專利名稱：表面施膠組合物及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及造紙領域，具體地，涉及一種造紙領域中的表面施膠組合物，以及它在雙膠紙方面的應用。
背景技術：
雙膠紙也叫膠版紙，是我們日常使用的普通紙的一種，例如復印紙，作業本內頁紙等，通常使用的有60g/80g/100g等。目前雙膠紙多為白色，且抄造過程中添加有熒光增白劑，不夠環保，色彩不夠柔，長期閱讀白色雙膠紙印刷的書籍，對讀者視力會造成一定影響。 白色雙膠紙多采用淀粉作為表面施膠劑，圖文印刷不夠絢麗，多色印刷則更為明顯。白色雙膠紙的平滑度一般控制在20 40sec/10cc，表面較為粗糙，手感欠佳。而且在印刷過程中， 油墨干燥速率過慢，會出現油墨未干燥完全而導致疊印的問題?，F有專利存在對雙膠紙表面施膠做一定改善的技術，如(1)專利申請號為CN87101416. 5(名稱一種用草、木漿作纖維原料的高填料造紙工藝，專利
公開日1989年8月9日)，采用的表面施膠配方為羥丙基淀粉、聚乙烯醇、碳酸鋯酰胺、1661抗水劑、硬酯酸鈣、微晶臘、增白劑VBL和水；其中碳酸鋯酰胺作為聚乙烯醇的交聯劑，起到增加紙張強度的作用，但存在印刷油墨干燥速度不夠快的缺點，并未解決疊印的問題。(2)專利申請CN01131571. 7(名稱意大利楊APMP漿盤磨漂白制漿工藝，專利
公開日2002年7月17日)和CN200410023263. 0(名稱特種顏料整飾膠版紙及其制造方法， 專利
公開日2005年2月23日)則使用到了顏料、淀粉，羥甲基纖維素(CMC)和抗水劑，存在的問題也為高速印刷油墨快干速度慢。

發明內容
本發明的目的就是針對上述技術問題，提供一種雙膠紙的表面施膠組合物，它是一種微涂配方，使用該配方可以避免印刷過程中油墨干燥慢，即未干燥完全導致的疊印問題。本發明提供的表面施膠劑，配方成分包括淀粉、顏料和交聯劑。其中，所述淀粉選各種類型的表面施膠淀粉均可，一般選自氧化淀粉，自轉化淀粉和陽離子表面施膠淀粉等中的一種或幾種。優選自轉化淀粉或陽離子表面施膠淀粉。其中，所述顏料選各種顏料均可，一般選自研磨碳酸鈣(GCC)，沉淀型碳酸鈣 (PCC)，高嶺土(Clay)和二氧化鈦(TiO2)等中的一種或幾種。優選研磨碳酸鈣或沉淀型碳酸鈣。其中，所述交聯劑選自有機PAPU(聚酰胺聚脲型)類，無機AZC(碳酸鋯氨鹽)類或無機PZC(碳酸鋯鉀鹽)類化合物等均可。優選聚酰胺聚脲型，即PAPU類化合物。使用交聯劑的作用是增加紙張的表面強度和改善印刷過程油墨干燥速度。其中，淀粉、顏料和交聯劑的重量比為(或者各自組分為)100 (10 100) (1 10)。優選 100 (10 50) (5 10)。本發明的另一目的，在于提供本發明表面施膠組合物的應用，即使用所述表面施膠組合物制成的雙膠紙。一種雙膠紙，包括本發明所述的表面施膠組合物。其中，使用的表面施膠組合物的涂布量為3 20g/m2。優選3 10g/m2。其中，制得雙膠紙的紙漿包括重量百分比為50% 100%的漂白化學短纖維(闊葉木)，重量百分比為0 50%的漂白化學長纖維(針葉木)和重量百分比為0 50%的高得率漿(機械漿)。其中，所述紙漿優選重量百分比為50 100%的漂白化學短纖維，重量百分比為 O 30%的漂白化學長纖維和重量百分比為O 30%的高得率漿(機械漿)。如果使用 100%的漂白化學短纖維，一般就能夠保證紙張交織和紙的品質；加入漂白化學長纖維的作用是使得強度增強，紙機抄造更順暢；加入高得率漿的作用則是使得成紙性能更好。其中，所述高得率漿可以是BCTMP (化學漂白機械熱磨漿)或者APMP (堿性過氧化氫機械漿)。其中，紙漿的打漿度為肖氏打漿度為23 36° SR或加拿大打漿游離度為350 550ml。優選加拿大打漿游離度360 420ml。其中，漂白化學短纖維(即闊葉木漂白化學漿)使用的樹種選自白楊、桉木、相思木或楓木等，一種或多種復合均可。其中，漂白化學長纖維(即針葉木漂白化學漿)使用的樹種選南方松、北方松、云杉或橡樹等，一種或多種復合均可。表面施膠的組合物配方也可應用在其他紙漿上解決疊印問題，同樣可以提高印刷過程中油墨的干燥速度。對于其他紙漿，如脫墨漿，草漿等，紙漿本身的特性導致其印刷效果不佳，表面施膠組合物在紙張上的覆蓋性受到原紙基材的影響，效果會較上面化學漿打折扣，從而使得解決疊印的效果和油墨干燥速率的提高幅度降低。其中，制得雙膠紙的紙漿中還可以添加化學添加劑。所述化學添加劑包括填料， 內部施膠劑和其他功能助劑。其中，所述填料選碳酸鈣，滑石粉，礦物纖維，云母，二氧化鈦或填料級瓷土等各種類型填料均可。優選沉淀碳酸鈣，研磨碳酸鈣或滑石粉。其中，所述填料的添加量為70 500公斤/噸紙漿。優選200 300公斤/噸紙漿。其中，所述內部施膠劑為烷基烯酮二聚體(AKD)或烯基琥珀酸酐(ASA)。其中，所述內部施膠劑的添加量為烷基烯酮二聚體(AKD)O 20公斤/噸紙漿或烯基琥珀酸酐(ASA) 0 2. 0公斤/噸紙漿。優選AKD 4 10公斤/噸紙漿或ASA 1. 0 1.5公斤/噸紙漿。也可以兩者同時使用。內部施膠劑用量對于文化用紙多數情況不會為 0，但是AKD與ASA只要一種不為零即可有施膠的效果，有時兩種一起添加，有時只添加一種即可。其中，所述其他功能助劑為保留助劑和淀粉類增強劑。保留助劑的作用是幫助纖維和填料的留著和增加網部成型脫水，淀粉增強劑則起到提高紙張強度的功效，兩者作用不同。其中，所述保留助劑可以是聚丙烯酰胺和膨潤土(或者硅溶膠)。其中，所述淀粉類增強劑可以是陽離子淀粉、兩性淀粉或者陰性淀粉。其中，所述保留助劑和淀粉類增強劑按普通用量添加，一般為聚丙烯酰胺0.05 0. 4kg/mt、膨潤土或者硅溶膠1 7kg/mt ；優選聚丙烯酰胺0. 1 0. 2kg/mt、膨潤土或者硅溶膠2 3kg/mt。淀粉用量一般為6 20kg/mt，優選9 14kg/mt。以上單位mt為公噸， 都指紙漿的重量。制得的雙膠紙的特性為基重范圍為50 300g/m2，CcAb60 (吸水性)為20 40g/ m2，松厚度為1.0-2. 0cm7g，平滑度范圍為10 lOOsec/lOcc，拔蠟度16 18，紙張灰分 5 50%。RI印刷油墨干燥時間測試40 50分鐘，商業印刷測試無疊印。本發明的又一目的，在于提供本發明表面施膠組合物的又一應用，即使用所述表面施膠組合物制備所述雙膠紙的方法。一種雙膠紙的制備方法，包括如下步驟1)制菜，并在所制得的紙漿中添加化學添加劑；然后使紙漿脫水成形，壓榨并進行前干燥；2)使用權利要求1 5任意一項所述的表面施膠組合物在紙張表面進行施膠；3)表面施膠后，再進行后干燥，壓光、卷曲后得到所述雙膠紙。其中，制漿過程包括散漿、凈漿和磨漿(或者疏解)。其中，紙漿脫水成形是在網部進行，上網紙漿濃度為0. 1 1. 2%，網部脫水量占總脫水量的90%以上。其中，所述表面施膠是在為完全干燥的紙張表面涂布本發明所述的表面施膠組合物。其中，壓光和卷曲過程中壓光壓力前側和后側的均為5 80kg/cm2。優選30 60kg/cm2。其中，所述制漿過程中所用紙漿及添加的化學添加劑同本發明所述雙膠紙中相應的限定。本發明具有的有益效果如下(1)解決了目前市場僅有白色雙膠紙，長期閱讀白色雙膠紙印刷的書籍容易導致視覺疲勞的問題；采用本發明施膠組合物和制備方法制得的雙膠紙，為米色米黃等柔和色系，對人眼傷害大大降低。(2)應用特殊的表面處理技術一表面微涂配方處理，即采用新型的表面施膠組合物，可以改善紙張的表面物性，使得印刷過程中油墨干燥的速率得到大幅提升，從而避免印刷過程的油墨未干燥完全導致的疊印問題，另外也可以使印刷的色彩更為鮮艷，對雙膠紙的表面平滑度的提升也有提升作用。(3)在制備雙膠紙的過程中調整了后段壓光的壓力，改善了紙張表面性質，有效提高了平滑度，總之，使用本發明提供的表面施膠組合物制得的雙膠紙，具備較高的表面平滑度， 其范圍為10 lOOsec/lOcc，比現有雙膠紙的平滑度提高了 5 20sec/10cc，表面強度也較高，拔蠟強度由14提高至16 18。印刷過程不疊印，手感佳，色彩自然柔和，適合于各種圖文彩色印刷等優點。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。本發明所用到的自轉化淀粉是原淀粉經過生物酶處理，將淀粉轉化成適合造紙的程度(質量百分濃度10-12%，粘度10-15CPS)。實施例11)制漿，并在所制得的紙漿中添加化學添加劑；然后使紙漿在網部脫水成形，壓榨并進行前干燥；紙漿為闊葉木(桉木)漂白化學漿的用量占比為70%，針葉(松木)木漂白化學漿用量占20%，高得率漿(漂白化學熱磨機械漿)10%，經過散漿、凈漿和磨漿(或者疏解)得到，其中長纖維的游離度控制400ml，短纖維的游離度控制380ml。加入的化學添加劑為烷基烯酮二聚體(AKD)，用量為10公斤/噸紙，填料(沉淀碳酸鈣)150公斤/噸紙，內填淀粉10公斤/噸紙，其他功能助劑為陽性聚丙烯胺、硅溶膠和陰性聚丙烯酰胺，按需求用量添加，具體分別為0. 1公斤/噸紙、3公斤/噸紙和0. 2公斤 /噸紙。2)在未完全干燥的紙張表面進行施膠；表面施膠組合物為淀粉為泰國SWI公司生產的原淀粉在紙廠經酶自轉化制得， 100份，顏料為95級研磨碳酸鈣，10份，交聯劑為聚益精細化學品公司生產的PAPU類交聯劑，型號為SR503，8份；涂布量為8g/m2。3)表面施膠后，再進行后干燥，壓光、卷曲后的到所述雙膠紙。壓光和卷曲過程中壓光壓力為30/30kg/cm2(前側/后側)。制得的雙膠紙的基重為80g/m2，松厚度1. 4cm3/g, Cobb60 (吸水性)20g/m2，平滑度 20sec/10cc，拔蠟度18，灰分為14%，RI印刷油墨干燥時間測試45分鐘(RI印刷適性儀為實驗室條件下模擬印刷測試，其中RI干燥時間用來模擬印刷過程中油墨干燥的快慢，采用分鐘表示，時間越長代表油墨干燥越慢，一般現有雙膠紙印刷為70分鐘左右)，商業印刷測試無疊印。實施例21)制漿，并在所制得的紙漿中添加化學添加劑；然后使紙漿在網部脫水成形，壓榨并進行前干燥；紙漿為闊葉木(桉木)漂白化學漿的用量占60%，針葉(松木)木漂白化學漿用量占20%，高得率漿(漂白熱磨化學機械漿)20%，經過散漿、凈漿和磨漿(或者疏解)， 其中長纖維的游離度控制420ml，短纖維的游離度控制400ml。加入的化學添加劑為烯基琥珀酸酐(ASA) 1.2公斤/噸紙，填料(沉淀碳酸鈣)300公斤/噸紙，內填淀粉12公斤/噸紙，其他功能助劑為陽性聚丙烯胺、硅溶膠和陰性聚丙烯酰胺，按需求用量添加，具體為0. 15公斤/噸紙、2. 5公斤/噸紙和0. 15公斤/噸紙。2)在未完全干燥的紙張表面進行施膠；表面施膠組合物為淀粉為泰國SWI公司生產的原淀粉在紙廠經酶自轉化制得，100份，顏料為95級研磨碳酸鈣，20份，交聯劑聚益精細化學品公司生產的為PAPU類，型號為SR503,10份；涂布量為10g/m2。3)表面施膠后，再進行后干燥，壓光、卷曲后的到所述雙膠紙。卷曲過程中壓光壓力為60/60kg/cm2 (前側/后側)。制得的雙膠紙的基重為100g/m2，松厚度為1. 2cm3/g, Cobb6025g/m2,平滑度 50sec/10cc，拔蠟度16，灰分27%，RI印刷油墨干燥時間測試40分鐘，商業印刷測試無疊印。實施例31)制漿，并在所制得的紙漿中添加化學添加劑；然后使紙漿在網部脫水成形，壓榨并進行前干燥；紙漿為闊葉木(白楊)漂白化學漿的用量占50%，針葉木(云杉)漂白化學漿用量占20%，高得率漿30%，經過散漿、凈漿和磨漿(或者疏解)，其中長纖維的游離度控制 400ml，短纖維的游離度控制400ml。加入的化學添加劑為烯基琥珀酸酐(ASA) 1.0公斤/噸紙，填料(研磨碳酸鈣)350公斤/噸紙，內填淀粉15公斤/噸紙，其他功能助劑為陽性聚丙烯胺、硅溶膠和陰性聚丙烯酰胺，按需求用量添加，具體分別為0. 2公斤/噸紙、4公斤/噸紙和0. 25公斤/ 噸紙。2)在未完全干燥的紙張表面進行施膠；表面施膠組合物為淀粉為泰國SWI公司生產的原淀粉在紙廠經酶自轉化制得，100份，顏料為65級研磨碳酸鈣，25份，交聯劑為依卡化學品公司生產的AZC，型號為 AZC5000,10 份；涂布量為 6g/m2。3)表面施膠后，再進行后干燥，壓光、卷曲后的到所述雙膠紙。卷曲過程中壓光壓力為50/50kg/cm2 (前側/后側)。制得的雙膠紙的基重為270g/m2，松厚度1. 15cm3/g, Cobb6040g/m2,平滑度 40sec/10cc，拔蠟度16，灰分32%，RI印刷油墨干燥時間測試60分鐘，商業印刷測試無疊印。實施例41)制漿，并在所制得的紙漿中添加化學添加劑；然后使紙漿在網部脫水成形，壓榨并進行前干燥；紙漿為闊葉木(楓木)漂白化學漿的用量占80%，針葉木(橡樹)漂白化學漿用量占20%，經過散漿、凈漿和磨漿(或者疏解)，其中長纖維的游離度控制440ml，短纖維的游離度控制400ml。加入的化學添加劑為烯基琥珀酸酐(ASA) 1.3公斤/噸紙，填料(研磨碳酸鈣)250公斤/噸紙，內填淀粉14公斤/噸紙，其他功能助劑為陽性聚丙烯胺、硅溶膠和陰性聚丙烯酰胺，按需求用量添加，具體為0. 15公斤/噸紙、3公斤/噸紙和0. 20公斤/噸紙。2)在未完全干燥的紙張表面進行施膠；表面施膠組合物為淀粉為工廠自轉化淀粉，100份，顏料為美國SMI生產的涂料級沉淀型碳酸鈣，型號為A-40，15份，交聯劑為聚益精細化學品公司生產的為PAPU類，型號為SR503,10份；涂布量為3g/m2。3)表面施膠后，再進行后干燥，壓光、卷曲后的到所述雙膠紙。卷曲過程中壓光壓力為40/40kg/cm2 (前側/后側)。制得的雙膠紙的基重為100g/m2，松厚度1. 15cm3/g, Cobb6035g/m2,平滑度 35sec/10cc，拔蠟度16，灰分23%，RI印刷油墨干燥時間測試60分鐘，商業印刷測試無疊印。雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
權利要求
1.一種表面施膠組合物，其特征在于，包括淀粉、顏料和交聯劑。
2.根據權利要求1所述的表面施膠組合物，其特征在于，所述交聯劑選自聚酰胺聚脲型類，碳酸鋯氨鹽類或碳酸鋯鉀鹽類化合物。
3.根據權利要求1所述的表面施膠組合物，其特征在于，所述淀粉選自氧化淀粉，自轉化淀粉和陽離子表面施膠淀粉中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的表面施膠組合物，其特征在于，所述顏料選自研磨碳酸鈣，沉淀型碳酸鈣，高嶺土和二氧化鈦中的一種或幾種。
5.根據權利要求1 4任意一項所述的表面施膠組合物，其特征在于，所述淀粉、顏料和交聯劑的重量比為100 (10 100) (1 10)。
6.一種雙膠紙，包括權利要求1 5任一項所述的表面施膠組合物。
7.根據權利要求6所述的雙膠紙，其特征在于，所述表面施膠組合物的涂布量為3 20g/m2。
8.根據權利要求6或7所述的雙膠紙，其特征在于，制得雙膠紙的紙漿包括重量百分比為50% 100%的漂白化學短纖維，重量百分比為0 50%的漂白化學長纖維和重量百分比為0 50%的高得率漿。
9.根據權利要求8所述的雙膠紙，其特征在于，制得雙膠紙的紙漿中還包括化學添加劑填料，內部施膠劑和其他功能助劑。
10.一種雙膠紙的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)制漿，并在所制得的紙漿中添加化學添加劑；然后使紙漿脫水成形，壓榨并進行前干燥；2)使用權利要求1 5任意一項所述的表面施膠組合物在紙張表面進行施膠；3)表面施膠后，再進行后干燥，壓光、卷曲后得到所述雙膠紙。
全文摘要
本發明涉及一種表面施膠組合物，以及它在雙膠紙方面的應用。所述表面施膠組合物包括淀粉、顏料和交聯劑；其中交聯劑選有機PAPU(聚酰胺聚脲型)類、無機AZC(碳酸鋯氨鹽)類或無機PZC(碳酸鋯鉀鹽)類化合物。使用本發明提供的表面施膠組合物制得的雙膠紙，具備較高的表面平滑度和表面強度，印刷過程不疊印，手感佳，色彩自然柔和，適合于各種圖文彩色印刷等優點。
文檔編號D21H19/38GK102383338SQ2011102942
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者張家李, 徐智龍, 李娟 , 管新, 陳漢彬 申請人:金華盛紙業(蘇州工業園區)有限公司