用于生产涂布一遍的LWCR印刷纸的方法和原纸技术

用于生产涂布一遍的ＬＷＣ印刷纸的方法、纸机和原纸。所述纸机包括流浆箱（１００）；夹网成形器（２００）；包括至少一个延展压区的压榨部（３００）；至少采用烘缸（Ｒ１－Ｒ７）对纸幅（Ｗ）进行干燥的预干燥部（４００）；对纸幅（Ｗ）进行预压光的预压光机（５００）；由涂布站（６００）和后干燥部（７００）形成的至少一部分－其中，纸幅（Ｗ）的两面都用薄膜涂布法或非接触涂布法对进行涂布，且至少采用无接触干燥（７１０）对纸幅（Ｗ）进行干燥；对纸幅（Ｗ）进行压光的端部压光机（８００）；以及卷取纸幅（Ｗ）的卷取部（９００）。预压光机（５００）是带有至少一道压区（ＮＥ１、ＮＥ２）的预压光机，其中，纸幅（９０）的两面都与压光支承面接触，压光支承面的表面温度至少为２００℃，最好至少为２５０℃，预压光机的压区总长度在１５－６００ｍｍ之间，最好在３０－６００ｍｍ之间，每个压区的线性载荷在５０－５００ｋＮ／ｍ之间，最好在１００－４００ｋＮ／ｍ之间，纸幅（Ｗ）在预压光机（５００）的第一压区前的湿度在５－２０％之间，最好在６－１５％之间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种如权利要求1的前序部分所述的制造涂布一遍的LWC印刷纸的方法。本专利技术还涉及一种如权利要求22的前序部分所述的制造涂布一遍的LWC印刷纸的纸机。此外，本专利技术还涉及一种如权利要求43的前序部分所述的原纸。
技术介绍
芬兰专利申请FI991096公开了尤其用于生产高级纸张的一种方法和一条纸机生产线。高级纸张是指未涂布的或涂布的高级纸张。未涂布的高级纸张的定量通常在40-230g/m2的范围内，而涂布的高级纸张的定量在60-250g/m2的范围内。高级纸张中机械浆的比例一般低于10％，填料在浆料中的添加量约为15-30％。回收的纤维也可以用到纸浆中。纸机生产线包括其中的浆料体积最小的短循环、流浆箱、夹网成形器、包括至少一个延展压区在内的压榨部、至少一部分是以冲击干燥为基础的干燥部、预压光机、双面预涂布机和干燥部，之后是在线涂布站和位于在线涂布站之后的主要以非接触干燥为基础的后干燥部、每个压区中的线性载荷可单独调节的在线压光机和卷曲机。预压光机可以是硬压区压光机、软压光机或延展压区压光机。预压光机中的线性载荷相对较低，例如低于80kN/m。预涂布可以由市售的SymSizer或OptiSizer牌的薄膜转移涂布设备完成。预涂布的功能是以一种合适的方式使原纸表面结构中的孔变小，从而使实际的表面涂层保持在表面上而不吸收到纸结构中。在涂布时，可以使用合适的涂布站，例如刮刀涂布机、喷射式涂布设备，最好是市售的OptiCoat Jet牌的涂布设备。这里所讨论的纸机是涂布分两次完成的纸机。芬兰专利FI104100公开了一种集成的纸机。沿纸幅的运行方向算起，该纸机包括多层流浆箱、至少有一道预压榨的夹网成形器、有至少一道延展压区压榨的压榨部、纸幅由大容量干燥单元干燥的预干燥部、包括至少一个采用单网牵引的干燥组的干燥部、以及纸幅的表面处理设备。所述纸机至少到干燥部的端部都采用封闭引纸。表面处理设备可以由预压光机形成，它位于烘缸和辊之间。芬兰专利申请FI981331公开了制造纸张的一种方法和一种纸机。该方法和该纸机最适于制造彩色印刷所用的蜡光多孔纸。该纸机包括流浆箱、网部、压榨部、干燥部、涂布段、后干燥部、压光机和卷曲机。流浆箱和网部在设计上能使纸张沿Z向分层，压光机是保持或至少是基本上保持在压光之前就存在的纸幅的多孔性的压光设备。在本专利申请中，涂布一遍的LWC印刷纸(轻量涂布纸)是指定量在35-70g/m2范围内且涂层定量在2-12g/m2/面范围内的印刷纸。原纸每面涂布一遍。在现有技术用于生产这种印刷纸的装置中，在干燥部之后涂布之前，原纸要进行轻预压光。在现有技术中，预压光由热辊温度在60-100℃之间且线性载荷在10-80kN/m之间的单压区压光机进行。为了不使松厚度在预压光时下降太多，现有技术中的装置在进行预压光时采用较低的线性载荷。这种现有技术中的预压光提供了PPS-s10光滑度在4-5.7μm之间、Cobb-Unger吸油性能在13-26g/m2之间且松厚度在1.7-1.9cm3/g的原纸。利用这种现有技术中的原纸还可以生产LWCO印刷纸(轻量涂布胶版纸)—即用薄膜涂布法或非接触涂布法得到的轻涂胶版印刷纸。另一方面，利用这种现有技术中的原纸不能生产LWCR印刷纸(轻量涂布轮转凹版印刷纸)—即用薄膜涂布法或非接触涂布法得到的轻涂轮转凹版印刷纸。这是由于薄膜涂布法以及非接触涂布法在一次涂布中不能覆盖原纸不均匀的表面结构，在涂布纸的表面结构中仍能看到原纸不均匀的表面结构。因此，用现有技术中的原纸生产的LWCR印刷纸必须用刮刀涂布法生产，这样在涂布时就能覆盖原纸不均匀的表面结构，且成品涂布纸能达到LWCR印刷纸所需的表面性质。反过来，刮刀涂布法原纸至少要含40-50％的化学浆，且原纸中几乎不能有任何回收纤维。上述的化学浆量保证原纸在刮刀涂布中有所需的强度。刮刀涂布法将在线涂布的纸机的速度限制到约1800m/min。经粗略估计，薄膜涂布法的效率比刮刀涂布法约高5％，并且薄膜涂布法对在线涂布的纸机的速度没有限制，因此在生产LWCR印刷纸时，也希望用薄膜涂布法或非接触涂布法代替刮刀涂布法。为了能用薄膜涂布法或非接触涂布法生产LWCR印刷纸，原纸的PPS-s10粗糙度应低于3.5μm，且其Cobb-Unger吸油值应低于15g/m2。反过来，粗糙度和吸油值的降低需要更高的预压光效率，结果，原纸的紧度增加，松厚度下降。由于一直认为原纸松厚度的下降也会导致涂布成品的松厚度等量下降，因此在本领域普通技术人员看来，用薄膜涂布法或非接触涂布法生产LWCR印刷纸一直是不可能的。然而在本专利技术中令人惊奇地发现强预压光中的松厚度下降不一定会导致产品松厚度相应下降。采用本专利技术所述的方法就能生产涂布一遍的LWC印刷纸，且其松厚度至少与采用现有技术生产的LWC印刷纸的松厚度相当。
技术实现思路
如本专利技术所述的方法的主要特征如权利要求1的特征部分所述。接下来，如本专利技术所述的纸机的主要特征如权利要求22的特征部分所述。接下来，如本专利技术所述的原纸的主要特征如权利要求43的特征部分所述。如本专利技术所述的装置采用薄膜涂布法或非接触涂布法和强预压光。如本专利技术所述的强预压光提供了一种原纸，用这种原纸能够用薄膜涂布法或非接触涂布法生产LWCR印刷纸。如本专利技术所述的强预压光以已知的梯度压光原则为基础，其中纸幅表面的紧度增加，而其中间部分仍较为松散。当湿度适宜的纸幅放在预压光压区中与热支承表面接触进行压榨时，纸幅的表面温度可上升到高于纤维的玻璃转化温度，纤维的玻璃转化温度取决于纤维的湿度。本专利技术会使纸幅表面处于其中的纤维发生永久塑性变形的状态。这样在预压光之后的处理阶段，纸幅表面的湿度增加，且纸幅表面的纤维不会回到最初的圆形和最初的位置。而纤维的松弛，即回到其原始形状，会引起纸幅表面不受欢迎的再粗糙化。通过预压光热辊的热效应，紧贴热辊的纸幅表面变得紧密。预压光也提高了纸幅表面的光滑度，并使疏松的纤维或其它浆料成分贴在纸幅表面。预压光也可以纠正与纸幅的光滑度和吸油性能有关的两面差。在具有双压区的预压光机中，通过调节纸幅的湿度和/或热辊的温度即可实现这一点。在每一个预压光压区中，紧贴热辊的纸幅表面上的压光效应最强。在第一预压光压区中，纸幅的一个表面会贴在热辊上；在第二预压光压区中，纸幅的另一面会贴在热辊上。由于纸幅在第一预压光压区中干燥，因此在热辊温度相同时，第二预压光压区的压光效应小于第一预压光压区的压光效应。润湿两个压区之间的纸幅可以提高第二预压光压区的压光效应。在第二预压光压区中采用比第一预压光压区中更高的温度也可以提高第二预压光压区的压光效应。当然，每个预压光压区所用的线性载荷的大小对所述压区的压光效率也有影响。虽然在如本专利技术所述的强预压光中，原纸的松厚度略有下降，但令人惊奇的是，成品的松厚度至少保持与用现有技术中的刮刀涂布法生产的LWCR印刷纸的松厚度相同的水平。对这一现象的一个解释是，因为有强预压光，所以端部压光可以较轻。这样，与现有技术中的装置相比，端部压光时松厚度下降的较少。对这一现象的另一个解释是有可能是在造纸所用的纸浆中发现的。如本专利技术所述的装置所用的薄膜涂布法或非接触涂布法有可能将化学浆的比例降低到30％以下。薄膜涂布法和非接触涂布法所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产涂布一遍的ＬＷＣ印刷纸的方法，包括如下连续步骤：把浆料由流浆箱（１００）输送到夹网成形器（２００），在夹网成形器（２００）中，沿两个方向从纸幅（Ｗ）中脱水，把纸幅（Ｗ）传递到至少包括一个延展压区的压榨部（３００）中， 在压榨部（３００）中，通过压榨从纸幅（Ｗ）中脱水，把纸幅（Ｗ）传递到预干燥部（４００），在预干燥部（４００）中，至少采用烘缸（Ｒ１－Ｒ７）对纸幅（Ｗ）进行干燥，把纸幅（Ｗ）传递到预压光机（５００），在预压光机（５００）中，对 纸幅（Ｗ）进行预压光，把纸幅（Ｗ）传递到包括至少一个涂布站（６００）和一个后干燥部（７００）的部分，在这一部分，使用薄膜涂布法或非接触涂布法对纸幅（Ｗ）的两面都进行涂布，至少采用无接触干燥（７１０）对纸幅（Ｗ）进行干燥，把纸 幅（Ｗ）传递到端部压光机（８００），在端部压光机（８００）中对纸幅进行压光，然后把纸幅（Ｗ）传递到卷取部（９００），在卷取部（９００）中把纸幅（Ｗ）卷成纸卷（９１０），其特征在于：在预压光机（５００）中，使纸幅（Ｗ） 通过至少一道压区（ＮＥ１、ＮＥ２），从而使纸幅（９０）的两面都与压光支承面接触，压光支承面的表面温度至少为２００℃，最好至少为２５０℃，其中，预压光机（５００）的压区总长度在１５－６００ｍｍ之间，每个压区的线性载荷在５０－５００ｋＮ／ｍ之间，最好在１００－４００ｋＮ／ｍ之间，在预压光机（５００）的第一压区（ＮＥ１）之前，把纸幅（Ｗ）的湿度调节到５－２０％之间，最好在６－１５％之间。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉努科尔霍宁，约翰格伦，亚历山大托多罗维奇，海基利马泰宁，
申请(专利权)人：麦特索纸业公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]