纤维素纸页材料制造技术

用包含颜料和粘合剂的水性悬浮液的涂料组合物涂复纤维素材料纸页的方法，其中纤维素材料的纸页含有一个或多个肉眼可见的疵点，疵点包含一个或多个憎水性污物，其特征在于将含有亲水部分和憎水部分的润湿剂施加到纸页的至少一个表面上，以使疵点能与含水组合物接触，和用涂料组合物涂复所述表面，以形成均匀的和基本上没有未涂复疵点的涂层。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纤维素纸页材料，例如纸张或纸板，纸页材料是由一种基质材料制备的，这种基质材料在其内部分散了憎水性污物的颗粒。常常发现由纤维素的纤维组合物形成的纸页材料在其内部含有数额少但很重要的憎水污物，这些污物易于以小颗粒或小珠的形式分散在整个纸页材料的内部。这些颗粒或小珠通常在造纸工艺中叫做“粘结斑”(stickies)或“白斑”(hickies)。成纸组合物一般包含纤维素纤维和通常是一部分无机填料颗粒的稀悬浮液，加入无机填料颗粒的目的是为了改进由此组合物形成的纸页材料的亮度和不透明度。当用作纤维素纤维源的混合物含有很高份额的回收废纸时，憎水性污物的发生率是很高的。且用作成纸过程的纤维素纤维源的某些类型的木材特别富有憎水性物质桉树就是这样一类木材的一个例子。为了在纤维素纸页材料表面能贴敷一个优质的印刷图象，用一种组合物涂复纸页材料的至少一个表面以制备纸页材料，一般说来这是有利的，这种组合物赋予被涂复材料均匀、光滑和均涂的表面，在此表面上可再贴敷印刷图象。典型的涂料组合物一般含有一种颜料和一种粘合剂的水性悬浮液，所用颜料通常是白颜色，但不总是白颜色。这种颜料一般也需要分散剂，为了改善组合物的流变性和光学性，可以包含其它的添加剂。涂纸组合物最常用的颜料是高岭土，碳酸钙，硫酸钙，硫酸钡，二氧化钛和滑石。当上述类型的涂料组合物加到含有“粘结斑”的纸页材料表面上时，通常发现涂料组合物不润湿和也不粘附在粘结斑引起的纸页材料的憎水斑点上，因而在干燥后最终所得到的涂层显示出许多的未涂复点。因为粘结斑通常是深色的，所以它们在涂复的纸页材料中仍然清晰可见，使得纸页材料具有不令人愉快的外观。纸板一般是由质量较差的纸浆制作的，与优质的印刷纸相比，往往颜色较深，结构较粗。可是为了包装的效果，常常需要将印制图象贴敷到纸板的至少一个表面上。在造纸机的金属网带上形成一层厚重的纤维素纤维层，这样可制成纸板，但是通常优选的方法是将几层较薄的纸页材料层叠在一起以制造纸板。内层往往是质量较差的纤维素物质，可以使用质量较好的纸页材料来形成外层。可是如果要贴敷质量合格的印制图象，常常需要涂复恰好是用于外层的纸页材料。而恰好用于纸板外层的纸页材料也可能含有粘结斑，这种粘结斑会排斥水性涂复组合物，结果是涂层不能粘附于这些部位，在涂复表面仍然有不雅观的斑点。在现有技术中，涂复含“粘结斑”的纤维素纸页材料的问题是从下列两个方面去解决的，(i)将一般包括优质纸的白色衬料贴敷在纸页材料的合适表面上和再涂复衬料；这样的涂复纸页材料的工艺是很昂贵的；或(ii)采用常规的涂复和合格验收，因此成品的质量受到粘结斑引起的疵点的外观限制。根据本专利技术，提供一种用包含颜料和粘合剂的水性悬浮液的涂料组合物涂复纤维素材料纸页的方法，其中纤维素材料的纸页含有一个或多个肉眼可见的疵点，这些疵点包含一个或多个污物，其特征在于将具有憎水性部分和亲水性部分的润湿剂施加到纸页的至少一个表面上，以使这个疵点或这些疵点能与含水组合物接触，和所述表面可被涂复组合物涂复形成均匀的基本上没有未涂复疵点的涂层。润湿剂优选地在含水组合物中加到所述表面上。这样的组合物可以是所述的涂料组合物，或者是一种作为中间层未施加的物质，所述的涂料随后(例如干燥后)沉积在此中间层上。这样的中间层(不考虑表面活性剂的情况下)在现有技术中例如可以是一种中间涂层，如一种所谓的“洗涤预涂层”，例如在水中含有粘结剂(如胶乳或淀粉，和任选地与一种粗粒颜料在一起，这种水基组合物一般含小于50％(重量)的固体。所述润湿剂例如可以包括已知的润湿剂，如表面活性剂或使表面活化的试剂。所述润湿剂例如可以涂复到纤维素材料的纸页上，其用量为0.2％-2％(重量)，以在所加的涂料组合物中存在的颜料的干重为基。在被处理的纤维素材料的纸页的每0.01米2单元表面积上，例如至少可以存在着两个上述的疵点。例如，尺寸10厘米×20厘米的纸板或纸页其表面上可以有4个或5个疵点。与纤维素材料纸页被处理表面的无疵点区域的颜色相比较，所述疵点可以包含一个或多个较深色的点。例如所述疵点可以是平均直径至少为100微米的疵点。例如疵点内所含憎水物质可以含有脂肪或脂肪酸或其混合物。用本专利技术的方法处理的纤维素材料的纸页可以包括一种纸的产品，例如纸张或纸板如上文叙述的用已知方法制造的。本专利技术特别适合于涂复纤维素材料纸页，其中粘结斑的存在已知是普通的，例如从大量的比如50％-100％的废纸得到的纸浆制得纸产品中就有这些粘结斑存在，或者由某些类型的木材，比如可以产生大量有机溶剂提取物的热带和亚热带木材得到的纸浆制得的纸产品中也存在这种粘结斑。当所述润湿剂包括一种表面活性剂化合物或组合物时，表面活性剂可以是阴离子的，阳离子的，非离子的或两性的。非离子的表面活性剂是优选的，因为通常它们在涂料组合物中产生泡沫的趋势要比其它类型的表面活性剂小。具有亲水/亲油平衡值(HLB)至少为8，特别是在8-14范围内的非离子表面活性剂是特别好的，因为它能提供合适的点润湿，而无需过度的洗涤剂或溶剂的活性。根据本专利技术的方法所使用的涂料组合物可以包括一种已知的纸涂料组合物，这种组合物(且不考虑润湿剂)可以用本岭域技术人员所熟知的任一种方法制得。本涂料组合物所使用的颜料可以包括一种高岭土，这种高岭土可以是天然的或含水的状态，或经煅烧而除去化学结合水的状态。另外颜料还可以包括碳酸钙，硫酸钙，硫酸钡，滑石，缎白或二氧化钛。常常需要两种或多种颜料的混合物。这种颜料或这些颜料要首先能很方便地与含分散剂的水相混合，以形成相当浓的悬浮液，然后再加入涂料组合物的其它组分。合适的分散剂本身是熟知的，它包括聚硅酸水溶性盐，水溶性缩合磷酸盐和聚丙烯酸的水溶性盐，聚甲基丙烯酸水溶性盐以及这些物质的有关的不饱和烯酸聚合物、共混物和共聚物的水溶盐。所使用的分散剂的量可以在0.05％-1％(重量)的范围内，以颜料干重为基。本涂料组合物所采用的粘合剂可以包括碳水化合物型的粘合剂，例如淀粉或淀粉和纤维素的各种衍生物之一种；蛋白质型的粘合剂，例如酪蛋白；或者乳胶型的粘合剂，例如丁苯橡胶乳胶或者各种丙烯酸聚合物乳胶。可以使用这些类型粘合剂的两种或多种混合物。一般说来，所使用的粘合剂的量在4％-20％(重量)的范围内，以组合物中颜料的干重为基。组合物中可以包括其它已知任选的添加剂。当涂料组合物中使用表面活性剂时，为方便起见在所有其它成份加入后将表面活性剂加入组合物中，但是在制备组合物的较早阶段加入表面活性剂也是可能的。在施涂涂料后，涂复的纤维素材料的纸页可以用已知的方法进行干燥，例如用红外加热或热空气蒸发干燥。所涂复涂料组合物的厚度将取决于涂料组合物的组成、被涂基料的组成和疵点的性质(例如点的暗度)。涂料组合物可以用本工艺领域所熟知的方式施加到待涂复的纤维素材料的纸页上。可以施涂一层以上的涂层，其中一层或多层可以是上面提到的中间预涂层。此外也可以制成最终涂料组合物的多层涂层。例如可以涂复第一层涂层，并让其干燥，然后可以涂复第二层涂层，然后让其干燥。总的说来，所涂复的涂料组合物的量可以是这样的，既在涂料组合物干燥后，每单位面积的重量至少是5克/米2，优选地至少是10克/米2。根据本专利技术的第二个方面，提供纤维素材料的涂复纸页，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：P·M·麦克根尼蒂，R·马尔蒂恩，J·T·卡宁，
申请(专利权)人：ECC国际有限公司，
类型：发明
国别省市：