在低添加剂水平下具有改善的印刷质量的记录片材制造技术

提供了记录片材，其包含：包含多条纤维素纤维的纸基材；以及包含水溶性二价金属盐的施胶剂；其中所述纸基材及施胶剂相配合以形成Ｉ型梁结构。还提供了制造和使用所述记录片材的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及记录片材，例如，基于记录片材的纸，其具有改善的印刷质量。本专利技术 还涉及制作及使用该记录片材的方法。在适于任何印刷工艺中的应用的同时，所述记录片 材在喷墨印刷工艺中特别地有用。
技术介绍
最近已经开发了具有称为“I型梁” (I-Beam)结构的纸基材，其被报道具有改善的 松厚度硬度和/或高的尺寸稳定性。参见，例如，2004年4月8日公开的美国专利申请公开 2004/0065423，其公开了三层的单层I型梁结构片材，所述片材具有纤维素中间层，和具有 基于淀粉的施胶压榨涂层的顶层及底层。还参见2008年2月14日公开的美国专利申请公 开2008/0035292，其公开了具有高尺寸稳定性和高的表面施胶及低的内部施胶的纸基材。当前将氯化钙用于喷墨记录媒介以改善喷墨印刷的密度及干燥时间。参见，例如， 2007年4月19日公开的美国专利申请公开2007/0087138，其公开了具有改善的图像干燥 时间的记录片材，所述片材含有水溶性二价金属盐。其他的金属盐已经用于喷墨记录媒介。 美国专利4，381，185公开了含有多价金属阳离子的纸料。美国专利4，554，181公开了具有 包括水溶性多价金属盐的记录表面的喷墨记录片材。美国专利6，162，328公开了用于喷墨 印刷基材的纸胶料，所述纸胶料包括多种阳离子金属盐。美国专利6，207，258公开用于喷 墨印刷基材的表面处理组合物，其含有二价金属盐。美国专利6，880，928公开了喷墨记录 原纸，其具有包括多价金属盐的涂层。本专利技术人已发现，氯化钙的使用可以产生问题。高水平的氯化钙可能在造纸机中 产生流动性的问题；氯化钙不期望地使诸如经常在施胶压榨时使用的基于芪的光学增白剂 淬灭；并且氯化钙影响施胶压榨制剂的PH。在施胶压榨时使用的淀粉需要窄的pH范围以 起效过高的PH可能导致淀粉变黄；太低的pH可能导致淀粉沉淀和/或胶凝。氯化钙也可 能与其他化学品相互作用，例如当纸破损或回收时用于湿部的那些化学品。因此对这样的记录片材有需要所述片材中保持改善的喷墨印刷密度和其他的优 点，然而其避免和氯化钙有关的流动性和制剂问题。
技术实现思路
本专利技术解决上述及其他问题。相当出人意外地，本专利技术人已发现包括至少一种水 溶性二价金属盐和I型梁结构的记录片材显示显著改进的色域容量(gamut volume)、喷墨 印刷密度及此处提到的多个其他优点。这些优点不可能已被预计。不愿意受理论的约束， 据信水溶性二价金属盐的有效表面浓度由所述I型梁结构提高；而提高的有效表面浓度结 合I型梁结构使得在不降低性能的前提下减少记录片材中添加剂的总量。还有其他的优点 包括印刷后即时减少的墨水转移、改善的图像黑色密度以及当使用基于颜料的墨水印刷时改善的图像边缘清晰度。本专利技术的一个实施方式在低得多的金属盐水平下，期望地实现了等同的或更好的 印刷密度和干燥时间。本专利技术的一个实施方式实现了更低量的金属盐，如氯化钙；改善的造 纸机流动性；以及与其他造纸化学品期望地减少的相互作用。本专利技术的其他优点为造纸机 中添加剂的减少的量，其在不降低性能下增进造纸机的流动性并降低成本。在另一个实施方式中，本专利技术人已发现了表面颜料如GCC(粉碎的碳酸钙)、 PCC(沉淀的碳酸钙)及其他表面颜料的添加协同地改善色域容量和干燥时间。附图说明本专利技术的多种实施方式与所附的图一起描述，其中图1显示了在本专利技术的比较实施方式和示例实施方式中，淀粉渗透的光学显微镜 评估结果。图2显示了实例中示例实施方式的I型梁结构中淀粉渗透的光学显微镜评估结^ ο图3为柱状图，其显示了示例的加颜料和未加颜料的实施方式在不同压区压强、 颜料加载及二价金属盐加载下的色域结果。图4为柱状图，其显示了实例中示例实施方式和比较实施方式的色域结果。图5为显示了实例中比较实施方式和示例实施方式在y轴上色域平均值的图。图6为显示了实例中比较实施方式和示例实施方式在y轴上色域平均值的图。图7为曲线图，其显示了实例中比较实施方式和示例的未加颜料的实施方式在y 轴上的色域平均值。图8为显示了实例中比较实施方式和含颜料的示例实施方式在y轴上的色域平均 值的图。图9为显示了实例中比较实施方式和含颜料及不含颜料的示例实施方式在y轴上 的黑色密度平均值的图。图10为显示了实例中比较实施方式和含颜料及不含颜料的示例实施方式在y轴 上的黑色密度平均值的图。图11为显示了实例中比较实施方式和含颜料及不含颜料的示例实施方式在y轴 上的黑色密度平均值的图。图12为曲线图，其显示了实例中比较实施方式和含颜料的及不含颜料的示例实 施方式在y轴上的色域平均值。图13为曲线图，其显示了实例中比较实施方式和含颜料的及不含颜料的示例实 施方式在y轴上的色域平均值。图14为曲线图，其显示了实例中比较实施方式和含颜料的及不含颜料的示例实 施方式在y轴上的黑色密度/喷墨印刷密度的平均值。图15为曲线图，其显示了实例中比较实施方式和含颜料的及不含颜料的示例实 施方式在y轴上的黑色密度/墨水密度的平均值。具体实施例方式本专利技术人已发现了一种方法，其在低得多的添加剂水平下，在一些情况中在应用 水平下(轧液率=Ib/吨)实现相同或更优的印刷密度/干燥时间，所述应用水平为在施 胶压榨时通常使用的那些水平的一半到三分之一。本专利技术人意外地发现可以通过将含有水 溶性二价金属盐的胶料掺入到I形梁结构中，可以保持或增长所述盐的有效表面浓度，所 述盐例如氯化钙。现还发现表面颜料，如GCC，PCC等等的进一步添加协同地改善色域容量 及干燥时间。I形梁结构的形成最好用计量的施胶压榨进行，所述计量的施胶压榨如棒_计量， 通常使用高固体制剂、更低容积的棒以控制轧液率，以及用最优的压区压强来避免纸被压 缩。以这种方式，施胶剂的放置被期望地控制，并保持了 I形梁结构的完整性。更高的固体、更低的轧液率或所述施胶压榨制剂的更高粘度有利地允许压区压强 中有更大的变化，在造纸工艺中产生更小的影响。记录片材可适当地含有“有效量”的二价水溶性金属盐，所述金属盐与基材的至少 一个表面接触。如此处所使用的，“有效量”为这样的量当考虑到附随的施胶剂或为了增 加图像干燥时间时，该量足以形成I形梁结构。基材中二价水溶性金属盐的这一总量可以 变化很大，条件是要保持或获得期望的I形梁结构。通常，该量为至少0. 02g/m2，尽管可以 使用更低或更高的量。水溶性二价金属盐的量优选地为约0. 04g/m2到约3g/m2，该范围包 括其间所有的值及子范围，包括 0. 04,0. 05,0. 06,0. 07,0. 08,0. 09,0. 1,0. 2,0. 3,0. 4,0. 5、 0. 6,0. 7,0. 8,0. 9、1、1. 5、2、2. 5以及3g/m2或其任意组合，以及最优选地为约0. 04g/m2到约 2. Og/m2。在选择的实施方式中，二价水溶性金属盐的量优选地为约0. 04g/m2到约1. Og/m2。任何水溶性二价金属盐都可用于本专利技术的实践中。合适的二价水溶性金属盐包括 但不限于含有二价钙、镁、钡、锌的化合物或这些化合物的任意组合。反离子(阴离子)可 以为简单的或复合的及可以大不相同。该材料的例子为氯化钙、氯化镁及醋酸钙。用于本 专利技术实践中的优选的二价水溶性本文档来自技高网...

【技术保护点】
记录片材，其包含：包含多条纤维素纤维的纸基材；和包含水溶性二价金属盐的施胶剂；其中所述纸基材和施胶剂相配合以形成Ⅰ型梁结构。

【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：迈克尔F凯尼格，雅各布P约翰，托马斯R阿恩森，BT利古金斯基，
申请(专利权)人：国际纸业公司，
类型：发明
国别省市：US[]