[发明专利]印刷纸及其生产方法

说明书

本发明涉及印刷纸及这种纸的生产方法。特别地，本发明涉及根据权利 要求1前序部分的高速喷墨印刷纸。

这种纸通常包括纤维素或木质纤维素基体(matrix)，其中含有填料和 浆内施胶剂(internal sizing agent)。

本发明还涉及根据权利要求11前序部分的方法，其中在造纸机或者造纸 板机上由含纤维素或者木质纤维素纤维、浆内施胶剂和填料的供料(furnish) 形成纤维素或者木质纤维素网幅。

新喷墨印刷机非常快。印刷速度为高达150m/min，并且印刷头以直至 50ml/m²的速度供给固含量为约2％的水基墨。标准的液滴尺寸为10pl＝10 ×10^-12dm³，这意味着印刷头将在每平方米印刷表面施加500M点，即500点 /mm²纸张。在上述条件下工作的印刷机的具体例子为高速四色喷墨印刷机 Kodak VersaMark。

实际上，已经开发出来用于典型地例如由Hewlett-Packard和Epson供 应的桌面喷墨印刷机生产的被称为“多功能纸”的传统纸等级不可能在高速 喷墨印刷机上使用。由于Kodak VersaMark印刷机的印刷技术以及这里所使 用的墨与普通桌面喷墨印刷机使用的墨不同，所以必须改进高速喷墨印刷机 用纸的属性以产生良好的印刷效果。特别地，这种纸必须能够吸收和保持墨 并防止其从原始墨点铺展开。然而，仅减少墨污点是不够的，因为在某些应 用中(例如条形码的印刷)，墨的固定性(fixation)太高对印刷结果来说 可能是不利的。因此，需要有新等级的多功能印刷纸，其能满足高速喷墨印 刷机的需要。

如该技术领域所知的，喷墨印刷纸可以未涂覆或用颜料涂覆。通常颜料 涂层包括细碎的SiO₂颜料，也可以用沉淀碳酸钙(PCC)，并且在一定程度上 甚至使用二氧化钛(TiO₂)。

通过适当地选择和改进涂层涂料及其胶粘剂，可以在一定程度上提高印 刷结果。因此，为了取得非常好的印刷品质，涂覆的印刷纸的颜料颗粒必须 尽可能小。然而，细颗粒涂层非常昂贵，而且存在其它问题。因此，例如PCC 特别疏水，仅适用于油基墨。对于水基墨而言，用SiO₂比较好，但它要求使 用特殊的聚合物胶粘剂。

专利文献中公开了基于改进颜料涂层的吸墨纸。例如，美国专利No. 6,582,802描述的一种纸，用经硼酸硬化的粘合剂聚乙烯醇将所述无机细小 颗粒粘结在一起。

美国专利No.6,632,487公开了在干燥状态下生产的涂料，其中通过熔 融有机树脂将元机颗粒粘结到一起和还将无机颗粒粘合到基材上。

美国专利No.6,682,788中，用经酸和该酸的盐硬化的聚乙烯醇(PVA) 来处理有机树脂颗粒。

美国专利No.6,685,999公开了一种涂覆有两个不同的层的吸水纸 (receiving sheet)，其中下面层为水合氧化铝多孔层，上面层包括二氧 化硅颗粒团聚物。二氧化硅颗粒尺寸在1～10nm范围内，并且间隙主要位于 团聚物的外面。所述层是干的，所以超过了胶粘剂聚合物的玻璃化转变温度。

美国专利No.6,699,536说明了一种喷墨记录纸，其中，用聚乙烯醇粘 结无机颗粒，并且使用了至少两种含有季铵盐的阳离子聚合物和含有锆原子 或铝原子的化合物，而非含有氧化锆或氧化铝。

对于用普通数码相机拍摄的图像印刷的彩色照片而言，最好使用上述具 有例如含SiO₂涂层的涂覆纸或涂覆聚合物片材。这里印刷A4大小的图像需要 1～4分钟。然而，如果用这种速度多次印刷，则吸墨速度必须非常快，并且 墨的铺展应当最小化。复合细颗粒形成的层吸墨不够快，并且点(dot)品质 对于该目的而言也不够好。而且，生产上述专利建议类型的印刷原纸非常昂 贵。

因此，本发明的目的在于消除上述现有技术的至少一些问题，并提供新 颖的多用途喷墨印刷纸及其生产方法。

公开的国际专利申请WO 2004/096566公开了一种借助喷墨印刷法来改 进纸张适印性的方法。在已知的方法中，用含有电荷密度等于或高于3mVal/g 的阳离子聚合物的水溶液(它是水溶液中唯一的处理剂)处理纸张。阳离子 聚合物以0.05～5.0g/m²的量施加到纸上。