專利名稱：：紙和制造紙的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：1本發(fā)明涉及在權(quán)利要求1的前序中定義的紙和在權(quán)利要求16的前序中定義的制造紙的方法，其中可用作印刷紙的紙由纖維基的源材料形成。
背景技術(shù)：
：2從現(xiàn)有技術(shù)已知，不同的印刷紙用于印刷以及不同的方法用于制造紙。3在印刷領(lǐng)域中，已知紙的不同的印刷方法，例如膠印或凹版印刷技術(shù)。在已知的方法中，具體而言，在HSWO印刷中，在高溫下，通常在120-150'C下干燥印刷油墨，這在印刷油墨的干燥期間提供在印刷和非印刷區(qū)之間的高濕氣梯度。由此提供的高濕氣梯度構(gòu)成削弱HSWO印刷質(zhì)量即波紋(waving)的重要因素。存在許多已知的旨在降低波紋的方法。4參考出版物WO2004/003293，其公開(kāi)了具有親油表面的致密紙。在表面上的葛禾U-希爾(Gurley-Hill)滲透值高于5000s/100ml。用親油表面形成致密紙是昂貴的并且工業(yè)上尚未實(shí)現(xiàn)。發(fā)明目的5本發(fā)明的目的是公開(kāi)一種可作為印刷紙用于印刷的新型紙。本發(fā)明的一個(gè)具體目的是公開(kāi)這樣的紙，所述紙使印刷和非印刷表面之間的濕氣梯度最小化并且避免波紋，例如在HSWO印刷中。本發(fā)明另一個(gè)目的是公開(kāi)一種制造紙的新方法。發(fā)明概述6根據(jù)本發(fā)明的紙和方法的特征在于權(quán)利要求書(shū)中所提供的。7本發(fā)明基于這樣的紙，所述紙由纖維基的源材料形成并且可用作印刷紙。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將足夠的密度以這樣的方式布置在紙的表面上——至少在一面上——對(duì)紙的表面進(jìn)行表面處理，所述方式為紙的至少一個(gè)表層的密度足夠高，以產(chǎn)生高于7000s/100ml的葛利-希爾值，如從整張紙所測(cè)量的和通過(guò)葛利-希爾方法所測(cè)定的。8在本上下文中，紙的表層指在紙的表面上的表層，例如，涂布層，其可以通過(guò)本身已知的任何表面處理方法形成。在紙的表面上有至少兩個(gè)表層。在這種情況下，表層可以指最上面的表層或在最上層下的任何其它表層。9具體而言，本發(fā)明基于這樣的紙，其中紙的至少一個(gè)表層被布置成致密的并且紙包含可控制的表面密度。此外，紙優(yōu)選地包含可控制的表面能性質(zhì)。優(yōu)選地，紙的表面不具有任何親油性質(zhì)。10在根據(jù)本發(fā)明的紙中，在印刷和非印刷表面之間的濕氣梯度，即干燥梯度，可以被最小化，并且例如在HSWO印刷中，波紋可以被減少。通過(guò)以特定的方式給紙?zhí)峁┟芏龋節(jié)駳馓荻茸钚』優(yōu)榭赡?。利用致密的紙表面，可能減慢非印刷表面相對(duì)于印刷表面的干燥，以便例如在HSWO干燥中，濕氣梯度可以被降低。通過(guò)降低濕氣梯度，可能減少紙中的波紋。11在本上下文中，紙是指任何纖維基的紙。紙可以由化學(xué)紙漿、機(jī)械紙漿、化學(xué)機(jī)械紙漿、再生紙漿及其混合物和/或類似物制成。紙可以是濕巻(wetweb)、干巻(driedweb)或片的形式，或適合于目的的其它形式。紙可以包含適合的填料和添加劑。12葛利-希爾方法(ISO5636-5:2003)包括通過(guò)具有特定空氣滲透率的紙，例如，在數(shù)秒內(nèi)，例如100ml，測(cè)量在印刷期間所消耗的時(shí)間。壓力差為1.21kPa。13在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)多層處理對(duì)紙進(jìn)行表面處理，其中在紙的表面形成一個(gè)以上表層。紙可以是雙層涂布的或其可以被涂布多次。在被涂布多次的紙中和雙層涂布的紙中，使表層中的至少一層以本發(fā)明定義的方式變致密是足夠的?？蛇x地，使一層以上的表層以本發(fā)明定義的方式變致密。14在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)涂布和/或表面施膠(surface-sizing)對(duì)紙進(jìn)行表面處理，以便至少兩個(gè)表層，艮卩，涂布層，形成于紙的表面上。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，緊靠紙的表面的層，即最下面的表層，通過(guò)涂布制成。15在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)預(yù)涂布紙的表面對(duì)紙進(jìn)行表面處理。在一個(gè)實(shí)施方式中，紙被預(yù)涂布，以在一個(gè)表層，即預(yù)涂布層上提供足夠的密度。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，將可以是致密的或不是致密的至少一個(gè)其它涂布層以根據(jù)本發(fā)明的方式布置在預(yù)涂層上。16致密層可以是任何層。在一個(gè)實(shí)施方式中，致密層是預(yù)涂布層。在一個(gè)實(shí)施方式中，致密層是最上面的表層。在一個(gè)實(shí)施方式中，致密層是夾層之一。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，最上面的表層不是致密層，在這種情況下，任何期望的性質(zhì)，例如就可印刷性而言，可以布置在最上面的表層上。17在一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)表層——優(yōu)選致密層——的涂層重量為l-14g/mV面，更優(yōu)選6-14g/mV面。在一個(gè)實(shí)施方式中，總涂層重量為7-40g/mV面。18在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，將包含至少一種顏料和/或至少一種粘結(jié)劑的混合物布置在紙的表面上，以形成至少一個(gè)表層。在一個(gè)實(shí)施方式中，混合物包含至少一種顏料和至少一種粘結(jié)劑。19在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，顏料選自高嶺土、滑石、碳酸鈣、石膏、和它們的混合物以及諸如此類的顏料。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，顏料主要包含高嶺土。在一個(gè)實(shí)施方式中，至少部分或全部使用片狀顏料作為顏料。在一個(gè)實(shí)施方式中，使用大致片狀的顏料，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，片狀顏料以高于按顏料量的重量計(jì)70%的量存在，在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，以高于按顏料量的重量計(jì)90%的量存在。在一個(gè)實(shí)施方式中，顏料可以包含球形顏料。20在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，粘結(jié)劑選自淀粉、蛋白質(zhì)、膠乳、羧甲基纖維素、聚乙烯醇及其混合物和類似物。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，粘結(jié)劑主要包含膠乳或其衍生物，例如SB膠乳。21在一個(gè)實(shí)施方式中，粘結(jié)劑包含具有在-3(TC-35-C范圍內(nèi)的，更優(yōu)選在0'C-25"C范圍內(nèi)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的膠乳。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以例如通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)測(cè)定。22布置在紙的表面上的混合物可以是任何表面處理組合物，例如涂層劑(涂層著色劑)或表面施膠組合物。23在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)優(yōu)化由粘結(jié)劑-顏料組合的表面處理混合組合物來(lái)控制紙的表面的密度。在一個(gè)實(shí)施方式中，顏料與粘結(jié)劑的比被預(yù)先確定。粘結(jié)劑與顏料的比可以在1:100-100:1的范圍內(nèi)變化。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，布置在紙的表面上的混合物，例如涂料混合物，包含按混合物總干重的重量計(jì)的75-95%的量的顏料，在一個(gè)實(shí)施方式中，為按混合物總干重的重量計(jì)的82-92%的量。顏料可以是固體或分散形式，并且其可以作為其中顏料按重量計(jì)占30-100%的組合物存在。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，混合物包含按混合物總干重的重量計(jì)的5-25%的量的粘結(jié)劑，在一個(gè)實(shí)施方式中，為按混合物總干重的重量計(jì)的8-17%。粘結(jié)劑可以是固體或溶液形式，并且其可以作為包含按重量計(jì)3-100%的量的粘結(jié)劑的組合物存在。在一個(gè)實(shí)施方式中，表面處理組合物包含IOO份干重的量的顏料和10-15份干重的量的粘結(jié)劑。24任何適合的粘結(jié)劑和顏料可以用于紙的表面處理。此外，本領(lǐng)域中本身已知的合適添加劑可以加入到表面處理混合物中?；旌衔锟梢园粗亓坑?jì)0-10%的量的添加劑。25在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，紙的至少一個(gè)表層的密度足夠高，以致產(chǎn)生高于10000s/100ml的葛利-希爾值，如通過(guò)葛利-希爾方法所測(cè)定的和從整張紙所測(cè)量的。在一個(gè)實(shí)施方式中，紙的密度為高于12000s/100ml，如通過(guò)葛利-希爾方法測(cè)量的。26在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，紙被壓光，這優(yōu)選在表面處理后進(jìn)行。27在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，紙可以作為印刷紙用于膠印，特別是HSWO印刷中。28在根據(jù)本發(fā)明的紙的制造中，使用的所謂原紙可以是適合的纖維基原紙，其可以根據(jù)本發(fā)明制成可用作印刷紙的紙，諸如LWC(輕磅涂布)紙、MWC(中磅涂布)紙、MFC(機(jī)制加工涂布)紙、WFC紙(不含木漿涂布的紙)或類似的紙。29在一個(gè)實(shí)施方式中，在紙的制造中，將填料、顏料、粘結(jié)劑和/或其它化學(xué)品加入到纖維基源材料?？梢詫⒈绢I(lǐng)域已知的任何劑和化學(xué)品用作填料、顏料、粘結(jié)劑和化學(xué)品。30此外，本發(fā)明基于制造紙的方法，其中可用作印刷紙的紙由纖維基的源材料形成。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)紙的表面和其至少一面進(jìn)行表面處理，以便以這樣的方式將足夠的密度布置在表面上，所述方式為紙的至少一個(gè)表層的密度足夠高，以致產(chǎn)生高于7000s/100ml的葛利-希爾值，如從整張紙測(cè)量的。31紙的制造、涂布、表面施膠、壓光和/或印刷等可以以本領(lǐng)域本身己知的方式進(jìn)行。32在涂布紙中，可以應(yīng)用任何涂布方法，例如膜轉(zhuǎn)移涂布、用噴嘴涂布器刮刀涂布、用輥涂布器刮刀涂布、用SDTA(短暫停留時(shí)間涂布(shortdwelltimeapplication))的刮刀涂布、噴涂或幕式涂布或其任何組合、或類似的方法。33與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的紙和方法提供相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。34由于根據(jù)本發(fā)明的紙，高質(zhì)量的印刷品和印刷紙中波紋的減少得以提供。最小化濕氣梯度降低了干燥中所需能量的量，原因在于干燥更偏向于印刷紙的表面。此外，過(guò)多地蒸發(fā)紙中的水將使紙的印刷質(zhì)量變差。35本發(fā)明提供制造可用作印刷紙的高質(zhì)量紙的簡(jiǎn)便且成本有效的方法。此外，本發(fā)明提供了工業(yè)上可應(yīng)用的、容易的、簡(jiǎn)便的和用得起的制造紙的方法。發(fā)明詳述36在下述部分中，將借助于詳細(xì)的示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。實(shí)施例37在本實(shí)施例中，形成了根據(jù)本發(fā)明的雙層涂布的MWC-型紙，所述紙可用作印刷紙和具有大約80gsm的克重。原紙是含有木材的。通過(guò)膜轉(zhuǎn)移涂布對(duì)紙進(jìn)行預(yù)涂布和通過(guò)用噴嘴涂布器的刮刀涂布對(duì)紙進(jìn)行表面涂布。預(yù)涂層重量為8g/mV面。表面涂層重量為8g/m2/面。在涂布后，將紙進(jìn)行超級(jí)壓光并且選擇壓光條件以獲得70%的光澤水平。38用于根據(jù)本發(fā)明的印刷紙的預(yù)涂料混合物為這樣的混合物，其包含100份片狀高嶺土顏料、10份SB膠乳作為粘結(jié)劑和4份淀粉、以及1.8份添加劑，例如流變改性劑和染料。顏料的粒徑分布示于表l中，如通過(guò)Sedigraph5100裝置所測(cè)量的。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>38用于根據(jù)本發(fā)明的印刷紙的表面涂布層為高嶺土和碳酸鹽的典型混合物。40根據(jù)本發(fā)明的印刷紙的密度測(cè)定為11600s/100ml。實(shí)施例41在本實(shí)施例中，形成了根據(jù)本發(fā)明的雙層涂布的MWC-型紙，所述紙可用作印刷紙并且具有大約80gsm的克重。原紙是含有木材的。通過(guò)膜轉(zhuǎn)移涂布對(duì)紙進(jìn)行預(yù)涂布并且通過(guò)用噴嘴涂布器刮刀涂布對(duì)紙進(jìn)行表面涂布。預(yù)涂層重量為7g/m"面。表面涂層重量為8g/m2/面。在涂布后，將紙進(jìn)行超級(jí)壓光以及選擇壓光條件以獲得70%的光澤水平。42用于根據(jù)本發(fā)明的印刷紙的預(yù)涂料混合物為這樣的混合物，其包含100份片狀高嶺土顏料、16份SB膠乳作為粘結(jié)劑和3.3份添加劑，例如流變改性劑和染料。顏料的粒徑分布示于表2中，如通過(guò)Sedigraph5100裝置所測(cè)量的。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>43使用的參比紙為商業(yè)雙層涂布的基于木材的MWC紙，其具有80gsm的克重并且被超級(jí)壓光成70%的光澤水平?；谔妓徕}的典型涂料混合物被用于預(yù)涂布參比紙。44用于根據(jù)本發(fā)明的印刷紙和參比紙的表面涂布層為高嶺土和碳酸鹽的典型混合物。45對(duì)所述紙定義下列密度值由于預(yù)涂層，根據(jù)本發(fā)明的印刷紙為28250s/100ml，以及參比紙為2800s/100ml，如通過(guò)葛利-希爾方法所測(cè)定的。46使用AlbertFrakenthalA101S印刷機(jī)，通過(guò)HSWO印刷，印刷所述紙。商業(yè)的HSWO印刷油墨被用于印刷。在干燥后，巻紙(web)的退出溫度為130°C。47在印刷后，當(dāng)將根據(jù)本發(fā)明的印刷紙與參比紙進(jìn)行比較時(shí)，在視覺(jué)檢測(cè)期間，觀測(cè)到根據(jù)本發(fā)明的印刷紙?jiān)诓y方面有相當(dāng)大的改進(jìn)。在印刷和干燥后，例如可以采用AFT方法，通過(guò)測(cè)定AFT值來(lái)48紙的制造、涂布、壓光和印刷按照本身已知的方式進(jìn)行并且在本上下文中不再更詳細(xì)地描述。49在所有測(cè)試中，基于紙的波紋以及印刷的平整度和清晰度，證明根據(jù)本發(fā)明的紙是優(yōu)良的印刷紙。50在測(cè)試中，觀察到在HSWO印刷中波紋是低的，原因在于紙的致密表面結(jié)構(gòu)和在印刷和非印刷表面之間的低的濕氣梯度。51總之，可以得出結(jié)論，根據(jù)本發(fā)明的方法容易地提供了質(zhì)量?jī)?yōu)良的印刷紙。52根據(jù)本發(fā)明的紙和方法可應(yīng)用于不同的實(shí)施方式，用于制造最多不同種類的印刷紙產(chǎn)品。53本發(fā)明不僅僅限于上面提到的實(shí)施例；相反，在權(quán)利要求定義的發(fā)明思想范圍內(nèi)，許多變化是可能的。權(quán)利要求1.一種由纖維基的源材料形成并且可用作印刷紙的紙，其特征在于，通過(guò)將足夠的密度以這樣的方式布置在表面上，對(duì)紙的表面進(jìn)行表面處理，所述方式為紙的至少一個(gè)表層的密度足夠高，以產(chǎn)生高于7000s/100ml的葛利-希爾值，如從整張紙測(cè)量的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙，其特征在于所述紙通過(guò)涂布和/或表面施膠進(jìn)行表面處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紙，其特征在于所述紙通過(guò)多層處理進(jìn)行表面處理，其中一個(gè)以上表層在所述紙的表面上形成。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的紙，其特征在于所述紙通過(guò)預(yù)涂布進(jìn)行表面處理，以便在一個(gè)表層上提供足夠的密度。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的紙，其特征在于在所述紙的表面上的致密表層的涂層重量為l-14g/mV面。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的紙，其特征在于包含顏料和粘結(jié)劑的混合物被布置在所述紙的表面上，以便形成至少一個(gè)表層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紙，其特征在于所述顏料選自高嶺土、滑石、碳酸鹽、石膏和它們的混合物。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的紙，其特征在于至少部分地使用片狀顏料作為顏料。9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的紙，其特征在于所述粘結(jié)劑選自淀粉、蛋白質(zhì)、膠乳、羧甲基纖維素、聚乙烯醇以及它們的混合物。10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的紙，其特征在于所述混合物包含按干重重量計(jì)75-95%的量的顏料。11.根據(jù)權(quán)利要求6至IO中任一項(xiàng)所述的紙，其特征在于所述混合物包含按干重重量計(jì)5-25%的量的粘結(jié)劑。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的紙，其特征在于所述紙的至少一個(gè)表層的所述密度足夠高，以致產(chǎn)生高于10000s/100ml的葛利-希爾值，如從整張紙測(cè)量的。13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的紙，其特征在于所述紙的至少一個(gè)表層的所述密度足夠高，以致產(chǎn)生高于12000s/100ml的葛利-希爾值，如從整張紙測(cè)量的。14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的紙，其特征在于所述紙被壓光。15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的紙，其特征在于所述紙可作為印刷紙用于HSWO印刷。16.制造紙的方法，其中可用作印刷紙的紙由纖維基的源材料形成，其特征在于對(duì)所述紙的表面進(jìn)行表面處理，以便將足夠的密度以這樣的方式布置在所述表面上，所述方式為所述紙的至少一個(gè)表層的密度足夠高，以產(chǎn)生高于7000s/100ml的葛利-希爾值，如從整張紙測(cè)量的。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述紙的表面通過(guò)涂布和/或表面施膠進(jìn)行表面處理。18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于包含顏料和粘結(jié)劑的混合物被布置在所述紙的表面上，以便形成至少一個(gè)表層。19.根據(jù)權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過(guò)多層處理對(duì)所述紙進(jìn)行表面處理，其中一個(gè)以上表層在所述紙的表面上形成。20.根據(jù)權(quán)利要求16至19中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過(guò)預(yù)涂布對(duì)所述紙進(jìn)行表面處理，以便在一個(gè)表層上提供足夠的密度。21.根據(jù)權(quán)利要求16至20中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述紙被壓光。全文摘要本發(fā)明涉及由纖維基的源材料形成并且可用作印刷紙的紙。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將足夠的密度以下述方式布置在表面上對(duì)紙的表面進(jìn)行表面處理，所述方式為紙的至少一個(gè)表層的密度是足夠的高，以產(chǎn)生高于7000s/100ml的葛利-希爾值，如從整張紙所測(cè)量。此外，本發(fā)明涉及制造紙的方法。文檔編號(hào)B41M5/50GK101680190SQ200880013721公開(kāi)日2010年3月24日申請(qǐng)日期2008年4月25日優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日發(fā)明者J·瓦爾韋瑪,K·哈寶佳,M·奧克薩寧,T·萊佩寧,T·辛科申請(qǐng)人:芬歐匯川公司