、木素磺酸钠、变性淀粉、阿拉伯树胶或干酪素中的一种。作为胶粘剂的另一种优化方案，所述胶乳为按质量百分比由合成胶乳50-100%、生物胶乳0-50%组成；作为施胶步骤中施胶剂的优化方案，所述淀粉为氧化淀粉、阴离子淀粉、阳离子淀粉、非离子淀粉中的任意一种；
所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基磷酸酯、磺化琥珀酸酯盐中的任意一
种；
所述湿强剂包括脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺聚脲、聚酰胺环氧氯丙烷树脂中的任意一种；
所述纸张增强剂包括聚丙烯酸酯乳液、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、苯乙烯一马来酸酐聚合物、苯乙烯一丙烯酸酯聚合物中的一种。本发明采取以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点底纸层和芯纸层所用未经脱墨的废纸浆并按标准混合法制浆，拓宽了可选择的废纸种类，纤维来源更广，同时有效稳定废纸浆品质，从而保障了涂布原纸和白面牛卡纸品质的稳定性。·表面施胶技术打破传统技术，进行技术创新突破，加强表面胶向纸层间转移渗透，强化纸层间结合强度，不易出现分层、断层、掉皮等问题，而且湿强剂等添加剂在表面胶中的应用代替其在湿部的添加，增强了卡纸层间的结合强度及卡纸的耐水性、抗水性和纸张表面强度，减少掉毛掉粉，而且便于后序涂布操作，又避免了化学品在湿部系统加添易造成流失，提高了化学品的使用效率。纸面涂布步骤中大量采用廉价易得的沉淀碳酸钙，使这种化工行业废弃物变废为宝，环保作用强，其次，沉淀碳酸钙比研磨碳酸钙的粒径均匀度、形状更易控制，而且沉淀碳酸钙比研磨碳酸钙具有更好的光散射系数，油墨吸收性良好，因此沉淀碳酸钙的应用大幅度提高纸张的不透明度，改善涂料遮盖效果，涂布面具有更好的印刷适性；而煅烧高岭土的使用则进一步提高了颜料纸面遮盖能力，纸面印刷性能更加优异；通过对涂料前端精确计量，再进行直接纸面均匀喷涂，依靠纸张高速运行作用力及涂料流体作用自然在纸面上流平，获得比刮刀涂布更优异的均匀的、连续的涂料层；涂料胶粘剂以生物胶乳代替部分合成胶乳，大幅度降低涂布牛卡纸生产成本，增强产品市场竞争力，同时，其对合成胶乳的替代，有效节约了石油化工产品，节约了资源。下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图I是现有技术中采用刮刀涂布白面牛卡纸涂布层的截面结构示意 附图2是本发明实施例中白面涂布牛卡纸的层状结构示意 附图3是本发明实施例中两次喷射涂布一次刮刀涂布后涂布层的截面结构示意图； 附图4是本发明实施例中涂布牛卡纸三次喷射涂布后涂布层的截面结构示意 图中，
I-芯纸层；2_面纸层；3_底纸层；4_底涂层；5_中涂层；6_面涂层；7_表面I父颗粒；8-施胶层。
具体实施例方式以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明；除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。实施例1，如图2所示，一种白面涂布牛卡纸，包括芯纸层1，芯纸层的上侧为面纸层2，下侧为底纸层3，面纸层2的上表面设有三层涂布层，由下向上依次为底涂层4、中涂层5、面涂层6。上述白面涂布牛卡纸的生产方法，包括废纸配料；制备废纸浆料；纸层抄造；涂布原纸复合、前烘干、施胶、后烘干；纸面压光；纸面涂布和后处理步骤；其中，
I、废纸配料为解决大规模生产中废纸来源渠道多、品质乱的问题，将美废国废欧废日废按50% 20% 15% 15%的质量比先行充分混合，再进行制浆，多种废纸的均匀混合既扩宽了原料来源，保障了废纸浆的质量稳定，也保证牛卡纸原纸质量的稳定性。所述各类废纸纤维配比结合市场供求及质量优劣，为典型配比，生产中也可全部采用其中任何一种，或两种以上的任意比组成。2、制备废纸浆料将废纸按上述比例混合均匀后，进行碎解、粗筛选，再通过分级·筛进行纤维分级，获得长纤废纸浆、短纤废纸浆两种纤维浆料。其中，所述纤维分级为用分级筛选出良浆和渣浆，良浆经除渣再浓缩，获得长纤废纸浆，渣浆经除渣再浓缩，获得短纤废纸浆，其技术指标为长纤废纸浆游离度450-650CSF，抗张指数26-32 N · m/g，湿重7-1 Ig ;短纤废纸浆游离度300-450CSF，抗张指数 25-27N · m/g，湿重 3_6g。3、纸层抄造，包括抄造底纸层、抄造芯纸层和抄造面纸层
3. I抄造底纸层以质量百分比，取长纤废纸浆20%、短纤废纸浆80%配成浆料，加入助留齐IJ、施胶剂、染料、淀粉作为填料，经流送系统、网部脱水成形，制得湿底纸层，定量130g/m2；
3. 2抄造芯纸层以质量百分比，取分级后的长纤废纸浆50%、短纤废纸浆50%配成浆料，加入助留剂、施胶剂、染料、淀粉作为填料，经流送系统、网部脱水成形，制得湿芯纸层，定量 30g/m2 ；
3.3抄造面纸层按质量百分比选用漂白针叶木浆50%和漂白阔叶木浆50%制成浆料，加入助留剂、施胶剂、染料、淀粉作为填料，经流送系统、网部脱水成形，制得湿面纸层，30g/m2；
4、涂布原纸复合、前烘干、施胶、后烘干
4. I涂布原纸复合将湿底纸层、湿芯纸层和湿面纸层在各自成型网部分别成形，进入纸层复合区，在面纸层与芯纸层之间、芯纸层与底纸层之间分别喷淋原淀粉，再通过压榨形成复合纸层，即涂布原纸；
4. 2原纸前烘干复合纸层经压榨脱水，进入前烘干部干燥，再进入表面施胶部；
4.3施胶将淀粉加水配制成6%的悬池液,加热糊化形成淀粉糊，以绝干质量对淀粉绝干质量百分比分别加入渗透剂10%、湿强剂1%、纸张增强剂10%，配置成表面施胶剂，出前烘干的纸幅通过表面施胶机进行施胶，淀粉为氧化淀粉，渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯，湿强剂为脲醛树脂，纸张增强剂为聚丙烯酸酯乳液。本发明中的表面施胶与传统表面施胶技术具有实质不同，传统表面施胶旨在纸面形成尽可能多的淀粉膜，改善纸面平整性，增强纸面强度，减少纤维脱落掉毛。由于本发明技术方案中表面胶浓度较低，而且在渗透剂的作用下，表面施胶液已经不能在纸面形成膜状，而是快速穿透纸面进入纸幅深层，如图2所示，表面胶颗粒7大量填充在纸张纤维框架缝隙中，不但具有传统表面施胶的优点，通过掌握淀粉糊在一个较低的浓度，便于流动，并进一步以渗透剂为辅助，不再局限于淀粉糊纸面成膜，而是极力促进淀粉糊液向纸张内部和纸层间的渗透，大大增强原纸强度及各层间的结合力，防止纸层分离即脱层；另外，通过向淀粉糊中添加湿强剂，纸面纤维框架间留存的胶料颗粒相对较多，有效避免纸面掉毛掉粉，既赋予牛卡纸的湿强功能，防止包装物淋湿破损导致被包装物受损，也避免了传统造纸工艺中湿强剂在纸机流送系统添加造成流失，极大地提高了湿强剂的利用效率。
4. 4后烘干完成纸面施胶的牛卡原纸进入后烘干部干燥烘干；
5、表面压光
后烘干的牛卡原纸进入后压光部，进行纸面压光整饰，使纸面更加光滑平整，便于后面的涂布操作，增强颜料遮盖，纸面压光可以采用硬辊压光，也可以采用软压光，完成纸面整饰后的牛卡原纸进入涂布工序进行涂布；
6、纸面涂布
该工序以颜料和胶粘剂配置成涂料，在原纸表面进行涂布，并进行干燥，包括底涂层涂布、中涂层涂布、面涂层涂布。6. I底涂层涂布
颜料组成按各组分绝干质量百分比计，以70%研磨碳酸钙与30%沉淀碳酸钙配合作为颜料，其中研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙的粒径小于2微米的占90%以上。胶粘剂组成按各组分绝干量对颜料绝干量的百分比表示，其中胶乳12%，增稠剂I. 0%，火碱O. 06% ;胶乳由80%合成胶乳与20%生物胶乳组成，合成胶乳为羧基丁苯胶乳，增稠剂为CMC。底涂层涂布步骤通过前端精确计量纸张表面面积内的涂料总量10g/m2(以单位纸张表面积内绝干涂料质量计)，然后通过喷射涂布法使涂料均匀洒落纸面，依靠纸幅随纸机高速运行的作用力和涂料的流动性，涂料在纸张表面自然流平，获得厚薄均匀一致的涂料层，涂料在纸面均匀分布以后，纸幅进入红外干燥和非接触式热风干燥，使涂料层初步干燥固化，然后进入烘缸部加热完全固化，其后进入中涂工序。6. 2中涂层涂布
颜料组成按各组分绝干质量百分比计，以70%研磨碳酸钙与30%沉淀碳酸钙配合作为颜料，其中研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙中粒径小于2微米的占95%以上。胶粘剂组成按各组分绝干量对颜料绝干量的百分比表示，其中胶乳12%、增稠剂I. 0%和火碱O. 06%,合成胶乳为羧基丁苯胶乳，增稠剂为CMC。中涂层涂布方法涂料量8g/m2，中涂层涂布方法与底涂层涂布步骤相同。6. 3面涂层涂布
颜料组成按各组分绝干质量百分比计，以80%研磨碳酸钙与20%沉淀碳酸钙配合作为颜料，其中研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙中粒径小于2微米的占95%以上。胶粘剂组成按各组分绝干量对颜料绝干量的百分比表示，其中胶乳12%、增稠剂
I.0%、火碱O. 06%、润滑剂O. 6-1. 2%、湿强剂O. 4-1. 0%和分散剂O. 01-0. 1% ;胶乳由80%合成胶乳与20%生物胶乳组成，增稠剂为CMC，润滑剂为硬脂酸钙乳液，湿强剂为氨基树脂，分散剂为羧甲基纤维素。
面涂层涂布方法面涂层涂布方法可以与底涂层、中涂层涂布方法相同，即先行计量，再向纸面喷射涂料的自然流平法，以进一步加强颜料对纸面的遮盖性，如图4所示；也可采用刮刀涂布法，以达到纸面更加平滑的目的，如图3所示，生产中具体采取哪种方法需要根据着重强调纸面颜料遮盖性，还是纸面平滑性而定。所述刮刀涂布法，在底涂层、中涂层完成后，纸张表面已经形成连续的厚薄均匀的涂料层以后，纸面的颜料遮盖率已经很好，这时第三层涂料层的目的不再局限于颜料遮盖率，而是为更加注重于涂布完成后牛卡纸表面的平整性，该过程首先将涂料大量转移到中涂层表面上，再利用刮刀去除多余的涂料，使纸张凹凸的表面获得修复和弥补，从而获得光滑平整的纸张涂料面。三次涂布工序中，与传统涂布有实质性不同的主要有两点一是以沉淀碳酸钙作 为涂料颜料主要成分之一，由于沉淀碳酸钙形成过程中粒径大小、均匀性和形状是可控的，可以根据涂料的需要组织生产，可以给予涂层更均匀的颜料结构，而其优异的油墨吸收性也赋予牛卡纸涂层良好的印刷适性，另外，沉淀碳酸钙作为廉价易得的化工行业附加产品，其大量使用既变废为宝，保护了环境，也可以避免大量采用高岭土引起牛卡纸成本增加，市场竞争力不强的问题；二是通过精确计量，向纸面喷射涂料，有利于涂料沿着纸张凹凸不平的表面自然流平，形成良好的厚薄一致的均匀覆盖层，增强涂料对纸面纤维的遮盖性，使纸面油墨吸收性均一，改善适印性和画面清晰度，有效避免了刮刀涂布中因外力铲除作用使涂料大量向纸面凹处堆积变厚，凸处变薄，涂料层不均匀，纸面颜料遮盖差，油墨性吸收不良，印刷图案容易发花的问题。而对于面涂层选用刮刀涂布方法，是倾向于通过底涂、中涂两次涂料喷射，自然流平，纸张表面已经获得连续的均匀一致的涂料层，纸面颜料遮盖性良好，油墨吸收性均匀，在此基础上，在第三次面涂工序中，再采用刮刀涂布方法，使中涂层凹凸不平的表面获得进一步整饰，改善涂布牛卡纸表面的平滑性，使涂布牛卡纸获得更加良好的高速印刷性能和清晰的印刷画面表现能力。在所述底涂、中涂、面涂工序中，根据产品品质需要可以仅采用其中的一种或两种，即仅保留一或两个涂布层。7、后处理，包括纸面整饰和卷取
7. I纸面整饰三次涂布工序完成后，纸张进入纸面整饰工序，利用软压光或硬辊压光进行压光，进一步使纸面更加平滑，厚薄更加均匀，增强纸张印刷适性；
7. 2卷取纸面整饰完成后进入最后的卷取部，形成纸卷并分切，获得涂布牛卡纸成
品O实施例2，除以下与实施例I不同外，其它工艺均与实施例I相同抄造底纸层步骤中，长纤废纸浆60%、短纤废纸浆40% ;抄造芯纸层步骤中，长纤废纸浆100% ;抄造面纸层步骤中，用100%的漂白再生纤维浆DIP ;施胶步骤中，淀粉糊浓度1%，渗透剂、湿强剂、纸张增强剂对淀粉量分别为1%、10%、1% ;底涂层涂布、中涂层涂布与面涂层涂布步骤中胶乳由100%合成胶乳组成。实施例3，除以下与实施例I区别外，其它工艺均与实施例I相同抄造底
纸层步骤中，长纤废纸浆40%、短纤废纸浆60% ;抄造芯纸层步骤中，长纤废纸浆70%、短纤废纸浆30% ;抄造面纸层步骤中，漂白针叶木浆30%，漂白阔叶木浆50%，DIP浆20% ;施胶步骤中，淀粉糊浓度2%，渗透剂、湿强剂、纸张增强剂对淀粉量分别为3%、3%、3% ;底涂层涂布、中涂层涂布与面涂层涂布步骤中胶乳由80%合成胶乳与20%生物胶乳组成。实施例4，除以下与实施例3不同外，其它工艺均与实施例3相同抄造面纸层步骤中，漂白针叶木浆100% ;施胶步骤中，淀粉糊浓度3%，渗透剂、湿强剂、纸张增强剂对淀粉量分别为7%、7%、7% ;底涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙80%，沉淀碳酸钙20% ;中涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙80%，沉淀碳酸钙20% ;面涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙100% ;底涂层涂布、中涂层涂布与面涂层涂布步骤中胶乳由90%合成胶乳与10%生物胶乳组成。实施例5，除以下与实施例3不同外，其它工艺均与实施例3相同抄造面纸层步骤中，漂白阔叶木浆100% ;施胶步骤中，淀粉糊浓度5%，渗透剂、湿强剂、纸张增强剂对淀粉量分别为5%、5%、5% ;底涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙60%，沉淀碳酸钙40% ;中涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙60%，沉淀碳酸钙40% ;面涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙70%，沉淀碳酸钙30%。
实施例6，除以下与实施例3区别外，其它工艺均与实施例3相同抄造面纸层步骤中，漂白针叶木浆30%，漂白阔叶木浆20%，DIP浆50% ;施胶步骤中，淀粉糊浓度4%，渗透齐IJ、湿强剂、纸张增强剂对淀粉量分别为6%、2%、8% ;底涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙70%，高岭土 20%，沉淀碳酸钙10% ;中涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙50%，高岭土 30%，沉淀碳酸钙20% ;面涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙50%，高岭土 30%，沉淀碳酸钙20% ;底涂层涂布、中涂层涂布与面涂层涂布步骤中胶乳由60%合成胶乳与40%生物胶乳组成，高岭土选煅烧高岭土，底涂层涂布步骤中高岭土粒径小于2微米的占86%以上,高岭土中粒径小于2微米的占95%以上。实施例7，除以下与实施例3区别外，其它工艺均与实施例3相同抄造面纸层步骤中，漂白针叶木浆30%，DIP浆70% ;施胶步骤中，淀粉糊浓度3%，渗透剂、湿强剂、纸张增强剂对淀粉量分别为2%、7%、4% ;底涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙50%，高岭土30%，沉淀碳酸钙20% ;中涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙50%，高岭土 50% ;面涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙50%，高岭土 50%，高岭土选煅烧高岭土，底涂层涂布步骤中高岭土粒径小于2微米的占86%以上，高岭土中粒径小于2微米的占95%以上。实施例8，除以下与实施例3区别外，其它工艺均与实施例3相同抄造面纸层步骤中，漂白针叶木浆20%，漂白阔叶木浆10%，DIP浆70% ;施胶步骤中，淀粉糊浓度6%，渗透齐IJ、湿强剂、纸张增强剂对淀粉量分别为4%、6%、9% ;底涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙60%，高岭土 30%，沉淀碳酸钙10% ;中涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙70%，高岭土 20%，沉淀碳酸钙10% ;面涂层涂布步骤中，颜料组成研磨碳酸钙70%，高岭土 20%，沉淀碳酸钙10%，高岭土选煅烧高岭土，底涂层涂布步骤中高岭土粒径小于2微米的占86%以上,高岭土中粒径小于2微米的占95%以上。实施例9，除以下与实施例8区别外，其它工艺均与实施例8相同施胶步骤中，淀粉糊浓度2%，渗透剂、湿强剂、纸张增强剂对淀粉量分别为8%、9%、6% ;底涂层涂布、中涂层涂布、面涂层涂布步骤中，胶乳由50%合成胶乳与50%生物胶乳组成。
实施例10，除以下与实施例8区别外，其它工艺均与实施例8相同施胶步骤中，淀粉糊浓度4%，渗透剂、湿强剂、纸张增强剂对淀粉量分别为9%、8%、2% ;底涂层涂布、中涂层涂布、面涂层涂布步骤中，胶乳由70%合成胶乳与30%生物胶乳组成。
以上实施例中，
废纸配料步骤中使用的废纸，包括废旧箱板纸、废旧新闻纸、废旧文化纸等其中的一种或其混合物。施胶步骤中的淀粉还可以为阴离子淀粉、阳离子淀粉、非离子淀粉中的任意一种。渗透剂为表面活性剂，还可以为烷基磷酸酯、磺化琥珀酸酯盐中的任一种或类似的化合物。湿强剂还可以为三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺聚脲、聚酰胺环氧氯丙烷树脂中的任一种或类似的化合物。 纸张增强剂还可以为羧甲基纤维素、聚乙烯醇、苯乙烯一马来酸酐聚合物、苯乙烯一丙烯酸酯聚合物中的一种。纸面涂布步骤中的合成胶乳还可以是醋酸胶乳、苯丙胶乳等合成胶乳中的一种或几种混合，生物胶乳为纳米淀粉衍生物，又名生物聚合物偶联物或生物胶乳-TM偶联物。增稠剂还可以是改性淀粉、干酪素、脂肪酸酯或其它化学合成类增稠剂。润滑剂还可以为石油烃蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种。湿强剂还可以为钙、锌、铝、锆等重金属盐，醛或醛衍生物中的一种。分散剂还可以为多磷酸盐、硅酸钠、脂肪醇、聚丙烯酸钠、豆蛋白、木素磺酸钠、变性淀粉、阿拉伯树胶、干酪素中的一种。闻岭土还可以为超细闻岭土、剥片闻岭土中的一种。按照ISO标准检测法对以上实施例所得涂布牛卡纸进行质量检测，实施例I至实施例5的检测数据如下表
权利要求
1.一种白面涂布牛卡纸，包括芯纸层(I )，芯纸层的上侧为面纸层(2)，下侧为底纸层(3)，面纸层(2)的上表面设有涂布层，其特征在于所述白面涂布牛卡纸的底纸层(3)和芯纸层(I)是采用废纸经过废纸配料、制备废纸浆料，得到未经脱墨的废纸浆，再经纸层抄造步骤，得到湿底纸层、湿芯纸层； 面纸层(2)是选用漂白阔叶木浆、漂白针叶木浆和漂白再生纤维浆DIP的任意比例配料，纸层抄造后，得到湿面纸层； 湿底纸层、湿芯纸层和湿面纸层经涂布原纸复合、前烘干、施胶、后烘干、纸面压光、纸面涂布和后处理步骤制成白面涂布牛卡纸。
2.如权利要求I所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述生产方法包括废纸配料、制备废纸浆料、纸层抄造、涂布原纸复合、前烘干、施胶、后烘干、纸面压光、纸面涂布和后处理步骤； 废纸浆配料步骤将美废国废欧废日废按50% :20% :15% :15%的质量比先行充分混合，再进行制浆； 所述废纸配料步骤中使用的废纸，包括废旧箱板纸、废旧新闻纸、废旧文化纸等其中的一种或其混合物； 制备废纸浆料步骤将废纸按上述比例混合均匀后，进行碎解、粗筛选，再通过分级筛进行纤维分级，获得长纤废纸浆和短纤废纸浆纤维浆料。
3.如权利要求I所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述纸层抄造包括抄造底纸层、抄造芯纸层和抄造面纸层步骤； 抄造底纸层步骤以质量百分比，取长纤废纸浆20-60%、短纤废纸浆40-80%配成浆料，加入填料，经流送系统、网部脱水成形，制得湿底纸层，定量100-210g/m2 ； 抄造芯纸层步骤以质量百分比，取分级后的长纤废纸浆50-100%、短纤废纸浆0-50%配成浆料，加入填料，经流送系统、网部脱水成形，制得湿芯纸层，定量20-50g/m2 ； 抄造面纸层步骤选用漂白针叶木浆、漂白阔叶木浆和漂白再生纤维浆DIP的任意比例作为浆料，加入填料，经流送系统、网部脱水成形，制得湿面纸层，定量20-50g/m2。
4.如权利要求I所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述涂布原纸复合步骤将湿底纸层、湿芯纸层和湿面纸层在各自成型网部分别成形，进入纸层复合区，在面纸层与芯纸层之间、芯纸层与底纸层之间分别喷淋原淀粉，再通过压榨形成复合纸层； 原纸前烘干步骤复合纸层经压榨脱水，进入前烘干部干燥，再进入表面施胶部进行施胶； 施胶步骤将淀粉加水配制成1-6%的悬池液，加热糊化形成淀粉糊，以绝干质量对淀粉绝干质量百分比分别加入渗透剂1_10%、湿强剂1-10%和纸张增强剂1-10%，配置成表面施胶剂，出前烘干的纸幅通过表面施胶机进行纸面施胶； 后烘干步骤完成纸面施胶的牛卡原纸进入后烘干部干燥烘干。
5.如权利要求I所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述表面压光步骤 后烘干的牛卡原纸进入后压光部，采用硬辊压光或软压光，然后进入涂布工序进行涂布。
6.如权利要求I所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述纸面涂布步骤以颜料和胶粘剂配置成涂料，在原纸表面进行涂布，并进行干燥；由依次进行的底涂层涂布、中涂层涂布、面涂层涂布步骤构成，涂布量分别为底涂层7 — 15g/m2、中涂层5 — 15g/m2、面涂层 5—15g/m2 ； 底涂层涂布、中涂层涂布步骤及面涂层涂布步骤精确计量纸张表面面积内的涂料总量，然后通过喷射涂布法使涂料均匀洒落纸面，涂料在纸面均匀分布以后，纸幅进行红外干燥和非接触式热风干燥，涂料层初步干燥固化后进入烘缸部加热完全固化干燥；或 底涂层涂布、中涂层涂布步骤精确计量纸张表面面积内的涂料总量，然后通过喷射涂布法使涂料均匀洒落纸面，涂料在纸面均匀分布以后，纸幅进行红外干燥和非接触式热风干燥，涂料层初步干燥固化后进入烘缸部加热完全固化干燥；面涂层涂布步骤采用刮刀涂布法，涂料在纸面均匀分布以后，纸幅进行红外干燥和非接触式热风干燥，涂料层初步干燥固化后进入烘缸部加热完全固化干燥。
7.如权利要求I所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述后处理包括纸面整饰和卷取步骤 纸面整饰步骤纸面涂布完成后，纸张进入纸面整饰工序，利用软压光或硬辊压光进行压光; 卷取步骤纸面整饰完成后进入最后的卷取部，形成纸卷并分切，获得涂布牛卡纸成品O
8.如权利要求2所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述纤维分级为对粗筛后的废纸浆，用分级筛选出良浆和渣浆，良浆经除渣再浓缩，获得长纤废纸浆，渣浆经除渣再浓缩，获得短纤废纸浆，其技术指标为长纤废纸浆游离度450-650CSF，抗张指数26-32 N · m/g，湿重7-1 Ig ;短纤废纸浆游离度300-450CSF，抗张指数25-27N · m/g，湿重3_6g。
9.如权利要求6所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述底涂层涂布步骤中颜料组成为按各组分绝干质量百分比计，以60-80%研磨碳酸钙与20-40%沉淀碳酸钙或以50-70%研磨碳酸钙、20-30%高岭土、10-20%沉淀碳酸钙配合作为颜料，其中研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙中粒径小于2微米的占90%以上，高岭土中粒径小于2微米的占86%以上； 中涂层涂布步骤中颜料组成为按各组分绝干质量百分比计，以60-80%研磨碳酸钙与20-40%沉淀碳酸钙或以50-70%研磨碳酸钙、30-50%高岭土、0-20%沉淀碳酸钙配合作为颜料，其中研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙中粒径小于2微米的占95%以上，高岭土中粒径小于2微米的占95%以上； 面涂层涂布步骤中颜料组成为按各组分绝干质量百分比计，以70-100%研磨碳酸钙与0-30%沉淀碳酸钙或以50-70%研磨碳酸钙，30-50%高岭土、0-20%沉淀碳酸钙配合作为颜料，其中研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙中粒径小于2微米的占95%以上，高岭土中粒径小于2微米的占95%以上； 所述高岭土为超细高岭土、剥片高岭土、煅烧高岭土中的一种，优选煅烧高岭土。
10.如权利要求6或9所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述底涂层和中涂层胶粘剂组成按各组分绝干量对颜料绝干量的百分比表示，其中胶乳12%，增稠剂I. 0%,火碱 O. 06% ；面涂层胶粘剂组成按各组分绝干量对颜料绝干量的百分比表示，其中胶乳12%，增稠剂 I. 0%，火碱 O. 06%，润滑剂 O. 6-1. 2%，湿强剂 O. 4-1. 0%，分散剂 O. 01-0. 1%。
11.如权利要求10所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述胶乳为合成胶乳或由合成胶乳与生物胶乳混合而成，合成胶乳包括醋酸胶乳、丁苯胶乳或苯丙胶乳中的一种或几种的混合；生物胶乳为纳米淀粉衍生物； 所述增稠剂包括改性淀粉、干酪素、脂肪酸酯、CMC中的一种； 所述润滑剂包括硬脂酸钙乳液、石油烃蜡或氧化聚乙烯蜡中的一种； 所述湿强剂包括钙、锌、铝、锆的重金属盐及氨基树脂，醛或醛衍生物其中的一种； 所述分散剂包括多磷酸盐、硅酸钠、脂肪醇、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素、豆蛋白、木素磺酸钠、变性淀粉、阿拉伯树胶或干酪素中的一种。
12.如权利要求11所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述胶乳为按质量百分比由合成胶乳50-100%、生物胶乳0-50%组成。
13.如权利要求12所述一种白面涂布牛卡纸的生产方法，其特征在于所述施胶步骤中淀粉为氧化淀粉、阴离子淀粉、阳离子淀粉、非离子淀粉中的任意一种； 所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基磷酸酯、磺化琥珀酸酯盐中的任意一种； 所述湿强剂包括脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺聚脲、聚酰胺环氧氯丙烷树脂中的任意一种； 所述纸张增强剂包括聚丙烯酸酯乳液、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、苯乙烯一马来酸酐聚合物、苯乙烯一丙烯酸酯聚合物中的一种。
全文摘要
本发明公开了一种白面涂布牛卡纸及其生产方法，包括芯纸层，芯纸层的上侧为面纸层，下侧为底纸层，面纸层的上表面设有涂布层，白面涂布牛卡纸的底纸层和芯纸层是采用废纸经过废纸配料、制备废纸浆料，得到未经脱墨的废纸浆，再经纸层抄造步骤，得到湿底纸层、湿芯纸层；面纸层是选用漂白阔叶木浆、漂白针叶木浆和漂白再生纤维浆DIP的任意比例配料，纸层抄造后，得到湿面纸层；湿底纸层、湿芯纸层和湿面纸层经涂布原纸复合、前烘干、施胶、后烘干、纸面压光、纸面涂布和后处理步骤制成白面涂布牛卡纸，拓宽了可选择的废纸种类，纤维来源更广，同时有效稳定废纸浆品质，从而保障了涂布原纸和白面牛卡纸品质的稳定性，不易出现分层、断层、掉皮。
文档编号D21H19/40GK102912689SQ2012103959
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者陈洪国, 邵学军, 张延军, 张国英, 张革仓, 王勇, 韩旭霞 申请人:山东晨鸣纸业集团股份有限公司