本發(fā)明涉及造紙技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輕型印刷紙。

背景技術(shù)：

近20年來(lái)印刷技術(shù)突飛猛進(jìn)，目前傳統(tǒng)印刷與數(shù)字印刷并存，正逐步進(jìn)入數(shù)字印刷的新時(shí)代。目前在我國(guó)絲網(wǎng)印刷、凹版印刷等印刷過(guò)程中大量使用的溶劑型油墨，含有50％-60％的揮發(fā)性組分，印品干燥時(shí)，油墨所散發(fā)出來(lái)的揮發(fā)性組分的總含量為70％-80％。膠印過(guò)程中的酒精潤(rùn)版液也會(huì)排放有機(jī)揮發(fā)物；在各種印刷過(guò)程中的“飛墨”現(xiàn)象困擾了整個(gè)印刷過(guò)程。這是因?yàn)橛∷C(jī)在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，墨輥間的墨膜被分裂、拉長(zhǎng)，產(chǎn)生斷片，在油墨的表面張力的作用下，這些斷片收縮，形成眾多球狀的細(xì)小墨滴散落在空氣中，即所謂的飛墨現(xiàn)象，對(duì)環(huán)境造成不利。歐美國(guó)家于90年代前后通過(guò)了與環(huán)保有關(guān)的揮發(fā)性有機(jī)溶劑(VOC)法律。(1)在作業(yè)車間外不應(yīng)存在有溶劑的氣味。(2)在作業(yè)車間內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì)的濃度必須低于：VOC 50mg/m³，CO 100mg/m³,NO 100mg/m³。

我國(guó)新聞出版總署和環(huán)境保護(hù)部發(fā)布《綠色印刷手冊(cè)》，《關(guān)于實(shí)施綠色印刷的公告》，公告明確了實(shí)施綠色印刷的指導(dǎo)思想、范圍目標(biāo)、組織管理、綠色印刷標(biāo)準(zhǔn)、綠色印刷認(rèn)證、工作安排及配套保障措施等，對(duì)推進(jìn)綠色印刷。

印刷品是由印刷油墨印出來(lái)的，印刷油墨中含有一種叫多氯聯(lián)苯的物質(zhì)，這種物質(zhì)對(duì)人體有一定的危害，而且一般不會(huì)被氧化分解。舊的書報(bào)還因?yàn)榻?jīng)過(guò)許多人翻閱，會(huì)沾上各種病菌，病毒和寄生蟲卵。

研制一種印刷品，它本身可以抗菌、殺菌，可以分解在印刷生產(chǎn)過(guò)程中排放到空氣中的VOC，對(duì)印刷企業(yè)而言不僅可以改善工作環(huán)境，給印刷企業(yè)帶來(lái)清新健康空氣；對(duì)印刷品來(lái)說(shuō)，不但可以承載知識(shí)，也可增加保存期，減少傳播過(guò)程中帶來(lái)的不衛(wèi)生因素。

光觸媒TiO₂,受太陽(yáng)光或燈光照射后可產(chǎn)生電子,空穴對(duì),使其周圍的氧氣和水分子轉(zhuǎn)化成極具活性的氫氧自由基(.OH^-)和活性氧(.O^2-)因而具有很強(qiáng)的氧化還原能力。它可氧化分解各種有機(jī)化合物和部分無(wú)機(jī)物,國(guó)外試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明TiO₂光觸媒可以在24h內(nèi)將金黃葡萄球菌和大腸桿菌全部殺死,并能在短時(shí)間內(nèi)完全分解苯、甲醛、氨氣等有害物質(zhì)。TiO₂作為催化劑本身并不直接參加反應(yīng),而且無(wú)毒無(wú)害，所以在理論上其殺菌功能具有永久性。經(jīng)美國(guó)FDA認(rèn)證的TiO₂使用非常安全,可作為食品、藥品添加劑,且TiO₂光觸媒殺菌能力強(qiáng),是毒性大、耐熱性差的有機(jī)類抗菌劑的理想替代品,越來(lái)越廣泛重視。幾年前日、韓、美已將光觸媒已將光觸媒技術(shù)轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，我國(guó)近年來(lái)也有將光觸媒技術(shù)應(yīng)用到室內(nèi)家具及墻體表面，另外用于油漆中，清華大學(xué)將光觸媒涂于汽車內(nèi)壁，起到殺菌的作用。

我們參與的團(tuán)隊(duì)也研究過(guò)光觸媒涂布食品包裝紙，我們?cè)囍频墓庥|媒抗菌食品包裝紙是通過(guò)涂布的工藝使TiO₂納米粉體附著在包裝紙表面,從而使紙具有抗菌性,用于食品包裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于研發(fā)一種紙品，它本身可以抗菌、殺菌還可以分解在印刷生產(chǎn)過(guò)程中排放到空氣中的VOC，改善印刷企業(yè)的工作環(huán)境。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種光觸媒輕型印刷紙的制造方法，其包括以下步驟：

以輕型印刷紙作為原紙，采用銳鈦型TiO₂分散液作為光觸媒對(duì)原紙正面進(jìn)行噴涂；

使用干燥機(jī)對(duì)噴涂后的紙進(jìn)行干燥，干燥溫度為90～100℃。

所述干燥機(jī)為照片上光干燥機(jī)，干燥機(jī)的干燥毛布選用透氣度在8000-12000mL/min·cm²的干毯，速度為3分鐘轉(zhuǎn)一圈，調(diào)節(jié)好毛布的張力為10N/cm，保證紙張干燥后的松厚度在1.3cm³/g,紙張表面強(qiáng)度大于1.5m/s。

在光觸媒噴涂前，在原紙背面噴涂霧化水，噴涂量為1.5g/m²。

所述輕型印刷紙的定量為60～100g/m²。

更優(yōu)選地，所述輕型印刷紙的定量為80g/m²。

優(yōu)選地，所述輕型印刷紙所采用的原料配比為：針葉木漿占15～35％，打漿度為18～20°SR；CTMP漿占45～65％，打漿度為18～20°SR；闊葉木漿占15～25％，打漿度為30°SR。

所述光觸媒使用的是水溶性納米TiO₂分散液。

光觸媒涂布量為2.0g/m²～3.0g/m²。

一種使用如上述的方法所制造的光觸媒輕型印刷紙。

本發(fā)明所使用的是輕型紙，即輕型印刷紙，其質(zhì)感和松厚度好，具有良好的吸水性，因此在噴唋光觸媒后尺寸形穩(wěn)性好，適合用于印刷紙。光觸媒通過(guò)噴涂的方式附著于原紙的表面，避免了現(xiàn)有做法中膠粘劑阻礙光觸媒的問(wèn)題，可以最大程度釋放光觸媒的功效，一方面在印刷過(guò)程中，分解排放到空氣中的VOC，另一方面，原紙?jiān)谟∷⒊蓵?，書?yè)表面的光觸媒可以發(fā)揮抗菌效果，細(xì)菌減少率高，降低了疾病的傳播率。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的工藝流程是先以輕型印刷紙作為原紙，采用銳鈦型TiO₂分散液作為光觸媒對(duì)原紙正面進(jìn)行噴涂；然后再使用干燥機(jī)對(duì)噴涂后的紙進(jìn)行干燥，干燥溫度為90～100℃。最后再將紙送到速印機(jī)上試印，再進(jìn)行抗菌性能測(cè)定。

市面上目前輕型紙品種主要有60g/m²,70g/m²,80g/m²,100g/m²,共4種，本發(fā)明優(yōu)選的是含有CMTP紙漿所制造的80g/m²輕型印刷紙。其主要原料配比為：針葉木漿占15～35％，優(yōu)選30％，打漿度為18～20°SR；CTMP漿占45～65％，優(yōu)選在50％以上，打漿度為18～20°SR；闊葉木漿占15～25％，優(yōu)選20％，打漿度為30°SR。制造方法采用現(xiàn)有的長(zhǎng)網(wǎng)紙機(jī)抄造方法即可，在此不作贅述。上述含CTMP紙漿所制造的輕型印刷紙可以采用如弘東紙業(yè)所生產(chǎn)的80g/m²高白輕型印刷紙，該高白輕型印刷紙的紙張厚度比同克重雙膠紙高20％--30％。

以上述含有CMTP紙漿制造的輕型印刷紙作為試樣C，不含有CMTP紙漿制造的80g/m²高白輕型印刷紙作為試樣A及試樣B，進(jìn)行光觸媒的噴涂。

涂抹操作中發(fā)現(xiàn)試樣C比較松厚，涂布時(shí)與涂料吸附比較好，噴涂一次可達(dá)到要求的涂布量。而其他品種吸附性不佳，要噴涂2次及以上才能達(dá)到要求的涂布量2.5g/m²。而噴涂多次會(huì)紙張過(guò)濕，紙張強(qiáng)度下降，紙張易破；干燥2次以上會(huì)產(chǎn)生折皺，變形，不利于印刷。

TiO ₂主要有三種晶型:金紅石型(Rutile)、銳鈦礦型(An-atase)和板鈦礦型(Brookite),用來(lái)作為光觸媒材料的TiO₂多為銳鈦礦型結(jié)晶或銳鈦礦與金紅石的混合結(jié)晶,其中銳鈦礦型是最常使用的光觸媒,其活性也最強(qiáng)。

我們?cè)谑袌?chǎng)上選了3種光觸媒，按莫氏硬度10分制標(biāo)度，TiO₂銳鈦礦型硬度為5.5-6.0，在涂布過(guò)程中為了避免對(duì)紙張及設(shè)備磨損，采用銳鈦礦型它活性強(qiáng)，殺菌功能比較好。從試驗(yàn)結(jié)構(gòu)來(lái)看，銳鈦礦型的水溶性納米TiO₂分散液效果最好。

涂布量不同，效果不同，成本不同。從試驗(yàn)結(jié)果看，涂布量為2.0-3.0g/m²，尤其是2.5g/m²時(shí)效果最好，且涂布成本合理。表2為光觸媒樣品及其成分表：

表2

如果選擇需要添加膠粘劑的涂布方式加工，則光觸媒被鎖在膠粘劑之下，阻礙光觸媒發(fā)揮效用。本發(fā)明采用噴涂方式，可以最大程度釋放光觸媒的功效。如果張紙?jiān)趪娡窟^(guò)程中有褶皺，會(huì)引起后續(xù)印刷的質(zhì)量，因此在涂布前先將紙張進(jìn)行水份平衡處理，在背面噴涂霧化的水，然后光觸媒正面噴涂，消除正反水份差，使紙張更加平整。

干燥過(guò)程是關(guān)鍵，如果烘干過(guò)程，水份過(guò)干，紙張會(huì)發(fā)脆，失去紙張的強(qiáng)度，如果壓力太大，紙張的松厚度下降，降低紙張的吸墨性，影響印刷質(zhì)量。干燥機(jī)使用的是67型照片上光干燥機(jī)，將干燥溫度調(diào)節(jié)到95℃左右，選擇比較柔軟的干燥毛布，它屬于高透氣度的干毯，透氣度在10000mL/min·cm²的干毯,速度太快，紙張不干，速度太慢紙張過(guò)度干燥，速度調(diào)至每3分鐘轉(zhuǎn)一圈，效果理想，調(diào)節(jié)好毛布張力10N/cm，保證紙的松厚度在1.3cm³/g,紙張表面強(qiáng)度大于1.5m/s。

紙張制成后使用速印機(jī)進(jìn)行單色黑色印刷，一般印刷品質(zhì)量可分為定性質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和定量質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這次小試定性地分析了印品質(zhì)量，墨色表面深淺均勻一致，墨層具有一定的光澤，文字不缺筆斷道，紙張外觀無(wú)油跡，空白部分沒(méi)臟墨。

抗菌紙抗菌性能的測(cè)試方法為AATCC 100-1999《織物材料中抗菌整理劑的評(píng)定》,送檢，測(cè)試條件為日光燈照24h,日光燈功率為6W,光照距離25cm。測(cè)試微生物為金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)ATCC 6538和大腸埃希氏菌(Escherichia co-li)ATCC 25922。

經(jīng)檢測(cè)，對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌效果，細(xì)菌減少百分率均在99.97％以上，對(duì)大腸桿菌的抗菌效果99.93％。采用光觸媒(銳鈦型)噴涂到輕型印刷紙上，殺菌有效，印刷質(zhì)量良好。