一種合成矽酸鈣加填膠版印刷紙的表面處理方法
2023-06-04 22:31:11 3
專利名稱：一種合成矽酸鈣加填膠版印刷紙的表面處理方法
技術領域：
本發明涉及一種合成矽酸鈣加填膠版印刷紙的表面處理方法，屬於造紙領域。
背景技術：
膠版印刷紙簡稱膠印紙，定量一般為60 150g/m2，是一種適於膠版印刷的高級紙張，要求紙面潔白、平滑、無雜質，具有良好的表面強度，適宜的油墨吸收性和形態穩定性。所以，在膠印紙製造中對於填料的選擇和使用有比較高的要求。隨著電力和能源行業的發展，帶動了周邊領域的研發。尤其是隨著大型電廠的建設和使用，電廠排放粉煤灰等廢棄物的綜合利用技術也在不斷開發。例如，通過粉煤灰提取氧化矽技術製備得到的合成矽酸鈣，
本發明採用的是一種呈聚集體的蓬鬆多孔結構性材料。這種合成矽酸鈣具有白度高、堆積密度小、輕質、吸油值高、顆粒比表面積大、孔隙率高和沉降體積大等特點，已經被作為一種新型的造紙填料應用。將我國大型電廠排出的粉煤灰通過非晶態氧化矽提取工藝轉化成具有結構性特徵的矽酸鈣無機填料用於造紙，不僅充分利用了粉煤灰固體廢棄物，降低環境汙染，而且可為企業帶來經濟效益。利用合成矽酸鈣作為造紙填料，由於合成矽酸鈣本身多孔性及高孔隙率的特點，相比於通常使用的填料，例如碳酸鈣填料，紙張的性質會受到相應的影響，例如，採用合成矽酸鈣加填生產的膠版印刷紙會存在紙張表面吸水量(Cobb吸水值)高、表面強度低、容易掉毛掉粉以及油墨吸收性高等問題，而油墨吸收性偏高是導致印刷時產生透印的原因之
O一般來說，採用表面處理方式可以降低紙張Cobb吸水值、改善紙張油墨吸收性，提高紙張表面強度，進而改善紙張印刷質量，但是由於合成矽酸鈣的多孔性及高空隙率特性，導致其作為無機填料加填的膠版印刷紙疏鬆多孔、吸收性強，採用一般的表面施膠方法(如通常採用的表面施膠澱粉)也很難達到降低紙張Cobb吸水值和油墨吸收性的目的。因此，為改善產品質量，有必要開發一種適於合成矽酸鈣加填膠版印刷紙的表面處理方法，以此來改善合成矽酸鈣加填膠版印刷紙存在的Cobb吸水值高、油墨吸收性強以及表面強度低的問題。
發明內容
本發明所解決的技術問題在於提供一種合成矽酸鈣加填膠版印刷紙的表面處理方法，針對合成矽酸鈣加填膠版印刷紙疏鬆多孔、吸收性強以及表面強度低等問題，選擇有效的施膠液組成，使合成矽酸鈣加填膠版印刷紙具有較高的表面強度和適宜的油墨吸收性。為實現所述目的，本發明提供了一種合成矽酸鈣加填膠版印刷紙的表面處理方法，包括使用至少包含成膜性高分子聚合物和表面施膠澱粉的施膠液對抄造得到的合成矽酸鈣加填膠版印刷紙頁進行表面施膠。
本發明根據合成矽酸鈣填料的具體性質，在膠印紙的製造中採用了至少包含成膜性高分子聚合物和表面施膠澱粉的複合施膠劑進行紙張的表面施膠處理，以滿足膠印紙的相關標準。根據本發明的方案，所述施膠液還可以包括疏水性化合物，優選包括AKD、丙烯酸酯、蠟乳液或苯丙乳液中的一種或任一組合，也可以選擇同時具有抗水抗油功能的材料。AKD (烷基烯酮二聚物)作為造紙行業常用的中性施膠劑，一般是在上網前加入調漿箱、高位箱等，本發明則發現在表面施膠液中使用適量的AKD，能夠顯著改善合成矽酸鈣加填膠印紙的各項指標。根據本發明的實施方案，所述施膠液中，可以控制成膜性高分子聚合物與表面施膠澱粉的質量比為5-70 :25-90，優選所述質量比為10-45 :50_85。進一步地，所述施膠液組成可以包括成膜性高分子聚合物5 70%，表面施膠澱粉25 90%，疏水性化合物O. I 5 %，優選的施膠液組成可以包括成膜性高分子化合物10-45%，表面施膠澱粉50-85%，疏水性化合物O. 1_7%。 本發明的實施方案中，所述成膜性高分子化合物可以選自聚乙烯醇、聚氨酯和丁苯膠乳等具有較高成膜性聚合物材料中的一種或任一組合。均可以根據需要選擇合適規格的材料，例如可以選擇具有適當聚合度和醇解度的聚乙烯醇化合物PVA1788、PVA1799或PVA0588 等。作為施膠液的組成之一，本發明所使用的表面施膠澱粉是造紙領域常用和公知的材料，本發明沒有特別限定，例如行業內常用的氧化澱粉、熱或熱化學轉化澱粉、酸改性澱粉、酶轉化澱粉、乙醯化澱粉、羥烷基(丙基或乙基)澱粉、陰離子型雙變性澱粉、陽離子澱粉、接枝共聚型澱粉、兩性澱粉、辛烯基丁二酸酯澱粉等。根據本發明的方法，採用上述表面施膠液，配製成適當濃度的水溶液，藉助常規的表面施膠設備即可實現對合成矽酸鈣加填的膠印紙的表面施膠處理。在具體實施方案中，所述表面施膠液可以為濃度2 15%的施膠液水溶液，且表面施膠量在O. 5 5g/m2。本發明所稱合成矽酸鈣加填膠版印刷紙，是指以合成矽酸鈣為部分或全部填料製成的膠印紙，相關的造紙工藝(包括纖維漿和填料的處理，以及上網抄造成紙頁等工藝)均可按照目前已經公開的方法實施。作為無機填料的合成矽酸鈣可以是商購化學材料，也可以利用各種公知方法自行製備，而更有利的是來自電廠排放的粉煤灰，即，以電廠排放粉煤灰為原料，通過非晶態氧化矽提取等工藝轉化成所述具有結構性特徵的合成矽酸鈣，其具體製備方法參考申請號為200810112618. 1，發明名稱為「一種利用高鋁粉煤灰製備矽酸鈣微粉的方法」的專利申請。利用來自粉煤灰加工過程的合成矽酸鈣作為造紙用無機填料，不僅實現了粉煤灰廢棄物的綜合利用，降低因粉煤灰排放產生的環境汙染，而且由於粉煤灰的再利用，降低了造紙的生產成本，提升企業的經濟效益。前面已經說明，由於合成矽酸鈣本身的特性，對於膠版印刷紙加填而言，會導致紙張施膠度的下降、Cobb吸水值以及吸油值偏高的問題。實際生產的情況表明，採用常規單一澱粉類施膠劑難以提升紙張的施膠度，降低紙張吸收性，而本發明通過使用抗水性能較好的複合施膠劑對紙張進行表面處理則可有效解決紙張施膠度低及吸收性強的問題。
具體實施方式
以下通過實施例對本發明進行具體說明，以使閱讀者能更詳細和準確地了解本發明的實施方案和有益效果，而不對本發明技術方案和保護實施構成任何限定。實施例I表面施膠液組成70%的表面施膠澱粉，30%的聚乙烯醇(PVA1788)，將其製成表面施膠液固含量為7%的水溶液。藉助表面施膠機將該施膠液施塗在合成矽酸鈣加填膠版印刷紙的紙頁表面，控制表面施膠量為1.5g/m2。施膠紙張經乾燥後進行壓光處理，得到成品膠版印刷紙。經上述表面處理前後，該膠版印刷紙的性能如表I所示。表I
性能指標 Cobb吸水值(30s ) 表面強度 K&N油墨吸收
g/m2m/s值％
表面處理前91.20.559.8
表面處理後39 52 040.6實施例2表面施膠液組成70%的表面施膠澱粉，28%的聚乙烯醇(PVA1799)以及2%的AKD，將各組成用水配製成表面施膠液固含量為10%的水溶液。藉助表面施膠機將該施膠液施塗在合成矽酸鈣加填膠版印刷紙的紙頁表面，控制表面施膠量為2. Og/m2。施膠紙張經乾燥後進行壓光處理，得到成品膠版印刷紙。表面處理前後膠版印刷紙性能如表2所示。表2
性能指標 Cobb吸水值(30s ) 表面強度 K&N油墨吸收
g/m2m/s值％
表面處理前91.20.559.8
表面處理後30.02.535.5最後應說明的是以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。
權利要求
1.一種合成矽酸鈣加填膠版印刷紙的表面處理方法，包括使用至少包含成膜性高分子化合物和表面施膠澱粉的施膠液對抄造得到的合成矽酸鈣加填膠版印刷紙頁進行表面施膠。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，所述施膠液還包括疏水性化合物。
3.根據權利要求I所述的方法，其中，所述施膠液中，成膜性高分子聚合物與表面施膠澱粉的質量比為5-70 :25-90。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述施膠液中，成膜性高分子聚合物與表面施膠澱粉的質量比為10-45 :50-85。
5.根據權利要求2或3所述的方法，其中，所述施膠液組成包括成膜性高分子化合物5 70%，表面施膠澱粉25 90%，疏水性化合物O. I 5%。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述施膠液組成包括成膜性高分子化合物10-45%，表面施膠澱粉50-85%，疏水性化合物O. 1_7%。
7.根據權利要求I或2所述的方法，其中，所述成膜性高分子化合物選自聚乙烯醇、聚氨酯和丁苯膠乳中的一種或任一組合。
8.根據權利要求2所述的方法，其中，所述疏水性化合物選自AKD、丙烯酸酯、蠟乳液或苯丙乳液中的一種或任一組合。
9.根據權利要求1-8任一項所述的方法,其中,所述表面施膠液為固含量2 15%的施膠液水溶液，且表面施膠量在O. 5 5g/m2。
全文摘要
本發明涉及一種合成矽酸鈣加填膠版印刷紙的表面處理方法，包括使用至少包含成膜性高分子化合物和表面施膠澱粉的施膠液對抄造得到的合成矽酸鈣加填膠版印刷紙頁進行表面施膠。本發明通過使用抗水性能較好的複合施膠劑對紙張進行表面處理則可有效解決紙張施膠度低及吸收性強的問題，使合成矽酸鈣加填膠版印刷紙具有較高的表面強度和適宜的油墨吸收性。
文檔編號D21H19/14GK102899960SQ201210437349
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月6日 優先權日2012年11月6日
發明者張毅, 陳剛, 孫俊民, 張戰軍, 閆紹勇, 王振根, 宋寶祥, 高志軍, 王成海, 魏曉芬 申請人:大唐國際發電股份有限公司, 中國製漿造紙研究院