生产涂层纸幅的方法技术

本发明专利技术涉及一种生产压光、涂层纸幅的方法，按照该方法，纸幅涂以一种含有涂布颜料的涂料，并进行压光。按照本发明专利技术，颜料的至少１％，优选１０～１００ｗｔ％含有草酸钙，以及涂层纸幅通过在线压光完成压光。草酸钙颜料的性能对压光如此有利，以致依靠联机压光机（在线压光）就可获得合理高的光泽，这将省去无光表面纸生产线对单独离线压光机的需要。本发明专利技术还涉及草酸钙作为丝光纸中的颜料的应用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生产压光、涂层纸幅(fibrous web)的按照权利要求1的前序部分的方法。按照该方法，纸幅涂以含涂布颜料的涂料，然后，该涂层纸幅进行压光。一直存在着对表面性能改进的印刷纸的需要。特别是，印刷用涂层纸，例如，高级纸，应具有粗糙度很小的非常平滑的表面。传统上，此种表面是通过涂层纸卷材的强力压光制取的。遗憾的是，压光同时也降低机械性能并损害不透明度；即，压光纸往往较脆和不如未经压光的纸那样不透明。再者，现代广告用印刷品中，印刷特征常常是通过印刷内容与纸之间在光泽上的鲜明差异(称作“光泽差”)来显著区别于纸背景的。差异越大，印刷内容的效果就越醒目。一般而言，光泽和光泽差都取决于压光程度。高品质纸涂有含无机颜料如碳酸钙(研磨或沉淀的)和高岭土的彩色涂料。为获得光亮的表面，也采用合成聚合物颜料。在我们早期的专利申请(公开的EP专利申请号0 942 099)中，我们已展示，草酸钙可用作颜料和填料用于制造具有高亮度和良好不透明度的纸幅。草酸钙实际上不溶于水。它具有优异光学性能，且对造纸网的磨损比其他常用的颜料小。再者，草酸钙在燃烧后产生的灰分比其它颜料少。这使废纸得以利用，例如用在能源生产中。压光纸的生产在我们以前的专利申请中并未研究过。本专利技术的目的是为生产同时具有高平滑度、良好不透明度和亮度以及优异光泽差的纸提供一种技术解决方案。联系到本专利技术我们发现，压光纸的表面性质借助草酸钙涂层可取得相当程度的改进。令人惊奇的是发现，即便在轧光前以含至少一部分草酸钙颜料涂布的纸的粗糙度已经很小，光泽很高，在压光期间草酸钙涂层纸的粗糙度仍能降低到1.4～1.5这样低的值，而以高岭土涂布的纸的粗糙度几乎高出1倍(2.2～2.7μm)。再有，非常重要和同样令人惊奇的发现显示，截止到某一压光程度，草酸钙涂层纸一直可通过压光提高不透明度。根据所有此前有关颜料和压光的经验，该发现全然出乎意料正如上面所提到的，已知压光能降低不透明度，这也正是压光的主要缺点之一。现在，在适度压光程度范围之内通过采用草酸钙已经可以改善不透明度。草酸钙颜料的性质对压光如此有利，以致采用纸机压光(在线压光)就已能达到相当高的光泽，这在某些情况下，在某些纸品质如无光表面纸(丝光品质)的生产线中可不再需要单独的离线压光机。根据上面的发现，本专利技术涉及一种使用涂布颜料制备压光纸或卡板纸的概念，颜料的一部分，具体地说至少1％，由草酸钙组成，以及通过在线压光对涂层纸幅实施压光。任选地，在线压光的纸幅可进一步通过离线涂布再进行压光，例如，在超级压光机中。更具体地说，本专利技术的主要特征在于权利要求1的特征部分所表述的内容。本专利技术提供相当大的优点，其中一部分已如上面所述。我们的试验表明，未压光纸幅的平滑度在2.8～2.9μm的数量级，而涂以GCC(研磨碳酸钙)涂料的未压光样品的粗糙度大致在4.4～4.8μm之间。如此相当大的差异提供一种无需如上面提到的那样深度压光，仅凭在线纸机压光就生产出可立即使用的表面的可能性。这将导致在压光机投资成本上的潜在节省。另外，避免有损不透明度的深度压光现在也可以成为现实了。涂以草酸钙的纸的光泽明显好于涂GCC的纸。压光将进一步加大值压光的草酸盐涂层纸的光泽比GCC涂层纸最高高出2倍。该光泽基本上不受涂布量的影响。譬如，略微压光的草酸钙样品的光泽为约25％，而对应GCC样品的光泽仅为约8。印刷试验表明，草酸钙涂层能提供表现出高光泽印刷图案的表面。草酸钙涂层与GCC涂层相比的光泽优势从以下印刷光泽的对比可以清楚地看出采用草酸钙在印刷密度D1.6时所获得的印刷光泽，在我们的试验中超过60％，而GCC则为略小于35％。在上面，已就草酸钙与研磨碳酸钙做了比较。然而，应当指出，草酸钙也可替代粘土用于在典型情况下以粘土与PCC配合的涂料中PCC与草酸钙的涂布混合物所提供的纸具有比PCC和粘土的混合物好的不透明度、亮度和散射系数值。这两种混合物的纸光泽数值相近。同样，在印刷试验中，草酸钙产生最佳光泽差数值。PCC和草酸钙涂层纸的光泽差比PCC和粘土混合物的涂层纸好2～3倍。下面，将通过以下具体实施例和附图的详细描述更详细地说明本专利技术。附图说明图1显示涂有9种不同涂料的纸样品，包括含草酸钙作为唯一颜料以及传统颜料与草酸钙的混合物的涂料，在不同光泽度水平下粗糙度测定结果；涂以GCC、PCC和高岭土及其混合物的纸作为对照例；图2显示同样这9种样品在不同光泽度水平下的不透明度；图3显示这些样品在不同光泽度水平下的亮度；图4显示不同光泽度水平下的L*-值；图5显示不同光泽度水平下的散射系数；以及图6显示沿纵向和横向的光泽差。草酸钙的化学结构是Ca(OOC)2(I)一般地，它以水合形式存在，具有经验(brutto)式CaC2O4xnH2O (II)其中n一般是1或2，通常为1(一水合物)。在自然界中，它存在于多种植物细胞以及，特别是尿结石和肾结石中。作为纯物质，它一般被划归实验室化学品类并被用于测定钙的分析目的。一般地，草酸钙在纸和浆泊工业中被视为问题。它导致结垢，特别是在牛皮和机械浆工厂以及亚磷酸盐制浆工厂的漂白装置中。草酸钙沉积妨碍正常的装置操作和通过提高尘埃度降低纸的品质。草酸钙来源于木材中存在的草酸或者在制浆或漂白期间通过氧化过程生成；而钙，也可存在于木材中或者随工艺水进入系统。另一方面，木材中存在的草酸提供草酸钙工业生产的一种令人感兴趣的原料。因此，草酸可通过黑液与碱性试剂一起加热用以约16％的高收率从黑液中生产出来。草酸也可从亚磷酸盐法中生成并以浓缩液形式提供。这些草酸源的开发可通过提供草酸分离剂或通过草酸利用加石灰或石灰渣的沉淀，以及草酸的液化来实现。石灰可从石灰渣的再焙烧窑中取得。草酸钙也作为实验室化学品市售供应。按照本专利技术，包含纤维素材料的纸幅被涂以至少部分地含有草酸钙作为颜料的涂料，然后该涂层纸幅接受在线压光。术语“纤维素材料”代表纸或卡板纸或相应含纤维素的材料，它们由木质纤维原料，特别是由木材或由一年生或多年生植物衍生而来。所述材料是含木或非木材来源的(LWC、SC、涂层印刷纸和高级纸)，并且它可由机械、半机械(化学-机械)或化学浆生产。纸浆可以是漂白或未漂白的。该材料还可含有循环再利用的纤维，特别是回收的纸或回收的卡板纸。就典型而言，材料纸幅的克重介于35～500g/m2。草酸钙可配制成适当涂料并以此形式用于涂布纸幅。在本专利技术中，“涂料”是指旨在用于涂布或表面处理纸或卡板纸的组合物，含有水和本身已知的化合物，例如，颜料、粘合剂和调节粘度的组分(增稠剂)。除了草酸钙之外，还可使用下列颜料碳酸钙、硫酸钙、硅酸铝、高岭土(含有结晶水的硅酸铝)、氢氧化铝、硅酸镁、滑石粉(含有结晶水的硅酸镁)、二氧化钛和硫酸钡及其混合物。也可使用合成颜料。上面提到的那些当中主要颜料是草酸钙、高岭土和/或碳酸钙和/或石膏，通常占涂布组合物的干物质的50％以上。煅烧高岭土、二氧化钛、沉淀碳酸盐、缎光白、氢氧化铝、硅铝酸钠和塑料颜料是附加颜料，其用量一般在混合物干物质含量的25％以下。要举出的具体颜料是特殊高岭土和碳酸钙以及硫酸钡和氧化锌。涂料可含有1～100wt％草酸钙，特别是10～100wt％，优选20～99wt％，例如约25～95wt％(根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产压光、涂层纸幅的方法，按照该方法●纸幅以含涂布颜料的涂料涂布，以及●涂布的纸幅进行压光，其特征在于，●采用一种颜料，其至少１％由草酸钙组成，以及●通过在线压光对涂层纸幅进行压光。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K尼斯宁，P西勒纽斯，
申请(专利权)人：M真实公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]