Una hoja de impresión, que comprende:

una banda continua de fibras celulósicas y

una composición que comprende un aglutinante y una sal de metal divalente,

caracterizada porque la citada composición se aplica a por lo menos una superficie de la citada banda continua de modo que una concentración eficaz de la sal de metal divalente de por lo menos 6.000 ppm está situada a una distancia que está dentro del 25% desde la por lo menos una superficie del citado sustrato, y por lo menos una mayoría de la concentración total de la sal de metal divalente está situada a una distancia del 25% desde la por lo menos una superficie del citado sustrato.

Hoja de impresión con calidad mejorada de impresión a niveles bajos de aditivos

Antecedentes

Campo de la invención

Esta invención se refiere a hojas de impresión, por ejemplo, una hoja de impresión basada en papel, de acuerdo con la presente reivindicación 1, que tiene calidad mejorada de impresión. La invención se refiere también a métodos de fabricar y métodos de usar las hojas de impresión. Aunque convenientes para ser usadas en cualquier proceso de impresión, las hojas de impresión son particularmente útiles en procesos con impresoras de chorro de tinta.

Discusión de los antecedentes

Recientemente se han desarrollado sustratos de papel que tienen la estructura denominada de “perfil de doble T”, de los que se dice tienen mejor rigidez media y/o estabilidad dimensional alta. Véase, por ejemplo, la solicitud de patente de Estados Unidos 2004/0065423, publicada el 8 de abril de 2004, que describe una hoja con estructura de perfil de doble T de una sola hoja de tres capas, con una capa central celulósica y una capa inferior y una capa superior que tienen estucados basados en almidón aplicados con prensas encoladoras. Véase también la solicitud de patente de Estados Unidos 2008/0035292, publicada el 14 de febrero de 2008, que describe sustratos de papel que tienen estabilidad dimensional alta con encolado superficial alto y encolado interno bajo.

Actualmente se usa cloruro cálcico en medios de impresión por chorro de tinta para aumentar la densidad de impresión por chorro de tinta y el tiempo de secado. Véase, por ejemplo, la solicitud de patente de Estados Unidos 2007/0087138, publicada el 19 de abril de 2007, que describe una hoja de impresión con mejor tiempo de secado de la imagen y que contiene sales solubles en agua de metal divalente. Se han usado otras sales metálicas en medios de impresión por chorro de tinta. La patente de Estados Unidos 4.381.185 describe papel que contiene cationes de metales polivalentes. La patente de Estados Unidos 4.554.181 describe una hoja de impresión por chorro de tinta que tiene una superficie de impresión que incluye una sal soluble de un metal polivalente. La patente de Estados Unidos 6.162.328 describe un agente de encolado para un sustrato de papel a imprimir por chorro de tinta, que incluye diversas sales de cationes metálicos. La patente de Estados Unidos 6.207.258 describe una composición para tratamiento superficial de un sustrato a imprimir por chorro de tinta, que contiene una sal de metal divalente. La patente de Estados Unidos 6.880.928 describe un papel base de impresión por chorro de tinta que tiene un estucado que incluye una sal de un metal polivalente.

El documento EP 1 775 141 A1 describe una hoja de impresión que comprende un sustrato de papel que tiene una pluralidad de fibras celulósicas, y un agente de encolado que contiene una sal soluble en agua de metal divalente, en el que el sustrato de papel y el agente de encolado cooperan para formar una estructura de perfil de doble T.

Los autores de la presente invención han encontrado que el uso de cloruro cálcico puede ser problemático. Niveles altos de cloruro cálcico pueden crear problemas de funcionamiento en máquinas de papel. El cloruro cálcico perjudica indeseablemente a blanqueantes ópticos basados en estilbeno usados frecuentemente en la prensa encoladora y el cloruro cálcico afecta al pH de las formulaciones de encolado. Los almidones usados en la prensa encoladora requieren un intervalo estrecho de pH para ser eficaces: un pH demasiado alto origina amarilleo del almidón y un pH demasiado bajo origina que el almidón precipite y/o forme un gel. El cloruro cálcico también puede interactuar con otros productos químicos usados en la parte húmeda cuando el papel se rompe o recicla.

Por lo tanto hay necesidad de una hoja de impresión en la que se mantengan una mejor densidad de impresión por chorro de tinta y otros beneficios pero que evite los problemas de formulación y funcionamiento asociados con el cloruro cálcico.

Resumen

La presente invención resuelve los problemas antes citados y otros. De modo totalmente sorprendente, los autores de la presente invención han encontrado que una hoja de impresión de acuerdo con la presente reivindicación 1 tiene mejor volumen específico, mejor densidad de impresión y varias otras ventajas mencionadas en la presente memoria. Estas ventajas no han podido ser pronosticadas. Sin desear estar ligado por teoría alguna, se cree que la concentración superficial eficaz de sales solubles de metales se aumenta con la estructura de perfil de doble T y que la mayor concentración superficial eficaz de sales solubles en agua de metal divalente junto con la estructura de perfil de doble T permite una reducción de la cantidad total de aditivos en la hoja de impresión sin sacrificar sus propiedades funcionales. Otras ventajas incluyen menor transferencia de tinta inmediatamente después de la impresión, mejor densidad del color negro en la imagen y mejor agudeza de los bordes con tintas basadas en pigmentos.

Una realización de la presente invención consigue deseablemente densidad de impresión y tiempo de secado iguales o mejores a niveles mucho más bajos de sales metálicas. Una realización de la presente invención consigue cantidades más bajas de sales metálicas, como cloruro cálcico, mejor aptitud de funcionamiento de la máquina de

papel e interacción deseablemente menor con otros productos químicos empleados en la fabricación de papel. Otras ventajas de la presente invención son cantidades menores de aditivos en la máquina de papel, lo cual mejora la aptitud de funcionamiento de la máquina de papel y reduce costes sin sacrificar propiedades funcionales.

En otra realización, los autores de la presente invención han encontrado que la adición de pigmentos en la superficie, como carbonato cálcico molido (GCC) , carbonato cálcico precipitado (PCC) y otros, mejora sinérgicamente el volumen específico y el tiempo de secado.

Breve descripción de los dibujos

Se describen diversas realizaciones de la presente invención junto con los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 muestra una evaluación con microscopio óptico de la penetración de almidón en realizaciones ejemplares y comparativas de la presente invención,

la figura 2 muestra una evaluación con microscopio óptico de la penetración de almidón en una estructura de perfil de doble T en realizaciones ejemplares dadas en los ejemplos,

la figura 3 es una gráfica que muestra resultados de gamas de colores en realizaciones pigmentadas y no pigmentadas a diferentes presiones de las prensas, cargas de pigmentos y cargas de sales de metal divalente,

la figura 4 es una gráfica que muestra resultados de la gama de colores en realizaciones ejemplares y comparativas dadas en los ejemplos,

la figura 5 es una gráfica que muestra la media de la gama de colores en el eje Y en realizaciones ejemplares y comparativas dadas en los ejemplos,

la figura 6 es una gráfica que muestra la media de la gama de colores en el eje Y en realizaciones ejemplares y comparativas dadas en los ejemplos,

la figura 7 es una gráfica que muestra la media de la gama de colores en el eje Y en realizaciones ejemplares y comparativas sin pigmentos dadas en los ejemplos,

la figura 8 es una gráfica que muestra la media de la gama de colores en el eje Y de realizaciones ejemplares y comparativas con pigmentos dadas en los ejemplos,

la figura 9 es una gráfica que muestra la media de la densidad del color negro en el eje Y en realizaciones ejemplares y comparativas con y sin pigmentos dadas en los ejemplos,

la figura 10 es una gráfica que muestra la media de la densidad del color negro en el eje Y en realizaciones ejemplares y comparativas con y sin pigmentos dadas en los ejemplos,

la figura 11 es una gráfica que muestra la media de la densidad del color negro en el eje Y en realizaciones ejemplares y comparativas con y sin pigmentos dadas en los ejemplos,

la figura 12 es una gráfica que muestra la media de la gama de colores en el eje Y en realizaciones ejemplares y comparativas con y sin pigmentos dadas en los ejemplos,

la figura 13 es una gráfica que muestra la media de la gama de colores en el eje Y en realizaciones ejemplares... [Seguir leyendo]

1. Una hoja de impresión, que comprende:

una banda continua de fibras celulósicas y

una composición que comprende un aglutinante y una sal de metal divalente,

caracterizada porque la citada composición se aplica a por lo menos una superficie de la citada banda continua de modo que una concentración eficaz de la sal de metal divalente de por lo menos 6.000 ppm está situada a una distancia que está dentro del 25% desde la por lo menos una superficie del citado sustrato, y por lo menos una mayoría de la concentración total de la sal de metal divalente está situada a una distancia del 25% desde la por lo menos una superficie del citado sustrato.

2. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la citada concentración eficaz de la citada sal de metal divalente se selecciona de modo que la densidad del color negro es por lo menos 1, 15.

3. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene impresa una imagen, exhibiendo la imagen una agudeza de los bordes (EA) menor que aproximadamente 15, y una resistencia interna Scott en la dirección longitudinal, medida por el método TAPPI t-569, no mayor que 300 J/m2.

4. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que, cuando la citada hoja comprende además una imagen impresa, la imagen exhibe una agudeza de los bordes (EA) menor que aproximadamente 15, y que tiene además una resistencia interna Scott en la dirección transversal, medida por el método TAPPI t-569, no mayor que 300 J/m2.

5. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene una higroexpansividad, medida por el método TAPPI 549, de 0, 6 a 1, 25% y una resistencia interna Scott en la dirección longitudinal, medida por el método TAPPI t-569, no mayor que 300 J/m2.

6. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene una higroexpansividad, medida por el método TAPPI t-549, de 0, 6 a 1, 25% y una resistencia interna Scott en la dirección transversal, medida por el método TAPPI t-569, no mayor que 300 J/m2.

7. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene un porcentaje de tinta transferida (IT) igual o menor que aproximadamente 60 y una resistencia interna Scott en la dirección longitudinal, medida por el método TAPPI t-569, no mayor que 300 J/m2.

8. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene un porcentaje de tinta transferida (IT) igual o menor que aproximadamente 60 y una resistencia interna Scott en la dirección transversal, medida por el método TAPPI t-569, no mayor que 300 J/m2.

9. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene impresa una imagen, exhibiendo la imagen una agudeza de los bordes (EA) menor que aproximadamente 15.

10. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene una resistencia interna Scott en la dirección longitudinal, medida por el método TAPPI t-569, no mayor que 300 J/m2.

11. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene una resistencia interna Scott en la dirección transversal, medida por el método TAPPI t-569, no mayor que 300 J/m2.

12. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene una higroexpansividad, medida por el método TAPPI 549, de 0, 6 a 1, 25%.

13. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, que tiene un porcentaje de tinta transferida (IT) igual o menor que aproximadamente 60.

14. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la citada sal está presente en una cantidad de 2, 5 a 165 moles de cationes/tonelada de sustrato de papel.

15. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el agente de encolado comprende además por lo menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en almidón, pigmento y una combinación de los mismos.

16. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que, cuando la citada hoja comprende además una imagen impresa, la imagen exhibe una gama media de colores de aproximadamente 120.000 o mayor.

17. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que, cuando la citada hoja comprende además una imagen impresa, la imagen exhibe una densidad del color negro de aproximadamente 1 o mayor.

18. La hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el agente de encolado se aplica en una prensa encoladora.

19. Un método para fabricar una hoja de impresión de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende: poner en contacto un sustrato de papel que comprende una pluralidad de fibras celulósicas y una formulación de encolado que comprende una sal soluble en agua de metal divalente,

para producir una hoja de impresión en la que el sustrato de papel y el agente de encolado que comprende la sal soluble en agua de metal divalente forman una estructura de perfil de doble T.

20. El método de acuerdo con la reivindicación 19, en el que el contacto se realiza en una prensa encoladora.