(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
巻取紙表面を連打するハンマーが巻取紙表面に当たって停止するまでの減速度(g)を加速度センサーにて測定し、そのハンマーを巻取紙の幅方向に連打させつつ移動させて、巻取紙の幅方向における減速度の変化を巻硬さの変化として測定する方法にて測定された、ワインダーを用いてロール状に巻取られたオフセット輪転印刷機用新聞巻取紙における幅方向の巻硬さ測定値の標準偏差(σ)が8g以下であり、巻硬さの最大値から最小値を引いた値が40g以下、坪量の幅方向における測定値の標準偏差(σ)が0.4g/m2以下、且つ紙厚の幅方向における測定値の標準偏差(σ)が1.0μm以下であることを特徴としたオフセット輪転印刷用新聞巻取紙。
濃度調整機能を有するヘッドボックスと、金属ロールと弾性ロールの少なくともどちらか一方に幅方向の紙厚制御機能を有するホットソフトニップカレンダーを備える抄紙機にて坪量と紙厚を調整しながら抄紙する工程、および、抄紙された紙をワインダーを用いてロール状に巻取る工程を含む請求項1記載のオフセット輪転印刷用新聞巻取紙の製造方法であって、濃度調整機能を有するヘッドボックスにおける、原料に対する濃度希釈用の低濃度原料の比率を10〜30%とし、坪量の幅方向における測定値の標準偏差(σ)が0.4g/m2以下、且つ紙厚の幅方向における測定値の標準偏差(σ)が1.0μm以下となるように抄紙することを特徴とする、前記方法。
ホットソフトニップカレンダーの弾性ロールにおける、弾性ロール内部に備えられた油圧で動作する加圧装置により、弾性ロールと金属ロール間の線圧を幅方向で部分的に変更することで紙厚を調整する手段において、弾性ロール内の環状空間内圧力(A)が1500〜4900kPaであり、且つ弾性ロールの部分的な圧力を変更するための加圧装置の油圧(B)から弾性ロール内の環状空間内圧力(A)を引いた値(B−A)が、−830〜650kPaである請求項2に記載のオフセット輪転印刷用新聞巻取紙の製造方法。
請求項1記載のオフセット輪転印刷用新聞巻取紙の製造方法であって、ワインダーを用いてロール状に巻取る工程において、巻取りの巻込み開始時の張力を0.30〜0.50kN/mとし、巻込みの開始後から漸次張力を低下させ、巻終わりの張力が巻込み長50%地点の80〜100%であり、且つ張力が0.20〜0.40kN/mであることを特徴とする請求項2又は3に記載のオフセット輪転印刷用新聞巻取紙の製造方法。
【発明を実施するための形態】
【0019】
上記のように、本発明はワインダーにて製品巻取りを加工する際に良好な作業性を維持しつつ、客先でのオフセット輪転印刷時における用紙の走行安定性に優れ、走行中のシワや断紙、左右方向の文字ダブリ、見当ズレ等の発生を抑えることができる。
【0020】
1.オフセット輪転印刷用新聞巻取紙の巻硬さ
<巻硬さ測定装置>
本発明におけるオフセット輪転印刷用新聞巻取紙(以下、「新聞巻取紙」と称することがある。)は、新聞巻取紙における幅方向の巻硬さ測定値の標準偏差(σ)が8g以下、且つ巻硬さの最大値から最小値を引いた値が40g以下である。
【0021】
本発明においては、巻取紙の幅方向における巻硬さの標準偏差(σ)が大きい、また、最大値と最小値の差が大きいと、オフセット輪転機にて印刷する際に給紙部や印刷部におけるテンションが巻取紙の幅(左右)方向で大きく変動し、このテンション変動に伴い印刷機の各ロール上の紙の位置が左右方向にずれることが、シワやシワに伴う断紙、左右方向の文字ダブリや見当ズレ等が発生する要因となる。新聞巻取紙における幅方向の巻硬さ測定値の標準偏差(σ)が8gを超える、または最大値から最小値を引いた値が40g以上になると、オフセット輪転機にて印刷する際に給紙部や印刷部におけるテンションが巻取紙の幅(左右)方向で大きく変動し、このテンション変動に伴い印刷機の各ロール上の紙の位置が左右方向にズレる事で、シワや断紙、左右方向の文字ダブリや見当ズレ等が発生する要因となる。新聞巻取紙における幅方向の巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は、好ましくは6g以下であり、最大値から最小値を引いた値は、好ましくは30g以下である。なお、本発明でいう標準偏差(σ)とは、下記数式1であらわされる。
【数1】
σ: 標準偏差
x: 標本平均すなわち測定値の平均値
n: 標本数すなわち測定点数
【0022】
本発明における巻硬さは、例えば実用新案登録第3106835号公報や紙パルプ技術協会誌(第59巻第3号第89〜94頁)に記載されている装置を用いて測定することができる。具体的には、巻取紙表面を連打する小型のハンマーが巻取紙表面に当たって停止するまでの減速度(g)すなわちマイナスの加速度を加速度センサーにて測定し、巻取紙の幅方向にハンマーを連打させつつ移動させて、そのハンマーの幅方向への移動距離を併せて測定する機能により、巻取紙の幅方向における減速度の変化を巻硬さの変化として測定させ、巻取紙幅方向の巻硬さ測定値のグラフを描かせるような巻硬さ測定器を例示することができる。このような巻硬さ測定装置として、Tapio Technologies Oy社製製品名Roll Quality Profilerを挙げることができる。
【0023】
巻硬さ測定装置により、新聞巻取紙の表面を、幅方向に連続測定し、巻取紙幅方向の巻硬さ測定データを得る。測定回数は特に限定されるものではないが、データの信頼性を高くするため、巻取紙表面の異なる位置を2回以上測定するのが好ましい。特に好ましくは3回以上である。測定する際の温度、湿度は特に限定されない。
【0024】
該巻硬さ測定装置は、従来の木の棒による打音法、あるいはシュミットハンマーによる巻取紙表面における反発度の不連続測定と異なり、幅方向における巻硬さを詳細で正確に測定することが可能である。木の棒による打音法では、客観的な巻硬さ評価が不可能であり、シュミットハンマーによる測定は、手間と時間がかかり、またハンマーの角度により測定値が大きく変わるため、信頼性に劣る問題があった。
【0025】
オフセット輪転印刷時にシワの発生を抑えるためには、新聞巻取紙の幅方向における巻硬さを均一にすることが重要であり、そのためには詳細で正確な巻硬さ測定値を得る必要がある。従って、詳細で正確な巻硬さの測定データを得ることができる該巻硬さ測定装置は、巻硬さの均一な新聞巻取紙を製造するのに好適と推測される。
【0026】
2.オフセット輪転印刷用新聞巻取紙の製造方法
<巻硬さ変動と坪量、紙厚との関係>
本発明のオフセット輪転印刷用新聞巻取紙は、濃度調整機能を有するヘッドボックスと、金属ロールと弾性ロールの少なくともどちらか一方に幅方向の紙厚制御機能を有するホットソフトニップカレンダーを備える抄紙機にて坪量と紙厚を調整しながら抄紙する工程、および、抄紙された紙をワインダーを用いてロール状に巻取る工程を含み、坪量の幅方向における測定値の標準偏差(σ)が0.4g/m
2以下、且つ紙厚の幅方向における測定値の標準偏差(σ)が1.0μm以下となるように抄紙して製造する。本発明における坪量および紙厚は、マシン幅方向へ連続的に等間隔でサンプリングした製品サンプルについて、JIS−P8124、JIS−P8118に準じてそれぞれ測定した値を示す。
【0027】
本発明において、巻取紙の幅方向における巻硬さの変動は、坪量や紙厚といった幅方向における紙質の変動に影響されることを見出した。幅方向において紙厚が均一であっても、坪量に許容レベルを超えた変動がある場合、幅方向に密度の変動を生じるため、ワインダーにて製造した巻取紙の幅方向における巻硬さの変動が大きくなる。また、幅方向において坪量が均一であっても、紙厚に許容レベルを超えた変動がある場合、やはり幅方向に密度の変動を生じるため、ワインダーにて製造した巻取紙の幅方向における巻硬さの変動が大きくなる。従って、幅方向における巻硬さの変動を小さくするためには、幅方向における坪量、紙厚両方の変動を許容レベル内にすることが重要である。
以下、製造方法について具体的に説明する。
【0028】
<抄紙機>
1)濃度調整型ヘッドボックス
ヘッドボックスとは、抄紙機全幅にわたり、原料を安定した状態でワイヤー上に噴射する装置であり、製造する紙の坪量や紙厚等の紙質に大きな影響を与える。幅方向において紙質の均一な紙を製造するには、ヘッドボックスから噴射される原料を均一に分散させることが重要であり、ヘッドボックス内では、管内に乱流を発生させ、繊維にせん断作用や攪拌作用を与えることにより原料が分散される。
【0029】
本発明で用いるヘッドボックスは、濃度調整型ヘッドボックス(あるいは濃度制御型、濃度希釈型、白水希釈型ヘッドボックスとも呼ばれる)である。濃度調整型ヘッドボックスは、例えば特許第3803384号公報に記載されているような混合装置を装着したヘッドボックスを例示することができる。濃度調整型ヘッドボックスには、幅方向に独立したミキシングモジュールが複数備えられ、原料が供給される太いヘッダーパイプと、希釈用の低濃度原料が供給される細いヘッダーパイプとが各ミキシングモジュールに装着され、ミキシングモジュール毎に原料と希釈用の低濃度原料とが供給・混合されて、抄紙濃度つまり坪量が決まる。なお、本発明でいう低濃度原料とは、白水、清水等である。
【0030】
濃度調整機能を有しない従来のヘッドボックスの場合、ヘッドボックスにおける原料の噴射出口であるスライス部分の開度を、幅方向に複数基備えられた開度調節装置により調節し、ワイヤー上の原料の量を変化させ、坪量を調整するのが一般的であった。しかし、スライスは金属の板であるため、部分的に開度を調整できる幅は、開度調節装置の取付け間隔である150mm程度と広く、それより幅の小さな範囲の坪量の調整は困難であった。一方、濃度調整型ヘッドボックスでは、前述した各ミキシングモジュールの取付け間隔が60mm前後と狭いため、より細かな坪量調整が可能である。従って、濃度調整型ヘッドボックスは、幅方向において巻硬さの均一なオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を製造するのに好適と推測される。
【0031】
本発明において、原料に対する希釈用の低濃度原料の比率は10〜30%の範囲内であることが好ましい。低濃度原料の比率が低すぎると、希釈の度合いが少ないため、濃度変化の範囲が狭く幅方向の坪量を十分に制御することができず、目的とする坪量の幅方向における測定値の標準偏差(σ)を得ることができない。また、比率が高すぎると、希釈の度合いが大きいため、ヘッドボックスから噴射される原料の濃度が大きく低下し、ワイヤー上での部分的な原料歩留りの低下(脱水量の増加)の原因となる。その結果、目標とする坪量の幅方向における測定値の標準偏差(σ)を得ることができない。より好ましくは15〜25%の範囲内である。
【0032】
2)ホットソフトニップカレンダー装置
ホットソフトニップカレンダーは、弾性ロールと高温の金属ロールとを組み合わせ、少ないニップ数でカレンダー掛けをする仕上げ方法である。弾性ロールは、特殊合成樹脂被覆ロールを使用しており、高線圧下で耐熱性、耐摩耗性に優れ、傷が付きにくい特別な素材が用いられる。このような弾性ロールと加熱した金属ロールでニップ部分を構成することで、高温でより少ないニップ数で処理することができ、高速の操業も可能である。
【0033】
ホットソフトニップカレンダーは、弾性ロールと高温の金属ロールを使用するため、同程度の紙厚で比べると、一般的に従来の金属ロールのみを使用したカレンダーより高平滑な用紙を得ることができる。従って、紙厚を潰すことなく、所望する平滑度を得ることができるため、従来の金属ロールのみを使用したカレンダー処理と比べ、用紙の密度変化を小さく抑えることができる。幅方向において密度の変化が大きい場合、巻取紙に加工した際に幅方向に巻硬さの変動が生じる。従って、密度変化の小さい用紙を製造することができるホットソフトニップカレンダーは、巻硬さの均一なオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を製造するのに好適と推測される。
本発明において、金属ロールの温度とカレンダー線圧は特に限定されるものではないが、温度20〜200℃、好ましくは30〜150℃、線圧5〜200kN/m、好ましくは10〜150kN/mである。
【0034】
3)幅方向の紙厚制御機能
ホットソフトニップカレンダーに備えられる幅方向の紙厚制御機能は、一般的に金属ロールの表面を外部から部分的に加熱することで、金属ロールの直径を局部的に変化させ、限定された範囲の線圧を調整する方法と、弾性ロールの内側に備えられた油圧で動作する加圧装置により、弾性ロールと金属ロール間の線圧を局部的に変化させ、調整する方法がある。本発明では、上記した2種類の方法の少なくともどちらか一方を用いることができる。
【0035】
金属ロール表面を加熱する方法として、電磁誘導作用を用いた方法がある。これは、一般的にキャリコイルと呼ばれる装置に利用されており、電磁誘導作用により金属ロールに渦電流を発生させて、局部的に金属ロール表面を発熱させることができる。また、キャリコイルのほかに熱冷風を吹き付ける熱冷風方式があり、キャリコイル以外の方法であってもかまわないが、キャリコイルであれば、金属ロールによる応答が迅速となって、温度調整を迅速に行うことができる。しかも、キャリコイルへ供給する高周波電圧を変化させることにより、金属ロールの発熱量を容易に調整できる。そのため、金属ロールにおける線圧制御装置として、キャリコイルが好ましい。
【0036】
一方、弾性ロールにおける幅方向の線圧を調整する装置としては、例えば紙パルプ技術協会誌(第44巻第7号第71〜75頁)に記載されているような、ハイドロバリオロールがある。ハイドロバリオロールのセンターシャフトにはハイドロエレメントと呼ばれる油圧で動作する弾性ロールと金属ロール間の線圧を部分的に変更するための加圧装置が、幅方向で複数基備えられている。また、ハイドロエレメントとロールシェルの間には環状空間が形成され、この空間内に圧力を発生させることができる。ハイドロエレメントの油圧が環状空間内圧力(チェンバー圧力)より高い場合は、シェルを押し上げる力が発生し、金属ロールと弾性ロール間の線圧が上昇する。逆に、ハイドロエレメントの油圧が環状空間内圧力より低い場合は、シェルを押し下げる力が発生し、金属ロールと弾性ロール間の線圧が下降する。
【0037】
本発明において、弾性ロールにおける幅方向の線圧を調整する方法は、上記文献に記載されているハイドロバリオロールに限定されるものではなく、環状空間内圧力と弾性ロール内部に備えられた油圧で動作する加圧装置の油圧の差により、弾性ロールと金属ロール間の線圧を部分的に変更する原理であればよい。なお、複数基ある加圧装置の圧力は、同じとしてもよくそれぞれ異なっていてもよい。
本発明によると、環状空間内圧力(A)が1500〜4900kPaであり、且つ弾性ロールと金属ロール間の線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧(B)から弾性ロール内の環状空間内圧力(A)を引いた値(B−A)が、−830〜650kPaとすることが好ましい。
【0038】
環状空間内圧力が1500kPaより低い、又は4900kPaより高いと、弾性ロールと金属ロール間の線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧との差を大きくすることができず、十分に紙厚制御できないため、目的とする幅方向における紙厚測定値の標準偏差(σ)を満足することができない。また、弾性ロールと金属ロールの線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧から弾性ロール内の環状空間内圧力を引いた値が−830kPaより低い、又は650kPaより高いと、幅方向の各位置における金属ロールと弾性ロール間の線厚の差が大きくなりすぎてしまい、目的とする幅方向における紙厚測定値の標準偏差(σ)を満足することができない。環状空間内圧力(A)は、より好ましくは1600〜2500kPaであり、上記の値(B−A)は、−400〜400kPaである。
【0039】
4)オンラインによる幅方向の紙質の制御
抄紙機での抄造時において、坪量および紙厚は、QCS(Quality Control System)と呼ばれる幅方向の紙質を測定する装置にて、オンラインで測定し調整することができる。QCSの多くは、スキャニングセンサー方式と呼ばれる方式を採用している。スキャニングセンサー方式のQCSは、紙質を測定するセンサーを納めるセンサーヘッドと、そのセンサーヘッドを用紙の幅方向に走査させるためのフレームとで構成され、センサーヘッドが幅方向に走査される間に各センサーにて紙質を測定する。QCSにおいて、一般的に幅方向の紙質を管理するための指標として、2σというパラメータが用いられる。この場合の2σは、幅方向に複数点測定した紙質の値の標準偏差(σ)の2倍を意味する。本発明において、QCSにて測定された坪量測定値と紙厚測定値の2σは特に限定されるものではないが、QCSにて10スキャン分を測定した後、幅方向の各測定位置にて10スキャン分を平均し、幅方向に30点の測定値とした場合、坪量測定値の2σは0.6g/m
2以下、紙厚測定値の2σは0.6μm以下が好ましい。より好ましくは、それぞれ、0.3g/m
2以下、0.5μm以下である。
【0040】
5)坪量と紙厚の制御機能
坪量や紙厚は、QCSで測定された幅方向における坪量測定値と紙厚測定値を基に制御される。坪量の場合は、ヘッドボックスにおける原料に対する濃度希釈用の低濃度原料の比率を部分的に手動又は自動で調整し、制御する。紙厚の場合は、ホットソフトニップカレンダーに備えられる幅方向の紙厚制御機能により、部分的にカレンダーの線圧を手動又は自動で調整し、制御する。
【0041】
6)抄紙機の種類
本発明では、長綱式抄紙機、ギャップフォーマー型抄紙機、ツインワイヤー型抄紙機、円綱式抄紙機、短綱式抄紙機等を適宜選択して使用することができ、坪量35〜43g/m
2になるように抄紙して新聞用紙を得る。中でも、ギャップフォーマー型、ツインワイヤー型が好ましい。
本発明によれば、抄速1000m/分以上の高速で、坪量35〜43g/m
2の低坪量の抄紙であっても、幅方向における坪量と紙厚が均一な新聞用紙を得ることができる。
【0042】
<ワインダー>
抄紙された新聞用紙を新聞用巻取紙とする方法は、特に限定されるものではなく、従来の新聞用紙の製造方法に従って、抄紙機で製造された新聞用紙を、ワインダーで巻取って行われる。
巻取の巻込み開始時の張力が低すぎると、上巻きのテンションにより巻取紙の下巻付近において、巻取紙側面が花びら状に変形し、巻取紙側面に凹凸が生じて外観不良となり、出荷停止となる。巻取紙の巻込み開始時の張力が高すぎると、コア(紙管)の変形や下巻の巻取精度の低下を引き起こし、巻取り加工時に大きな振動が発生するため、加工スピードの低下等の対応が必要となり作業性が悪化する。さらに、目的とする巻硬さ測定値の標準偏差(σ)を得られず、オフセット輪転印刷時にシワや断紙、左右方向の文字ダブリ、見当ズレ等が発生する。そこで、本発明のオフセット輪転印刷用新聞巻取紙は、ワインダーにおける巻取紙製造時に、巻込み開始時の張力を0.30〜0.50kN/mの範囲内とし、特に0.35〜0.45kN/mの範囲内とすることが好ましい。
【0043】
巻終わりの張力が低すぎると、巻取紙の上巻付近にタケノコ状の端面ズレが生じ、出荷停止となる。さらに、オフセット輪転印刷の際には、給紙部や印刷部のテンションを低下させる原因となり、シワが発生する。また、巻終わりの張力が高すぎると、巻取り中央部の巻硬さが巻取り両耳と比べ著しく上昇し、目的とする巻硬さ測定値の標準偏差(σ)を得られず、オフセット輪転印刷時にシワや断紙、左右方向の文字ダブリ、見当ズレ等が発生する。さらに、印刷所の紙庫にて印刷前の巻取紙を保管する際に、巻取紙同士が衝突すると、その衝撃により、巻取紙表面の用紙にバラケと呼ばれる破れが発生し易くなる。
【0044】
巻終わりの張力が、巻込み長50%地点の張力の80%未満であると、巻取紙の中巻から上巻にかけて張力が急激に変化するため、オフセット輪転印刷において急激なテンション変化が生じ、シワが発生する傾向がある。また、ワインダー加工時において、一定の張力で巻込みを行っても、巻取紙の巻径が大きくなる(重量が重くなる)に従い、巻硬さが上昇する。巻硬さが上昇すると、目的とする巻硬さ測定値の標準偏差(σ)を得られず、オフセット輪転印刷時にシワや断紙、左右方向の文字ダブリ、見当ズレ等が発生する。従って、巻取紙の重量の増加に伴う巻硬さの上昇を抑えるためには、ワインダーにおける巻取紙製造時に、巻込みの開始後から漸次張力を低下させることが重要である。
そこで、本発明のオフセット輪転印刷用新聞巻取紙は、ワインダーにおける巻取紙製造時に、巻込みの開始後から漸次張力を低下させ、巻終わりの張力が巻込み長50%地点の80〜100%であり、且つ張力が0.20〜0.40kN/mの範囲内とし、特に0.25〜0.35kN/mの範囲内とすることが望ましい。
【0045】
<新聞用紙>
1)パルプ
本発明の新聞巻取紙における新聞用紙の原料パルプとしては、化学パルプ(NBKP、LBKP等)や機械パルプ(GP、CGP、RGP、PGW、TMP等)、脱墨古紙パルプ(DIP)を任意の割合で混合して使用することができる。環境面への配慮からDIPを高配合することが望ましく、全パルプ絶乾重量あたりDIPを50質量%以上、好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上含有することが好ましい。
【0046】
2)填料
本発明の新聞用紙には、填料を含有することができる。填料としては炭酸カルシウム、ホワイトカーボン等のシリカ、炭酸カルシウム−シリカ複合物、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛、カオリンクレー、焼成カオリン、デラミカオリン、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、非晶質シリカ等の無機填料や、尿素−ホリマリン樹脂、ポリスチレン樹脂、フェノール樹脂、微小中空粒子等を単独または適宜2種類以上を組み合わせて使用してもよい。また、製紙スラッジや脱墨フロス等を原料とした再生填料を使用することもできる。
【0047】
紙中填料量は、裏抜け防止の観点から10〜40固形分質量%であることが好ましい。本発明において紙中填料量は、JIS−P8251に規定される紙および板紙の灰分試験方法に準拠し、燃焼温度を525±25℃に設定した方法で測定される。また、特に本発明においては、紙の不透明度や白色度を比較的低コストで向上させることができるため、炭酸カルシウムを内添填料として配合することが好ましい。炭酸カルシウム含量としては5〜30固形分質量%であることが好ましい。
【0048】
3)抄紙系
本発明の新聞用紙は、酸性抄造される酸性紙でも中性抄造される中性紙でも特に限定されるものではないが、こわさが低下しやすい中性紙においてもシワの発生を抑えることができ、中性新聞用紙では本発明の効果がより大きく現れる。また中性抄造の場合は填料として炭酸カルシウムを高配合することが可能であり、裏抜け等の品質の面でも好ましい。
【0049】
4)内添薬品等
酸性抄造、中性抄造で使用する内添薬品の種類や添加量はそれぞれ異なるが、従来公知の内添サイズ剤である、アルキルケテンダイマー(AKD)系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸(ASA)系サイズ剤、中性ロジンサイズ剤等を使用できる。
この他、従来から使用されている各種のノニオン性、カチオン性の歩留まり向上剤、濾水度向上剤、紙力向上剤、嵩高剤等の製紙用内添薬品が必要に応じて適宜選択して使用される。また、例えば、硫酸バンド、塩化アルミニウム、塩基性塩化アルミニウム、塩基性ポリ水酸化アルミニウム等の塩基性アルミニウム化合物等が内添されてもよい。その他製紙用補助剤として各種澱粉類、ポリアクリルアミド、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド、ポリアミン樹脂、ポリアミン、ポリエチレンイミン、ポリアミドエピクロロヒドリン、ポリアミンエピクロロヒドリン、植物ガム、ポリビニルアルコール、ラテックス、ポリエチレンオキサイド、親水性架橋ポリマー粒子分散物及びこれらの誘導体あるいは変成物等の各種化合物を使用できる。更に、染料、蛍光増白剤、pH調整剤、消泡剤、ピッチコントロール剤、スライムコントロール剤等の抄紙用内添薬品を用途に応じて適宜添加することも可能である。
【0050】
5)表面処理剤
表面強度や印刷適性を高めるために、新聞用紙原紙の上に表面紙力剤や表面サイズ剤等を含有する表面処理剤を塗布することができる。
表面紙力剤としては、澱粉、酵素変性澱粉、熱化学変性澱粉、酸化澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉、ヒドロキシエチル化澱粉、カチオン化澱粉などに代表される澱粉系、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシル変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコールなどのポリビニルアルコール系、ポリアクリルアミド、カチオン性ポリアクリルアミド、両性ポリアクリルアミド、ノニオン性ポリアクリルアミドなどおポリアクリルアミド系、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、メチルセルロースなどのセルロース系等の水溶性高分子が挙げられる。これらは、単独、または2種類以上混合して用いられる。
【0051】
表面サイズ剤としては、中性抄造の場合はカチオン性表面サイズ剤が好ましく、例えばスチレン/(メタ)アクリル酸共重合体(なお(メタ)アクリル酸は、アクリル酸及び/またはメタクリル酸)を意味する。)、スチレン/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン/(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/マレイン酸半エステル共重合体、スチレン/マレイン酸エステル共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、イソブチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、n−ブチレン/(メタ)アクリル酸/(メタ)アクリル酸エステル共重合体、プロピレン/マレイン酸共重合体、エチレン/マレイン酸共重合体、α−オレフィン−マレイン酸系共重合体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの共重合体は、ナトリウム塩、カリウム塩、あるいはアンモニウム塩として使用してもよい。また、所望の品質を阻害しない範囲で、ノニオン性表面サイズ剤やアルキルケテンダイマー系サイズ剤等も併用することができる。
【0052】
この他、ネッパリ防止剤、湿潤紙力剤、ポリエチレングリコール、防腐剤、消泡剤、紫外線防止剤、蛍光増白剤、染料、退色防止剤、粘度安定剤、防滑剤、滑剤、ポリエチレンワックスなどの助剤を適宜使用できる。また、塗工紙等で一般的に用いられる炭酸カルシウムや、カオリン、クレー、タルク、二酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、珪酸、珪酸塩、コロイダルシリカ、サチンホワイトなどの無機顔料、プラスチックピグメントなどの有機顔料などの顔料を、必要に応じて単独または2種類以上組み合わせて含有することができる。その他にも、接着剤としてスチレン・ブタジエン系、スチレン・アクリル系、エチレン・酢酸ビニル系、ブタジエン・メチルメタクリレート系、酢酸ビニル・ブチルアクリレート系等の各種共重合体(ラテックス)などを適宜用いても使用できる。
【0053】
新聞用紙原紙に表面処理剤の塗工液を塗布する方法としては、ブレードコータ、バーコータ、ロールコータ、エアナイフコータ、リバースロールコータ、カーテンコータ、ブレードメタリングサイズプレスコータ、ロッドメタリングサイズプレスコータ、ゲートロールコーター、ツーロールコーター等を用いて、一層もしくは二層以上を原紙表面上に片面もしくは両面同時に塗工する。表面処理剤の塗工量は特に限定されるものではないが、片面当たり0.1g/m
2以上5.0g/m
2未満であることが望ましい。湿潤塗工層を乾燥させる手法としては、例えば蒸気加熱シリンダー、加熱熱風エアドライヤー、ガスヒータードライヤー、電気ヒータードライヤー、赤外線ヒータードライヤー、高周波ヒータードライヤー等各種の方法が単独または併用して用いられる。
【0054】
6)その他紙質
本発明における新聞用紙の水分は、印刷作業性やインキ着肉性等の点から1.0%以上9.0%以下程度であることが好ましい。
【実施例】
【0055】
以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、例中の部、および%は、特に断らない限り、それぞれ質量部および質量%を示し、数値範囲はその端点を含むものとして記載される。また、薬品添加率については、特に指定が無い場合は、固形分の添加率を示す。有姿と指定している場合は、固形分ではなく薬品そのものの添加率を示す。例えば1%濃度の薬品を固形分で0.2%添加する場合、有姿では20%添加となる。オフセット輪転印刷用新聞巻取紙の幅方向における巻硬さの測定方法、およびオフセット輪転印刷時のシワの評価方法は次のとおりである。なお、測定結果および評価結果を表1に示す。
【0056】
(1)巻硬さ測定装置による巻硬さの測定
Tapio Technologies Oy社製製品名Roll Quality Profilerにより、オフセット輪転印刷用新聞巻取紙の幅方向における巻硬さを測定した。
測定条件:Roll Quality Profilerの測定ヘッドを、オフセット輪転印刷用新聞巻取紙の表面上に置き、5cm/秒の速度で幅方向に移動させつつ、幅方向における巻硬さ(減速度)を測定した。測定した際のハンマーの初速は25cm/秒、ハンマーが巻取紙表面を連打する周期は10Hzであり、距離計の分解能すなわちデータの測定間隔は0.5cmであった。
(2)坪量の測定
ワインダー加工前の新聞用紙を、幅方向に10cm間隔で連続的にサンプリングし、JIS−P8124に基づき測定した。
(3)紙厚の測定
ワインダー加工前の新聞用紙を、幅方向に10cm間隔で連続的にサンプリングし、JIS−P8118に基づき測定した。
(4)ワインダー加工時の走行性の評価
ツードラムワインダーにより、新聞用紙を速度2500m/分で巻取り、オフセット輪転印刷用新聞巻取紙を一卸製造する間の走行紙のシワ、断紙と、巻取紙の振動、偏芯の発生の有無を目視で評価した。
(5)オフセット輪転印刷時のシワの評価
オフセット輪転印刷機(三菱重工製)を使用し、両出し12万部/時の印刷速度で4色印刷(刷順:紅→藍→黄→墨)を行い、オフセット輪転印刷用新聞巻取紙を1本使用する間の断紙と、印刷物のシワ、左右方向の文字ダブリ、見当ズレの有無を目視で評価した。
【0057】
[実施例1]
<オフセット輪転印刷用新聞用紙の製造>
DIP(濾水度180ml)80部、TMP(濾水度100ml)15部、及び針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP、濾水度600ml)5部を混合離解して調製したパルプスラリーに、填料として対パルプ固形分20%の軽質炭酸カルシウム、内添紙力増強剤として対パルプ固形分0.5%のカチオン変性澱粉、対パルプ固形分に対し有姿0.5%の液体硫酸バンドを添加して原料を調製した。
この原料を濃度調整型ヘッドボックスに送り、ギャップフォーマー型ツインワイヤー抄紙機で抄紙速度1200m/分にて坪量42g/m
2となるように中性抄紙して新聞用紙原紙を製造した。その際、ヘッドボックスにおける原料に対する濃度希釈用の低濃度原料として白水を使用し、低濃度原料の比率を17%とした。
【0058】
この原紙にゲートロールコーターを用いて、ヒドロキシエチル化澱粉及びカチオン性表面サイズ剤(スチレン/アクリル酸エステル共重合体)からなる表面塗工剤(ヒドロキシエチル化澱粉の固形分濃度6%、表面サイズ剤の固形分濃度0.3%)をフェルト面、ワイヤー面共に0.2g/m
2となるように塗工した。
その後、ホットソフトニップカレンダー(弾性ロール径990mm、金属ロール径1350mm)を用いて、金属ロール表面温度120℃、線圧30kN/mで1ニップのホットソフトニップカレンダー処理を行い、中性新聞用紙を得た。その間、弾性ロール内の環状空間内圧力(A)を1800kPa、弾性ロールと金属ロールの線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧(B)を2100kPaとし、弾性ロールと金属ロール間の線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧から環状空間内圧力を引いた値(B−A)を300kPaとした。また、坪量測定値の標準偏差(σ)は0.2g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は0.7μmであった。
【0059】
<オフセット輪転印刷用新聞巻取紙の製造>
ツードラムワインダーにより、上記で得られたオフセット輪転印刷用新聞用紙を、速度2500m/分で巻取り、オフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。その間、ワインダー張力を、巻取の巻込み開始時において0.40kN/mとし、巻込みの開始後から漸次低下させ、巻終わり時において0.25kN/mとした。また、巻込み長50%地点の張力の85%とした。巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は5.2g、最大値から最小値を引いた値は29.5gであった。
【0060】
[実施例2]
ヘッドボックスにおける原料に対する濃度希釈用の低濃度原料の比率を20%とした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.3g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は0.7μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は4.9g、最大値から最小値を引いた値は27.7gであった。
【0061】
[実施例3]
ホットソフトニップカレンダーにおける、弾性ロール内の環状空間内圧力(A)を2000kPa、弾性ロールと金属ロールの線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧(B)を1800kPaとし、弾性ロールと金属ロールの線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧から環状空間内圧力を引いた値(B−A)を−200kPaとした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.2g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は0.8μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は5.1g、最大値から最小値を引いた値は26.2gであった。
【0062】
[実施例4]
ワインダー張力を、巻取の巻込み開始時において0.45kN/mとし、巻込みの開始後から漸次低下させ、巻終わり時において0.40kN/mとし、巻込み長50%地点の張力に対する巻終わりの張力の割合が90%とした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.2g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は0.7μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は7.2g、最大値から最小値を引いた値は32.2gであった。
【0063】
[比較例1]
ヘッドボックスにおける原料に対する濃度希釈用の低濃度原料の比率を7%とした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.7g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は1.0μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は8.9g、最大値から最小値を引いた値は52.2gであった。
【0064】
[比較例2]
ホットソフトニップカレンダーにおける、弾性ロール内の環状空間内圧力(A)を1800kPa、弾性ロールと金属ロールの線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧(B)を2600kPaとし、弾性ロールと金属ロールの線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧から環状空間内圧力を引いた値(B−A)が800kPaとした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.3g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は1.2μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は9.2g、最大値から最小値を引いた値は55.5gであった。
【0065】
[比較例3]
ホットソフトニップカレンダーにおける、弾性ロール内の環状空間内圧力(A)を2600kPa、弾性ロールと金属ロールの線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧(B)を1500kPaとし、弾性ロールと金属ロールの線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧から環状空間内圧力を引いた値(B−A)を−1100kPaとした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.3g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は1.3μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は9.8g、最大値から最小値を引いた値は54.9gであった。
【0066】
[比較例4]
ワインダー張力を、巻取の巻込み開始時において0.55kN/mとした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.4g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は0.9μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は8.3g、最大値から最小値を引いた値は60.8gであった。
【0067】
[比較例5]
ワインダー張力を、巻取の巻込み開始時において0.20kN/mとし、その後、張力を一定に保持した後に上昇させ、巻込み長50%地点の張力に対する巻終わりの張力の割合が100%とした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.3g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は0.8μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は10.2g、最大値から最小値を引いた値は57.3gであった。
【0068】
[比較例6]
ワインダー張力を、巻取の巻終わりにおいて0.15kN/mとした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.3g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は0.8μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は8.5g、最大値から最小値を引いた値は65.7gであった。
【0069】
[比較例7]
ワインダー張力を、巻込みの開始後から漸次低下させた後に上昇させ、巻取の巻終わりにおいて0.40kN/mとし、巻込み長50%地点の張力に対する巻終わりの張力の割合を120%とした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.2g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は0.6μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は11.1g、最大値から最小値を引いた値は52.1gであった。
【0070】
[比較例8]
巻取の巻終わりのワインダー張力を、巻込み長50%地点の張力の70%とした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.4g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は0.7μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は8.3g、最大値から最小値を引いた値は55.1gであった。
【0071】
[比較例9]
ヘッドボックスにおける原料に対する濃度希釈用の低濃度原料の比率を9%とした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.7g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は1.1μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は7.5g、最大値から最小値を引いた値は43.1gであった。
【0072】
[比較例10]
ホットソフトニップカレンダーにおける、弾性ロール内の環状空間内圧力(A)を2000kPa、弾性ロールと金属ロールの線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧(B)を2700kPaとし、弾性ロールと金属ロールの線圧を部分的に変更するための加圧装置の油圧から環状空間内圧力を引いた値(B−A)を700kPaとした以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.3g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は1.2μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は8.5g、最大値から最小値を引いた値は38.9gであった。
【0073】
[比較例11]
ワインダー張力を、巻取の巻込み開始時において0.40kN/mとし、その後巻終わりまで一定に保持した以外は、実施例1と同様の方法でオフセット輪転印刷用新聞巻取紙を得た。幅方向における坪量測定値の標準偏差(σ)は0.2g/m
2、紙厚測定値の標準偏差(σ)は0.7μmであり、巻取紙の幅方向における巻硬さ測定値の標準偏差(σ)は8.9g、最大値から最小値を引いた値は44.8gであった。
【0074】
【表1】
【0075】
上記の表1にて示すように、実施例1〜4に記載のオフセット輪転印刷用新聞巻取紙であれば、幅方向の巻硬さ測定値の標準偏差(σ)が8g以下であり、かつ幅方向の巻硬さ測定値の最大値から最小値を引いた値が40g以下である場合には、4色刷りでかつ高速で印刷を行っても、走行中の新聞用紙の断紙や、印刷物のシワ、左右方向の文字ダブリ、見当ズレが発生することがない。
【0076】
これに対し、比較例1〜11に示されるように、オフセット輪転印刷用新聞巻取紙の幅方向の巻硬さ測定値の標準偏差(σ)が8gを超えるか、または幅方向の巻硬さ測定値の最大値から最小値を引いた値が40gを超える場合には、オフセット輪転印刷時において、印刷物にシワ、左右方向の文字ダブリ、見当ズレが発生する。
【0077】
また、上記の各実施例及び各比較例から、ヘッドボックス、ホットニップカレンダー、ワインダーにおける条件を調整することにより、本発明における幅方向の巻硬さ測定値の標準偏差(σ)及び巻硬さの最大値から最小値を引いた値を、それぞれ所定の範囲とすることができることがわかる。
【0078】
比較例1〜11に示される結果をみると、オフセット輪転印刷用新聞巻取紙の幅方向の巻硬さ測定値の標準偏差(σ)が8gを超えるか、又は幅方向の巻硬さ測定値の最大値から最小値を引いた値が40gを超えるに至った各条件によっては、さらにワインダー加工時において、走行紙のシワ、断紙、巻取紙の振動、偏心の発生や、オフセット輪転印刷時において、走行中の新聞用紙に断紙が発生する。