專利名稱：在紙張施膠組合物中使用低級脂肪酸淀粉來抑制多價脂肪酸鹽的沉積的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明廣泛地涉及一種通過在紙張表面施膠組合物中全部或部分使用一種或更多種低級脂肪酸表面施膠淀粉來抑制多價C16或更高級的飽和脂肪酸鹽的沉積的方法，所述紙張表面施膠組合物包含較高淀粉固體水平的表面施膠淀粉。本發(fā)明進一步廣泛地涉及一種用于實施所述方法的紙張表面施膠系統(tǒng)。
背景技術：
在用于提供印刷用紙張的常規(guī)砑光造紙中，纖維性料幅可以由水性固體混合物制得，所述水性固體混合物可以包含木質(zhì)紙漿和/或合成纖維以及各種添加劑(如施膠劑、粘合劑、填充劑、顏料等)。施膠劑主要用來防止水或油墨的過度滲透、芯吸(wicking)、鋪展、 耐吸性(resistance to blotting)等,尤其是所得的紙張基底對水或油墨的內(nèi)部吸收。經(jīng)施膠的紙張基底在例如印刷密度等方面可以展示出改善的性質(zhì)，這是因為油墨中有更多的染料或顏料保留在紙張基底的表面上，而不是被紙張基底內(nèi)部吸收。有兩種用于對紙張基底進行施膠的基本方法內(nèi)部紙張施膠和表面紙張施膠。在內(nèi)部紙張施膠中，在造紙工藝過程中在纖維性紙張基底形成之前包合、添加等內(nèi)部施膠劑。這些內(nèi)部施膠劑可以包括松香皂膠料、松香乳液膠料、烷基乙烯酮二聚體、鏈烯基琥珀酸酐等。由于這些內(nèi)部施膠劑的反應的緣故，這些內(nèi)部施膠劑還可以稱為“反應性施膠”劑，所述反應在造紙過程中發(fā)生以使內(nèi)部施膠劑的分子能夠在紙張基底中保留、錨定、引入、定向等，或者被紙張基底所保留、鋪定、引入、定向等。在表面紙張施膠中，表面施膠劑通常以包含所述表面施膠劑的施膠溶液的形式被涂布、施加等在已經(jīng)形成的紙張基底的一個表面上，更多的是被涂布、施加等在已經(jīng)形成的紙張基底的兩個表面上。在所述溶液中使用的最常見的表面施膠劑是淀粉，該淀粉可以是蒸煮形式或者改性形式(例如氧化或者酶轉化)。這種表面淀粉施膠溶液可以通過使用稱為施膠壓榨機的設備施加在紙張基底的一個或兩個表面上。常規(guī)的施膠壓榨機包括兩個相鄰并相互配合的涂布輥，這兩個涂布輥非?？拷谝黄鹨韵薅▔簠^(qū)并且可以呈垂直式、水平式、斜向式配置。在施膠壓榨機的操作過程中，待施膠的紙張基底被饋送通過施膠壓榨機的兩個涂布輥之間的壓區(qū)。可以將表面淀粉施膠溶液噴向施膠壓榨機的壓區(qū)以形成施膠溶液的浸壓(flooded)區(qū)或“池化(pond) ”區(qū)然后覆蓋，在紙張基底通過所述壓區(qū)時吸收等在紙張基底的一個或兩個表面上。在計量式施膠壓榨機的情況中，可以通過卷取輥將紙張表面施膠組合物從紙張表面施膠組合物供應器轉移到涂布輥?？梢酝ㄟ^計量棒控制轉移至涂布輥的紙張表面施膠組合物的量，所述計量棒在所述紙張表面施膠組合物被施加至所述紙張基底的一個或兩個表面上之前鋪展所述紙張表面施膠組合物。除了施膠壓榨機，還可以使用其他方法或設備(例如浸涂法、縫口擠塑等)將表面淀粉施膠溶液施加在紙張基底的一個或兩個表面上。在浸涂中，可以通過單棍在所述淀粉施膠溶液的表面下方輸送紙張基底，使得紙張基底的一個或兩個表面飽和，然后通過使飽和的紙張基底通過擠壓輥移除所有過量的淀粉施膠溶液并干燥(例如通過空氣干燥器干燥)。在縫口擠塑中，可以使紙張基底緊鄰地通過平模的模唇以提供跨過紙張基底的一個表面均勻分布的淀粉施膠溶液的連續(xù)膜，然后干燥(例如使用空氣干燥器干燥)，然后重復所述縫口擠塑操作以使用淀粉施膠溶液處理紙張基底的另一個表面。近年來，噴墨印刷法的使用一直快速增加。噴墨印刷是用于由包含染料或顏料的油墨的存積小滴在紙張基底上形成油墨圖像的方法。這種印刷方法可以實現(xiàn)高速或全色印刷。在噴墨印刷中，油墨的微細小滴從印刷噴嘴高速噴霧或噴射以將油墨小滴導向紙張基底并將這些小滴沉積在紙張基底上以在紙張基底上提供印刷圖像。在噴墨印刷中使用的油墨可以包含大量的溶劑。在油墨包含顏料的情況中，油墨還可以為顏料乳液的形式。油墨中大量溶劑的存在或者油墨中顏料乳液的使用，可以延長沉積在紙張基底的表面上的油墨小滴的干燥時間，并且可以因此導致例如沉積油墨小滴的陰滲(smearing)。當油墨小滴沉積在經(jīng)過使用內(nèi)部施膠劑和/或表面施膠劑處理的紙張基底的一個或兩個表面上時，油墨干燥時間尤其長。 為了降低噴墨印刷過程中內(nèi)部施膠/表面施膠的紙張基底的干燥時間，可以使用干燥劑處理紙張基底。這些干燥劑可以包括單價金屬干燥鹽(例如氯化鈉等)或者多價金屬干燥鹽(例如氯化鈣、氯化鎂、氯化鋁等)。通常將干燥劑與表面施膠溶液同時施加在紙張基底的一個或兩個表面上，但是也可以在將表面施膠溶液施加到紙張基底的一個或兩個表面上之后再施加干燥劑。干燥劑可以弓I入在表面淀粉施膠溶液中，然后將該表面淀粉施膠溶液施加在紙張基底的一個或兩個表面上(例如通過施膠壓榨機壓區(qū)處的“成池”)或者干燥劑可以與表面淀粉施膠溶液分別施加在紙張基底的一個或兩個表面上。紙張基底表面上存在這些金屬干燥鹽，使得通過噴墨印刷機沉積的油墨小滴中的顏料乳液不穩(wěn)定。造成的顏料乳液的不穩(wěn)定引起顏料顆粒沉積，從而使干燥時間變快并且得到改善。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一大方面，提供了一種包含如下步驟的方法(a)提供一種蒸煮紙張表面施膠組合物，所述組合物包含多于約10%的蒸煮表面施膠淀粉固體和不多于約300ppm的C16或更高級的飽和脂肪酸，其中，所述蒸煮表面施膠淀粉固體包含0%至約95%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約5%至100%的低級脂肪酸表面施膠淀粉；和(b)使用所述蒸煮紙張表面施膠組合物處理紙張基底的至少一個表面，從而在所述至少一個表面上提供表面施膠涂層，其中，還以至少約IOOOppm水平使用多價陽離子來源處理所述至少一個表面。根據(jù)本發(fā)明的第二大方面，提供了一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括包含多于約10%的表面施膠淀粉固體的紙張表面施膠組合物來源，其中，所述表面施膠淀粉固體包含0%至約95%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約5%至100%的低級脂肪酸表面施膠淀粉；淀粉蒸煮階段，所述淀粉蒸煮階段蒸煮所述紙張表面施膠組合物中的所述表面施膠淀粉固體并由此釋放不多于約300ppm的C16或更高級的飽和脂肪酸；
脂肪酸中和階段，所述脂肪酸中和階段將所述蒸煮紙張表面施膠組合物中所釋放的所有脂肪酸中和并轉化為一價脂肪酸鹽；多價金屬干燥鹽來源；和紙張表面施膠設備，其中，使用經(jīng)中和的所述紙張表面施膠組合物和所述多價金屬干燥鹽處理紙張基底的至少一個表面，其中，所述多價金屬干燥鹽的量使得以至少約IOOOppm水平提供多價陽離子。


以下將結合附圖對本發(fā)明進行說明，其中圖I是展示紙張表面施膠系統(tǒng)的一個實施方式的示意性框圖。圖2是展示使用計量棒施膠壓榨機以紙張表面施膠組合物處理紙張基底的一個或兩個表面的方法的一個實施方式的示意性框圖。圖3是展示使用水平浸壓式施膠壓榨機以紙張表面施膠組合物處理紙張基底的一個或兩個表面的方法的一個實施方式的示意性框圖。圖4是展示使用垂直浸壓式施膠壓榨機以紙張表面施膠組合物處理紙張基底的一個或兩個表面的方法的一個實施方式的示意性框圖。
具體實施例方式在對本發(fā)明進行說明之前定義若干個術語是有利的。應當理解的是以下定義在本申請全文中使用。定義出于本發(fā)明目的，使用方向術語如“頂部”、“底部”、“側部”、“前面”、“前面的”、“向前”、“后面”、“向后”、“背部”、“后面的(trailing) ”、“上方”、“下方”、“左邊”、“右邊”、“水平”、“垂直”、“向上”、“向下”等僅僅是為了方便說明本發(fā)明的各種實施方式?？梢砸愿鞣N方式對例如在圖2至4中展示的本發(fā)明的實施方式進行定向。出于本發(fā)明的目的，所述術語“可印刷基底”是指可以使用噴墨印刷方法、激光印刷方法等在上面印刷的任何紙張基底?？捎∷⒒卓梢园戏?、片材、條帶等，可以呈連續(xù)的卷、離散的片材等形式。出于本發(fā)明的目的，所述術語“紙張基底”是指可以由包含紙纖維、內(nèi)部紙張施膠劑等加上任何其他可選的造紙?zhí)砑觿?例如，諸如填充劑、增濕劑、光學增亮劑(或熒光增白劑)之類)等的混合物、配料等形成、制作、制備等的纖維質(zhì)料幅。紙張基底可以呈連續(xù)的卷、離散的片材等形式。出于本發(fā)明的目的，所述術語“紙張?zhí)盍稀蓖ǔＪ侵傅V物質(zhì)(如碳酸鈣、高嶺粘土等)，其可在造紙中用來降低紙張的單位質(zhì)量的原料成本、增大不透明度、增大平滑度等。這些礦物質(zhì)可被精細粉碎，例如精細粉碎至粒度范圍為約O. 5微米至約5微米。出于本發(fā)明的目的，所述術語“未施膠的紙張基底”是指在所述紙張基底的一個或兩個側面或表面上存在O或基本上為O的紙張表面載荷的紙張表面施膠組合物的紙張基
。出于本發(fā)明的目的，所述術語“單側施膠紙張基底”是指在所述紙張基底的一個而不是兩個側面或表面上存在表面載荷的紙張表面施膠組合物的紙張基底。出于本發(fā)明的目的，所述術語“雙側施膠紙張基底”是指在所述紙張基底的兩個側面或表面上存在表面載荷的紙張表面施膠組合物的紙張基底。出于本發(fā)明的目的，所述術語“砑光紙張”是指已經(jīng)進行砑光從而例如使紙張平滑以能夠在紙張上進行印刷和記錄，并增大紙張表面的光澤度的紙張基底。例如，砑光可包含使用壓力來在仍然粗糙的紙張表面上壓軋出光滑表面的方法。紙張的砑光可在砑光機上進行，所述砑光機在造紙機的末端包含一系列的輥(聯(lián)機)，或與所述造紙機相分開(脫機)。出于本發(fā)明的目的，所述術語“紙張表面施膠組合物”是指至少包含一種或多種表面施膠淀粉的那些組合物。這些紙張表面施膠組合物還可以包含其他添加劑，例如，諸如碳酸鈣顏料組分、塑性顏料、基底顏料粘合劑、紙張表面施膠劑(而非表面施膠淀粉)、陽離子染料固定劑、溶劑、稀釋劑、抗刮和抗擦劑、光學增亮劑(OBA)、消泡劑、流變改性劑、分散劑、表面活性劑等。所述紙張表面施膠組合物可配制成含水溶液、含水漿料、膠狀懸浮液、液體混合物、觸變混合物等。所述紙張表面施膠組合物還可以在例如使用所述紙張表面施膠組 合物處理紙張基底的一個或更多個表面之前向其中添加一種或更多種多價金屬干燥鹽。出于本發(fā)明的目的，所述術語“固體基準”是指在沒有任何液體(例如水)存在的情況下，存在于紙張表面施膠組合物、紙張表面施膠涂層等中的每種相應固體材料(例如一種或更多種表面施膠淀粉；碳酸鈣顏料組分；陽離子染料固定劑；塑性顏料、其他表面紙張施膠劑等)的重量百分比。除非另有說明，否則本文中為固體材料給出的所有百分比均基于固體基準。出于本發(fā)明的目的，所述術語“固體含量”是指在所述組合物等中存在的非揮發(fā)性、非液體組分的百分比(重量)。出于本發(fā)明的目的，所述術語“基底顏料”是指可用來或打算用來影響可印刷基底的光學性能的材料(如精細粉碎的顆粒物質(zhì))。出于本發(fā)明的目的，所述術語“碳酸鈣”是指可以用作基底顏料的各種碳酸鈣，如沉積碳酸鈣(PCC)、研磨碳酸鈣(GCC)、改性的PCC和/或GCC等。出于本發(fā)明的目的，所述術語“沉積碳酸鈣(PCC) ”是指通過沉積反應制得并且可用作基底顏料的碳酸鈣。PCC可包含CaCO3的幾乎所有的方解石晶型。取決于制備條件，方解石晶體可具有若干個不同的宏觀形狀。沉積碳酸鈣可使用氫氧化鈣的水性漿液(“石灰乳”)與二氧化碳(CO2)氣體的碳酸化作用而制得。用于獲得PCC的起始原料可包含石灰石，但也可進行鍛燒(即加熱排出CO2)，如此生產(chǎn)了煅石灰(CaO)。可將水加入〃熟化〃的所述石灰，所得的〃石灰乳〃 (Ca (OH)2的懸浮液)然后暴露于CO2氣體的氣泡。加入0)2期間的較冷溫度易于制得菱形(塊狀)的PCC顆粒。加入CO2期間的溫暖溫度則易于制得偏三角面體(蓮座形)的PCC顆粒。在任何一種情況中，在石灰乳已有效轉化成CaCO3的最佳PH下，并且在CO2濃度變得足夠高以酸化所述懸浮液并導致一些CaCO3再次溶解之前，發(fā)生了終止反應。在PCC未被連續(xù)攪拌或儲存很多天的情況中，必需加入超過痕量的陰離子分散劑例如多磷酸鹽。濕PCC可具有弱陽離子膠體電荷。相反，取決于是否已經(jīng)使用分散齊IJ，干燥PCC類似于大多數(shù)研磨的CaCO3產(chǎn)物，也具有負電荷。所述碳酸鈣可以三種不同晶型從水溶液中沉積出來熱力學不穩(wěn)定的球文石晶型、最穩(wěn)定且在自然界中最豐富的方解石晶型，和在正常的溫度與壓力環(huán)境條件下亞穩(wěn)的但可在高溫下可轉化成方解石的霰石晶型。所述霰石晶型具有結晶為長細針的可聚集或不聚集的斜方晶形狀。所述方解石形可以多種不同的形狀存在，其中最常見的是具有可以是聚集的或可以是不聚集的結晶的菱形形狀，和具有通常不聚集的結晶的偏三角面體形狀。出于本發(fā)明的目的，述及碳酸鈣顏料的所述術語“低微粒表面積”是指約30平方米/克(以下稱為“msg” )或更低的BET比表面積，如為約5msg至約30msg的BET比表面積，更典型地為約8msg至約16msg的BET比表面積。出于本發(fā)明的目的，述及碳酸鈣顏料的所述術語“高微粒表面積”是指大于約30平方米/克(以下為“msg”)的BET比表面積，如為約30msg至約200msg的BET比表面積，更典型地為約50msg至約120msg的BET比表面積。出于本發(fā)明的目的，所述術語“基底顏料粘合劑”是指用于紙張基底的粘合試劑，所述粘合試劑可以用來改善紙張表面施膠組合物、涂層等的基底顏料粘合強度?；最伭险澈蟿┛梢允怯H水的。合適的基底顏料粘合劑可包括合成的或天然存在的聚合物(或不同聚合物的組合)，例如聚乙烯醇(PVOH)，蛋白質(zhì)粘合劑例如酪蛋白或大豆蛋白質(zhì)等；改性纖 維素，例如甲基纖維素、乙基纖維素等；聚合物膠乳如丁苯橡膠膠乳、丙烯酸(酯)聚合物膠乳、聚乙酸乙烯酯膠乳、苯乙烯丙烯酸(酯)共聚物膠乳等；或它們的組合。所述基底顏料粘合劑還可以基本不含有作為粘合劑的膠乳以改善表面施膠的可印刷基底的干燥時間并改善紙張表面施膠過程中可印刷基底的可加工性。出于本發(fā)明的目的，所述術語“基本不含有”是指紙張表面施膠組合物、紙張表面施膠涂層等具有占紙張表面施膠組合物、紙張表面施膠涂層等的重量小于約O. 1%的某一組分。出于本發(fā)明的目的，所述術語“紙張施膠水平”，除非另有說明，否則可以指紙張基底中和/或紙張基底上存在的紙張施膠水平，并且可以包括內(nèi)部施膠、表面施膠、或者內(nèi)部施膠和表面施膠兩者。出于本發(fā)明的目的，所述術語“內(nèi)部施膠”是指紙張基底中存在的由在造紙過程中且在形成纖維質(zhì)紙張基底之前被包含、添加等的內(nèi)部施膠劑實現(xiàn)的紙張施膠。內(nèi)部紙張施膠劑通常通過與紙張基底反應從而使紙張基底更加疏水而耐受水或其他液體對紙張基底的滲透。例示性的內(nèi)部紙張施膠劑可以包括例如烷基乙烯酮二聚體、鏈烯基琥珀酸酐等。出于本發(fā)明的目的，所述術語“表面施膠”是指紙張基底上存在的由施加在、添加到等已經(jīng)形成的纖維質(zhì)紙張基底的表面上的表面施膠劑實現(xiàn)的紙張施膠。紙張表面施膠劑通常通過使用更加疏水的膜覆蓋紙張基底而耐受水或其他液體對紙張基底的滲透。例示性的表面紙張施膠劑可以包括例如一種或更多種表面施膠淀粉、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、苯乙烯丙烯酸酯等。出于本發(fā)明的目的，所述術語“表面施膠淀粉”是指用于紙張基底的包含一種或更多種天然淀粉(即，從植物來源(如玉米(包谷)玉米、小麥、稻米、馬鈴薯、木薯等)獲得的未改性淀粉(如谷物淀粉(例如玉米(包谷)淀粉、小麥淀粉、稻米淀粉、馬鈴薯淀粉、燕麥淀粉、黑麥淀粉、大麥淀粉、小米高粱淀粉(millet sorghum starch)等)和非谷物淀粉(例如木薯淀粉等))、改性的天然淀粉(例如乙基化淀粉、氧化淀粉等)或它們的組合)的表面施膠劑。改性淀粉可以通過在紙張施膠淀粉領域中已知的一種或更多種化學處理(例如通過氧化將一些-CH2OH基團轉化成-COOH基團等)來獲得。在一些情況中，改性淀粉可具有小比例的乙?；；蛘?，所述淀粉可進行化學改性以賦予其陽離子性(即陽離子淀粉)或兩性(即兩性淀粉)(即具有陽離子電荷和陰離子電荷兩者)。所述改性淀粉也可以包括轉化成淀粉醚的淀粉，或例如用-OCH2CH2OH基團(即羥基乙基化淀粉)、-OCH2CH3基團(即乙基化淀粉)、-OCH2CH2CH2OH基團(即丙基化淀粉)等取代一些-OH基的羥基烷基化淀粉。出于本發(fā)明的目的，所述術語“高級脂肪酸表面施膠淀粉”是指蒸煮時釋放出顯著水平的脂肪酸尤其是釋放出飽和脂肪酸的那些表面施膠淀粉。所述高級脂肪酸表面施膠淀粉可以釋放出(基于總淀粉固體)例如高達約1%的總脂肪酸(即所有釋放的飽和和不飽和脂肪酸)，例如高達約O. 8%的總脂肪酸。這些釋放的總脂肪酸(基于總淀粉固體)可以包含例如高達約O. 6%的總飽和脂肪酸(即所有釋放的飽和脂肪酸),例如高達約O. 5%總飽和脂肪酸。這些釋放的總飽和脂肪酸(基于總淀粉固體)可以包含例如高達約O. 4%的C16或更高級的飽和脂肪酸，例如高達約O. 3%的C16或更高級的飽和脂肪酸。例示性的高級脂肪酸表面施膠淀粉可以包括非蠟質(zhì)谷物淀粉，例如非蠟質(zhì)包谷淀粉、非蠟質(zhì)小麥淀粉、非蠟質(zhì)稻米淀粉、非蠟質(zhì)馬鈴薯淀粉、非蠟質(zhì)燕麥淀粉、非蠟質(zhì)黑麥淀粉、非蠟質(zhì)大麥淀粉、非
蠟質(zhì)小米高粱淀粉等。所述非蠟質(zhì)谷物淀粉包含含有顯著量的直鏈淀粉(例如相對于直鏈淀粉和支鏈淀粉的總和為至少約25%的直鏈淀粉)的淀粉固體，并且在蒸煮時釋放顯著量(相對于諸如木薯淀粉和蠟質(zhì)谷物淀粉等低級脂肪酸淀粉)的脂肪酸，尤其是C16或更高級的飽和脂肪酸。出于本發(fā)明的目的，所述術語“低級脂肪酸表面施膠淀粉”是指蒸煮時沒有釋放出顯著水平的脂肪酸尤其是沒有釋放出飽和脂肪酸的那些表面施膠淀粉。例如，在蒸煮時，低級脂肪酸表面施膠淀粉(基于總淀粉固體)往往只釋放出約20%至約50%的由高級脂肪酸表面施膠淀粉釋放的總(例如飽和的)脂肪酸。所釋放的總(例如飽和的)脂肪酸的范圍可以根據(jù)所涉及的具體的低級脂肪酸表面施膠淀粉而變化，諸如木薯淀粉、蠟質(zhì)稻米淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉等表面施膠淀粉則根據(jù)總(飽和)脂肪酸范圍的下限而變化，而諸如蠟質(zhì)大麥淀粉、蠟質(zhì)玉米高粱淀粉等表面施膠淀粉則往往根據(jù)總(例如飽和的)脂肪酸范圍的上限而變化。當蒸煮時，這些低級脂肪酸表面施膠淀粉可以釋放出(基于總淀粉固體)例如不超過約O. 5%的總脂肪酸，例如不超過約O. 4%的總脂肪酸。當蒸煮時，，這些低級脂肪酸表面施膠淀粉還可以釋放出(基于總淀粉固體)例如不超過約O. 3%的總飽和脂肪酸(包括C16或更高級的飽和脂肪酸)，例如不超過約O. 2%的總飽和脂肪酸。例示性的低級脂肪酸表面施膠淀粉可以包括非谷物淀粉(例如木薯淀粉等)、蠟質(zhì)谷物淀粉(例如蠟質(zhì)玉米(包谷)淀粉、蠟質(zhì)稻米淀粉、蠟質(zhì)馬鈴薯淀粉、蠟質(zhì)小麥淀粉、蠟質(zhì)燕麥淀粉、蠟質(zhì)黑麥淀粉、蠟質(zhì)大麥淀粉、蠟質(zhì)小米高粱淀粉等)。非谷物淀粉(例如木薯淀粉)以及蠟質(zhì)谷物淀粉包含主要含有支鏈淀粉和小量直鏈淀粉(例如相對于支鏈淀粉和直鏈淀粉的總量為至少約80的支鏈淀粉和小于20%的直鏈淀粉)，并且在蒸煮時釋放(相對于高級脂肪酸淀粉如非蠟質(zhì)谷物淀粉)明顯較少量的脂肪酸(例如基于總淀粉固體小于約0.2%)，尤其是C16或更高級的飽和脂肪酸。出于本發(fā)明的目的，所述術語“C16或更高級的飽和脂肪酸”是指具有16個或更多個碳原子的脂肪酸。這些C16或更高級的飽和脂肪酸可以包括棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山崳酸等，以及這些飽和脂肪酸的混合物。 出于本發(fā)明的目的，所述術語“一價飽和脂肪酸鹽”是指通過使一價氫氧化物與飽和脂肪酸(包括C16或更高級的飽和脂肪酸)反應而形成的鹽。出于本發(fā)明的目的，所述術語“一價氫氧化物”是指具有一價陽離子的氫氧化物，例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氫氧化銨等，以及它們的混合物。出于本發(fā)明的目的，所述術語“多價飽和脂肪酸鹽”是指多價陽離子(例如來自多價金屬干燥鹽的多價陽離子)與飽和脂肪酸(包括C16或更高級的飽和脂肪酸)或所述飽和脂肪酸的相應一價鹽的化合、反應等所形成的鹽。出于本發(fā)明的目的，所述術語“淀粉蒸煮”是指將淀粉(例如淀粉粒子)加熱至足以使水能夠滲透所述淀粉粒子從而使這些被蒸煮的粒子溶脹而提供被蒸煮淀粉固體的凝膠化糊料或溶液的溫度。淀粉蒸煮可以通過使用例如直接蒸汽噴射、循環(huán)通過熱交換器等按批次或連續(xù)進行，以將淀粉加熱至例如約85°C至約100°C的溫度范圍至少約20分鐘，例如加熱至約88°C至約93°C的溫度范圍約20分鐘至30分鐘。請參見G. A. Smook的Handbookfor Pulp and Paper Technologists (第 2 版，1992，第 286-87 頁)，為概述可能在本文中有用的淀粉蒸煮而于此弓I入其全部公開內(nèi)容。 出于本發(fā)明的目的，所述術語“脂肪酸中和”是指將一價氫氧化物添加至包含從蒸煮淀粉釋放的脂肪酸的紙張表面施膠組合物以通過將該紙張表面施膠組合物的PH向上升向約9的pH(例如約6至約9范圍的pH，如約6. 5至約8范圍的pH)來中和所釋放的這些脂肪酸。作為中和的結果，所釋放的這些脂肪酸全部或至少部分地被轉化為一價脂肪酸鹽。如果使用諸如過硫酸銨(AP)等酸性化合物來促進淀粉的蒸煮并控制粘度，那么也可能需要中和。出于本發(fā)明的目的，所述術語“抑制多價C16或更高級的飽和脂肪酸鹽的沉積”是指抑制、最小化、減少、消除、防止等所述脂肪酸鹽在紙張表面施膠裝備或紙張表面施膠設備上沉積。所述方法和系統(tǒng)的多個實施方式可以抑制所述沉積，使得紙張表面施膠裝備或紙張表面施膠設備上的所述脂肪酸鹽的存在量例如小于約400ppm(如小于約300ppm)。出于本發(fā)明的目的，所述術語“紙張表面施膠裝備”是指在紙張表面施膠系統(tǒng)中使用的任何裝備。所述裝備可以包括紙張表面施膠設備、淀粉蒸煮器、脂肪酸中和器等。出于本發(fā)明的目的，所述術語“紙張表面施膠設備”是指可以用于處理紙張表面施膠組合物、將紙張表面施膠組合物施加、涂布等到紙張基底的一個側面或更多個側面或表面上的那些設備、裝置、機器等。紙張表面施膠設備可以包括氣刀涂布機、線棒涂布機、刮刀涂布機、施膠壓榨機、浸潰涂布機、縫口擠塑涂布機(slot extrusion coater)等。請參見G. A. Smook 的 Handbook for Pulp and Paper Technologists (第 2 版，1992，第 283-94頁)，為概述可能在本文中有用的施膠壓榨機、涂布機等而于此引入其全部公開內(nèi)容。施膠壓榨機可包括槽式施膠壓榨機(puddle size press)、計量式施膠壓榨機(metering sizepress)等。請參見 G. A. Smook 的 Handbook for Pulp and Paper Technologists (第 2版，1992，第283-85頁)，為概述可能在本文中有用的施膠壓榨機而于此引入其全部公開內(nèi)容。出于本發(fā)明的目的，述及紙張表面施膠組合物的術語“處理”可包括添加、沉積、施力口、噴霧、涂布、涂抹、鋪展、擦拭、輕涂、浸潰等。出于本發(fā)明的目的，所述術語“紙張基底表面覆蓋量”是指被處理的紙張基底的給定側面或表面上存在的紙張表面施膠組合物的量。紙張基底表面覆蓋量可根據(jù)每平方米紙張基底的組合物克數(shù)(以下稱為“gsm”)來進行定義。出于本發(fā)明的目的，所述術語“占優(yōu)勢地保留在紙張基底的表面上”是指紙張表面施膠組合物或涂層主要保留在紙張基底的表面上，而不是被紙張基底的內(nèi)部吸收或者被紙張基底吸收到紙張基底的內(nèi)部。出于本發(fā)明的目的，所述術語“浸壓式施膠壓榨機”是指具有浸壓區(qū)(floodednip)(池)的施膠壓榨機，也稱為“槽式施膠壓榨機”。浸壓式施膠壓榨機可包括垂直施膠壓榨機、水平施膠壓榨機等。出于本發(fā)明的目的，所述術語“計量式施膠壓榨機”是指包括用于將紙張表面施膠組合物鋪展、計量等、沉積、施加等到紙張基底的側面或表面上的組件的施膠壓榨機。計量式施膠壓榨機可包括棒計量式施膠壓榨機、柵輥計量式施膠壓榨機、刮刀計量式施膠壓榨機等。
出于本發(fā)明的目的，所述術語“棒計量式施膠壓榨機”是指使用棒將紙張表面施膠組合物鋪展、計量等到紙張基底表面上的計量式施膠壓榨機。所述棒相對于所述紙張基底可以是靜止的或可以是活動的。出于本發(fā)明的目的，所述術語“柵輥計量式施膠壓榨機”是指可以使用柵輥、轉移輥、軟式涂布輥等的計量式施膠壓榨機。所述柵輥、轉移輥、軟式涂布輥等相對于所述紙張基底可以是靜止的，也可以相對于所述紙張基底是可轉動的，等等。出于本發(fā)明的目的，所述術語“刮刀計量式施膠壓榨機”是指可以使用刮刀將紙張表面施膠組合物鋪展、計量等到紙張基底表面上的計量式壓榨機。出于本發(fā)明的目的，所述術語“金屬干燥鹽”是指可以改善通過噴墨打印方法沉積或印刷在可印刷基底上的油墨的干燥時間的那些金屬鹽。所述金屬鹽包含一種或更多種多價金屬干燥鹽，并且可選地進一步包含一種或更多種一價金屬干燥鹽。這些金屬鹽的反陰離子可以包括例如氯化物，溴化物，乙酸根，碳酸氫根，硫酸根，亞硫酸根，硝酸根，氫氧化物，娃酸根，氫氯酸根(chlorohydrate)等。金屬干燥鹽可以以包含例如約1%至約60%(例如，約10%至約40%)的多價金屬干燥鹽的水溶液的形式提供。出于本發(fā)明的目的，所述術語“多價金屬干燥鹽”是指其中的陽離子部分是具有兩個或更多個正電荷的多價陽離子(例如鈣陽離子、鎂陽離子、鋁陽離子等)的那些金屬干燥鹽，如鈣鹽、鎂鹽、鋁鹽等，并且是水溶性的。合適的多價金屬干燥鹽(例如二價鹽、三價鹽等)可以包括氯化鈣、醋酸鈣、氫氧化鈣、硝酸鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣、氯化鎂、醋酸鎂、硝酸鎂、硫酸鎂、亞硫酸鎂、氯化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁、氫氯酸鋁、硫酸鋁鈉、氯化釩等中的一個或更多種。出于本發(fā)明的目的，所述術語“一價金屬干燥鹽”是指其中的陽離子部分是具有一個正電荷的一價陽離子(例如鈉陽離子、鉀陽離子、鋰陽離子等)的那些金屬干燥鹽，如鈉鹽，鉀鹽，鋰鹽等。合適的一價金屬干燥鹽可以包括氯化鈉，醋酸鈉，碳酸鈉，碳酸氫鈉，氫氧化鈉，硅酸鈉，硫酸鈉，亞硫酸鈉，硝酸鈉，溴化鈉，氯化鉀，乙酸鉀，碳酸鉀，碳酸氫鉀，氫氧化鉀，硅酸鉀，硫酸鉀，亞硫酸鉀，硝酸鉀，溴化鉀，氯化鋰，醋酸鋰，碳酸鋰，碳酸氫鋰，氫氧化鋰，硅酸鋰，硫酸鋰，亞硫酸鋰，硝酸鋰，溴化鋰等中的一種或多種。出于本發(fā)明的目的，所述術語“陽離子染料固定劑”是指可以有助于固定、俘獲等由噴墨印刷方法印刷的油墨并且可以提供包括耐水性等其他性質(zhì)的那些陽離子化合物(例如含氮化合物)或所述化合物的混合物。這些陽離子染料固定劑可以包括包含一種或更多種季銨官能團的化合物、低聚物和聚合物，并且可以包括能夠與陰離子染料形成復合物的陽離子水溶性聚合物。所述官能團可以在寬泛的范圍內(nèi)變化，并且可包括取代的和未取代的胺，亞胺，酰胺，氨基甲酸酯(urethane),季銨基團，雙氰胺,胍(guanadine),雙胍等。這樣的化合物的例子是聚胺，聚乙烯亞胺，二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)的聚合物或共聚物，乙烯基吡咯烷酮(VP)與季銨化二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯(diethylaminoethylmethacrylate, DEAMEMA)的共聚物，聚酸胺，聚六亞甲基雙狐(PHMB),陽離子聚氨酯膠乳，陽離子聚乙烯醇，聚烷基胺雙氰胺共聚物，胺縮水甘油基加聚物，聚[氧乙烯(二甲基亞氨基)亞乙基(二甲基亞氨基)亞乙基]二氯化物等或它們的組合。這些陽離子染料固定劑可以包括低分子量至中等分子量的陽離子聚合物和具有等于或小于100，000，例如，等于或小于約50，000，例如約10，000至約50，000的分子量的低聚物。這樣的材料的例子是聚烷基胺雙氰胺共聚物、聚[氧乙烯(二甲基亞氨基亞乙基(二甲基亞氨基亞乙基]二氯化物和具有所需范圍的分子量的多胺。適用于本發(fā)明的陽離子染料固定劑可以包括低分子量的陽離子聚合物，如聚烷基胺雙氰胺共聚物，聚[氧乙烯(二甲基亞氨基)亞乙基(二甲基亞氨基)亞乙基]二氯化物，例如低分子量的聚烷基胺雙氰胺共聚物。 參見在2004年7月20日授權的美國專利No. 6，764，726 (Yang等人)，其全部公開內(nèi)容通過引用結合于此。出于本發(fā)明的目的，所述術語“不透明度”是指紙張掩藏事物如在后面紙張上或印刷在背面的印刷圖象以最小化、阻止等和/或透印等的能力。如這里所使用的，紙張基底的不透明度例如可以根據(jù)TAPPI不透明度和透印度來進行測量?？筛鶕?jù)T425om-91來測量TAPPI不透明度。出于本發(fā)明的目的，所述術語“紙張光滑度”是指紙張表面受紙張厚度、紙張寬度、偏離平面表面的數(shù)量等影響的偏離平面或基本為平面的表面的程度。如這里所使用的，紙張基底的紙張光滑度例如可以根據(jù)帕克印刷光滑度(Parker print Smoothness)進行測量。帕克印刷光滑度可以根據(jù)TAPPI試驗方法T 555om-99進行測量。出于本發(fā)明的目的，所述術語“印刷質(zhì)量”是指可以改變、影響、控制等可印刷基底上的印刷圖象的外形、外觀、形態(tài)等的那些因素、特征、性能等。紙張基底的印刷質(zhì)量例如可根據(jù)如下的一個或多個來進行測量(I)印刷密度；(2)印刷對比度；(3)干燥時間；
(4)邊緣銳度；(5)色域；(6)顏色豐富度；(7)印刷光澤度；⑶印刷雜色；和(9)色間滲色(color-to-color bleed)。出于本發(fā)明的目的,紙張基底的印刷質(zhì)量在本發(fā)明中主要通過測量印刷密度、干燥時間和紙張基底的邊緣銳度來確定。出于本發(fā)明的目的，所述術語“印刷密度”是指通過使用反射密度計(X-Rite,Macbeth. Etc.)所測得的光密度(“0D”)，所述反射密度計量度印刷在紙張上的圖像的光吸收性能。例如，印刷密度越高，則印刷圖像可能顯得越深。較高的印刷密度提供了較高的對比度、用于視圖的更清晰圖像等。本文以黑色印刷密度(即，顏色為黑色的圖像的印刷密度)來量度印刷密度。測量黑色印刷密度的方法包括將黑色實心塊印刷在紙張上，然后測量光密度。用于將黑色實心塊印刷在紙張上的打印機是HP DeskJet 6122(由Hewlett-Packard制造)或其等同物，所述打印機使用#45 (HP產(chǎn)品號為51645A)黑色噴墨墨盒(或其等同物)。在將黑色實心塊打印在紙張上時使用普通紙張類型和快速普通打印質(zhì)量打印模式的默認設置。可以使用配有6mm光圈的X-Rite model 528光密度計來測量打印在紙張上的黑色實心塊的光密度以提供黑色印刷密度值。所用的黑色印刷密度測量設置是可見顏色(Visual color)、T狀態(tài)(status T)和絕對密度模式。一般來說，在使用HP桌面噴墨打印機的標準(普通紙張，普通)打印模式并且在使用最常見的黑色顏料油墨(等同于#45噴墨墨盒)時，對于黑色顏料而言可以接受的黑色印刷密度(“0D?！?值為至少約L 45。本發(fā)明的紙張基底的一些實施方式可以展示出至少約I. 50，例如至少約
I.60的黑色印刷密度(ODq)值。還請參見在2007年4月19日公開的共同受讓的美國專利No. 2007/0087134(Koenig等)，在此通過引用方式引入其所有公開內(nèi)容，該內(nèi)容說明了如何進行黑色印刷密度試驗。出于本發(fā)明的目的，所述術語“印刷對比度”是指印刷區(qū)域和未印刷區(qū)域在印刷密
度上的差異。
出于本發(fā)明的目的，所述術語“干燥時間”是指沉積的油墨在可印刷基底的表面上干燥所需要的時間。如果沉積的油墨不能足夠快地干燥，那么該沉積的油墨可能轉移到其它可印刷基底片材上，這是不希望的。將油墨轉移的百分比(“IT%”)記錄為干燥時間的量度。轉移油墨的百分比的量越高，干燥時間越慢(越差)。相反，轉移油墨的百分比的量越低，干燥時間越快(越好)。本發(fā)明的紙張基底的多個實施方式可以提供等于或小于約65%的油墨轉移百分比(“ΙΤ%”)值。在本發(fā)明的紙張基底的一些實施方式中，ΙΤ%值可以等于或小于約50%，例如，小于或等于約40% (例如，等于或小于約30%)。出于本發(fā)明的目的，所述術語“油墨轉移”是指用于確定可印刷基底例如可印刷紙張的干燥時間的試驗?！坝湍D移”在本文中定義為使用輥輥壓后轉移的光密度的量，并且表示為使用輥輥壓后轉移至可印刷基底(例如紙張)的未印刷部分的光密度的百分比。該方法包括在定量為201bs/1300ft.2的紙張上打印實心色塊，等待固定量的時間(打印后5秒)，然后對折以使紙張的未打印部分和打印部分接觸，然后使用4. 51b手推輥(例如來自Chem Instruments, Inc. , Mentor, Ohio, USA的部件編號為HR-100的棍)棍壓。通過反射密度計(X-Rite，Macbeth. Etc.)讀取所述塊的轉移(ODt)部分、非轉移(ODq)部分的光密度。轉移百分比(“IT%”)定義為IT%=[ (ODt-ODb)/(ODq-ODb)] X 100。還請參見在2007年4月19日公開的共同受讓的美國專利No. 2007/0087134(Koenig等)，在此通過引用方式引入其所有公開內(nèi)容，該內(nèi)容說明了如何進行油墨轉移試驗。出于本發(fā)明的目的，所述術語“邊緣銳度(EA) ”是指印刷圖像(例如印刷線條)的邊緣的清晰度(或不規(guī)則度)。邊緣銳度(EA)可以使用諸如QEA個人圖像分析系統(tǒng)(QEA Personal Image Analysis System, Quality EngineeringAssociates, Burlington, Mass.)、QEA ScannerIAS或基于 ImageXpert KDY照相機的系統(tǒng)等儀器進行測量。所有這些儀器都收集樣品的放大數(shù)字圖像并通過圖像分析計算EA值。EA值(也稱為“邊緣不規(guī)則度”)在ISO方法13660中有定義。該方法包括印刷長度為I. 27mm以上的實線，然后以至少600dpi (點/英寸)的分辨率采樣。儀器根據(jù)靠近線條邊緣的每個像素的暗度計算邊緣的位置。邊緣閾值可以使用等SR6C1=Rmax-60%(Rmax-Rmin)定義為從基底反射因子(光區(qū)(light area), Rmax)過渡至圖像反射因子(暗區(qū)(dark area)，Rmax)的60%過渡點。于是不規(guī)則度可以定義為來自擬合至該線條的邊緣閾值的線條的殘數(shù)的標準偏差(垂直于擬合線計算)。對于本發(fā)明的紙張基底的一些實施方式，EA值可以小于約15，例如小于約12，如小于約10 (例如小于約8)。還請參見在2007年4月19日公開的共同受讓的美國專利No. 2007/0087134 (Koenig等)，在此通過引用方式引入其所有公開內(nèi)容，該內(nèi)容說明了如何測量邊緣銳度(EA)值。出于本發(fā)明的目的，所述術語“色域”是指在任何顏色復印系統(tǒng)中的可能顏色的總集，并可用全部的子顏色來定義。更高的色域值指示更逼真的顏色印刷質(zhì)量。色域可通過如下方式獲得測量多個顏色塊的CIE L' a' b%并且由這些測定值計算適當?shù)纳颍鲱伾珘K包括白色(未印刷區(qū)域)、青色、品紅色、黃色、紅色、綠色、藍色和黑色。所述CIE L*表示白色。L*的值可為0(代表黑色)-100(代表白色或完全反射擴散)。a*的值代表綠色/紅色的程度。正a*為紅色，而負a*為綠色。正b*為黃色，而負b*為藍色。所述CIE L'a*和b*值可通過使用D65光源和10度視角的X-Rite 528來測量。出于本發(fā)明的目的，所述術語“顏色豐富度”是指具有高印刷密度和高色域值的更逼真或更有活力的顏色印刷。
出于本發(fā)明的目的，所述術語“光澤度”是指紙張在鏡面角度反射部分入射光的能力。光澤度可基于在設定角度如75度時對從紙張樣品表面鏡面反射的光的數(shù)量的測量結果，例如在75度光澤度的情況中(并且如通過TAPPI測試方法T 480om-92進行測量那樣)。出于本發(fā)明的目的，所述術語“印刷光澤度”是指在印刷紙張基底上進行的光澤度
測量結果。出于本發(fā)明的目的，所述術語“印刷雜色”是指印刷圖像中由于橫跨可印刷基底表面的油墨層的不均勻、油墨吸收性的不均一等而導致的不均勻性?？梢允褂弥T如帶有AgfaModel DU0SCAN掃描儀的C3PATX03 Formation and Mottle Test等基于掃描儀的雜色檢測器來測量印刷雜色。首先在檢測噴墨印刷機上印刷待受檢的可印刷基底(例如紙張片材)。檢測圖案必須包括實心黑色(100%)圖像的塊。色塊是約20mm至50mmX 20mm至50mm的矩形。在20分鐘的等待時間后或者當印刷圖像完全干燥后，將印刷樣品定位在掃描儀上，印刷面朝下。掃描儀的分辨率設定為500ppi (像素/英寸)?？梢允褂肰erity軟件(VerityIA LLC, 2114 Sunrise Drive, Appleton, WI 54914)分析來自掃描儀的檢測數(shù)據(jù)?；谏珘K尺寸設定適當?shù)臋z測尺寸。可以測量兩個雜色指數(shù)微觀雜色指數(shù)(Micro Mottle Index)和宏觀雜色指數(shù)(Macro Mottle Index)。微觀雜色指數(shù)量度在0. I平方英尺的區(qū)域內(nèi)的密度變化；而宏觀雜色指數(shù)量度每個0. I平方英尺的矩形的平均密度值的密度變化。雜色指數(shù)值越低，印刷質(zhì)量越好。出于本發(fā)明的目的，所述術語“色間滲色”是指紙張上一種顏色油墨鋪展到另一種顏色油墨中，這可能降低彩色背景上彩色文字和線條的分辨率。例如，可以在黃色背景上印刷藍色和黑色短線?？梢栽谄芳t色背景上印刷綠色和黑色短線，并且在青色背景上印刷紅色和黑色短線。將沒有跨接(或顏色侵入臨近顏色短線超過一半)的兩個顏色短線之間的以微米計的最小距離記錄為色間滲色指數(shù)。換言之，色間滲色值越小，印刷質(zhì)量越好?？梢詸z測的距離包括50微米、100微米、150微米、300微米等。在本發(fā)明的一些實施方式中，受檢距離在跨接(滲色)之前可以達到150微米以下，這可以認為是“良好”的色間滲色性能。出于本發(fā)明的目的，所述術語“數(shù)字印刷”是指在可印刷基底如紙張上復印、形成、產(chǎn)生、提供等數(shù)字圖像。數(shù)字印刷可包括激光印刷、噴墨印刷等。出于本發(fā)明的目的，所述術語“激光印刷”是可使用激光束在例如光導鼓上產(chǎn)生、形成、制得等潛像的數(shù)字印刷技術、方法、設備等。激光束的光隨后可在所述鼓上產(chǎn)生電荷，所述電荷隨后可選取(Pick up)帶有相反電荷的調(diào)色劑。該調(diào)色劑然后被轉移到紙張上且產(chǎn)生、形成、制得等得到的圖像通過例如定影器(fuser)定影在所述可印刷基底上。出于本發(fā)明的目的，所述術語“電子照相記錄法”是指通過靜電印刷術或電子照相術在可印刷基底上記錄圖像的方法。在電子照相法中，所述圖像經(jīng)常通過沉積在所述可印刷基底的一個表面或側面上并且然后例如通過加熱而熱固定和/或定影在所述可印刷基底的一個表面或側面上的調(diào)色劑顆粒而形成在所述可印刷基底上。在所述電子照相記錄中，可印刷基底可具有兩個相對光滑或平整的側面或表面，或可具有質(zhì)地粗糙、不平坦或不光滑/不平整的一個側面或表面，而另一個側面或表面相對光滑或平整。出于本發(fā)明的目的，所述術語“噴墨印刷”是指可通過印刷機噴嘴將液體油墨的微細小滴噴霧、噴射等到可印刷基底上而在可印刷基底例如紙張基底上形成圖像的數(shù)字印刷技術、方法、裝置等。所述油墨小滴的尺寸(如更小的尺寸)、精確布置等可提供較高質(zhì)量的噴墨印刷。噴墨印刷可以包括連續(xù)式噴墨印刷(condinuous ink jet printing)、按需出墨式噴墨印刷(drop-on-demand ink jet printing)等。 出于本發(fā)明的目的，所述術語“液體”是指非氣態(tài)流體組合物、化合物、材料等，其在使用溫度(如室溫)下是易于流動的，具有很小或沒有分散傾向且具有比較高的壓縮系數(shù)。出于本發(fā)明的目的，針對紙張表面施膠組合物的所述術語“粘度”是指布氏粘度。布氏粘度可在150 通過布氏粘度計使用#2錠在IOOrpm下進行測量。出于本發(fā)明的目的，所述術語“印刷機”是指將圖像印刷在可印刷基底例如紙張片材上的任何設備，包括激光打印機、噴墨打印機、電子照相記錄設備(例如復印機)、掃描儀、傳真機等。出于本發(fā)明的目的，所述術語“印刷機顏料”是指油墨(例如噴墨打印機等使用的)和調(diào)色劑(例如激光打印機、電子照相記錄設備等使用的)。出于本發(fā)明的目的，所述術語“油墨”是指如由噴墨打印機使用的印刷機顏料。術語油墨可以包括基于染料的油墨和/或基于顏料的油墨?；谌玖系挠湍玖?，染料可以是可溶于油墨介質(zhì)中的有機分子?；谌玖系挠湍梢愿鶕?jù)它們的用途進行分類，例如酸性染料、堿性染料或直接染料。或者，根據(jù)它們的化學結構進行分類；例如偶氮染料，其基于-N=N-偶氮結構；重氮染料，其基于重氮鹽；醌-亞胺染料，其是奎寧等的衍生物等?；陬伭系娜玖习伭希錇閼腋≡谟湍橘|(zhì)中的固體著色顆粒。所述顆粒可以包含著色礦物質(zhì)、沉積染料、附接在載體顆粒上的沉積染料等。油墨通常是以小滴的形式分散、沉積、噴霧等在可印刷介質(zhì)上，然后它們在可印刷介質(zhì)上干燥而形成印刷圖像。出于本發(fā)明的目的，所述術語“調(diào)色劑”是指如激光打印機所使用的印刷機顏料。調(diào)色劑通常以顆粒形式分散、沉積等在可印刷介質(zhì)上，然后所述顆粒被定影在可印刷介質(zhì)上而形成圖像。出于本發(fā)明的目的，所述術語“室溫”是指具有通常所接受意義的室溫，即20 0C -25 °C的環(huán)境溫度。出于本發(fā)明的目的，所述術語“Hercules施膠試驗(Hercules Sizing Test)”或“HST”是指耐受例如酸性水溶液滲透通過紙張的耐滲性的試驗。所述HST可以使用TAPPI標準方法530pm-89的程序進行測量。請參見于2004年7月20日授權的美國專利No. 6，764，726(Yang等)，在此通過引用方式將其全部公開內(nèi)容引入。HST值使用1%的甲酸油墨和80%的反射端點(reflectance endpoint)按照TAPPI標準方法號T-530pm_89的規(guī)范進行測量。所測得的HST值反映在紙張基底中和/或在紙張基底上存在的紙張施膠的相對水平。例如，較低的HST值(即HST值小于約50秒)反映紙張基底中存在相對較低水平的紙張施膠。相反，較高的HST值(即HST值大于約250秒)反映紙張基底中和/或紙張基底上存在相對較高水平的紙張施膠。出于本發(fā)明的目的，在約50秒至約250秒范圍的HST值被認為是反映紙張基底上和/或紙張基底中存在中度水平的紙張施膠的中度HST值。所測得的HST值還同時反映所存在的內(nèi)部紙張施膠以及表面紙張施膠的水平。但是，在造紙中一般使用的相對較低的紙張施膠劑水平(例如對于具有約201bs/1300ft.2定量的紙張為約llbs/ton(磅/噸)至約21bs/ton或者為約O. 04gsm至約O. 08gsm)。紙張基底的HST值主要(如果不是排他地)反映內(nèi)部紙張施膠劑(其通常即使在低使用水平也增加HST值)所給予的貢獻，而不是表面紙張施膠劑(其在如此低的使用水平通常使HST值極少增加)所給予的貢獻。
描述本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的多個實施方式涉及抑制多價脂肪酸鹽特別是多價C16或更高級脂肪酸鹽如棕櫚酸鈣在紙張表面施膠裝備、機器、設備等上的沉積，其中使用紙張表面施膠組合物以及足以提供至少約O. 1%(即IOOOppm)的多價陽離子水平的的量的多價陽離子來源(例如多價金屬干燥鹽)處理紙張基底的一個或多個表面。在本發(fā)明的方法的多個實施方式中，可以提供蒸煮紙張表面施膠組合物，該組合物包含大于約10%的蒸煮表面施膠淀粉固體(例如大于約12%的淀粉固體)和不大于約300ppm(例如不大于約250ppm)的C16或更高級的脂肪酸，并且其中所述蒸煮表面施膠淀粉固體包含0%至約95%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約5%至100%的低級脂肪酸表面施膠淀粉(例如0%至約90%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約10%至100%的低級脂肪酸表面施膠淀粉)。例如，所述蒸煮表面施膠淀粉固體包含(即占高級脂肪酸和低級脂肪酸表面施膠淀粉的混合物的)約15%至約85%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約15%至85%的低級脂肪酸表面施膠淀粉(例如約30%至約70%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約30%至70%的低級脂肪酸表面施膠淀粉)。本發(fā)明的系統(tǒng)的多個實施方式可以包含包含多于約10%的表面施膠淀粉固體的紙張表面施膠組合物來源，其中，所述表面施膠淀粉固體包含0%至約95%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約5%至100%的低級脂肪酸表面施膠淀粉；淀粉蒸煮階段，所述淀粉蒸煮階段蒸煮所述紙張表面施膠組合物中的所述表面施膠淀粉固體并由此從所述表面施膠淀粉固體釋放脂肪酸，其中所釋放的脂肪酸包含不多于約300ppm(例如不多于約250ppm)的C16或更高級的飽和脂肪酸；脂肪酸中和階段，所述脂肪酸中和階段將所述蒸煮紙張表面施膠組合物中所釋放的脂肪酸中和并轉化為一價脂肪酸鹽；多價金屬干燥鹽來源；和紙張表面施膠設備，其中使用經(jīng)中和的所述紙張表面施膠組合物和所述多價金屬干燥鹽處理紙張基底的至少一個表面。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)例如在紙張表面施膠組合物中使用的高級脂肪酸施膠淀粉(例如非蠟質(zhì)谷物淀粉(例如非蠟質(zhì)玉米(包谷)淀粉或非蠟質(zhì)小麥淀粉)在蒸煮時可以釋放顯著量的脂肪酸，特別是飽和脂肪酸如棕櫚酸。例如，包谷淀粉和小麥淀粉可以包含超過高達約1%的脂肪酸(其在淀粉蒸煮過程中可以被釋放)，其中超過多達約35%的這些脂肪酸包含棕櫚酸。因為淀粉在冷水中一般是不可溶的，經(jīng)常形成淀粉粒子的水性懸浮液，然后將其加熱以使水能夠滲透淀粉粒子，并由此使這些經(jīng)過蒸煮的粒子溶脹以提供經(jīng)蒸煮淀粉固體的膠凝糊料或溶液。在蒸 煮高級脂肪酸淀粉后，經(jīng)蒸煮的淀粉固體的這種溶液含有被釋放的脂肪酸，該被釋放的脂肪酸然后可以使用一價氫氧化物(例如氫氧化鈉(例如IN)進行中和，使得被中和的溶液具有例如不超過約7. 5的pH，以控制經(jīng)蒸煮的淀粉溶液的pH。這種經(jīng)中和的淀粉溶液包含一價脂肪酸，包括一價飽和脂肪酸鹽，例如棕櫚酸鈉。為了節(jié)能、提高紙張基底中的表面強度以及提高紙張表面施膠組合物中的添加劑效率等，希望使用具有相對較高的表面施膠淀粉固體水平(例如大于約10%的淀粉固體)的蒸煮淀粉溶液。當經(jīng)蒸煮的高級脂肪酸淀粉固體的水平相對較高時，所釋放的脂肪酸的量，尤其是飽和脂肪酸例如棕櫚酸的量也可以相對較高。例如，在大于約10%的淀粉固體水平，經(jīng)計算，存在于這些蒸煮高級脂肪酸淀粉溶液中的棕櫚酸的量可以超過約300ppm，或者甚至超過約400ppm。當這些蒸煮高級脂肪酸淀粉溶液被中和時，所得的經(jīng)中和的淀粉溶液也可以提供相對較高的飽和脂肪酸鹽(例如棕櫚酸鈉)水平。在蒸煮和中和之后，包含較高的量的例如高級脂肪酸表面施膠淀粉固體(因此飽和脂肪酸鹽水平較高)的這些經(jīng)過中和的紙張表面施膠組合物然后可以在施膠壓榨機處被施加至紙張基底的表面上。當還在施膠壓榨機處導入多價陽離子(例如作為金屬干燥鹽試劑的氯化鈣)來源(例如至少約O. 1%(即IOOOppm)的水平，例如作為氯化鈣溶液)時，可以形成多價飽和脂肪酸鹽例如棕櫚酸鈣。這些多價飽和脂肪酸鹽例如棕櫚酸鈣(其通過在施膠壓榨機處添加多價金屬干燥鹽(例如氯化鈣)溶液來形成)可以使這些處于相對較高水平的多價飽和脂肪酸鹽(例如棕櫚酸鈣)從紙張表面施膠組合物中沉積出來。這些沉積的多價飽和脂肪酸鹽(例如棕櫚酸鈣)然后可以在施膠壓榨機上或在施膠壓榨機之后的其他裝備、設備等上形成不利的多價飽和脂肪酸鹽沉積物。為了避免形成這些多價飽和脂肪酸鹽(例如棕櫚酸鈣)沉積物或者使這些多價飽和脂肪酸鹽(例如棕櫚酸鈣)沉積物最少化，可以使用一種或更多種釋放較低水平的所述脂肪酸的淀粉(即“低級脂肪酸”表面施膠淀粉)來(全部或部分)代替釋放實質(zhì)水平的脂肪酸的非蠟質(zhì)谷物淀粉(“高級脂肪酸”表面施膠淀粉)。這種低級脂肪酸表面施膠淀粉可以包括例如非谷物淀粉(例如木薯淀粉等)以及蠟質(zhì)谷物淀粉(例如蠟質(zhì)玉米(包谷)淀粉、蠟質(zhì)稻米淀粉、蠟質(zhì)馬鈴薯淀粉)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，相對于高級脂肪酸表面施膠淀粉(例如非蠟質(zhì)谷物淀粉(除了支鏈淀粉之外，其主要包含顯著水平的直鏈淀粉)，這些低級脂肪酸表面施膠淀粉(其主要包含支鏈淀粉)在蒸煮時釋放較低水平的脂肪酸，尤其是飽和脂肪酸(例如棕櫚酸和其他C16或更高級的飽和脂肪酸)。因此，紙張表面施膠組合物可以單獨使用所述低級脂肪酸表面施膠淀粉來配制，或者使用這些低級脂肪酸表面施膠淀粉和高級脂肪酸表面施膠淀粉的混合物來配制，使得在經(jīng)蒸煮的紙張表面施膠組合物中，所釋放的脂肪酸(包括所釋放的C16或更高級的飽和脂肪酸)的量不超過約300ppm，例如不超過約250ppm (基于淀粉固體總量)。除了避免多價飽和脂肪酸鹽沉積或者使多價飽和脂肪酸鹽沉積最小化之外，由本發(fā)明的方法和系統(tǒng)獲得的經(jīng)表面施膠的可印刷基底還可以提供其他益處，例如改善的干燥時間(以降低油墨轉移的轉移百分比計)、可接受的印刷密度(以黑色印刷密度值量度)和邊緣銳度(EA)等。例如，多價金屬干燥鹽可以以足以給這些紙張基底的受處理表面賦予改善的干燥時間(如以油墨轉移百分比(IT%)值(例如等于或小于約65%)量度)的量存在。在這些紙張基底的一些實施方式中，多價金屬干燥鹽的量可以為足以提供等于或小于約50%，例如等于或小于約40%(例如等于或小于約30%)的ΙΤ%值的量。紙張基底表面上存在這些多價金屬干燥鹽，使通過噴墨打印機沉積的油墨小滴中的顏料乳液不穩(wěn)定。所導致的顏料乳液不穩(wěn)定使得顏料顆粒沉積，從而使得干燥時間更快并得到改善。對于這些紙張基底的實施方式，所述多價金屬干燥鹽在具有例如約O. 2gsm至約I. 2gsm(例如約O. 5gsm至約Igsm)的紙張表面的一個或兩個表面的覆蓋量可以使受處理的紙張基底表面具有上文說明的以最大IT%值計的干燥時間。通過使用多價金屬干燥鹽實現(xiàn)的這些改善的干燥時間可以使用紙張基底來實現(xiàn)，所述紙張基底可以具有在約I秒至約400秒范圍的施膠值(以Hercules施膠試驗或HST計量)，例如具有約50秒至約250秒的中度HST值，例如具有約60秒至約200秒的HST值，例·如具有約70秒至160秒的HST值。在這些HST值(例如中度HST值(即約50秒至約250秒)的中度HST值)處，多價金屬干燥鹽(例如氯化鈣)的使用可以為紙張基底實現(xiàn)可接受的甚至是改善的印刷密度。例如，這些紙張基底的多個實施方式可以實現(xiàn)至少約1.45(例如至少約I. 50)的印刷密度(以黑色印刷密度值計)。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的多個實施方式可以使用以內(nèi)部紙張施膠劑處理的紙張基底。在本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的多個實施方式中，使用紙張表面施膠組合物進一步處理經(jīng)內(nèi)部施膠的這些紙張基底的一個或兩個表面，所述紙張表面施膠組合物包含(蒸煮)表面施膠淀粉固體以及足以為紙張基底提供以油墨轉移百分比ατ%)計的上文說明的值(例如等于或小于約65%)的干燥時間的量的多價金屬干燥鹽(以及可選的一種或更多種的一價金屬干燥鹽)，所述表面施膠淀粉固體包含高固體水平的(即大于約10%的淀粉固體水平)的低級脂肪酸表面施膠淀粉(或低級脂肪酸表面施膠淀粉和高級脂肪酸表面施膠淀粉的混合物)。對于定量為20磅/1300平方英尺的紙張，使用這些紙張表面施膠組合物的這些經(jīng)內(nèi)部施膠的紙張基底的一個或兩個表面的覆蓋量可以足以在每個相應的受處理表面上提供例如約2gsm至約6gsm淀粉固體(例如約3gsm至約5gsm淀粉固體)的覆蓋量，以及在每個相應的受處理表面上提供約O. 2gsm至約I. 2gsm的多價金屬干燥鹽(例如約O. 5gsm至約Igsm的多價金屬干燥鹽)的覆蓋量。在這些方法和系統(tǒng)中使用的紙張表面施膠組合物的多個實施方式可以包含(蒸煮)表面施膠淀粉固體，并且其量為占所述組合物(基于固體基準)例如高達約50重量％(例如高達約40重量％,如高達約30重量％),所述表面施膠淀粉固體包含低級脂肪酸表面施膠淀粉(或低級脂肪酸表面施膠淀粉和高級脂肪酸表面施膠淀粉的混合物)，其量大于約10重量％(例如大于約12重量％)。除了高級脂肪酸淀粉之外，在這些方法和系統(tǒng)中使用的紙張表面施膠組合物的多個實施方式還可以選擇性地包含一種或更多種如下物質(zhì)占所述組合物(基于固體基準)高達約25重量％(例如約10重量％至約60重量％)的量的碳酸鈣顏料組分；占所述組合物(基于固體基準)不超過約5重量％(例如約O. 5重量％至約2重量％)的量的其他紙張表面施膠劑；占所述組合物(基于固體基準)不超過約20重量％(例如約5重量％至約15重量％)的量的陽離子染料固定劑；占所述組合物(基于固體基準)不超過約90重量％(例如約5重量％至約75重量％)的量的顏料粘合劑；占所述組合物(基于固體基準)不超過約30重量％(例如O重量％至約20重量％)的量的塑性顏料；以及占所述組合物(基于固體基準)不超過約30重量％(例如約O重量％至約10重量％)的量的光學增亮劑。紙張表面施膠組合物可以包含約10%至約60%的固體(例如約12%至約50%的固體)。對于定量為20磅/1300英尺的紙張基底，從所述紙張表面施膠組合物施加至紙張基底表面的固體的量(也稱為“干燥附著量(dry pickup) ”)可以例如為約50磅/噸至約200磅/噸(例如為約60磅/噸至約150磅/噸)。對于定量為20磅/1300英尺(例如為約70gsm至約75gsm)的紙張基底,這些干燥附著量相當于約2克/平方米(gsm)至約6克/平方米的量。本發(fā)明的紙張表面施膠系統(tǒng)的一個實施方式展示在圖I中并且通常表示為100。參考圖I，系統(tǒng)100包括紙張表面施膠溶液來源(表示為102)，所述紙張表面施膠溶液來源包含水和足以提供大于約10%的淀粉固體的量的一種或更多種低級脂肪酸表面施膠淀粉(以及可選的一種或更多種高級脂肪酸表面施膠淀粉使得在隨后淀粉蒸煮階段釋放出不超 過約300ppm的C16或更高級的飽和脂肪酸)。施膠溶液102按箭頭104所示被導向、轉移、泵送、流送(stream)等至淀粉蒸煮階段(以106表示)。淀粉蒸煮階段106蒸煮施膠溶液102中的淀粉固體，從而使這些淀粉固體溶脹和膠凝，但是同時還釋放脂肪酸，包括C16或更聞級的飽和脂肪酸。來自蒸煮階段106的蒸煮施膠溶液然后按箭頭108所示導向、轉移、泵送、流送等至脂肪酸中和階段(以Iio表示)。然后，按箭頭114所示將以112表示的一價氫氧化物(例如氫氧化鈉)來源添加至中和階段110中的蒸煮施膠溶液108，從而將所釋放的脂肪酸(包括C16或更高級的飽和脂肪酸)中和并(全部或部分地)轉化為相應的一價脂肪酸鹽。如圖I所示，以116表示的紙張基底按箭頭118所示通過、轉移、流送等至以120表示的施膠壓榨機。按箭頭122所示，將經(jīng)中和的施膠溶液導向、轉移、泵送等至施膠壓榨機120以使用所述經(jīng)中和的施膠溶液122處理紙張基底116的一個或兩個表面。還是如圖I所示，按箭頭126所示將以124表示的多價金屬干燥鹽來源(例如溶液)(例如氯化鈣水溶液)導向、轉移、泵送、流送等至施膠壓榨機120以直接處理紙張基底116的一個或兩個表面或者作為經(jīng)中和的施膠溶液122的一部分處理紙張基底116的一個或兩個表面。按箭頭128所示，以130表示的經(jīng)施膠的紙張基底送出施膠壓榨機120。圖2進一步展示了本發(fā)明的使用紙張表面施膠組合物處理紙張基底的一個或兩個表面的方法的一個實施方式，所述紙張表面施膠組合物包含例如水和足以提供大于約10%的淀粉固體的量的一種或更多種低級脂肪酸表面施膠淀粉(以及可選的一種或更多種高級脂肪酸表面施膠淀粉使得在隨后淀粉蒸煮階段釋放出不超過約300ppm(例如不超過250ppm)的C16或更高級的飽和脂肪酸)以及在將表面活性劑添加至所述溶液中之后添加的多價金屬干燥鹽(例如氯化鈣)。參考圖2，其中展示用于實施本發(fā)明的方法的一個實施方式的系統(tǒng)的一個實施方式，該實施方式可以為例如一般以200表不的棒計量式施膠壓榨機的形式?？梢允褂眉垙埍砻媸┠z組合物通過施膠壓榨機200來涂布一般以204表示的紙張基底?；?04按箭頭206所示的方向移動，并且具有分別以208和212表示的一對相對的側面或表面。
施膠壓榨機200包括通常表示為214的第一組件，該第一組件用于將紙張表面施膠組合物施加至表面208上。組件214包括通常表示為216的第一儲槽，該儲槽設有通常表示為220的紙張表面施膠組合物的供應設備?？梢匀缜€箭頭228所示的逆時針方向旋轉的、通常表示為224的第一卷取輥從供應設備220中卷取一定量的紙張表面施膠組合物。然后可以將旋轉輥224卷取的所述量的紙張表面施膠組合物轉移到通常表示為232的第一涂布輥上，該涂布輥以曲線箭頭236指示的相反和順時針方向旋轉。(示于圖2中的第一卷取輥224的位置僅僅是說明性的，輥224可以相對于第一涂布輥232以多種方式來定位，使得所述紙張表面施膠組合物被轉移到涂布輥232的表面上)。轉移到第一涂布輥232上的紙張表面施膠組合物的量可通過計量棒244進行控制，所述計量棒244將轉移的組合物鋪展在涂布輥232的表面上，從而當借助涂布輥232施加到基底204的第一表面208上時，提供了表示為248的厚度相對均勻和一致的第一涂層。如圖2中所示，施膠壓榨機100還可以設有通常表示為252的第二組件，該第二組件用于將紙張表面施膠組合物施加至表面212上。組件252包括通常表示為256的第二儲槽，該儲槽設有通常表示為260的紙張表面施膠組合物的第二供應設備?？梢匀缜€箭頭 268所示的順時針方向旋轉的、通常表示為264的第二卷取輥從供應設備260中卷取一定量的所述紙張表面施膠組合物。然后可以將旋轉的輥264卷取的所述量的紙張表面施膠組合物轉移到通常表示為272的第二涂布輥上，該涂布輥以曲線箭頭276指示的相反和逆時針方向旋轉。如在圖2中通過虛線框和箭頭276所示，第二卷取輥264可以相對于第二涂布輥272以多種方式來定位，使得所述紙張表面施膠組合物被轉移到涂布輥272的表面上。轉移到第二涂布輥272上的紙張表面施膠組合物的量可通過第二計量棒284進行控制，所述計量棒284將轉移的組合物鋪展在涂布輥272的表面上，從而當借助涂布輥272施加到基底204的所述第二表面212上時，提供了表示為288的厚度相對均勻和一致的紙張表面施膠組合物的第二涂層。參考圖3，展示了用于實施本發(fā)明方法的一個實施方式的系統(tǒng)的另一個實施方式，其例如可為通常表示為300的水平浸壓式施膠壓榨機的形式。水平施膠壓榨機300可用來以紙張表面施膠組合物涂布通常表示為304的紙幅(如以上圖2所述)。紙幅304按箭頭306所述的方向移動，并且具有分別表不為308和312的一對相對的側面或表面。水平施膠壓榨機300包括通常表示為噴嘴316的紙張表面施膠組合物的第一來源，該噴嘴316通常向下朝向表不為332的第一轉移棍的表面噴射出表不為320的紙張表面施膠組合物物流，所述第一轉移輥332以曲線箭頭336所示的順時針方向旋轉。由于棒或擋料件(未顯示)的安置位置低于第一轉移輥332和第二轉移輥372之間的壓區(qū)，因此在所述壓區(qū)處產(chǎn)生了通常表示為340的溢流池(flooded pond)或槽(puddle)。轉移棍332將表示為348的厚度相對均勻和一致的紙張表面施膠組合物的第一涂層轉移到紙幅304的第一表面308上。通常表示為噴嘴356的紙張表面施膠組合物的第二來源通常向下朝向表示為372的第二轉移輥的表面噴射表示為360的紙張表面施膠組合物物流，所述第二轉移輥372以曲線箭頭376所示的逆時針方向旋轉。轉移輥272將表示為388的厚度相對均勻和一致的所述施膠組合物的第二涂層轉移到紙幅304的第二表面312上。參考圖4，展示了用于實施本發(fā)明方法的一個實施方式的系統(tǒng)的另一個實施方式，其例如可為通常表示為400的垂直浸壓式施膠壓榨機。垂直施膠壓榨機400可用來以紙張表面施膠組合物涂布通常表示為404的紙幅(如以上圖2所述)。紙幅404沿著箭頭306所不的方向移動，并且具有分別表不為408和412的一對相對的側面或表面。垂直施膠壓榨機400包括通常表示為噴嘴416的紙張表面施膠組合物的第一來源，該噴嘴416通常向上朝向表示為432的輥組(roll stack)的第一下部轉移輥的表面噴射出表示為420的紙張表面施膠組合物物流，所述第一下部轉移輥432以曲線箭頭436所示的順時針方向旋轉。由于棒或擋料件(未顯示)安置在下部第一轉移輥432和第二上部轉移輥472之間的壓區(qū)的右邊，因此在所述壓區(qū)處產(chǎn)生了通常表示為440的較小溢流池或槽(與水平施膠壓榨機300的池或槽340相比)。轉移輥432將表示為448的厚度相對均勻和一致的紙張表面施膠組合物的第一涂層轉移到紙幅404的下部第一表面408上。通常表示為噴嘴456的紙張表面施膠組合物的第二來源通常向下朝向表示為472的第二上部轉移輥的表面噴射表示為460的紙張表面施膠組合物物流，所述第二上部轉移輥472以曲線箭頭476所示的逆時針方向旋轉。轉移輥472將表示為488的厚度相對均勻 和一致的紙張表面施膠組合物的第二涂層轉移到紙幅404的上部第二表面412上。在本申請中引用的所有文獻、專利、期刊論文及其它材料通過引用而全部并入進來。雖然已經(jīng)結合本發(fā)明的若干個實施方式并參考附圖對本發(fā)明進行了充分的描述，但是可以理解的是，多種改變和變化對本領域熟練人員來說是顯而易見的。這些改變和變化除非脫離了本發(fā)明，否則可以將它們理解成包括在由所附權利要求限定的本發(fā)明范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種包含如下步驟的方法 (a)提供一種蒸煮紙張表面施膠組合物，所述組合物包含多于約10%的蒸煮表面施膠淀粉固體和不多于約300ppm的C16或更高級的飽和脂肪酸，其中，所述蒸煮表面施膠淀粉固體包含0%至約95%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約5%至100%的低級脂肪酸表面施膠淀粉；和 (b)使用所述蒸煮紙張表面施膠組合物處理紙張基底的至少一個表面，從而在所述至少一個表面上提供表面施膠涂層，其中，還以至少約IOOOppm水平使用多價陽離子來源處理所述至少一個表面。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，步驟(a)的所述蒸煮表面施膠淀粉固體包含0%至約90%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約10%至100%的低級脂肪酸表面施膠淀粉。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，步驟(a)的所述蒸煮表面施膠淀粉固體包含約15%至約85%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約15%至約85%的低級脂肪酸表面施膠淀粉。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，步驟(a)的所述蒸煮表面施膠淀粉固體包含約30%至約70%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約30%至約70%的低級脂肪酸表面施膠淀粉。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述方法進一步包括在添加所述多價陽離子來源之前將一價氫氧化物添加到所述蒸煮紙張表面施膠組合物從而將所有脂肪酸中和并轉化為一價脂肪酸鹽的步驟(C)。
6.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，步驟(a)的所述高級脂肪酸表面施膠淀粉包含一種或更多種表面施膠非蠟質(zhì)谷物淀粉。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，步驟(a)的所述非蠟質(zhì)谷物淀粉包含一種或更多種非蠟質(zhì)玉米(包谷)淀粉和非蠟質(zhì)小麥淀粉。
8.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，步驟(a)的所述低級脂肪酸表面施膠淀粉包含一種或更多種木薯淀粉和蠟質(zhì)谷物淀粉。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中，步驟(a)的所述低級脂肪酸表面施膠淀粉包含一種或更多種蠟質(zhì)玉米(包谷)淀粉、蠟質(zhì)稻米淀粉和蠟質(zhì)馬鈴薯淀粉。
10.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，步驟(b)的所述多價陽離子來源包含多價金屬干燥鹽。
11.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述蒸煮紙張表面施膠組合物包含多于約12%的蒸煮表面施膠淀粉固體。
12.根據(jù)權利要求I所述的方法，其中，所述方法進一步包括在導入所述多價陽離子來源之前將一價氫氧化物添加至所述蒸煮紙張表面施膠組合物從而將從所述蒸煮表面施膠淀粉固體釋放的脂肪酸中和并轉化為一價C16或更高級的飽和脂肪酸鹽的步驟(c)。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中，將所述蒸煮紙張表面施膠組合物的pH升高至約6至約9的pH。
14.一種系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括 包含多于約10%的表面施膠淀粉固體的紙張表面施膠組合物來源，其中，所述表面施膠淀粉固體包含0%至約95%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約5%至100%的低級脂肪酸表面施膠淀粉； 淀粉蒸煮階段，所述淀粉蒸煮階段蒸煮所述紙張表面施膠組合物中的所述表面施膠淀粉固體并由此釋放不多于約300ppm的C16或更高級的飽和脂肪酸； 脂肪酸中和階段，所述脂肪酸中和階段將經(jīng)蒸煮的紙張表面施膠組合物中所釋放的所有脂肪酸中和并轉化為一價脂肪酸鹽； 多價金屬干燥鹽來源；和 紙張表面施膠設備，其中，使用經(jīng)中和的所述紙張表面施膠組合物和所述多價金屬干燥鹽處理紙張基底的至少一個表面，其中，所述多價金屬干燥鹽的量為使得以至少約IOOOppm水平提供多價陽離子的量。
15.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述紙張表面施膠組合物中的所述表面施膠淀粉固體包含0%至約95%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約10%至100%的低級脂肪酸表面施膠淀粉。
16.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述紙張表面施膠組合物中的所述表面施膠淀粉固體包含約15%至約85%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約15%至約85%的低級脂肪酸表面施膠淀粉。
17.根據(jù)權利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述紙張表面施膠組合物中的所述表面施膠淀粉固體包含約30%至約70%的高級脂肪酸表面施膠淀粉和約30%至約70%的低級脂肪酸表面施膠淀粉。
18.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述高級脂肪酸表面施膠淀粉固體包含一種或更多種表面施膠非蠟質(zhì)谷物淀粉。
19.根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述非蠟質(zhì)谷物淀粉包含一種或更多種非蠟質(zhì)玉米(包谷)淀粉和非蠟質(zhì)小麥淀粉。
20.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述低級脂肪酸表面施膠淀粉包含一種或更多種木薯淀粉和蠟質(zhì)淀粉。
21.根據(jù)權利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述低級脂肪酸表面施膠淀粉包含一種或更多種蠟質(zhì)玉米(包谷)淀粉、蠟質(zhì)稻米淀粉和蠟質(zhì)馬鈴薯淀粉。
22.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述紙張表面施膠組合物來源包含多于約12%的表面施膠淀粉固體。
23.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，在所述紙張表面施膠設備處處理所述至少一個表面之前將所述多價金屬干燥鹽添加至所述紙張表面施膠組合物。
24.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述紙張基底具有兩個表面，并且其中在所述紙張表面施膠設備處使用所述紙張表面施膠組合物和所述多價金屬干燥鹽處理每個表面。
25.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述紙張表面施膠設備包括施膠壓榨機。
全文摘要
一種通過在紙張表面施膠組合物中全部或部分包含一種或更多種低級脂肪酸表面施膠淀粉來抑制多價飽和脂肪酸在紙張施膠裝備和/或設備上沉積的方法，所述紙張施膠裝備和/或設備使用含有較高淀粉固體水平的表面施膠淀粉和多價陽離子來源例如多價金屬干燥鹽的紙張表面施膠組合物。還有一種用于實施所述方法的紙張表面施膠系統(tǒng)。
文檔編號D21H19/54GK102906332SQ201180025178
公開日2013年1月30日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權日2010年4月2日
發(fā)明者邁克爾·F·凱尼格, 阿森松·L·凱尼格, E·G·布赫 申請人:國際紙業(yè)公司