JP2006328564A - オフセット印刷用新聞用紙の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 抄紙速度が１４００ｍ／分以上の高速抄紙機に大掛かりな設備改造を行うことなく、古紙パルプの配合が増加することに伴う白抜けの増加を防止するオフセット印刷用新聞用紙の製造方法を提供する。
【解決手段】 古紙パルプを含有する原料パルプを用い、抄紙速度１４００ｍ／分以上で抄紙する新聞用紙の抄紙方法において、抄紙機のプレスパートの最終プレスで湿紙が直接接触するロールとして、直径が１０００ｍｍ〜２０００ｍｍの範囲で、表面がセラミック溶射により表面粗さＲａが１．０〜２．０μｍとされているセラミック溶射ロールを用いるオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、木材パルプ、古紙パルプ、填料を主成分とする原料を抄紙、乾燥後、カレンダーに通紙処理して製造される新聞用紙がオフセット輪転機により印刷される際の印刷面の白抜けを防止し、印刷品質の向上を図った新聞用紙の製造法に関する。

近年、新聞用紙の印刷面の品質は、特にカラー化への流れに伴い、高品質化されてきており、印刷濃度や印刷光沢の向上とそれらの均一性の向上、印刷画像のシャープさや色再現性の向上、紙表面の微細な紙剥けに起因する白抜けの減少等が図られている。その具体的な方法としては、サイズプレスと称する紙表面への酸化澱粉やＰＡＭ（ポリアクリルアミド）等の高分子材料の塗布や、金属ロールカレンダーからソフトカレンダーへの変更などが行われている。

一方、最近の資源保護などの社会的要請による古紙パルプの配合増加が行われてきた結果、回収された古紙中に多く含まれるチラシに由来する広葉樹パルプが新聞用紙の原料パルプ中に多く含まれることになった。広葉樹パルプにはベッセルと呼ばれる結合性の乏しい矩形状の繊維組織が含まれており、この結合性の乏しいベッセルが新聞用紙表面に存在すると、印刷時にインキのタックにより紙表面より剥離し、版の画像部に付着する。また、ベッセルは親水性のためインキが乗らない。従ってベッセルが版に付着している間、印刷物は連続的に白抜けとなり、印刷面品質を著しく低下させることが知られている。

この古紙多配合に伴う白抜けの増加を防止するための技術として、紙表面にベッセルの結合性を高める表面処理剤を選択・塗布する方法（特許文献１参照）、湿紙の搾水を強化することにより原料パルプ本来の結合性を高める方法（特許文献２及び３参照）、湿紙の搾水が不十分な紙面を乾燥し、紙層密度を増加して紙層強度を増加させる方法（特許文献４参照）、プレスパートにおいてロールから湿紙を剥離する際に生じる表面強度の低下を小さくするためロールに離型剤を付与する方法（特許文献５参照）、プレスパートにおいてロールから湿紙を剥離する際にエアを供給し、剥がす力を軽減して表面強度の低下を小さくする方法（特許文献６参照）などが提案されている。しかし、これらの方法では、抄紙速度が１４００ｍ／分以上の高速抄紙機では充分な効果が得られなかったり、大掛かりな設備が必要となるといった問題があった。
特開平１０−２５９５９１号公報 特開２００２−１１５１９２号公報 特開２００４−１９０１５３号公報 特開２００４−１１０６６号公報 特開２００４−２７０１２３号公報 特開２００４−３５３１３６号公報

本発明は、白抜けの原因である新聞用紙表面に存在するベッセルの結合力を高め、白抜けのないオフセット印刷用新聞用紙を提供することを目的とするものである。また、本発明の他の目的は、抄紙速度が１４００ｍ／分以上の高速抄紙機に大掛かりな設備改造を行うことなく、古紙パルプの配合が増加することに伴う白抜けの増加を防止するオフセット印刷用新聞用紙の製造方法を提供することにある。

前述したように、オフセット印刷用新聞用紙の印刷時に発生する白抜けの問題は、従来、白抜けの原因となる紙表面のベッセルの紙表面への結合性を増強する技術の導入によって解決が図られてきた。しかし、抄紙速度が１４００ｍ／分以上である新聞用紙の抄紙方法においては、その効果が不充分であることに注目し、鋭意研究を行った結果、本発明に至ったものである。本発明は以下の発明を包含する。

（１）古紙パルプを含有する原料パルプを用い、抄紙速度１４００ｍ／分以上で抄紙する新聞用紙の抄紙方法において、抄紙機のプレスパートの最終プレスで湿紙が直接接触するロールとして、直径が１０００ｍｍ〜２０００ｍｍの範囲で、表面がセラミック溶射により表面粗さＲａが１．０〜２．０μｍとされているセラミック溶射ロールを用いるオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。

（２）前記セラミック溶射ロールの表面気孔率が１％以上である（１）項記載のオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。

（３）前記プレスパートに引き続き、ドライヤーパートで湿紙が乾燥され、次いで、乾燥された紙表面に表面処理剤を塗布する（１）項又は（２）項に記載のオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。

（４）前記表面処理剤は、表面強度の向上、紙粉防止、印刷適性の改善のための処理剤から選ばれる少なくとも１種である（３）項記載のオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。

（５）前記原料パルプは、填料としての製紙用充填材及び、紙力増強剤、歩留向上剤、耐水化剤、紫外線防止剤からなる抄紙用薬品群から選ばれる少なくとも１種を含有する（１）項〜（４）項のいずれかに記載のオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。

（６）前記原料パルプは、古紙パルプの配合割合が４０％を超え、特に５０％を超える古紙パルプ高配合のパルプである（１）項〜（５）項のいずれかに記載のオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。

本発明の新聞用紙の抄紙方法は、抄紙機のプレスパートの最終プレスで湿紙が直接接触するロールの直径が１０００ｍｍ〜２０００ｍｍの範囲で、かつ、表面がセラミック溶射により、表面粗さＲａが１．０〜２．０μｍとされているセラミック溶射ロールを用いるオフセット印刷用新聞用紙の製造方法である。本発明の方法によれば、抄紙速度が１４００ｍ／分以上の高速抄紙機に大掛かりな設備改造を行うことなく、古紙パルプの配合を増加せしめることに伴う白抜けの増加を防止したオフセット印刷用新聞用紙の製造が可能である。

高速で新聞用紙を製造する抄紙機としては、通常、ギャップフォーマーと呼ばれるツインワイヤー抄紙機がある。このギャップフォーマーのワイヤーパートでは、紙料を２枚のワイヤーで挟んで走行させ、表裏両面からほぼ均等に脱水され湿紙が形成される。また、ワイヤーパートに引き続きプレスパートで金属ロールや硬質ゴムロール等とフェルトに挟まれて湿紙の圧搾脱水が行われて、湿紙表面で繊維間の結合と同時に湿紙表面のベッセルの結合が進行する。プレスパートに引き続きドライヤーパートで湿紙は乾燥され、水分が除かれることで、繊維間の結合がさらに進行し紙層が形成される。ドライヤーパートに次いで、紙表面の強度を高め、印刷時の紙粉を防ぐため、澱粉やＰＶＡ、ポリアクリルアミドなどを主成分とする表面処理剤をその表面に塗布することが一般に行われている。

このような従来の抄紙方法の場合、抄紙速度が１４００ｍ／分以上では、上記プレスパートにおける最終プレスで湿紙が直接接触するロールから湿紙が剥がされるとき、湿紙表面とロール表面の間に生じる剥離抵抗が大きく、プレスパートで進行していた紙表面のベッセルの結合が切られてしまい、後工程の乾燥及び表面処理剤により紙表面にベッセルが留まるものの、印刷工程でインキのタックにより紙表面より剥離して版の画像部に転移し、白抜けの原因となるので、ベッセルの多い古紙パルプを多配合することは困難である。

本発明は、最終プレスで湿紙が直接接触するロールとして、直径が１０００ｍｍ〜２０００ｍｍの範囲であり、その表面がセラミック溶射によって表面粗さＲａが１．０〜２．０μｍに調整されているセラミック溶射ロールを用いることで、抄紙速度１４００ｍ／分以上において湿紙表面とロール表面の間に生じていた剥離抵抗を小さくして紙表面のベッセルの結合が切れないようにし、印刷工程でベッセルが脱落することを防止したものであり、古紙パルプの増配を可能としたものである。

本発明の方法で使用するロールの直径は１０００ｍｍ〜２０００ｍｍの範囲が好ましい。ロールの直径が１０００ｍｍ未満の場合、抄紙速度が１４００ｍ／分以上では、ロールのクラウン調整が困難になり、好ましくない。また、ロールの直径が２０００ｍｍを超えると、動力負荷が増加するため、高速抄紙には好ましくない。

本発明の方法で使用するロールの表面粗さＲａを１．０〜２．０μｍに調整するために採用されるセラミックとセラミックの溶射方法としては、高速フレーム溶射やプラズマ溶射方法などがあり、特に限定するものではなく、表面粗さＲａを１．０〜２．０μｍに調整できるものであれば特に限定されるものではない。

表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６３３に準じて測定される。表面粗さＲａが２．０μｍを超えて大きい場合は、湿紙の表面が粗くなり、オフセット印刷後の印面に悪影響を及ぼすことがある。また、表面粗さＲａが１．０μｍより小さい場合は、湿紙表面とロール表面の間に摩擦が生じ、剥離抵抗が大きくなり、その時点で紙表面のベッセルの結合が弱まるため、表面処理剤の処理だけではベッセルの結合が切れることを防ぐことが難しく、印刷時の白抜けが発生しやすい。前記剥離抵抗の大小は最終プレスの抄速とドライヤーパートの抄速から算出されるドローから知ることができ、ドローが大きいほど剥離抵抗が大きいといえる。

また、本発明におけるセラミック溶射ロールの表面気孔率とは、ＪＩＳ Ｒ２２０５に準じて測定したロールの表層部の気孔率であり、１％以上、特に２〜５％が好ましい。表面気孔率が１％に満たない場合は、湿紙がプレス時にロール表面へ密着して剥離抵抗が大きくなり、その時点で紙表面のベッセルの結合が弱まるため、表面処理剤の処理だけではベッセルの結合が切れることを防ぐことが難しく、印刷時の白抜けが発生しやすい。また、５％を超えると、剥離性はいいものの表面性に影響がでて印刷適性が劣るため好ましくない。

セラミック溶射後に、ロール表面を保護する目的でエポキシ系樹脂を含浸するなどの表面処理を行ってもよく、また、含浸後ロールを研磨してもよいが、該表面粗さＲａが１．０〜２．０μｍであり、粗さ曲線のコア部のレベル差Ｒｋ（ＪＩＳ Ｂ０６７１−２）が１μｍ以上であることが必要である。

本発明の方法では、新聞用紙を構成するパルプに特に制限はなく、例えば、ＮＵＫＰ，ＬＵＫＰ，ＮＢＫＰ，ＬＢＫＰなどの化学パルプ、ＴＭＰ，ＣＴＭＰ，ＣＧＰ，ＲＧＰ，ＧＰ，ＰＧＷ，ＳＣＰなどの機械パルプ、新聞、雑誌、チラシ、オフィス用紙、情報用紙などの古紙パルプなどが使用可能であり、その配合割合に特に制限はない。本発明の方法は、古紙パルプの配合が４０％を超える高配合の場合に効果があり、５０％を超える場合に特に効果がある。

その他、使用する内添薬品についても制限はなく、填料として、ホワイトカーボンなどの非晶質シリカ系無機顔料、焼成カオリン、構造化カオリン、及び二酸化チタンなどの製紙用無機充填材を必要に応じて適宜添加することができる。
更に、上記填料に加えて、主に硫酸バンド、強化ロジン、エマルジョンサイズ剤等のサイズ剤、ポリアクリルアミド、澱粉などの紙力増強剤、歩留り向上剤、耐水化剤、紫外線防止剤などの公知公用の抄紙用薬品を添加することができる。

表面処理剤としては、特に制限はなく、表面強度の向上、紙粉防止、印刷適性の改善が見込まれるものであれば良い。たとえば、水溶性高分子を主成分としたものが使用される。水溶性高分子としては、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル澱粉、酸素変性澱粉、カチオン化澱粉、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミドなどの通常表面処理剤として使われるものが使用可能である。

表面処理剤及び／又はその他添加剤の塗布方法に特に制限はない。トランスファーコーター、エアドクタコーター、ブレードコーター、ロッドコーターなどを用いる事ができる。特に、トランスファロールコーター方式の塗布装置、例えば、ゲートロールコーター、ロッドメタリングサイズプレス、ブレードメタリングサイズプレスなどが採用できる。

カレンダーによる通紙処理については、カレンダーの種類に特に制限はなく、一般的に使用されているカレンダーであればいずれでも使用できる。古紙の多配合、軽量化、カラー印刷化に対応する印刷適性を維持、向上させるためにはカレンダーが低ニップ圧で同一緊度及び高い平滑性が得られるソフトカレンダーが好ましい。坪量は特に限定されるものではないが、通常３７〜５０ｇ／ｍ²の範囲である。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。勿論、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。また、実施例、比較例中の部及び％は特に断らない限り、それぞれの質量部、質量％を示す。

実施例１
＜原紙の作製＞
針葉樹半晒クラフトパルプ（ＮＳＢＫＰ）１５部、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）２０部、砕木パルプ（ＧＰ）１０部及び新聞古紙を原料とする脱墨パルプ（ＤＩＰ）５５部の割合で混合されたパルプスラリーをレファイナーで叩解し、カナダ標準フリーネス（ＣＳＦ）が１２０ｍＬのパルプスラリーを調製した。得られたパルプスラリーにホワイトカーボン１．５％（対絶乾パルプ分）、硫酸バンド１％（対絶乾パルプ分）、及びエマルジョン型ロジンサイズ（品名；ＳＰＮ−７７３／荒川化学工業社製）０．３％（対絶乾パルプ分）をそれぞれ添加し紙料とした。次いで、この紙料を用いてギャップフォーマ型抄紙機にて抄速１５３０ｍ／分で抄紙し、米坪４０．５ｇ／ｍ²の原紙を得た。この時のプレス工程において、最終プレスで湿紙が直接接触するロールは、直径１６５０ｍｍで、表面がセラミック溶射により、表面粗さＲａ１．０μｍ、粗さ曲線のコア部のレベル差Ｒｋが３．１μｍ、気孔率２％とされているセラミック溶射ロール（品名：ＸＧロール／ヤマウチ製）であった。

＜新聞用紙の作製＞
表面処理剤として、リン酸エステル化デンプン（商品名；ＧＲＣ４０／王子コーンスターチ社製）水溶液を、前記ギャップフォーマ型抄紙機で得た原紙の両面に、ゲートロールコーターを使用して、乾燥質量が片面当り０．２５ｇ／ｍ²となるように塗布乾燥した後、ソフトカレンダーで平滑化処理を行い、米坪４１．０ｇ／ｍ²のオフセット印刷用新聞用紙を得た。

実施例２
パルプ配合を、ＮＳＢＫＰを１５部、ＴＭＰを２０部、ＤＩＰを６５部とし、抄速を１６００ｍ／分としたこと以外は、実施例１と同様にして米坪４１．０ｇ／ｍ²のオフセット印刷用新聞用紙を得た。

実施例３
パルプ配合を、ＴＭＰを２０部、ＤＩＰを８０部とし、最終プレスで湿紙が直接接触するロールが、直径が１６５０ｍｍで、表面がセラミック溶射により、表面粗さＲａが１．２μｍ、粗さ曲線のコア部のレベル差Ｒｋが２．９μｍ、気孔率３％とされているセラミック溶射ロール（品名：ＫＸロック／倉敷ボーリング製）であること以外は、実施例１と同様にして米坪４１．０ｇ／ｍ²のオフセット印刷用新聞用紙を得た。

比較例１
最終プレスで湿紙が直接接触するロールが、直径が１６５０ｍｍで、表面がセラミック溶射により、表面粗さＲａが０．６μｍ、粗さ曲線のコア部のレベル差Ｒｋが０．８μｍ、気孔率３％とされているセラミック溶射ロール（品名：ＭＨ−ロック／三菱重工業製）であること以外は、実施例１と同様にして米坪４１．０ｇ／ｍ²のオフセット印刷用新聞用紙を得た。

比較例２
最終プレスで湿紙が直接接触するロールが、直径が１６５０ｍｍで、表面がセラミック溶射により、表面粗さＲａが０．６μｍ、粗さ曲線のコア部のレベル差Ｒｋが０．８μｍ、気孔率３％とされているセラミック溶射ロール（品名：ＭＨ−ロック／三菱重工業製）であること以外は、実施例２と同様にして米坪４１．０ｇ／ｍ²のオフセット印刷用新聞用紙を得た。

比較例３
最終プレスで湿紙が直接接触するロールが、直径が１６５０ｍｍで、表面がセラミック溶射により、表面粗さＲａが３μｍ、粗さ曲線のコア部のレベル差Ｒｋが３．２μｍ、気孔率２％とされているセラミック溶射ロールであったこと以外は、実施例１と同様にして米坪４１．０ｇ／ｍ²のオフセット印刷用新聞用紙を得た。

比較例４
最終プレスで湿紙が直接接触するロールが、直径が１６５０ｍｍで、表面粗さＲａが０．７μｍ、粗さ曲線のコア部のレベル差Ｒｋが１．２μｍとされているグラナイトロールであったこと以外は、実施例１と同様にして米坪４１．０ｇ／ｍ²のオフセット印刷用新聞用紙を得た。

これら、各実施例及び比較例で得られたオフセット印刷用新聞用紙について、下記の品質評価を行った。得られた結果を表１に示す。

＜ドローの算出方法＞
次式より算出した。
〔（ドライヤーパートの抄速−最終プレスの抄速）／ドライヤーパートの抄速〕×１００＝ドロー（％）

＜印刷評価＞
オフセット印刷機（小森ＳＹＳＴＥＭ Ｃ−２０／小森コーポレーション）を使用し、１０，０００部のカラー４色印刷を行った後、墨部の白ぬけ（白抜け）（長径０．５ｍｍ以上）の個数をカウントし、下記の評価を行った。なお、印刷は、室温２４℃、湿度６０％ＲＨの環境下で行い、インキとして新聞用インキ（Ｎｅｗｓ Ｗｅｂ Ｍａｓｔｅｒ １００Ｘ／サカタ社製）を使用し、印刷速度は２００枚／分で行った。

「白抜け」
○：白抜け個数が２００個／ｍ²以下であり、白抜けが確認できず良好であった。
△：白抜け個数が２００〜４００個／ｍ²であり、わずかに白抜けが確認できた。
×：白抜け個数が４００個／ｍ²以上であり、白抜けが多かった。

「総合評価」
○：画像が鮮明でインキ着肉性が良好であった。
△：画像がやや鮮明性に劣るがインキ着肉性がやや良好であった。
×：画像が鮮明性に欠き、インキ着肉性が劣っていた。

表１から明らかなように、本発明の方法で得られたオフセット印刷用新聞用紙は、オフセット印刷時に生じる白抜けが極めて少ないレベルにあり、印刷面に優れた新聞用紙となる。

Claims (3)

1. 古紙パルプを含有する原料パルプを用い、抄紙速度１４００ｍ／分以上で抄紙する新聞用紙の抄紙方法において、抄紙機のプレスパートの最終プレスで湿紙が直接接触するロールとして、直径が１０００ｍｍ〜２０００ｍｍの範囲で、表面がセラミック溶射により表面粗さＲａが１．０〜２．０μｍとされているセラミック溶射ロールを用いるオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。
2. 前記セラミック溶射ロールの表面気孔率が１％以上である請求項１記載のオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。
3. 前記原料パルプは、古紙パルプの配合割合が４０％を超える古紙パルプ高配合のパルプである請求項１又は２に記載のオフセット印刷用新聞用紙の製造方法。