輪轉機印刷用塗布紙及生產方法:專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,權

《輪轉機印刷用塗布紙及生產方法》是金東紙業（江蘇）有限公司於2003年12月15日申請的專利，該專利的申請號為2003101126193，公布號為CN1546791，授權公布日為2004年11月17日，發明人是黃良典，該發明屬造紙技術領域。

《輪轉機印刷用塗布紙及生產方法》是一種印刷效果與一般銅版紙相當，但耐溫性提高20－30度左右的塗布紙及生產方法。該塗布紙包括由闊葉木漿、針葉木漿製成的紙漿、填料及化學添加劑混合製成基質紙，在該基質紙中紙漿按重量計算，針葉木漿:闊葉木漿＝15～55:85～45；填料:紙漿＝6～12:100，化學添加劑:紙漿＝0.5～5:100；該基質紙的外表面塗有塗層。製作的步驟為：採用闊葉木漿、針葉木漿製成混合紙漿，再加入填料及化學添加劑混合製成基質紙，然後在基質紙表面依次塗覆表面施膠層、預塗層、面塗層，再經過後續壓光處理，製成輪轉機印刷用塗布紙。塗布紙均可以達到以下指標：光澤度≥65°，粗糙度≤1.2微米，油墨吸收性25－35％，耐溫性≥180℃。

2009年，《輪轉機印刷用塗布紙及生產方法》獲得第六屆江蘇省專利項目獎優秀獎。

基本介紹

中文名：輪轉機印刷用塗布紙及生產方法
公布號：CN1546791
公布日：2004年11月17日
申請號：2003101126193
申請日：2003年12月15日
申請人：金東紙業（江蘇）有限公司
地址：江蘇省鎮江市大港興港東路8號
發明人：黃良典
分類號：D21H19/72、D21H17/74、D21H19/82
代理機構：南京經緯專利商標代理有限公司
代理人：樓高潮
類別：發明專利

專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,權利要求,實施方式,操作內容,實施案例,榮譽表彰,

專利背景

隨著印刷技術的發展，輪轉印刷作為一種連續、高效的印刷方式近幾年在中國國內得到迅速發展。2003年12月前中國國內已投入商業運行的輪轉印刷機已達50多台，全年用紙量在30萬噸左右。其主要用紙為雙膠紙、輕量塗布紙和銅版紙，雙膠紙和輕量塗布紙一般用於印刷中低檔宣傳品、雜誌紙，高級印刷品一般採用銅版紙。

輪轉印刷由於其印刷速度快，要求紙張在印刷後能迅速乾燥，從而其烘箱溫度較高（200℃左右），要求紙張的耐溫性在170℃以上，而一般銅版紙往往由於紙張的耐溫性能不佳（一般在150℃以下），紙面易產生鼓泡，嚴重影響印品質量。

國際上，許多知名造紙企業輪轉印刷用紙生產已基本成熟，其產品有較佳的品質及穩定性。長期以來，中國國內輪轉印刷用銅版紙市場全部為進口產品主導，中國國內產品由於生產技術不成熟，無法與其形成競爭。

發明內容

專利目的

《輪轉機印刷用塗布紙及生產方法》的目的是提供一種輪轉印刷機用塗布紙及生產方法，所生產的輪轉機專用塗布紙，其印刷效果與一般銅版紙相當，但耐溫性提高20-30度左右。

技術方案

《輪轉機印刷用塗布紙及生產方法》的輪轉機印刷用塗布紙，包括由闊葉木漿、針葉木漿製成的紙漿、填料及化學添加劑混合製成基質紙，在該基質紙中紙漿按重量計算，針葉木漿:闊葉木漿＝15～55:85～45；填料:紙漿＝6～12:100，化學添加劑:紙漿＝0.5～5:100；該基質紙的外表面塗有塗層。

其中填料為輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、滑石粉中的一種或其混合物。化學添加劑為澱粉、施膠劑、陽離子保留助劑、陰離子保留助劑、聚丙烯醯胺、羧甲基纖維素鈉、螢光增白劑、染色劑中的一種或其混合物。

塗層由表面施膠層、預塗層組成，或表面施膠層、面塗層組成，或表面施膠層、預塗層、面塗層，或預塗層、面塗層組成。

其中塗層中的表面施膠層是由澱粉、表面上膠劑、表面施膠劑一種或其混合物組成。塗層中的預塗層的顏料配比為：碳酸鈣:瓷土＝100-50:0-50；顏料:澱粉:膠乳＝100:2-6:11-7；顏料:分散劑:消泡劑:耐水化劑:潤滑劑＝100:0.05-0.10:0.05-0.10:0.3-0.7:0.5-1.0；加水配製成固含量在64-67％的預塗層塗料。塗層中的面塗層顏料配比為：碳酸鈣:瓷土＝80-30:20-70；顏料:羧甲基纖維素:膠乳＝100:0.3-0.8:9-13；顏料:分散劑:消泡劑:耐水化劑:潤滑劑＝100:0.05-0.10:0.05-0.10:0.3-0.7:0.5-1.0，加水配製成固含量在63-66％的面塗層塗料。

該發明的輪轉機印刷用塗布紙的生產方法的製作步驟為：採用闊葉木漿、針葉木漿製成混合紙漿，再加入填料及化學添加劑混合製成基質紙，然後在基質紙表面依次塗覆表面施膠層、預塗層、面塗層，再經過後續壓光處理，製成輪轉機印刷用塗布紙。

採用闊葉木漿、針葉木漿製成混合紙漿時，闊葉木漿的磨漿游離度控制在350-450CSF，針葉木漿的磨漿游離度控制在380-460CSF。其表面施膠層採用機內塗布方式進行，其塗布量為1-4克/平方米/面；其預塗層、面塗層採用刮刀進行雙面雙層塗布，預塗層、面塗層的塗布量分別為8-20克/平方米/面；在烘乾時，控制紙張的水份在5％以下。基質紙經過表面施膠後的水份控制在3-5％，經過預塗、面塗後的水份控制在3-5％。

該發明針對銅版紙在烘乾時起泡的機理進行了研究。烘乾的過程即銅版紙內部的水份汽化並逸出的過程，如果水份不能及時從其內部逸出，就會產生起泡現象。此過程與其氣體的逸出量、逸出通道及紙張的承受力有關。

氣體的逸出量與紙張水份有關，紙張水份越高，其需逸出的氣體量就越多，故紙張水份越低越好，但紙張水份過低，則會導致紙張發脆，易產生印刷問題。

氣體的逸出通道與紙張表面的塗層孔隙性相關，一般銅版紙在進行膠版印刷時，對其表面強度有較嚴格的要求，為了保證其表面強度，一般採用強度較好的丁苯膠乳，從而造成塗布層較為封閉，從而氣體的逸出通道受到阻礙。

氣體在逸出時，如果紙張的承受力（即內部層間結合強度：內聚力）足夠，也不會產生起泡現象，故紙張的內聚力越高越好，但紙張的內聚力受到漿料、磨漿條件等限制。

此外，同一克重的塗布紙，如果其塗層較薄，氣體逸出時受到的阻礙就小，但其原紙克重較高，內聚力相應的就偏低，且塗層較薄，其覆蓋性能不佳還會影響印刷效果；如果其原紙克重較低，內聚力相應較高，但塗層就較厚，氣體逸出時受到的阻礙就大，從而易產生起泡現象。

有益效果

《輪轉機印刷用塗布紙及生產方法》針對一般銅版紙上述存在的矛盾及不足，提出一種輪轉印刷機用塗布紙及其生產方法，所生產的輪轉印刷機用塗布紙，其印刷效果與一般塗布紙相當，但耐溫性提高30-60度左右，適用於輪轉印刷機用。具有較深遠的社會效益。

權利要求

1、一種輪轉機印刷用塗布紙，其特徵在於該塗布紙包括由闊葉木漿、針葉木漿製成的紙漿、填料及化學添加劑混合製成基質紙，在該基質紙中紙漿按重量計算，針葉木漿:闊葉木漿＝15～55:85～45；填料:紙漿＝6～12:100，化學添加劑:紙漿＝0.5～5:100；該基質紙的外表面塗有塗層。

2、根據權利要求1所述的輪轉機印刷用塗布紙，其特徵在於填料為；輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、滑石粉中的一種或其混合物。

3、根據權利要求1或2所述的輪轉機印刷用塗布紙，其特徵在於化學添加劑為澱粉、施膠劑、陽離子保留助劑、陰離子保留助劑、聚丙烯醯胺、羧甲基纖維素鈉、螢光增白劑、染色劑中的一種或其混合物。

4、根據權利要求1所述的輪轉機印刷用塗布紙，其特徵在於塗層由表面施膠層、預塗層組成，或表面施膠層、面塗層組成，或表面施膠層、預塗層、面塗層組成，或預塗層、面塗層組成。

5、根據權利要求1或4所述的輪轉機印刷用塗布紙，其特徵在於塗層中的預塗層的顏料配比為：碳酸鈣:瓷土＝100-50:0-50；顏料:澱粉:膠乳＝100:2-6:11-7；顏料:分散劑:消泡劑:耐水化劑:潤滑劑＝100:0.05-0.10:0.05-0.10:0.3-0.7:0.5-1.0；加水配製成固含量在64-67％的預塗層塗料。

6、根據權利要求1或4所述的輪轉機印刷用塗布紙，其特徵在於塗層中的面塗層顏料配比為：碳酸鈣:瓷土＝80-30:20-70；顏料:羧甲基纖維素:膠乳＝100:0.3-0.8:9-13；顏料:分散劑:消泡劑:耐水化劑:潤滑劑＝100:0.05-0.10:0.05-0.10:0.3-0.7:0.5-1.0，加水配製成固含量在63-66％的面塗層塗料。

7、根據權利要求1或4所述的輪轉機印刷用塗布紙，其特徵在於塗層中的表面施膠層是由澱粉、表面上膠劑、表面施膠劑中的一種或其混合物組成。

8、一種如權利要求1所述的輪轉機印刷用塗布紙的生產方法，其特徵在於製作的步驟為：採用闊葉木漿、針葉木漿製成混合紙漿，再加入填料及化學添加劑混合製成基質紙，然後在基質紙表面依次塗覆表面施膠層、預塗層、面塗層，再經過後續壓光處理，製成輪轉機印刷用塗布紙採用闊葉木漿、針葉木漿製成混合紙漿時，闊葉木漿的磨漿游離度控制在350-450CSF，針葉木漿的磨漿游離度控制在380-460CSF；其表面施膠層採用機內塗布方式進行，其塗布量為1-4克/平方米/面；其預塗層、面塗層採用刮刀進行雙面雙層塗布，預塗層、面塗層的塗布量分別為8-20克/平方米/面；在烘乾時，各次塗布後紙張的水份控制在5％以下。

實施方式

操作內容

《輪轉機印刷用塗布紙及生產方法》包括基質紙抄造、塗料製備、塗布加工工藝，其中：該發明的輪轉機印刷用塗布紙，包括由闊葉木漿、針葉木漿製成的紙漿、填料及化學添加劑混合製成基質紙，在該基質紙中紙漿按重量計算，針葉木漿:闊葉木漿＝15～55:85～45；填料:紙漿＝6～12:100，化學添加劑:紙漿＝0.5～5:100；該基質紙的外表面塗有塗層。

塗層由表面施膠層、預塗層組成，或表面施膠層、面塗層組成，或表面施膠層、預塗層、面塗層，或預塗層、面塗層組成。

基質紙抄造時，採用闊葉木漿（簡稱LBKP）、針葉木漿（簡稱NBKP）。提高NBKP用量有助於提高內聚力，以不低於15％為宜。另，在不影響抄造性能的同時，可將紙漿磨得較深（即游離度較低），也可添加聚丙烯醯胺（PAM）、羧甲基纖維素鈉（CMC）等以提高原紙內聚力。此外，紙張內填料的添加量也會影響其內聚力，填料添加量越多，內聚力越低，以不超過10％為宜，填料為輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、滑石粉中的一種或其混合物。紙張內的化學添加劑為澱粉、施膠劑、陽離子保留助劑、陰離子保留助劑、聚丙烯醯胺、羧甲基纖維素鈉、螢光增白劑、染色劑中的一種或其混合物。原紙烘乾後，其水份以不超過5％為宜。

塗層中的表面施膠層是由澱粉、表面上膠劑、表面施膠劑一種或其混合物組成；預塗層和面塗層的塗料製備所用顏料為眾所周知的瓷土、碳酸鈣、滑石粉等無機顏料，塑性顏料等有機顏料，以上顏料可根據需要適宜選擇1種以上使用。所用膠乳可以從丁苯膠乳、丙苯膠乳、醋酸乙烯膠乳中選擇1種以上使用；所用澱粉可以從氧化澱粉、磷酸酯化澱粉、羥乙基醚化澱粉、糊精中選擇1種以上使用；另外，按照需要，可適當配合使用分散劑、增稠劑、保濕劑、消泡劑、耐水化劑、著色劑等一般塗布紙用的各種輔助劑。該發明中針對塗料中的膠乳進行了特別的研究，採用玻璃化溫度較高的膠乳，其塗層的孔隙性較好，能較為明顯的提高其抗起泡性。

在基質紙上進行塗布，塗布層的塗布量在10-25克/平方米為理想。在烘乾時，控制紙張的水份在5％以下為宜。另外，為提高紙張的平滑性及印刷品質，通過上述方式所得的塗布紙，再進行機外壓光處理。

實施案例

實施例1

基質紙抄造時，採用15％的針葉木漿（磨漿游離度400CSF），85％的闊葉木漿（磨漿游離度380CSF）製備混合紙漿，加入10％（相對於紙漿重量）的重質碳酸鈣作為填料，再加入化學添加劑即內部施膠澱粉0.6-1.2％、烷基烯酮二聚體類施膠劑0.6-1.2％，陽離子聚丙烯醯胺類陽離子保留助劑100-400ppm，矽膠類陰離子保留助劑1000-4000ppm，經過網部脫水成型、再經過壓榨，烘乾，控制水分在2-3％的50克/平方米基質紙。

在基質紙上，採用氧化澱粉進行機內表面施膠，施膠量控制在2-3克/平方米/面，抄造成55克/平方米的紙。再經過烘乾，控制其水份為4.5-5％，內聚力大於3.5千克·厘米。

經過表面施膠的基質紙，再進行刮刀式塗布，其塗料中的顏料配比為：碳酸鈣:瓷土＝40:60；顏料:羧甲基纖維素:膠乳＝100:1:9；顏料:分散劑:消泡劑:耐水化劑:潤滑劑＝100:0.05:0.05；0.5:0.8，加水配製成固含量在65％的面塗層塗料。塗布量為12-13克/平方米/面，塗成80克/平方米的塗布紙。塗布後的紙經過烘乾後，壓光處理，控制其水份在5％以下。

實施例2

基質紙抄造時，採用30％的針葉木漿（磨漿游離度380CSF），70％的闊葉木漿（磨漿游離度370CSF）製備混合紙漿，加入8％（相對於紙漿重量）的重質碳酸鈣作為填料，再加入化學添加劑即內部施膠澱粉0.6-1.2％、烷基烯酮二聚體類施膠劑0.6-1.2％，陽離子聚丙烯醯胺類陽離子保留助劑100-400ppm，矽膠類陰離子保留助劑1000-4000ppm，經過網部脫水成型、再經過壓榨，烘乾，控制水分在2-3％的78克/平方米基質紙。

在基質紙上，採用氧化澱粉進行機內表面施膠，施膠量控制在2-3克/平方米/面，抄造成84克/平方米的紙。再經過烘乾，控制其水份為4.0-4.5％，內聚力大於1.5千克·厘米。也可直接抄造成84克/平方米的紙，控制其水份為4.0-4.5％，內聚力大於1.5千克·厘米。

經過表面施膠的基質紙，再進行刮刀式雙面雙層塗布，其預塗塗料中顏料為：碳酸鈣:瓷土＝100:0；顏料:澱粉:膠乳＝100:4:9；顏料:分散劑:消泡劑:耐水化劑:潤滑劑＝100:0.05:0.05:0.5:0.5，加水配製成固含量在65％塗布液，塗布量為10克/平方米/面。塗層中的面塗層顏料配比為：碳酸鈣:瓷土＝70:30；顏料:羧甲基纖維素:膠乳＝100:1:9；顏料:分散劑:消泡劑:耐水化劑:潤滑劑＝100:0.05:0.05:0.5:0.8，加水配製成固含量在65％的面塗層塗料。塗布量為11克/平方米/面，塗成128克/平方米的塗布紙。塗布後的紙經過烘乾後，壓光處理，控制其水份在4％以下。

實施例3

基質紙抄造時，採用50％的針葉木漿（磨漿游離度380CSF），50％的闊葉木漿（磨漿游離度370CSF）製備混合紙漿，加入9％（相對於紙漿重量）的重質碳酸鈣作為填料，再加入化學添加劑即內部施膠澱粉0.6-1.2％、烷基烯酮二聚體類施膠劑0.6-1.2％，陽離子聚丙烯醯胺類陽離子保留助劑100-400ppm，矽膠類陰離子保留助劑1000-4000ppm，經過網部脫水成型、再經過壓榨，烘乾，控制水分在2-3％的64克/平方米基質紙。

在基質紙上，採用氧化澱粉進行機內表面施膠，施膠量控制在2-3克/平方米/面，抄造成70克/平方米的紙。再經過烘乾，控制其水份為4.5-5％，內聚力大於2.0千克·厘米。

經過表面施膠的基質紙，再進行刮刀式雙面雙層塗布，其預塗塗料中顏料為：碳酸鈣:瓷土＝80:20；顏料:澱粉:膠乳＝100:3:10；顏料:分散劑:消泡劑:耐水化劑:潤滑劑＝100:0.05:0.05:0.5:0.5，加水配製成固含量在65％塗布液，塗布量為8.5克/平方米/面。塗層中的面塗層顏料配比為：碳酸鈣:瓷土＝70:30；顏料:羧甲基纖維素:膠乳＝100:1:9；顏料:分散劑:消泡劑:耐水化劑:潤滑劑＝100:0.05:0.05:0.5:0.8，加水配製成固含量在65％的面塗層塗料。塗布量為9克/平方米/面，塗成105克/平方米的塗布紙。塗布後的紙經過烘乾後，壓光處理，控制其水份在4.5％以下。

以上塗布紙均可以達到以下指標：光澤度≥65°，粗糙度≤1.2微米，油墨吸收性25-35％，耐溫性≥180℃。

榮譽表彰