特種顏料整飾膠版紙及其製造方法
2023-09-11 14:23:30 1
專利名稱：特種顏料整飾膠版紙及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種多功能文化用途的特種顏料膠版紙及其製造方法。
背景技術：
特種顏料整飾膠版紙又稱為多功能文化紙。隨著辦公自動化和微電腦進入家庭，靜電複印紙、噴墨雷射列印紙等市場需求量逐年成倍增長。目前，國內市場彩色噴墨雷射列印紙、高檔靜電複印紙等辦公自動化用紙消費量為40萬噸左右，大部分主要依賴進口，或用輕量塗布紙、雙膠紙、書刊紙來替代。因此，開發生產一種適應多功能文化用途，且價格有較大競爭優勢的特種顏料整飾膠版紙必將有很好的市場份額和市場容量。
近幾年來，嶽陽紙業股份公司在科技攻關、技術改造、新產品新技術開發應用等方面取得長足進步。嶽陽紙業股份公司在「義大利楊APMP製漿新工藝及其應用」的國家重大科技攻關項目中，攻克了一系列的技術難題，開發了具有自主智慧財產權的義大利楊APMP漿盤磨漂白製漿工藝，以該工藝生產出優質的APMP漿料並以該漿料成功開發了優質雜誌/書刊紙、表面施膠新聞紙、精製高白彩印新聞紙、顏料整飾膠版紙、輕量塗布紙等一系列中高檔紙張、產品填補了國內空白，質量達到或超過國外同類產品先進水平，該項目榮獲2003年國家科技進步二等獎。2003年投產的年產20萬噸的輕量塗布紙(LWC)生產線，由芬蘭Metso公司提供，紙機生產線從漿料的製備到復卷全線引進優化概念裝備和工藝技術，採用了國際一流水平的具有機內膜塗布和在線多壓區軟壓光技術，紙機的自動化程度為世界頂尖水平，全部採用智能化控制，能夠對生產過程實施全面控制，是目前國內也是國際上最先進的造紙生產線。其設計品種主要是含機械漿的塗布紙，能夠生產膠印新聞紙、顏料整飾膠版紙、輕量塗布紙等系列文化用紙。與年產20萬噸的項目相配套的年產10萬噸義大利楊高得利率化機漿(PRC-APMP)製漿生產線，是當今國際上最先進的化機漿生產線，PRC-APMP製漿工藝是國際知名公司奧地利Andritz公司在吸收我公司APMP工藝基礎上開發出來的國際上的最新工藝技術，具有生產工藝靈活，能根據不同的紙種生產出不同的漿料。與20萬噸項目相配套的另一條10萬噸/年的廢紙脫墨漿生產線，其主體從Metso公司引進，採用了該公司最先進的設備、工藝和自動控制技術，具有設備先進，工藝先進、成熟，自動化程度高，通過改變廢紙品種、配比和生產工藝，該生產線既可生產高質量LWC紙用漿，又可生產高質量新聞紙用漿。採用義大利楊PRC-APMP漿、廢紙脫墨漿(DIP)、長纖維化學漿(NKP)配抄，能夠發揮脫墨漿、化機漿成本較低的優勢，生產挺度、不透明度、表面性能優良的多功能的特種顏料整飾膠版紙，替代目前國內市場彩色噴墨列印紙、高檔靜電複印紙等辦公自動化用紙，替代進口產品，搶佔市場先機，可獲取更大的利潤。
國外文化用紙都採用全化學漿或配用10％左右的機械漿配抄，我公司採用義大利楊PRC-APMP漿、廢紙脫墨漿(DIP)、長纖維化學漿(NKP)配抄靜電複印紙、雷射列印紙、彩色課本紙等多功能特種文化用紙，這在國內外還沒有先例。
國內外研究現狀與發展趨勢國外彩色噴墨列印紙、高檔靜電複印紙、雙膠紙、輕量塗布印刷紙、彩色課本紙等主要印刷文化用紙一般採用全化學木漿配抄，現在國際上有一種發展趨勢是配用磨木漿或化機漿量在增加，再通過顏料化塗布整飾來達到改善紙頁的表面性能和紙張適印性，主要提高紙張的松厚度和挺度；目前世界市場的趨勢是更白、更蘭、松厚度更好，印刷質量更高，但同時要使紙的生產成本更低；工藝方面的趨勢是降低定量和塗布量，增加塗料配方中的碳酸鈣用量，優化膠粘劑品種和用量，使用工程顏料；塗布設備的發展趨勢是降低塗布時紙張承受的壓力，改善塗布均勻度，同時具有較大的塗布量範圍。
國內彩色噴墨列印紙、高檔靜電複印紙、雙膠紙、輕量塗布印刷紙、彩色課本紙等大部分採用化學草漿加部分化學木漿配抄。如何配用一定比例的化學機械漿、廢紙脫墨漿(DIP)生產達到既能使生產成本降低還能改善紙張的不透明度、松厚度、挺度和油墨吸收性一直是本領域的技術難題。
發明內容
為解決上述問題，本發明的目的是提供一種特種顏料整飾膠版紙及其製造方法，充分利用高得利率化機漿(PRC-APMP)和廢紙脫墨漿(DIP)松厚度好及綠色環保的優勢，通過優化顏料塗布配方、優化漿料配比及其溼部化學和抄造工藝，使紙張達到全漂白化學漿配抄的白度，但紙張又比全化學漿膠版紙有更好的印刷適性、更好的松厚度、更好的印刷效果的特性，並可根據不同用戶的要求，選用不同的工藝生產出用於雷射列印、靜電複印、膠版印刷等不同用途的高檔辦公、文化印刷用的特種顏料整飾膠版紙。從而達到減少全化學漿用量、節約木材、保護森林、保護環境的目的。
為實現上述目的，本發明的技術方案如下一種特種顏料整飾膠版紙的製造方法，包括用漂白硫酸鹽針葉木漿(BKP)、廢紙脫墨漿(DIP)、意楊鹼性過氧化物預處理熱磨機械漿(APMP)，經分別打漿後配用抄造，並經顏料表面處理、紅外線乾燥、軟輥壓光整飾，其特徵在於(1)漿料重量配比漂白硫酸鹽針葉木漿∶廢紙脫墨漿∶意楊鹼性過氧化物預處理熱磨機械漿為15-30∶35-50∶20-50；(2)輔料對絕幹漿用量為(a)施膠劑烷基烯酮二聚體(AKD)重量比0.1-0.25％；(b)填料重量比8-14％；(c)陽離子澱粉重量比0.6-0.8％，助留劑聚丙烯醯胺(PAM)200-400ppm，皂土重量比0.2-0.25％；(3)顏料表面處理劑配方各組分以重量計CaCO360-90份，高嶺土5-30份，膠乳1-6份，澱粉4-15份，羧甲基纖維素0-2份，抗水劑0-2份；(4)打漿後已叩漿叩解度漂白硫酸鹽針葉木漿 30-40°SR；廢紙脫墨漿 48-65°SR；意楊鹼性過氧化物預處理熱磨機械漿 60-75°SR；(5)顏料表面處理條件壓區壓力傳動側/操作側18-25/18-25kN/m計量棒加壓壓力上輥/下輥0.8-1.5/0.8-1.5bar
上顏料量5-10g/m2(6)軟輥壓光條件溫度60-100℃，壓力70-120kN/m(7)原紙及成紙水分重量含量為原紙水分3.0-6.0％，成紙水分6-8％(8)製得的特種顏料整飾膠版紙的特性製得的特種顏料整飾膠版紙定量為55.0-70.0g/m2，水分為5.8-8％， 白度(ISO)大於76％，不透明度大於84％，表面吸收重量小於32g/m2，裂斷長捲筒紙縱向大於3600m，橫向耐折度大於8次，平滑度正、反兩面平均大於40-80，粗糙度PPS3.5-4.5μm，松厚度1.2-1.4cm3/g，印刷表面強度不低於1.0m/S，灰分16-24％，表面PH值大於7.0。
由上述方法獲得的特種顏料整飾膠版紙，其特徵在於(1)漿料為漂白硫酸鹽針葉木漿、廢紙脫墨漿、意楊鹼性過氧化物預處理熱磨機械漿，其重量配比為15-30∶35-50∶20-50；(2)輔料對絕幹漿用量為(a)施膠劑烷基烯酮二聚體重量比0.1-0.25％；(b)填料重量比8-14％；(c)陽離子澱粉重量比0.6-0.8％，助留劑聚丙烯醯胺200-400ppm，皂土重量比0.2-0.25％；(3)顏料表面處理劑配方各組分以重量計CaCO360-90份，高嶺土5-30份，膠乳1-6份，澱粉4-15份，羧甲基纖維素0-2份，抗水劑0-2份。
本發明製造工藝簡單，製造成本降低，該產品配用了我公司自主智慧財產權的義大利楊APMP漿和國際上最先進的義大利PRC-APMP漿；採用漿內中性施膠、經表面計量施膠壓榨膜轉移塗布(顏料表面處理)、軟輥壓光整飾等先進的生產工藝。關鍵技術是提高義大利楊PRC-APMP漿松厚度、白度、光散射係數等光學性能；提高廢紙脫墨漿(DIP)白度、降低膠粘物、油墨粒子含量；探索化機漿(PRC-APMP漿)、廢紙脫墨漿(DIP)和長纖維化學漿(NKP)最佳配比；優化顏料塗布配方；優化紙機整飾工藝。本公司通過對不同的個性化產品如噴墨列印紙、靜電複印紙、彩色課本紙，分別探索不同的漿料配比量情況下的紙張溼變形、松厚度、透氣度等質量特性指標，摸索出了化機漿(PRC-APMP漿)、廢紙脫墨漿(DIP)和長纖維化學漿(NKP)最佳配比；找到了高得率化機漿(PRC-APMP)和廢紙脫墨漿(DIP)配抄特種顏料整飾膠版紙最重要的是通過軟輥壓光工藝參數控制，由於本公司20萬噸紙機具備世界上最先進的整飾設備，紙張粗糙度(PPS)調整範圍較大，加上特種顏料整飾膠版紙PPS要求不高，對不同的個性化產品如噴墨列印紙、靜電複印紙、彩色課本紙，分別採取控制不同的軟輥溫度、壓力來達到控制紙張松厚度、不透明度、光澤度及印刷適性。特種顏料整飾膠版紙一般PPS在控制在3.5-4.5um之間合適。對於彩色課本紙可適當提高表面強度和KN值。嶽紙公司開發以高得率化機漿(PRC-APMP)和廢紙脫墨漿(DIP)為原料配抄特種顏料整飾膠版紙，在成本和產品質量上極具競爭優勢，2004年預計產量達5萬噸，佔國內市場份額10％左右。本發明可根據不同用戶的要求，選用不同的工藝個性生產用於雷射列印、靜電複印、膠版印刷等不同用途的高檔辦公、文化印刷用的特種顏料整飾膠版紙。從而達到減少化學木漿用量、節約木材、保護森林、保護環境的目的。可根據不同用戶的要求，選用不同個性的工藝生產多功能特種顏料整飾膠版紙，其產品具有表面細膩、印刷效果好、白度、不透明度、松厚度高等突出特點。可廣泛用於雷射列印、靜電複印、膠版印刷等不同用途的高檔辦公、文化印刷用的特種顏料整飾膠版紙。
具體實施例方式
實施例1將分別打至適當叩解度的針葉木BKP漿、廢紙脫墨漿DIP漿及意楊APMP漿按25∶35∶40配比調製800kg混合漿，加入80kgCaCO3填料及適當的其它化學助劑如AKD、陽離子澱粉、PAM和皂土(總量約10kg)配製成紙料，紙料經抄造並經顏料表面處理，顏料表面處理劑配方各組分以重量計CaCO370份、高嶺土20份、膠乳2份、澱粉8份，上顏料量6.0g/m2。紅外乾燥軟輥壓光整飾卷取，復卷得特種顏料整飾膠版紙1000kg。抄造上網濃度0.75％；漿網速比1.04左右；進顏料表面處理的紙頁水分控制在3.0％；成紙卷取水分控制在5.5％。製得的特種顏料整飾膠版紙定量為70g/m2，水分為5.8％，白度(ISO)90％，不透明度87％，表面吸收重量30g/m2，裂斷長捲筒紙縱向4200m，橫向耐折度10次，平滑度正、反兩面平均80S。兩面差12％，粗糙度PPS4.0μm，松厚度1.4cm3/g，橫向伸縮率2.8％，印刷表面強度1.5m/S，灰分15％，表面PH值7.5。
實施例2將分別打至適當叩解度的針葉木BKP漿、廢紙脫墨漿DIP漿及意楊APMP漿按20∶45∶35配比調製800kg混合漿，加入100kgCaCO3填料及適當的其它化學助劑如AKD、陽離子澱粉、PAM和皂土(總量約8kg)配製成紙料，紙料經抄造並經顏料表面處理，顏料表面處理劑配方各組分以重量計CaCO375份、高嶺土10份、膠乳2份、澱粉9份，羧甲基纖維素CMC2份，抗水劑2份，上顏料量9.0g/m2。紅外乾燥軟輥壓光整飾卷取，復卷得特種顏料整飾膠版紙1000kg。抄造上網濃度0.80％；漿網速比1.04左右；進顏料表面處理的紙頁水分控制在3.0％；成紙卷取水分控制在5.5％。製得的特種顏料整飾膠版紙定量為68g/m2，水分為7.0％，白度(ISO)85％，不透明度85％，表面吸收重量26g/m2，裂斷長捲筒紙縱向4500m，橫向耐折度12次，平滑度正、反兩面平均70S。兩面差12％，粗糙度PPS3.5μm，松厚度1.2cm3/g，橫向伸縮率2.8％，印刷表面強度1.8m/S，灰分15％，表面PH值8.0。
權利要求
1.一種特種顏料整飾膠版紙的製造方法，包括用漂白硫酸鹽針葉木漿、廢紙脫墨漿、意楊鹼性過氧化物預處理熱磨機械漿，經分別打漿後配用抄造，並經顏料表面處理、紅外線乾燥、軟輥壓光整飾，其特徵在於(1)漿料重量配比漂白硫酸鹽針葉木漿∶廢紙脫墨漿∶意楊鹼性過氧化物預處理熱磨機械漿為15-30∶35-50∶20-50；(2)輔料對絕幹漿用量為(a)施膠劑烷基烯酮二聚體重量比0.1-0.25％；(b)填料重量比8-14％；(c)陽離子澱粉重量比0.6-0.8％，助留劑聚丙烯醯胺200-400ppm，皂土重量比0.2-0.25％；(3)顏料表面處理劑配方各組分以重量計CaCO360-90份，高嶺土5-30份，膠乳1-6份，澱粉4-15份，羧甲基纖維素0-2份，抗水劑0-2份；(4)打漿後已叩漿叩解度漂白硫酸鹽針葉木漿30-40°SR；廢紙脫墨漿48-65°SR；意楊鹼性過氧化物預處理熱磨機械漿60-75°SR；(5)顏料表面處理條件壓區壓力傳動側/操作側18-25/18-25kN/m計量棒加壓壓力上輥/下輥0.8-1.5/0.8-1.5bar上顏料量5-10g/m2(6)軟輥壓光條件溫度60-100℃，壓力70-120kN/m(7)原紙及成紙水分重量含量為原紙水分3.0-6.0％，成紙水分6-8％(8)製得的特種顏料整飾膠版紙的特性製得的特種顏料整飾膠版紙定量為55.0-70.0g/m2，水分為5.8-8％，白度大於76％，不透明度大於84％，表面吸收重量小於32g/m2，裂斷長捲筒紙縱向大於3600m，橫向耐折度大於8次，平滑度正、反兩面平均大於40-80，粗糙度3.5-4.5μm，松厚度1.2-1.4cm3/g，印刷表面強度不低於1.0m/S，灰分16-24％，表面PH值大於7.0。
2.由權利要求1的製造方法獲得的特種顏料整飾膠版紙，其特徵在於(1)漿料為漂白硫酸鹽針葉木漿、廢紙脫墨漿、意楊鹼性過氧化物預處理熱磨機械漿，其重量配比為15-30∶35-50∶20-50；(2)輔料對絕幹漿用量為(a)施膠劑烷基烯酮二聚體重量比0.1-0.25％；(b)填料重量比8-14％；(c)陽離子澱粉重量比0.6-0.8％，助留劑聚丙烯醯胺200-400ppm，皂土重量比0.2-0.25％；(3)顏料表面處理劑配方各組分以重量計CaCO360-90份，高嶺土5-30份，膠乳1-6份，澱粉4-15份，羧甲基纖維素0-2份，抗水劑0-2份。
全文摘要
本發明公開了一種特種顏料整飾膠版紙及其製造方法，它充分利用高得利率化機漿(PRC－APMP)和廢紙脫墨漿(DIP)松厚度好及綠色環保的優勢，通過優化顏料塗布配方、優化漿料配比及其溼部化學和抄造工藝，達到全漂白化學漿配抄的紙白度，但紙張又比全化學漿膠版紙有更好的印刷適性、更好的松厚度、更好的印刷效果的特性，並可根據不同用戶的要求，選用不同優化的工藝個性生產出用於雷射列印、靜電複印、膠版印刷等不同用途的高檔辦公、印刷文化用的特種顏料整飾膠版紙。從而達到減少全化學漿用量、節約木材、保護森林、保護環境不受汙染的目的。
文檔編號D21H21/00GK1584205SQ2004100232
公開日2005年2月23日 申請日期2004年5月28日 優先權日2004年5月28日
發明者張棟基, 劉曙光, 毛國新, 劉立志, 郭勇為, 李甘霖, 尹超, 劉成良, 張陸彪, 黃百文, 張菊先 申請人:嶽陽紙業股份有限公司