The Influence of Different Coating Latices on Printing and Surface Properties of Paper Calendered at High Temperatures

摘要

Der Beitrag berichtet über Möglichkeiten zur Wirkungsverstärkung des Kalandrierens von gestrichenen Papieren bei hohem Temperaturgefälle durch Verwendung unterschiedlicher Streichlatices. Für die Untersuchungen wurden vier Latices mit unterschiedlichem Erweichungsverhalten unter Wärmeeinwirkung eingesetzt zwei Styrolbutadien-Latices, ein Poly(vinylacetat)- und ein Styrolacrylat-Latex. Die beiden Styrolbutadien-Latices wichen in ihrem Erweichungsverhalten erheblich voneinander ab. Bei einem Latex (SB1) zeigte sich ein plötzlicher Abfall des E-Moduls, sobald die Temperatur über 40℃ anstieg. Beim anderen Latex (SB2) war im Temperaturbereich von 20-200℃ nur ein geringfügiger Rückgang des E-Moduls zu beobachten. Auf ein holzfreies Papier wurden Streichfarben, die mit diesen vier Latexbindern hergestellt worden waren, mit dem Blade aufgetragen. Anschließend wurden die Papiere bei verschiedenen Heizwalzentemperaturen (140-210℃) satiniert, sowohl mit einem herkömmlichen als auch mit einem verlängerten Soft-Nip. Zusätzlich wurden Druckversuche in einer Bogenoffset-Druckmaschine für den Vierfarbendruck durchgeführt. Dabei erreichte das mit der Streich farbe mit Styrolbutadien-Latex (SB1) gestrichene Papier das höchste Glanzniveau und wies vor und nach der Satinage nur geringfügige Rauigkeiten auf. Bei Verwendung der Streichfarbe mit dem SB2-Latex waren Papierglanz und Biege-steifigkeit gering. Der Poly(vinylacetat)-Latex dagegen erzeugte eine verhältnismäßig grobe und poröse Strichstruktur mit hohem Deckvermögen, jedoch mit niedrigen Glanz- und Druckglanzwerten. Für den Styrolacrylat-Latex schließlich wurden hohe Glanz- und Druckglanzwerte gemessen.%This report focuses on the possibility of enhancing the effects of temperature-gradient calendering of coated paper by using different types of coating latices. Four latices with different thermal softening behaviours were used; two styrene-butadiene latices, a poly(vinyl acetate) latex and a styrene-acrylate latex. The two styrene-butadiene latices had markedly different softening behaviours. One, S/B1, exhibited a sudden drop in the modulus when the temperature exceeded 40℃. The modulus of the other, S/B2, was only slightly reduced in the temperature range from 20-200℃. A woodfree paper was blade coated with coating colours prepared with the four latex binders. The papers were then calendered with different temperatures of the heated roll (140-210℃) in a conventional or an extended soft nip. Printing trials were performed in a 4-colour sheet-fed offset press. It was found that the paper coated with the coating colour containing the S/B1-latex had the highest gloss level and a rather low small-scale roughness, both before and after calendering. The S/B2-latex resulted in a rather low paper gloss and a poor bending stiffness. The poly(vinyl acetate) latex produced a comparatively coarse and porous coating structure that had a high covering ability but rather low levels of paper and print gloss. The styrene-acrylate latex gave high levels of paper and print gloss. In this case, the paper gloss was also somewhat more stable against irreversible roughening induced by the fountain solution and, moreover, the bending stiffness was also more preserved after calendering. An increase in the roll temperature from 140 to 210℃ led to a higher paper gloss and higher print gloss. Calendering with the extended soft nip gave a higher print gloss than calendering with the conventional soft nip.