低定量印刷涂布纸

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《涂布加工纸技术手册》第294页（6345字）

1．低定量印刷涂布纸分类

低定量印刷涂布纸按美国的分类，定量范围为45～50g／m²，双面涂布时每面涂布量为4～8g／m²。欧洲低定量纸印刷涂布的特性与美国相似。表6-13表明了美国和欧洲低定量印刷涂布纸的几种特性。

表6-13 美国和欧洲低定量印刷涂布纸的特性

日本的低定量印刷涂布纸，从原纸结构分成两大类，一种不含磨木浆的高级低定量涂布纸A3，定量为72．3～78．9g／m²，涂布量10g／m²以下；另一种为含40%左右的磨木浆的中级定量印刷涂布纸B3，定量少于60g／m²，涂布量10g／m²。

2．原纸及主要原材料

1)原纸的浆料配比和质量

原纸的浆料配比大多为50%～60%磨木浆，或热磨机械木浆及50%～40%的漂白硫酸盐木浆，白度68%左右，通常使用机木浆主要是增加纸张的不透明度、表面平滑度和改善松密度指标，以保证纸张与印刷辊紧密接触。使用化学浆主要是增加纸张的撕裂度，以适应印刷的运转性。原纸质量好坏的关键是机械木浆质量的好坏程度，而机械木浆的质量在于精磨，造纸机的网部不允许有针眼存在。

除了上述的质量要求以外，还必须注意原纸纵向和横向有足够的耐破度和撕裂度，以保证在印刷机中的适应性，同时原纸必须有良好的伸长率、平滑度、均匀性，及应严格控制纸张定量的波动，尤其是横向的定量波动。为了获得足够的拉毛强度和粘接强度必须在原纸上进行表面施胶、典型的低定量涂布原纸代表性质量见表6-14。

表6-14 低定量涂布原纸的代表性质量指标

最近，芬兰报道了使用压力磨石磨木浆代替磨石磨木浆能提高原纸的质量，它的优点有：可增加纸浆强度，如撕裂度较磨石磨木浆增加15%，裂断长较磨石磨木浆增加10%。

2)颜料

用于低定量涂布纸中的颜料主要是高岭土和碳酸钙。高岭土主要用于涂布低定量轮转凹版纸。在美国，高岭土用于低定量轮转胶版纸，而目前在欧洲碳酸钙与高岭土混合使用。新的概念是：使用95%～100%碳酸钙于高质量轮转凹版、轮转胶版纸。

实践表明，涂布纸的白度、不透明度、光泽度、油墨吸收性均随细磨碳酸钙粒径减少而增加，但印刷粘着性则随粒径减少而略有降低。

细磨碳酸钙与高岭土混合颜料与涂布纸质量关系，如表6-15所示。

表6-15 细磨碳酸钙与高岭土混合颜料对涂布纸张的性能比较表

3)胶粘剂

国外在60年代中大量采用羧基丁苯胶乳于低定量涂布纸的生产，羧基丁苯胶乳也是印刷涂布纸的主要胶粘剂。

欧洲、美国胶版纸及轮转凹版涂布纸所使用的胶粘剂见表6-16。

表6-16 低定量涂布纸使用的胶粘剂 单位：份胶粘剂／100份颜料

3．典型配方

美国大祥美华公司推出的典型低定量胶印纸和轮转凹版纸的涂料配方。

1)胶版纸的涂料配方

白土 70份

2号白土 30份

乙基玉米淀粉 7份

丁苯胶乳 7份

耐水剂 1份

润滑剂 0．5份

涂料浓度58% 涂布量15g／m²(双面)

涂布后纸张的质量与胶版纸(原纸)的质量比较，见表6-17。

表6-17 胶版纸和低定量涂布胶版纸的质量比较

*浆料配比：磨木浆60%，硫酸盐木浆40%。

2)轮转凹版低定量纸涂料配方

涂料配方1

高岭土 100份

乙基玉米淀粉 3份

丁苯胶乳 4份

涂料浓度 55%

涂布量 15g／m²(双面)

涂料配方2(欧洲轮转凹版印刷纸)

高岭土 100份

丙烯酸胶乳 5份

氢氧化钠调节pH至 8．5

涂料浓度 60%

涂布量 4．7g／m²(单面)

涂料配方3(美国轮转凹版印刷纸)

高岭土 50份

2号高岭土 50份

大豆蛋白 6份

丁苯胶乳 2份

涂料浓度 42%～56%

涂布量 6g／m²(单面)

涂料配方4(掺用碳酸钙)

^＃2高岭土 80份

研磨碳酸钙 20份

分散剂(阴离子聚羧酸) 0．3份

丁苯胶乳 12份

淀粉 10份

润滑剂 1．5份

液体消泡剂(有机硅类) 0．1份

涂料浓度 50%

涂布量 6～8g／m²(单面)

涂布后纸张的质量与凹版纸(原纸)的质量比较，见表6-18。

表6-18 凹版原纸和低定量涂布凹版纸的质量比较

注：原纸浆料配比：磨木浆50%，硫酸盐纸浆50%。

3)高浓涂料配方

在涂布印刷纸的生产过程中减少涂层含水量，降低干燥涂层的能耗，提高涂布机车速是有重要意义的，高浓度涂料(62%～70%)就是应上述要求发展起来的。下面介绍高浓度涂料的配方。

^＃1白土 40份

^＃2白土 30份

沉淀碳酸钙 15份

研磨碳酸钙 15份

丁苯胶乳 15份

淀粉 3份

分散剂 0．4份

液体消泡剂 0．1份

润滑剂 1．0份

羧基甲基纤维素(保水剂) 0．2份

涂料浓度 65%

高浓度涂料配方的特点是碳酸钙用量增高。胶粘剂以胶乳为主，淀粉用量较少。

4．用于低定量涂布纸的各种涂布机

目前，世界各国用于LWC纸的涂布机有刮刀式和辊式涂布机两大类。但是以刮刀涂布机为多，如：新型短驻留涂布机、瑞典(BTG)公司比乐尔刮刀涂布机、门辊式涂布机、喷泉刮刀涂布机等，详细参数、技术条件及设备图参见第四章。

5．国内山东济南东厂低定量涂布纸产品简介

山东济南东厂生产高级低定量涂布纸，定量75g／m²，供人民画报用。该厂的生产工艺概要如下：

原纸配比：针、阔木浆各50%，打浆用100型圆锥打浆机5台，打浆度40～50°SR，湿重2～3g。不加滑石粉，加松香明矾。纸机幅宽1800mm，铜网用三丝(65×3)，网上有水印辊(40～50目)。在烘缸中部有水平式表面施胶，施胶剂用聚乙烯醇与氧化淀粉各一半，固含量为2．5%。原纸定量为55g／m2。

涂料配方：

高岭土(苏州特级) 90份

碳酸钙 10份

钛白粉 少量

丁苯胶乳 14%

酶转化淀粉 5%～6%

分散剂SN5040 0．25%

消泡剂(PF-122NS) 0．1%

耐水剂 1%

润滑剂(硬脂酸钙) 1%

固含量 56%～57%

粘度 800～3000mPa·s

注：配方中百分含量(%)指对100份颜料而言。

涂布机为日本石川岛播磨公司产品。涂一面，涂好后再涂另一面，成品率75%。涂布后定量75g／m²。涂布机车速400m／min。

涂布前原纸标准(QB827—82)为：定量60g／m²，裂断长＞2500m，施胶度＞0．5mm，平滑度(正反面)＞17s，白度＞78%，耐折度＞6次，撕裂度＞45g。

涂布后的印刷涂布纸标准(QB320—82)为：定量80g／m²，平滑度＞50s，吸收性(二甲苯表面吸收速度)＞60s，白度87%。

该厂使用的涂布设备为日本石川岛播磨公司的IHI单面软刃刮刀涂布机，机身长24．6m，纸幅宽度800～1650mm，干燥方式SCAF气垫式，3D烘缸有纸页平整度调整装置(见图6-8)。

图6-8 IHI单面软刃刮刀涂布机

纸卷宽度800～1650mm

原纸定量50～120g／m²

辊面宽180mm

工作速度200～600m／min

引纸速度21m／min

辊子平衡600m／min^＃

涂布量5～20g／m²

涂料固含量55%～62%

涂料粘度10000～50000mPa·s

干燥能力400m／min、涂12g／m²

固含量55%

^＃1SCAF设定风速30m／s

^＃2、^＃3SCAF设定风速40m／s

3D设定风速为70m／s

热风温度为150～160℃

本机为地轴总传动分区调速

【参考文献】：

(1) 纸パ技协誌5(12)15(1962)

(2) 纸パ技协誌11(4)34(1983)

(3) 化学と工业33．(2)123(1980)

(4) 原崎勇次コッテング方式P．7～9(慎书店昭和54年)

(5) 山户升画像电子学会志，Vol．4．no．4(1975)

(6) 桥本诚一日经1982(305)125′147

(7) 纸パ技协誌(98)，35(11)，1～6

(8) 纸パ技协誌1991年临时增刊

(9) USP3，387，993；3，442，654；3，634，253