一种铜版纸及其制备方法与流程

本发明涉及纸张制备的技术领域，特别是涉及一种铜版纸及其制备方法。

背景技术：

平版印刷是目前印刷市场中的主要印刷方式。在满足印刷品质的前提下，印刷速度提升是目前印刷市场的主要竞争手段之一。因此，为了提升平版印刷速度，提升纸张的油墨吸收性、油墨干燥能力等特性对平版印刷具有重大意义。

传统的铜版纸的制备方法通常将涂料配方中的颜料进行替换，通过提升涂料中颜料对油墨的吸收和干燥性能，提升纸张的油墨吸收性、油墨干燥能力等特性，但一般来说，涂料中所采用的替换的颜料都是特殊的颜料，具有特定的规格和用法，难以直接进行实际生产应用，因此，传统方法不具备广泛性。

技术实现要素：

本发明提供一种铜版纸及其制备方法，以提升纸张的油墨吸收性、油墨干燥能力等特性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铜版纸的制备方法，包括：获取到造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层；在原纸层的至少一侧形成底涂层；获取到面涂涂料，将面涂涂料涂布至底涂层远离原纸层的一侧，形成面涂层，以得到铜版纸；其中，面涂涂料包括丁苯胶乳，丁苯胶乳中结合苯乙烯单体的质量分数范围为40～70％。

其中，获取到面涂涂料，将面涂涂料涂布至底涂层远离原纸层的一侧，形成面涂层的步骤包括：获取到包括第一碳酸钙、第二碳酸钙、高岭土以及丁苯胶乳的面涂涂料；其中，面涂涂料的固含范围为65～70％，面涂涂料的粘度范围为1800～3000厘帕秒。

其中，第一碳酸钙包括98级研磨碳酸钙，第二碳酸钙包括沉淀碳酸钙；面涂涂料中98级研磨碳酸钙的质量范围为60～90质量份、沉淀碳酸钙的质量范围为10～30质量份、高岭土的质量范围为10～20质量份以及丁苯胶乳的质量范围为10～20质量份；其中，面涂涂料中第一碳酸钙、第二碳酸钙以及高岭土的总质量为100质量份。

其中，丁苯胶乳的粒径范围为150～180纳米。

其中，获取到面涂涂料，将面涂涂料涂布至底涂层远离原纸层的一侧，形成面涂层的步骤还包括：将面涂涂料按照预设涂布量均匀地涂布至底涂层远离原纸层的一侧，形成面涂层；其中，预设涂布量的范围为10～15克/平方米。

其中，获取到造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层的步骤包括：获取到包括植物纤维以及助留剂的造纸浆料；其中，助留剂包括阳离子聚丙烯酰胺以及二氧化硅溶胶；阳离子聚丙烯酰胺在造纸浆料中的添加量范围为200～250ppm，二氧化硅溶胶在造纸浆料中的添加量范围为4000～5000ppm。

其中，植物纤维包括：漂白硫酸盐针叶木浆、漂白硫酸盐阔叶木浆以及漂白化学热磨机械浆；其中，漂白硫酸盐针叶木浆的游离度范围为280～320ml，漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度范围为300～340ml，漂白化学热磨机械浆的游离度范围为180～210ml。

其中，漂白硫酸盐针叶木浆在造纸浆料中的质量分数范围为：10～20％；漂白硫酸盐阔叶木浆在造纸浆料中的质量分数范围为：60～80％；漂白化学热磨机械浆在造纸浆料中的质量分数范围为：10～20％。

其中，获取到造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层的步骤包括：在预设白水浓度范围内抄造造纸浆料得到原纸层；其中，预设白水浓度范围为0.15％～0.20％。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种铜版纸，包括原纸层；底涂层，底涂层涂布设置于原纸层的至少一侧；面涂层，面涂层涂布设置于底涂层远离原纸层的一侧；其中，面涂层包括丁苯胶乳，丁苯胶乳中结合苯乙烯单体的质量分数范围包括40～70％。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过先获取到造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层，在原纸层的至少一侧形成底涂层后，进一步获取到面涂涂料，将面涂涂料涂布至底涂层远离原纸层的一侧，形成面涂层，以得到铜版纸。且其中面涂涂料包括丁苯胶乳，丁苯胶乳中结合苯乙烯单体的质量分数范围为40～70％，从而通过增加丁苯胶乳中结合苯乙烯单体的占比增加面涂层的开孔性，进而提高成品铜版纸油墨吸收性、油墨干燥能力。

附图说明

图1是本发明铜版纸的制备方法一实施例的流程示意图；

图2是本发明铜版纸的制备方法另一实施例的流程示意图；

图3是本发明铜版纸一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明铜版纸的制备方法一实施例的流程示意图。

步骤s11：获取到造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层。

获取到造纸浆料，对造纸浆料进行抄造，得到原纸层。

其中，造纸浆料是将造纸原料按抄造纸张品种、性质和要求进行打浆处理，然后加入胶料、填料、色料及其他助剂调制成可供造纸用的纤维悬浮液。

在一个具体的应用场景中，本实施例的抄造方法包括湿法抄造，以水为介质对造纸浆料进行抄造，得到原纸层。

步骤s12：在原纸层的至少一侧形成底涂层。

在原纸层的至少一侧形成底涂层。具体地，在原纸层的至少一侧涂布或喷涂底涂涂料，以形成底涂层，其中，底涂涂料包括无机颜料以及胶黏剂。

在一个具体的应用场景中，当在制备单面铜版纸时，在原纸层的一侧涂布底涂涂料，以形成单层底涂层。在另一个具体的应用场景中，当制备双面铜版纸时，在原纸层相对两侧涂布底涂涂料，以形成双层底涂层。

在一个具体的应用场景中，底涂层或底涂涂料中可以包括：c65研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、淀粉以及丁苯胶乳。

步骤s13：获取到面涂涂料，将面涂涂料涂布至底涂层远离原纸层的一侧，形成面涂层，以得到铜版纸；其中，面涂涂料包括丁苯胶乳，丁苯胶乳中结合苯乙烯单体的质量分数范围为40～70％。

获取到面涂涂料，分别将面涂涂料涂布至底涂层远离原纸层的一侧，形成面涂层，以得到铜版纸。在一个具体的应用场景中，当原纸层的一侧涂布有底涂层时，在该底涂层远离原纸层的一侧涂布面涂涂料，以形成单层面涂层。在另一个具体的应用场景中，当原纸层的相对两侧都涂布有底涂层时，分别在两层底涂层远离原纸层的一侧涂布面涂涂料，以形成两层面涂层。

其中，本实施例中的面涂涂料或面涂层中包括丁苯胶乳，而丁苯胶乳中结合苯乙烯单体的质量分数范围为40～70％，例如：40％、45％、50％、55％、59％、60％、65％、69％、70％等，具体在此不做限定。在此质量分数范围内的丁苯胶乳能够实现其玻璃化转变温度为1～5摄氏度。具体地，丁苯胶乳的玻璃化转变温度可以为1摄氏度、2摄氏度、3摄氏度、4摄氏度以及5摄氏度等，具体可以基于实际需求进行设置。

其中，结合苯乙烯单体的质量分数范围是指在制备丁苯胶乳时所添加的苯乙烯单体的质量分数范围，而成品丁苯胶乳中不再含有苯乙烯单体。

其中，成品丁苯胶乳的tg值是随苯乙烯单体在丁苯胶乳的制备中的添加占比上升而升高的，而苯乙烯单体有利于提升丁苯胶乳成膜的开孔性，因此，本实施例通过选用较高tg值规格的丁苯胶乳进行面涂层的制备能够通过增加苯乙烯单体的占比来增加面涂层的开孔性，进而利于整个铜版纸对油墨的吸收和干燥。

通过上述方法，本实施例的铜版纸的制备方法通过先获取到造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层，在原纸层的至少一侧形成底涂层后，进一步获取到面涂涂料，将面涂涂料涂布至底涂层远离原纸层的一侧，形成面涂层，以得到铜版纸。且其中面涂涂料包括丁苯胶乳，丁苯胶乳中结合苯乙烯单体的质量分数范围为40～70％，从而能够通过选用高tg值的丁苯胶乳来获得在制备过程中提高了苯乙烯单体添加占比的丁苯胶乳，进而增加面涂层的开孔性，进而提高成品铜版纸油墨吸收性、油墨干燥能力，且本实施例所针对丁苯胶乳进行改良，丁苯胶乳在实际生产中具备广泛实用性，因此实际应用中不需因丁苯胶乳的改良对生产环节进行修改，本实施例的方案具备广泛适用性。

请参阅图2，图2是本发明铜版纸的制备方法另一实施例的流程示意图。

步骤s21：获取到包括植物纤维以及助留剂的造纸浆料，抄造造纸浆料得到原纸层。

先获取到包括有植物纤维以及助留剂的造纸浆料，再对造纸浆料进行抄造得到原纸层。

在一个具体的应用场景中，植物纤维包括漂白硫酸盐针叶木浆(nbkp)、漂白硫酸盐阔叶木浆(lbkp)以及漂白化学热磨机械浆(bctmp)。而为了改善涂布原纸的匀度，进而提升印刷质量，本实施例通过游离度范围为280～320ml的漂白硫酸盐针叶木浆、游离度范围为300～340ml的漂白硫酸盐阔叶木浆以及游离度范围为180～210ml的漂白化学热磨机械浆的植物纤维进行原纸层的制备。本实施例通过控制植物纤维浆料较低的游离度，以提供更佳的植物纤维浆料分散性能，减少浆料自身的絮聚，进而提升造纸浆料的匀度。其中，漂白硫酸盐针叶木浆的游离度可以为280ml、290ml、300ml、310ml以及320ml等。漂白硫酸盐阔叶木浆的游离度可以为300ml、310ml、320ml、330ml以及340ml等。漂白化学热磨机械浆的游离度可以为180ml、190ml、200ml、205ml以及210ml等。具体可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

其中，漂白硫酸盐针叶木浆(nbkp)在造纸浆料中的质量分数范围为10～20％；漂白硫酸盐阔叶木浆(lbkp)在造纸浆料中的质量分数范围为：60～80％；漂白化学热磨机械浆(bctmp)在造纸浆料中的质量分数范围为：10～20％。漂白硫酸盐针叶木浆在造纸浆料中的质量分数具体可以为：10％、12％、14％、15％、17％、20％等，漂白硫酸盐阔叶木浆在造纸浆料中的质量分数具体可以为：60％、72％、64％、75％、77％、80％等，漂白化学热磨机械浆在造纸浆料中的质量分数具体可以为：10％、11％、13％、15％、17％、20％等，具体可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

在一个具体的应用场景中，助留剂包括阳离子聚丙烯酰胺以及二氧化硅溶胶；阳离子聚丙烯酰胺在造纸浆料中的添加量范围为200～250ppm，二氧化硅溶胶在造纸浆料中的添加量范围为4000～5000ppm。其中，ppm浓度(partspermillion)是溶质质量相对于绝干浆的添加量，即每吨绝干浆添加药品的克数。

本实施例通过减少湿端添加的助留剂用量，减少化学药品对浆的絮聚，提升原纸的匀度。其中，阳离子聚丙烯酰胺的添加量范围具体可以为200ppm、210ppm、220ppm、230ppm、240ppm、250ppm等，二氧化硅溶胶的添加量范围具体可以为4000ppm、4100ppm、4200ppm、4300ppm、4400ppm、4500ppm、4600ppm、4700ppm、4800ppm、4900ppm、5000ppm等，具体可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

获取到上述游离度范围内以及各物质配比范围内的造纸浆料后，在预设白水浓度范围内抄造造纸浆料得到原纸层。其中，预设白水浓度范围为0.15％～0.20％。本实施例通过提升造纸机内白水的浓度，与助留剂的用量减少结合起来，共同作用于减少化学药品对浆的絮聚，提升原纸的匀度。其中，预设白水浓度具体可以为0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％以及0.20％等，具体可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

步骤s22：在原纸层的至少一侧形成底涂层。

在原纸层的的至少一侧涂布底涂涂料，以在原纸层的至少一侧形成底涂层。本实施例通过底涂层保护原纸层。其中，底涂涂料包括无机颜料以及胶黏剂。

在一个具体的应用场景中，底涂层或底涂涂料中可以包括：c65研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、淀粉以及丁苯胶乳。

步骤s23：获取到包括第一碳酸钙、第二碳酸钙、高岭土以及丁苯胶乳的面涂涂料；将面涂涂料按照预设涂布量均匀地涂布至底涂层远离原纸层的一侧，形成面涂层。

获取到包括第一碳酸钙、第二碳酸钙、高岭土以及丁苯胶乳的面涂涂料。其中，第一碳酸钙包括98级研磨碳酸钙，第二碳酸钙包括沉淀碳酸钙。

在一个具体的应用场景中，可以获取到包括98级研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、高岭土以及丁苯胶乳的面涂涂料。其中，面涂涂料中98级研磨碳酸钙的质量范围为60～90质量份、沉淀碳酸钙的质量范围为10～30质量份、高岭土的质量范围为10～20质量份以及丁苯胶乳的质量范围为10～20质量份；其中，面涂涂料中第一碳酸钙、第二碳酸钙以及高岭土的总质量为100质量份。其中，98级研磨碳酸钙的质量份数可以为60份、65份、70份、75份、80份、85份以及90份等，沉淀碳酸钙的质量份数可以为10份、12份、15份、20份、25份、28份以及30份等，高岭土的质量份数可以为10份、11份、12份、13份、15份、16份、17份、18份、19份以及20份等，丁苯胶乳的质量份数可以为10份、11份、12份、13份、15份、16份、17份、18份、19份以及20份等。具体可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

其中，本实施例的沉淀碳酸钙呈棒状或针型，其psd50粒径范围为0.3～0.5微米，将其和高岭土用于面涂涂料中，能够在面涂层中形成均匀的孔隙，保证油墨的吸收性和干燥速度。而本实施例的丁苯胶乳的tg值范围在1～5℃，粒径范围为150～180纳米。丁苯胶乳中结合苯乙烯单体的质量分数范围为40～70％。由于在丁苯胶乳中，tg值是随苯乙烯单体在丁苯胶乳的制备过程中的添加占比上升而升高的，苯乙烯单体有利于提升胶乳成膜的开孔性，所以高tg值胶乳能够增加成膜的开孔性。因此，高tg值和较高粒径均有利于油墨的吸收和干燥性能。其中，丁苯胶乳的粒径具体可以为150纳米、160纳米、170纳米、180纳米等，沉淀碳酸钙的psd50粒径具体可以为0.3微米、0.4微米、0.5微米等，具体可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

获取上述物质及配比范围后的面涂涂料。其中面涂涂料的固含范围为65％～70％，粘度范围为1800～3000厘帕秒(cps)。上述参数范围内的面涂涂料具备更好的匀度以及利于牢靠地粘附于底涂层上，形成稳定的面涂层。其中，面涂涂料的固含具体可以为65％、66％、67％、68％、69％、70％等，面涂涂料的粘度具体可以为1800cps、1850cps、1900cps、2000cps、2200cps、2300cps、2400cps、2600cps、2700cps、2800cps、2950cps以及3000cps等，具体可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

将面涂涂料按照预设涂布量均匀地分别涂布至底涂层远离原纸层的一侧，以分别在底涂层外侧形成面涂层。其中，预设涂布量的范围为10～15克/平方米。按照上述涂布量进行涂布能够保证面涂层的均匀性以及面涂层的制备效率。预设涂布量具体可以为10克/平方米、11克/平方米、12克/平方米、13克/平方米、14克/平方米、15克/平方米等，具体可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

通过上述方法制备得到的纸张经压光后制得所需的铜版纸，该铜版纸能够满足高速平版印刷，而且印刷品质也比较优良。

本实施例通过选用棒状或针状以及psd50粒径范围为0.3～0.5um的沉淀碳酸钙、添加适量高岭土以及选用较高tg温度和上述粒径的丁苯胶乳。能够改善铜版纸油墨吸收性能、油墨干燥性能和印刷发花性能。

下面将通过多个具体的实施例对本发明的上述配比的铜版纸的制备方法及性能进行检测。其中，以120克每平方米基重的铜版纸的制备方法为例进行检测。先对原纸层的匀度进行检测。

通过上述实施例1(对照组)与实施例2～5之间进行互相比照可知，本发明的铜版纸的制备方法一方面控制植物纤维浆料较低的游离度，提供更佳的植物纤维浆料分散性能，减少浆料自身的絮聚，另一方面减少湿端添加的助留剂用量，提升纸机白水的浓度，减少化学药品对浆的絮聚，提升了原纸的匀度。本实施例通过磨浆游离度控制、助留剂用量优化、提升白水浓度以及上浆工艺条件控制来提升原纸匀度，也保证了涂料涂布的均匀性，从而保证纸张印刷时油墨具有更好的吸收均匀性，提升印刷质量。

本实施例再结合原纸层与面涂层进行检测。其中，本次检测选用5种面涂配方：

涂料配方1：98级研磨碳酸钙80份、沉淀碳酸钙20份、高岭土0份以及丁苯胶乳15份；其中，丁苯胶乳的粒径为130微米，tg值为-5摄氏度。

涂料配方2：98级研磨碳酸钙80份、沉淀碳酸钙20份、高岭土0份以及丁苯胶乳15份；其中，丁苯胶乳的粒径为150微米，tg值为1摄氏度。

涂料配方3：98级研磨碳酸钙80份、沉淀碳酸钙20份、高岭土0份以及丁苯胶乳15份；其中，丁苯胶乳的粒径为180微米，tg值为5摄氏度。

涂料配方4：98级研磨碳酸钙80份、沉淀碳酸钙10份、高岭土10份以及丁苯胶乳15份；其中，丁苯胶乳的粒径为150微米，tg值为1摄氏度。

涂料配方5：98级研磨碳酸钙80份、沉淀碳酸钙10份、高岭土10份以及丁苯胶乳15份；其中，丁苯胶乳的粒径为180微米，tg值为5摄氏度。

实施案例6～14：由上述原纸匀度提升实施案例1/3/5 涂料配方1/2/3/4/5组成。

通过上述实施例6(对照组)与实施例7～14之间互相进行比照可知，本发明的铜版纸的制备方法涂料配方中选用棒状或针型沉淀碳酸钙，psd50粒径范围为0.3～0.5微米，以及高岭土，这样能在涂料中形成均匀的孔隙，保证油墨的吸收性和干燥速度。本发明选用高tg值(1～5℃)和较高粒径(130～180nm)的丁苯胶乳，能够通过苯乙烯单体提升丁苯胶乳成膜的开孔性，高tg值胶乳能够增加成膜的开孔性。因此，高tg值和较高粒径均有利于油墨的吸收和干燥性能。

本发明一方面通过对原纸的造纸浆液进行优化提升了原纸匀度，促使涂层更加均匀，另一方面通过选用较高tg值和粒径的胶乳和特定晶型/粒径的沉淀碳酸钙或高岭土，提升了铜版纸油墨吸收均匀性以及油墨干燥性，通过本发明方法生产的铜版纸能够同时满足高速平版印刷和高质量印刷。

请参阅图3，图3是本发明铜版纸一实施例的结构示意图。本实施例以双面铜版纸为例进行结构说明。

本实施例的铜版纸10包括原纸层11、底涂层12以及面涂层13。其中，原纸层11的相对两侧都分别涂布设置有底涂层12，各底涂层12远离原纸层11的一侧分别涂布设置有面涂层13。本实施例的面涂层13、底涂层12、原纸层11、底涂层12以及面涂层13依次层叠设置。

本实施例的铜版纸10可以通过上述任一实施例的铜版纸的制备方法制备得到。其中，本实施例中的面涂层中包括丁苯胶乳。且本实施例的丁苯胶乳中结合苯乙烯单体的质量分数范围为40～70％。而本实施例的丁苯胶乳的玻璃化转变温度(tg值)范围为1～5摄氏度。

其中，在丁苯胶乳中，tg值是在制备过程中随苯乙烯单体的添加占比上升而升高的，而苯乙烯单体有利于提升丁苯胶乳成膜的开孔性，因此，本实施例通过选用高tg值的丁苯胶乳进行面涂层的制备能够增加面涂层的开孔性，进而利于整个铜版纸对油墨的吸收和干燥。

通过上述方法，本实施例的铜版纸通过选用高tg值规格的的丁苯胶乳进行面涂层的制备增加面涂层的开孔性，能够利用苯乙烯单体的开孔性提高了成品铜版纸油墨吸收性、油墨干燥能力。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。