專利名稱：膠印新聞用紙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于膠印時，其印刷作業(yè)性、印面質(zhì)量皆良好的膠印用紙。
背景技術(shù)：
新聞用紙在近十年里，已輕量化了8g/m2的程度。目前有部分的主流業(yè)者使用40.5g/m2的超輕量新聞用紙。另，平臺印刷機的問世，讓雙面彩色印刷不再是不可能，近年來彩色印刷數(shù)量急增，可想見在不久將來，彩色印刷品將會成為主流。
在此背景下，新聞用紙質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)逐年提高，特別是對透印(see-through)(印刷時的不透明度在印刷品一面可以看到另外一面所印刷文字或圖畫的現(xiàn)象)的要求特別高。為改善用紙的透印情形，雖有相當(dāng)多種手段，但以采用比散亂系數(shù)較高(不易透光)的紙漿或填料效果最佳。關(guān)于紙漿，比散亂系數(shù)較高者雖為機械木漿(Mechanical Pulp)，但因近來除墨紙漿(DIP)使用率的提高，使得機器木漿使用量有相對減少的趨勢，因此想藉紙漿的調(diào)配來降低透印的方法確有困難存在。為此，欲求提高紙的不透明度，與其從纖維方面著手，不如透過提高填料的比例來得有效，因此近來皆以提高紙的填料含有率為嘗試方向。
新聞用紙的DIP配合率，因環(huán)保意識增強、造紙業(yè)成本等考慮而有年年增加的趨勢。以現(xiàn)今狀況來說，DIP配合率超過70％著亦有很多。但DIP配合率過高時，會引發(fā)紙張厚度降低、強度降低、膠印時因紙粉堆積引起的線條歪斜與糊版等質(zhì)量問題，此類問題中，又以紙粉堆積為最，除造成印刷面不良外，印刷機橡皮布(Rubber Blanket)上的大量堆粉，其洗凈需耗費大量時間，降低作業(yè)效率。報社自從采用在線編輯方式制作原稿、直接(Direct)制版技術(shù)等先進方法后，近年來對于高速、大量印刷越趨需要，除要求紙張質(zhì)量外，另特別重視作業(yè)效率。紙粉堆積至一定程度時，必須中斷印刷以清洗橡皮布，所耗時間約數(shù)十分鐘，影響報紙發(fā)行時效性，因此報社無不非常重視紙粉堆積問題。
如上所述，改善透印情況的方法，以提高新聞用紙中填料含有率為最有效方法，但一般新聞用紙其填料過多時，會連帶造成紙張表面強度、拉扯強度、紙張厚度降低等問題。特別是表面強度降低，當(dāng)輪轉(zhuǎn)膠印(Web OffsetPrinting)時，印刷機橡皮布上堆積紙粉量增加，進而發(fā)生文字、線條歪斜、糊版等情形。一般新聞用紙所用白煙(White Carbon)、滑石(Talc)、高嶺土(Kaolin Clay)等填料的含有率提高時，紙粉量亦會相對增加。另，DIP中的灰分亦大多從此類填料中所生，同理，若紙張內(nèi)填料含量過多，亦會產(chǎn)生紙粉堆積問題。
防止紙粉的方法，可配合表面強度較高的紙漿、添加紙力增強劑、或另外添加氧化淀粉等，但上述方法，皆無法有效抑制紙粉產(chǎn)生量。
例如于紙張單面涂布0.7～2.0g/m2的變性淀粉，以降低紙粉產(chǎn)生量的方法，(請參照特開2002-294587號公報)，當(dāng)?shù)矸弁坎剂吭黾訒r，會于膠印時與濕潤液互起作用，造成紙張表面產(chǎn)生粘性。另，由于此方法缺少控制紙粉產(chǎn)生量之物理性質(zhì)，因此積粉造成的線條歪斜與糊印等不良影響仍未獲得解決。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，本發(fā)明的課題，即提供一種能不論DIP配合量的多寡，可于膠印時改善透印性、減少印刷機橡皮布上紙粉堆積問題的膠印新聞用紙。
本案發(fā)明者，針對膠印時透印與紙粉產(chǎn)生因素等進行深入研究后，發(fā)現(xiàn)紙粉的產(chǎn)生與紙張表面纖維和填料間的相互作用有著極大關(guān)系。一透印性良好的膠印新聞用紙，其填料的重量比，應(yīng)介于紙張灰分的15％～40％間，特別是為了抑制紙粉堆積現(xiàn)象，宜使用平均粒徑0.5～5μm、分散于水中時其Zeta電位高于0mV的填料，更甚者，以碳酸鈣為理想。
本發(fā)明所提供之膠印新聞用紙，可有效改善膠印后的透印情況，其填料含有率，需介于紙張灰分的15重量％～40重量％間。特別應(yīng)使用平均粒徑0.5～5μm、分散于水中時其Zeta電位高于0mV者，其對透印性的改善效果方為顯著，得一積粉現(xiàn)象極少的膠印新聞用紙。若含有兩種以上的填料，則其平均粒徑及Zeta電位應(yīng)以其混合物的值為準(zhǔn)。
一般紙張的表面強度，由纖維本身強度決定，但若提高填料配合率，則紙張本身強度會成比例性降低。按此，本案發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，只要紙張具有灰分，則纖維與填料的相互作用，會嚴重影響紙張表面強度，而填料粒徑、電荷、親水性，也與紙張表面強度有關(guān)。習(xí)知紙張為多孔質(zhì)物體，因此其中所含填料的粒子尺寸越大則紙張表面越易形成凹凸不平狀，降低紙張表面強度。另，若對陰離子性(帶負電荷、Zeta電位不滿0mV)的纖維添加陰離子性填料時，由于其電荷結(jié)合力過低，其表面強度，會較添加陽離子性(帶正電荷，Zeta電位大于0mV)填料時為低。
本發(fā)明所用填料，可為碳酸鈣、白煙、滑石、高嶺土、伊利石、氧化鈦等一般制紙用填料皆可，但依照上述條件，以平均粒徑介于0.5～5μm的碳酸鈣為理想。另，碳酸鈣宜由二氧化碳法或碳酸鹽溶液化合法等化學(xué)方式所成的沉淀碳酸鈣(PCC)為佳。更進一步言，于制紙工廠內(nèi)現(xiàn)場制造(On-site)、呈淤漿(Slurry)狀態(tài)直接添加至紙的PCC為較佳的選擇，因為其未添加分散劑，因此其Zeta電位高于0mV。
本發(fā)明的膠印新聞用紙所用造紙機，可為具雙面脫水構(gòu)造的Gap Former型造紙機、Hybrid Former型造紙機、On top Former型造紙機等為佳，但亦不限上述等類型。
本發(fā)明所制造的膠印新聞用紙，其所用紙漿原料并無特限，如碎木紙漿(GP)、加熱機器紙漿(TMP)、化學(xué)加熱機器漿(CTMP)、除墨紙漿(DIP)、針葉樹牛皮漿(NKP)等，一般造紙原料所用者即可。
另，所得膠印新聞用紙的物理性質(zhì)，以具有一般膠印新聞用紙平滑度、摩擦系數(shù)水平即可。
又，本發(fā)明所用透明涂料，則以淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、陽離子化淀粉、酶變性淀粉、醛化淀粉、羥乙基化淀粉等變性淀粉、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、甲基纖維素等纖維素衍生物、聚乙烯醇、羧化變性聚乙烯醇等變性醇、苯乙烯丁二烯共聚物、聚醋酸乙烯酯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(Vinyl Chloride-Vinyl Acetate Copolymer/塩化ビニル一酢酸ビニル共重合體)、多氯化乙烯(Polychlorinated Vinyl/ポリ塩化ビニル)、多氯化亞乙烯基化合物(Polychlorinated Vinylldene/ポリ塩化ビニリデン)、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺等從中選一。以含有接著劑的水溶液，或水性乳膠狀態(tài)進行涂布。另，亦可同時涂布苯乙烯·丙烯共聚合物、苯乙烯·馬來酸共聚物、烯烴化合物(Olefin Compound/オレフイン系化合物)、烷基乙烯基酮二聚體(Alkyl Ketene Dimer/アルキルケテンダイマ一)、鏈烯基琥珀酸酐(AlkenylAnhydride Succinic Acid/アルケニル無水コハク酸)等印刷涂料。
具體實施例方式
以下就本發(fā)明實施例及對照例進行具體說明，但本發(fā)明并不限于此。
另，實施例、對照例中所用％，若無特別注明，皆指重量％。
實施例及對照例所用填料，系以下述方法測得其粒徑、Zeta電壓。另，實施例及對照例所得膠印新聞用紙，亦按下述方法評價其不透明度、灰分、透印、紙粉、線條歪斜。
填料粒徑測量方法填料的粒徑，系使用Malvern Instruments公司所制粒徑分布測量裝置MastersizerS以測量平均粒徑。另，本實施例、對照例若使用兩種以上填料，則取其混合物的平均粒徑。
Zeta電位測量方法關(guān)于Zeta電位，則使用Malvern Instruments公司所制ZetaSizer3000HS，以電泳分析法進行測量，另，本實施例、對照例若使用兩種以上填料，則取其混合物的Zeta電位。
不透明度按照JIS P8138基準(zhǔn)測定。
紙中灰分測量方法紙中灰分，則以JIS P8128基準(zhǔn)進行測量，欲測量由碳酸鈣產(chǎn)生的紙中灰分量時，則灼燒溫度為575℃。欲測量由碳酸鈣以外填料產(chǎn)生的紙中灰分時，其灼燒溫度則應(yīng)為900℃。
紙粉、透印、線條歪斜測量方法紙粉系使用東芝膠印輪轉(zhuǎn)機，以印刷速度900rpm進行單色印刷，印刷60,000部后取其堆積于橡皮布上的紙粉，測量其重量，記錄100cm2的重量，濕潤液薄膜為0.9μm。透印的測量，則從60000部印刷成品中時取其印刷面的背面，與白紙比較，肉眼觀察下全無差異者記◎、僅有些微差異時記○、差距稍大時記△、差距極大時記×。而線條歪斜者，則于印刷60000部時以肉眼觀察其線條，完全無歪斜者記◎、僅部分歪斜記○、歪斜較大記△、嚴重歪斜時記為×。
實施例1
制紙用原料紙漿，為新聞除墨紙漿(濾水度120ml，以下簡稱DIP)、加熱機器紙漿(濾水度100ml，以下簡稱TMP和針葉樹牛皮漿(濾水度520ml，以下簡稱NKP)以50∶30∶20配合比混合，填料以粒徑為2.1μm、Zeta電位為3.5mV的碳酸鈣，取紙張灰分重量的16％，Gap Former型造紙機，抄速900m/分，米坪量為43g/m2的新聞用紙原紙進行抄紙，接下來在機內(nèi)涂布機上進行透明涂料的氧化淀粉(商品名稱SK-20、日本CONSTARCH(股)公司制)的圖布，分別于紙張紙面(Felt Side)、網(wǎng)面(Wire Side)涂布0.4g/m2的量，后制造膠印新聞用紙。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。
實施例2除填料中，碳酸鈣為紙張灰分重量的16％，滑石為灰分的3％外，其余條件皆與實施例1相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。
另，填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。
實施例3制紙用原料紙漿配合比為DIP∶TMP∶NKP＝75∶20∶5，填料取碳酸鈣為紙張灰分重量的18％、滑石為灰分3％之外，其余條件皆與實施例1相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。
另填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。
實施例4除紙張不涂布透明涂料外，其余條件皆與實施例3相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。
另填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。
實施例5制紙用原料紙漿配合比為DIP∶TMP∶NKP＝90∶5∶5，填料取碳酸鈣為紙張灰分重量的29％、白煙為灰分7％之外，其余條件皆與實施例1相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。
另填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。
實施例6制紙用原料紙漿配合比為DIP∶TMP∶NKP＝90∶5∶5，填料取碳酸鈣為紙張灰分重量的16％、白煙為灰分10％之外，其余條件皆與實施例1相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。
另填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。
實施例7制紙用原料紙漿配合比為DIP∶TMP∶NKP＝90∶5∶5，填料取碳酸鈣為紙張灰分重量的27％、滑石為灰分6％之外，其余條件皆與實施例1相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。
另填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。
對照例1
填料取白煙為紙張灰分重量的5％，其余條件皆與實施例1相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。又，膠印時紙粉堆積與線條歪斜的狀況，亦記于表1中。
另填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。
對照例2填料取碳酸鈣為紙張灰分重量的3％，白煙為灰分的5％外，其余條件皆與實施例1相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。又，膠印時紙粉堆積與線條歪斜的狀況，亦記于表1中。
另填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。
對照例3填料取碳酸鈣為紙張灰分重量的5％，高嶺土為灰分的2％外，其余條件皆與實施例3相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。又，膠印時紙粉堆積與線條歪斜的狀況，亦記于表1中。
另填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。
對照例4填料取碳酸鈣為紙張灰分重量的2％，滑石為灰分的9％外，其余條件皆與實施例3相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。又，膠印時紙粉堆積與線條歪斜的狀況，亦記于表1中。
另填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。
對照例5填料取碳酸鈣為紙張灰分重量的5％，滑石為灰分的7％外，其余條件皆與實施例5相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。又，膠印時紙粉堆積與線條歪斜的狀況，亦記于表1中。
另填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。
對照例6填料取碳酸鈣為紙張灰分重量的1％，滑石為灰分的5％、白煙為灰分的8％外，其余條件皆與實施例4相同，進行膠印新聞用紙的制造。測定此膠印新聞用紙的不透明度、灰分，以膠印輪轉(zhuǎn)機進行印刷測試后，評定其透印度、紙粉、線條歪斜，結(jié)果如表1所示。又，膠印時積粉與線條歪斜的狀況，亦記于表1中。
另填料的粒徑、Zeta電位的測定值亦記于表1中。

如表1所示，實施例1～7中填料占紙灰分的15重量％～40重量％時，所成膠印新聞用紙，其不透明度高、透印性良好、特別是當(dāng)含有粒徑0.5～5μm、Zeta電位高于0mV的填料時，使用透明涂料的實施例1～3、5所成的膠印新聞用紙，其于膠印機橡皮布上堆積紙粉量較少、且無線條歪斜的問題。相對于此，填料含有率低于紙張灰分15重量％的對照例1～6所成的膠印新聞用紙，其不透明度低、且透印狀況較嚴重。
利用本發(fā)明，可得一用于膠印時，其印刷作業(yè)性、印刷面質(zhì)量皆良好的膠印新聞用紙。本發(fā)明的膠印新聞用紙，其含有占紙張灰分15重量％～40重量％的填料時，具有高不透明度、透印良好的特性。特別系含有粒徑介于0.5～5μm，且Zeta電位高于0mV的填料所成的透明涂料時，用于膠印機上，其堆積于橡皮布的紙粉量較少，且無線條歪斜的問題。
權(quán)利要求
1.一種膠印新聞用紙，其特征在于，其填料含有率占紙張灰分的重量比為大于15重量％、不超過40重量％。
2.如權(quán)利要求1所述的一種膠印新聞用紙，其特征在于，其填料為碳酸鈣，且其含有率占紙張灰分的重量大于15重量％、不超過40重量％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種膠印新聞用紙，其特征在于，其填料的平均粒徑介于0.5～5μm。
4.如權(quán)利要求1～3所述的一種膠印新聞用紙，其特征在于，其填料的Zeta電位高于0mV。
5.如權(quán)利要求1～4所述的一種膠印新聞用紙，其特征在于，其于膠印新聞用紙原紙上涂布透明涂料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種印刷作業(yè)性及印刷面品質(zhì)皆優(yōu)異的膠印新聞用紙，可在脫墨紙漿使用率高的情況下，改善膠印時的透印現(xiàn)象，并減少印刷機橡皮布上的紙粉堆積。本膠印新聞用紙?zhí)盍虾新收技垙埢曳值闹亓勘葹榇笥?5重量％、不超過40重量％，可有效改善透印情況。更甚者，使用平均粒徑0.5～5μm，且Zeta電位高于0mV的碳酸鈣，并且含有率大于15重量％、不超過40重量％時，更可有效改善透印情況，減少印刷機橡皮布的紙粉堆積。
文檔編號D21H17/00GK1756873SQ20048000570
公開日2006年4月5日 申請日期2004年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月25日
發(fā)明者野野村文就, 干潟知弘, 南里泰德 申請人:日本制紙株式會社