SE1400028A1

SE1400028A1 - Förfarande för minskning av damningsbenägenheten hos tryckpapper

Info

Publication number: SE1400028A1
Application number: SE1400028A
Authority: SE
Inventors: Philip Håkansson
Original assignee: Stora Enso Oyj
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-07-23
Also published as: WO2015110979A1

Abstract

Uppfinningen avser ett förfarande för minskning av damningsbenägenheten hos tryckpapper, företrädesvis hos obestruket tryckpapper som ska användas vid bläckstråletryckning. Förfarandet enligt uppfinningen innefattar stegen att tillhandahålla ett baspapper som innefattar fyllmedel och att applicera en limningskomposition på ytan av nämnda baspapper, varvid nämnda limningskompositions pH har justerats till under 7, företrädesvis till under 6. Fyllmedlen i nämnda baspapper kan innefatta kalciumkarbonat i form av t.ex. utfällt kalciumkarbonat (PCC), malt kalciumkarbonat (GCC) och/eller krita.Det har visat sig att när en ytlimningskompositions pH sänks så bildas ett kalciumsalt och mängden kalciumkarbonat vid ytan av papperet minskas, varigenom problem med damning undviks. Kalciumsaltet som bildas vid ytan av papperet förbättrar dessutom tryckegenskaperna hos det framställda papperet.

Description

Uppfinningens omride Uppfinningen avser ett forfarande for minskning av damningsbenagenheten hos tryckpapper.

Bakgrund Den overvagande delen av alit papper och all kartong som ska anvandas i laserskrivare, blackstraleskrivare och andra olika tryckmetoder, sasom offsettryck och flexotryck, är ytbehandlat/ytbehandlad med en ytlimningskomposition for att forbattra tryckbarhet, saval som andra egenskaper, hos papperet eller kartongen. Ytlimningskompositioner bestar huvudsakligen av modifierade starkelser eller andra hydrokolloider eller ytlimningsmedel.

BlackstrAletryckning staller hoga krav pa ett tryckpapper dâ fargen mAste torkas snabbt pA substratet och and& ge en hog tryckkvalitet med t.ex. en hog optisk utskriftstathet, minimerad suddighet och blodning samt lagt genomslag. Under senare ár har det visat sig att nar multivalenta salter, sAsom kalciumklorid, tillsatts till ytlimmet s& kommer den applicerade fargen att fallas ut snabbt pa ytan av papperet och ge upphov till en markant forbattring i tryckkvalitet. Detta är speciellt fordelaktigt vid blackstraletryckning. US6207258 beskriver en komposition som at anvandbar fOr ytbehandling av ett arksubstrat for blackstraletryck, 2 varvid kompositionen innefattar ett salt av en divalent metall.

Ett problem forknippat med tryckning av obestruket papper är damning, dvs. benagenheten hos en pappersyta att slappa ifran sig losa och svagt bundna partiklar som kan ansamlas pa tryckeriutrustningen. Ovannamnda svagt bundna partiklar innefattar vanligen olika former av kalciumkarbonat harrorande fran fyllmedel, sasom utfallt kalciumkarbonat (PCC), krita och mald kalciumkarbonat(GCC), som finns narvarande i baspapperet. mom teknikomradet har man gjort forsok att minska damningsbenagenheten hos papper genom att Oka bindningen inuti papperet. Under senare ár har dock hardare krav pa att halla nere tillverkningskostnader okat anvandningen av fyllmedel vid tillverkning av tryckpapper. Vid hogre fyllmedelshalter forsvagas bindningen inuti papperet, varigenom damningsbenagenheten akar.

Beskrivning av uppfinningen Ett syfte med den foreliggande uppfinningen är att minska damningsbenagenheten hos tryckpapper.

Detta syfte, saval som andra fordelar, kan uppnas genom fOrfarandet enligt uppfinningen. Uppfinningen avser ett forfarande for minskning av damningsbenagenheten hos tryckpapper, fOretradesvis hos obestruket tryckpapper. Forfarandet enligt uppfinningen innefattar stegen att tillhandahalla ett baspapper som innefattar fyllmedel och att applicera en limningskomposition pa ytan av namnda 3 baspapper, varvid namnda limningskompositions pH har justerats till under 7. Fyllmedlet i namnda baspapper kan innefatta kalciumkarbonat i form av t.ex. utfallt kalciumkarbonat (PCC), malt kalciumkarbonat (GCC) och/eller krita.

Det har visat sig att genom sankning av ytlimningskompositionens pH sa bildas ett kalciumsalt och mangden kalciumkarbonat vid ytan av papperet minskas, varigenom problem med damning undviks. Kalciumsaltet som bildas vid ytan av papperet forbattrar dessutom tryckegenskaperna hos det framstallda papperet.

Uppfinningen är sarskilt fordelaktig vid anvandning av baspapper med hog fyllmedelshalt, t.ex. en fyllmedelshalt om Atminstone 20 %, eller Atminstone 25 vikt-%.

Limningskompositionens pH justeras foretradesvis till under 6, eller annu mera foredraget till under 5. Ytlimningskompositionens pH ligger foretradesvis mellan 4 och 6. Ju lagre pH:t är, desto kraftigare ar minskningen av kalciumkarbonat vid ytan av papperet och i ytlimscirkulationen. pH:t bor inte sankas till under 4, eftersom problem med korrosion pa maskineriet kan upptrada Limningskompositionens pH kan justeras genom tillsats av ett surt medium. Det sura mediet kan valjas fran gruppen bestaende av mineralsyra och/eller organiska syror (?) och/eller metallsalter. Det sura mediet kan t.ex. innefatta klorvatesyra, ett metallsalt, citronsyra, sulfonsyra, alun, svavelsyra, attiksyra, fosforsyra, natriumdivatefosfat, appelsyra, vinsyra, adipinsyra och/eller barnstenssyra. I 4 en metod innefattar det sura mediet ett salt av en multivalent metall, sAsom en divalent eller trivalent metall, t.ex. magnesiumacetat. Nar ett suit salt som innefattar multivalenta joner tillsatts till ytlimningskompositionen uppnAs inte bara en minskad damningsbenagenhet, utan tryckkvaliteten forbattras samtidigt.

Limningskompositionen kan innefatta starkelse. Limningskompositionen innefattar foretradesvis starkelse i en mangd am 8 - 15 torrvikt-%. I en foredragen metod innefattar limningskompositionen katjonisk starkelse. En sankning av pH has en limningskomposition som innefattar katjonisk starkelse gor starkelsen, framfor allt starkelse av tertiar aminotyp, annu mera katjonaktiv, varigenom starkelsens formAga att binda till fibrerna blir battre. PA detta satt undviks frigorande av starkelse vid Atervinningen av utskott, varigenom slembildning minskas.

Forfarandet enligt uppfinningen kan anvandas for att minska damning has alla slags tryckpapper, t.ex. papper som är lampligt far tryckning med anvandning av laser-, blackstrAle-, offset- och/eller gravyrtryck. Tryckpapperet är foretradesvis lampligt for blackstrAle- eller rotogravyrtryck.

Detaljerad beskrivning av en foredragen utforingsform Uppfinningen beskrivs ytterligare nedan genom ett exempel dar damningsbenagenheten has ett papper enligt uppfinningen jamfors med en pappersyta som är ytlimmad med en konventionell starkelselosning.

En konventionell katjonisk ytlimningsstarkelse baserad pa majs med handelsbeteckningen Meribond 164, levererad av Tate & Lyle, med en substitutionsgrad om 0,014 kokades med en jetkokare. Starkelselosningen, med ett pH om 7,5, spaddes till en koncentration om 12 %. Till denna losning tillsattes 12 g per liter losning av optiskt vitmedel (OBA) innehallande sulfanilsyra.

En forsta del av namnda starkelselosning anvandes som referens (i det foljande Ref-limningskomposition), vilken Ref-limningskomposition hade ett pH om 7,5. pH:t hos en andra del av namnda losning (i det foljande limningskomposition 1) sanktes till 4,5 genom tillsats av 7 ml citronsyra med en koncentration om 10 %, per liter av starkelse/OBA-blandningen. pH:t hos en tredje del av namnda losning (i det foljande limningskomposition 2) sanktes till 4,5 genom tillsats av 10 ml sulfonsyra med en koncentration om 10 %, per liter av starkelse/OBA-blandningen.

Baspapperet anvant i forsoket är gjort av kemisk massa och forhallandet mellan barrvedsmassa och lovvedsmassa är 50/50. Det innefattar 25 % utfallt kalciumkarbonat med en skalenoedrisk kristallform. Dessutom tillsatts 1 % katjonisk starkelse, 0,5 % OBA, 0,15 % alkylbarnstenssyraanhydrid. Retentionssystemet som anvands är Compozi10 fran AkzoNobel Corporate.

Ett pray (Ref-prov) av namnda baspapper ytlimmades med Ref-limningskompositionen, medan tva prover (Prey 1 och Pray 2) ytlimmades med limningskomposition 1 respektive 2. Alla prover ytlimmades med en mangd av 1,3 g/m2 av ytlimningskompositionerna i en Sym Sizer0-enhet levererad 6 av Metso Corporation, pa bade under- och oversidan av papperet.

De ytlimmade proverna (Ref-prov, Prov 1 och Prov 2) trycktes darefter i en blackstraleskrivare. Visuella jamforelser visade att tryckningen av Ref-provet gay upphov till problem med dammpartiklar som ansamlades pa tryckduken. Tryckningen av Proverna 1 och 2 gay inte upphov till nagon ansamling pa duken. Behandlingen av ett tryckpapper i enlighet med uppfinningen minskar saledes damningsbenagenheten pa ett anmarkningsvart satt nar papperet trycks med anvandning av t.ex. blackstraletrycktekniker.

Aven om specifika utforingsformer och exempel pa produkterna och forfarandena enligt uppfinningen har visats och beskrivits sa kommer det att inses av fackman mom omradet att forandringar och modifieringar av dessa kan goras utan att avvika fran uppfinningen i dess vidare aspekter och som den framstalls i de efterfoljande patent kraven. 7

Claims

Patentkrav 1. Forfarande for minskning av damningsbenagenheten hos tryckpapper, innefattande stegen

1. att tillhandahalla ett baspapper som innefattar fyllmedel, 2. att applicera en limningskomposition pa ytan av namnda baspapper, varvid namnda limningskompositions pH har justerats till under 7.

2. Forfarande enligt patentkrav 1, varvid fyllmedlet i namnda baspapper innefattar kalciumkarbonat.

3. Forfarande enligt nagot av patentkraven 1 eller 2, varvid baspapperet innefattar fyllmedel i en mangd om Atminstone 20 vikt-%.

4. Forfarande enligt nagot av patentkraven 1 - 3, varvid limningskompositionens pH har justerats till under 6, foretradesvis till under 5.

5. Forfarande enligt nagot av patentkraven 1 - 4, varvid limningskompositionens pH har justerats till mellan 4 och 7, foretradesvis till mellan 4 och 6.

6. Forfarande enligt nagot av patentkraven 1 - 5, varvid namnda limningskompositions pH har justerats genom tillsats av ett surt medium.

7. Forfarande enligt nagot av patentkraven 1 - 6, varvid namnda sura medium innefattar ett salt av en multivalent metall. 8

8. Forfarande enligt nagot av patentkraven 1 - 7, varvid limningskompositionen innefattar starkelse.

9. FOrfarande enligt nagot av patentkraven 1 - 8, varvid limningskompositionen innefattar katjonisk starkelse.

10. Forfarande enligt nagot av patentkraven 1 - 9, varvid tryckpapperet är lampligt for blackstraletryck eller rotogravyrtryck.