印刷纸，其包括纤维素或木质纤维素网幅，其中包括填料和浆内施胶剂，及其生产方法。本发明专利技术的纸包括施加在网幅表面的阳离子固着剂，它表现为１．０秒和２．０秒黑墨吸收分别为彩色墨吸收的４０％±１０％和７０％±１５％，和按Ｅｍｔｅｃ标准吸收分析，在０．３～０．５秒达到最大吸收。本发明专利技术为高速喷墨印刷技术提供多用途印刷纸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及印刷纸及这种纸的生产方法。特别地，本专利技术涉及根据权利要求1前序部分的高速喷墨印刷纸。这种纸通常包括纤维素或木质纤维素基体(matrix)，其中含有填料和浆内施胶剂(internal sizing agent)。本专利技术还涉及根据权利要求11前序部分的方法，其中在造纸机或者造纸板机上由含纤维素或者木质纤维素纤维、浆内施胶剂和填料的供料(furnish)形成纤维素或者木质纤维素网幅。新喷墨印刷机非常快。印刷速度为高达150m/min，并且印刷头以直至50ml/m2的速度供给固含量为约2％的水基墨。标准的液滴尺寸为10pl＝10×10-12dm3，这意味着印刷头将在每平方米印刷表面施加500M点，即500点/mm2纸张。在上述条件下工作的印刷机的具体例子为高速四色喷墨印刷机Kodak VersaMark。实际上，已经开发出来用于典型地例如由Hewlett-Packard和Epson供应的桌面喷墨印刷机生产的被称为“多功能纸”的传统纸等级不可能在高速喷墨印刷机上使用。由于Kodak VersaMark印刷机的印刷技术以及这里所使用的墨与普通桌面喷墨印刷机使用的墨不同，所以必须改进高速喷墨印刷机用纸的属性以产生良好的印刷效果。特别地，这种纸必须能够吸收和保持墨并防止其从原始墨点铺展开。然而，仅减少墨污点是不够的，因为在某些应用中(例如条形码的印刷)，墨的固定性(fixation)太高对印刷结果来说可能是不利的。因此，需要有新等级的多功能印刷纸，其能满足高速喷墨印刷机的需要。 如该
所知的，喷墨印刷纸可以未涂覆或用颜料涂覆。通常颜料涂层包括细碎的SiO2颜料，也可以用沉淀碳酸钙(PCC)，并且在一定程度上甚至使用二氧化钛(TiO2)。通过适当地选择和改进涂层涂料及其胶粘剂，可以在一定程度上提高印刷结果。因此，为了取得非常好的印刷品质，涂覆的印刷纸的颜料颗粒必须尽可能小。然而，细颗粒涂层非常昂贵，而且存在其它问题。因此，例如PCC特别疏水，仅适用于油基墨。对于水基墨而言，用SiO2比较好，但它要求使用特殊的聚合物胶粘剂。专利文献中公开了基于改进颜料涂层的吸墨纸。例如，美国专利No.6,582,802描述的一种纸，用经硼酸硬化的粘合剂聚乙烯醇将所述无机细小颗粒粘结在一起。美国专利No.6,632,487公开了在干燥状态下生产的涂料，其中通过熔融有机树脂将元机颗粒粘结到一起和还将无机颗粒粘合到基材上。美国专利No.6,682,788中，用经酸和该酸的盐硬化的聚乙烯醇(PVA)来处理有机树脂颗粒。美国专利No.6,685,999公开了一种涂覆有两个不同的层的吸水纸(receiving sheet)，其中下面层为水合氧化铝多孔层，上面层包括二氧化硅颗粒团聚物。二氧化硅颗粒尺寸在1～10nm范围内，并且间隙主要位于团聚物的外面。所述层是干的，所以超过了胶粘剂聚合物的玻璃化转变温度。美国专利No.6,699,536说明了一种喷墨记录纸，其中，用聚乙烯醇粘结无机颗粒，并且使用了至少两种含有季铵盐的阳离子聚合物和含有锆原子或铝原子的化合物，而非含有氧化锆或氧化铝。对于用普通数码相机拍摄的图像印刷的彩色照片而言，最好使用上述具有例如含SiO2涂层的涂覆纸或涂覆聚合物片材。这里印刷A4大小的图像需要1～4分钟。然而，如果用这种速度多次印刷，则吸墨速度必须非常快，并且墨的铺展应当最小化。复合细颗粒形成的层吸墨不够快，并且点(dot)品质对于该目的而言也不够好。而且，生产上述专利建议类型的印刷原纸非常昂贵。因此，本专利技术的目的在于消除上述现有技术的至少一些问题，并提供新颖的多用途喷墨。公开的国际专利申请WO 2004/096566公开了一种借助喷墨印刷法来改进纸张适印性的方法。在已知的方法中，用含有电荷密度等于或高于3mVal/g的阳离子聚合物的水溶液(它是水溶液中唯一的处理剂)处理纸张。阳离子聚合物以0.05～5.0g/m2的量施加到纸上。我们发现WO 2004/096566所给的如此宽的范围根本不足以用来建立一种生产喷墨印刷用高品质印刷纸的工作窗。并且，该公开文件对彩色墨吸收与黑色墨吸收之间的关系对印刷效果的重要性只字未提。本专利技术是基于这样一种发现，为了满足高速喷墨印刷的特殊和苛刻要求，纸张必须同时表现出以下特性●中等的墨吸收，其足够高以防止产生墨污，和赋予良好的四色印刷品质，对于条码性质而言却不是过高；和●良好的耐水牢度和能够将墨结合在纤维表面从而防止墨从印刷在纸上的点铺展开。根据本专利技术，可以用基本常规等级的纸经济地实现上述基本目标，其中不透明度用廉价(矿物)填料来实现。这种纸可以通过表面处理和浆内施胶来满足高速喷墨印刷的要求，而不是用特殊的涂料涂层来获得所需的吸墨和固定特性。更具体地，可以通过使用用于提高墨固定程度的阳离子固着剂来对常规平版印刷等级的纸的纸面进行改性，使其可以用含有阴离子染料的水基墨印刷。阳离子固着剂可以是最初用于造纸的垃圾固定剂。阳离子聚胺可以作为合适的固着剂类型的例子。通常，在具有矿物填料的常规纤维素或木质纤维素纸经常需要一定的浆内施胶。我们发现，在本文中优势在于仅使用中等或少量程度的浆内施胶来获得足够高的墨吸收。最后，如果需要，可以通过压光来调节纸张表面的平滑度，或者用其它技术来平整纸表面来影响墨吸收。结果，通过阳离子固着剂进行表面处理，通过选择有限度地浆内施胶和调整表面平滑度，可以可再现地达到这样的操作窗，其可以同时达到优异的四色印刷品质和良好的条形码印刷品质。选择合适的阳离子固着剂浓度和浆内施胶后，纸张表现出的这些特性得以强化a.1.0秒和2.0秒黑色墨吸收分别为彩色墨吸收的40％±10％和70％±15％，和b.按Emtec标准吸收分析测定，0.3～0.5秒范围内达到最大吸收。更特殊地，本专利技术的纸的主要特点在权利要求1特征部分列出。本专利技术的方法的特点在权利要求12特征部分列出。本专利技术的用途的特点在权利要求20中列出。本专利技术获得了相当大的优势。因此，如上所述，本专利技术的纸适用于高速喷墨印刷技术的良好多目的印刷。我们的新纸中，不需要昂贵的无机细颗粒。胶内施浆与表面阳离子固定之间的平衡是生产廉价优质喷墨印刷记录纸的关键因素。如下文所示，已经开发出在高速喷墨印刷中操作的基于阴离子水的墨的三维窗。所述彩图品质和黑白图像品质同时优良的工作窗虽然窄，但是其在生产范围内可重现。接下来，将借助详细说明来更加详细地检验本专利技术和用工作实施例来阐述本专利技术。在说明书中参考了如下附图附图说明图1是示出彩图品质和黑色文本品质是如何受墨吸收的影响的原理图；图2是包括6种纸样品的测试数据的表格；图3显示了缩写为实施例1，实施例2，实施例3，实施例4，实施例5和实施例6的纸样品吸收(黑色Kodak VersaMark墨)的比较—吸收用Bristow wheel法分析；图4显示了实施例1，实施例2，实施例3，实施例4，实施例5和实施例6纸样品吸收(Magenta Kodak VersaMark墨)的比较—该吸收用Bristow wheel法分析；图5显示了实施例1，实施例2，实施例3，实施例4，实施例5和实施例6样品的接触角的比较(角度为时间的函数)；图6以曲线形式说明了用Emtec分析法得到的初始吸收曲线(本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于高速喷墨印刷的纸，包括 －纤维素或木质纤维素网幅，其含有填料和浆内施胶剂， 其特征在于， －其含有施加在网幅表面的阳离子固着剂，和 －其表现出 ａ．１．０秒和２．０秒黑墨吸收分别为彩墨吸收的４０％±１０％和７０％±１５％，和 ｂ．按Ｅｍｔｅｃ标准吸收分析，在０．３～０．５秒达到最大吸收。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：H森德瓦尔，N波勒，A卡林，C诺丁，
申请(专利权)人：M真实公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]
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