Композиция и лист для записей с улучшенными оптическими характеристиками

Композиция и лист для записей с улучшенными оптическими характеристиками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к составам для использования в изготовлении бумаги. Изобретение также относится к способам изготовления и использования бумажной продукции, например, регистрирующих листов, которые включают такой состав.

Описание уровня техники

На рынке возрастает спрос на регистрирующие листы, бумагу для печати, бумагу для письма и т.д., которые имеют превосходные печатающие и оптические свойства. Для повышения яркости и белизны, например, используют оптические осветлители в повышенных количествах. Однако, оптические осветлители стоят дорого и их повышенное использование значительно увеличивает производственные издержки.

Для улучшения свойств печати, таких как плотность краски и время высыхания, используют катионные металлы. Хлорид кальция в настоящее время используют в струйных средствах регистрации для улучшения плотности струйной печати и времени высыхания. Смотрите, например, патентную заявку США 2007/0087138, опубликованную 19 апреля 2007 г., в которой раскрыт регистрирующий лист с улучшенным временем высыхания изображения, который содержит растворимые в воде соли двухвалентных металлов. В струйных средствах регистрации используются другие соли металлов. В патенте США 4381185 раскрыта бумага, которая содержит многозарядные катионы металлов. В патенте США 4554181 раскрыт регистрирующий лист для струйной печати, имеющий регистрирующую поверхность, которая содержит растворимую в воде соль многовалентного металла. В патенте США 6162328 раскрыта проклейка бумаги для основы для струйной печати, которая включает катионные соли металлов. В патенте США 6207258 раскрыт состав для обработки поверхности основы для струйной печати, который содержит соль двухвалентного металла. В патенте США 6880928 раскрыта бумага регистрирующей основы для струйной печати, имеющая покрытие, которое включает соль многовалентного металла. Было установлено, однако, что многие из этих катионных добавок снижают яркость и белизну, хлорид кальция нежелательно гасит оптические осветлители на основе стильбена, которые часто используют в клеильном прессе. Преодоление этого снижения яркости и белизны предполагает дополнительные расходы в технологии изготовления бумаги.

Еще одним недостатком является то, что использование некоторых катионных добавок, таких как хлорид кальция, может создавать проблемы с прохождением в бумагоделательных машинах; и хлорид кальция влияет на pH составов, используемых в клеильных прессах. Крахмалы, используемые в клеильном прессе, требуют узкого диапазона pH, чтобы быть эффективными: слишком высокое значение pH может привести к пожелтению крахмала; слишком низкое значение pH может вызвать осаждение крахмала и/или превращение его в гель. Хлорид кальция также может взаимодействовать с другими химическими веществами, например, используемыми в мокрой части установки, когда бумагу измельчают или используют повторно.

Синергичные смеси комплексообразующих агентов, таких как известный хелант, диэтилентриаминпентакис(метил)фосфоновая кислота (DTPA), и полиакриловая кислота, используют для повышения яркости химической и механической целлюлозы. Смотрите, например, патент США №7351764. Хелирующие агенты также используют для получения стабилизированных кислотой суспензий карбоната кальция. Смотрите, например, патент США №7033428. В опубликованной патентной заявке СИТА №2007/0062653 сказано, что использование восстановителей в сочетании с некоторыми хелантами повышает яркость бумажной продукции посредством повышенной тепловой стабильности целлюлозы и восстановления хромофорных структур в целлюлозе. Там сказано, что хеланты включают соединения, которые способны хелировать переходные металлы, которые образуют цветные продукты с составляющими целлюлозы и катализируют цветообразующие реакции в беленой целлюлозе или бумажной продукции.

Таким образом существует потребность в регистрирующем листе с улучшенными оптическими свойствами, но при сокращении расходов на оптические осветлители.

Раскрытие изобретения

Вышеуказанные и другие проблемы решаются настоящим изобретением. Неожиданно авторы настоящего изобретения установили, что состав, содержащий растворимую в воде соль двухвалентного металла, комплексообразующий агент, имеющий сродство с двухвалентным металлом и оптический осветлитель, дает несколько преимуществ. При использовании в изготовлении бумаги один вариант осуществления настоящего изобретения улучшает оптические свойства бумажного продукта, такие как белизна и яркость. В регистрирующем листе другой вариант осуществления настоящего изобретения дает улучшенные оптические свойства наряду с желательным сохранением выгодных свойств печати. Также установлено, что еще один вариант осуществления настоящего изобретения не имеет проблем с осаждением и другими вопросами проходимости в бумагоделательной машине.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

На Фиг.1 показаны графические данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию на белизну.

На Фиг.2 показаны графические данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию на белизну.

На Фиг.3 показаны графические данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию на плотность краски.

На Фиг.4 показаны графические данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию на удаление краски.

На Фиг.5 показаны графические данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию на белизну.

На Фиг.6 показаны графические данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию на белизну.

На Фиг.7 показаны графические данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию на яркость по TAPPI.

На Фиг.8 показаны графические данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию на белизну.

На Фиг.9 показаны графические данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию па яркость.

На Фиг.10 показаны графические данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию на яркость.

На Фиг.11 показаны табличные данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию на старение под УФ-светом и дневным светом.

На Фиг.12 показаны графические данные по нескольким предложенным и сравнительным вариантам осуществления и их влиянию на старение под УФ-светом и дневным светом.

Подробное описание нескольких вариантов осуществления

Один вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает предпочтительно улучшенные оптические свойства при меньших количествах оптических осветлителей. Другой вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает предпочтительно улучшенные свойства красок и печати. Еще один вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает предпочтительно улучшенные оптические свойства и улучшенные свойства красок и печати. Еще один вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает предпочтительно улучшенные свойства прохождения в бумагоделательной машине. Еще один вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает предпочтительно улучшенные оптические свойства и улучшенные свойства прохождения в бумагоделательной машине. Еще один вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает предпочтительно улучшенные свойства красок и печати и улучшенные свойства прохождения в бумагоделательной машине. Еще один вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает предпочтительно улучшенные оптические свойства, свойства красок и печати и улучшенную проходимость. Еще один вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает предпочтительно быстрое высыхание краски.

Один вариант осуществления относится к составу, который содержит:

растворимую в воде соль двухвалентного металла;

комплексообразующий агент, имеющий сродство с двухвалентным металлом; и оптический осветлитель.

Еще один вариант осуществления относится к способу изготовления регистрирующего листа, включающему контакт:

бумажной основы, содержащей некоторое множество целлюлозных волокон; и состава, содержащего:

растворимую в воде соль двухвалентного металла,

комплексообразующий агент, имеющий сродство с двухвалентным металлом, и оптический осветлитель

для получения регистрирующего листа.

Еще один вариант осуществления относится к способу, включающему:

формирование изображения с помощью устройства печати на поверхности регистрирующего листа, причем упомянутый регистрирующий лист включает:

бумажную основу, содержащую некоторое множество целлюлозных волокон; и

состав, содержащий:

растворимую в воде соль двухвалентного металла,

комплексообразующий агент, имеющий сродство с двухвалентным металлом, и оптический осветлитель.

Еще один вариант осуществления относится к регистрирующему листу, включающему: бумажную основу, содержащую некоторое множество целлюлозных волокон, и состав, содержащий:

растворимую в воде соль двухвалентного металла;

комплексообразующий агент, имеющий сродство с двухвалентным металлом, и оптический осветлитель.

Состав включает по меньшей мере одну соль двухвалентного металла. При ее использовании в регистрирующем листе регистрирующий лист может содержать эффективное количество растворимой в воде соли двухвалентного металла в контакте по меньшей мере с одной поверхностью основы. Используемый здесь термин "эффективное количество" определяет количество, которого достаточно для получения хорошего времени высыхания или свойства печати. Это общее количество растворимой в воде соли двухвалентного металла в основе может изменяться в широких пределах при условии, что сохраняется или достигается желательный результат. Обычно это количество составляет по меньшей мере 0,02 г/м², хотя можно использовать более низкие или более высокие величины. Количество растворимой в воде соли двухвалентного металла предпочтительно составляет приблизительно от 0,02 г/м² до 4 г/м², включая все значения и поддиапазоны между этими значениями, включая 0,02, 0,03, 0,04, 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 1,5, 2, 2,25, 2,5, 2,75, 3, 3,25, 3,5, 3,75 и 4 г/м² или любое сочетание, и наиболее предпочтительно приблизительно от 0,04 г/м² до 2,0 г/м². В одном варианте осуществления количество растворимой в воде соли двухвалентного металла предпочтительно составляет приблизительно от 0,04 г/м² до 1,5 г/м².

При осуществлении настоящего изобретения на практике может быть использована любая растворимая в воде соль двухвалентного металла. Подходящие растворимые в воде соли двухвалентного металла включают, без ограничения, соединения, содержащие двухвалентный кальций, магний, барий, цинк или любое их сочетание. Противоположные ионы (анионы) могут быть простыми или сложными и могут изменяться в широких пределах. Примерами таких материалов являются хлорид кальция, хлорид магния, ацетат кальция, лактат кальция, EDTA кальция, EDTA магния и их сочетания и т.д. Предпочтительными растворимыми в воде солями двухвалентного металла для практического осуществления настоящего изобретения являются растворимые в воде соли кальция, особенно хлорид кальция.

В одном варианте осуществления солью двухвалентного металла может быть соль минеральной или органической кислоты с двухвалентным ионом металла или их сочетание. В одном варианте осуществления растворимая в воде соль металла может включать галоид, нитрат, хлорат, перхлорат, сульфат, ацетат, карбоксилат, гидроксид, нитрит и т.п. или их сочетания с кальцием, магнием, барием, цинком (II) и т.п. или их сочетания. Некоторые примеры солей двухвалентных металлов включают, без ограничения, хлорид кальция, хлорид магния, бромид магния, бромид кальция, хлорид бария, нитрат кальция, нитрат магния, нитрат бария, ацетат кальция, ацетат магния, ацетат бария, ацетат кальция-магния, пропионат кальция, пропионат магния, пропионат бария, формиат кальция, 2-этилбутанат кальция, нитрит кальция, гидроксид кальция, хлорид цинка, ацетат цинка и их сочетания. Возможны смеси или сочетания солей двухвалентных металлов, разных анионов или и тех, и других. Относительная масса катиона двухвалентного металла в соли двухвалентного металла может быть при желании максимально увеличена по отношению к аниону в соли, чтобы обеспечить повышенную эффективность на основе общей массы примененной соли. Следовательно, по этой причине, например, хлорид кальция предпочтительнее чем бромид кальция. Равные характеристики свойств краски и печати ожидаются, когда в бумаге присутствуют одинаковые дозы катионов двухвалентных металлов в солях двухвалентных металлов, выраженные в молях.

В одном варианте осуществления используется одна или несколько солей двухвалентных металлов.

В одном варианте осуществления соль двухвалентного металла растворима в количестве, используемом в водной композиции для проклейки. В одном варианте осуществления она растворима при pH приблизительно от 6 до 9. Водная проклеивающая среда может быть в форме водного раствора, эмульсии, дисперсии, латекса, коллоидного состава, и используемый здесь термин "эмульсия", в обычном значении в данной области, означает или дисперсию типа жидкость-в-жидкости или типа твердое вещество-в-жидкости, а также латексную или коллоидную композицию.

В одном варианте осуществления растворимость соли двухвалентного металла в воде может быть от немного или умеренно растворимой до растворимой, измеренной на насыщенном водном растворе соли двухвалентного металла при комнатной температуре. Растворимость в воде может составлять от 0,01 моль/л и выше. Этот диапазон включает все значения и поддиапазоны, включая 0,01, 0,05, 0,1, 0,5, 1, 1,5, 2, 5, 7, 10, 15, 20, 25 моль/л и выше. В одном варианте осуществления, растворимость соли двухвалентного металла в воде составляет 0,1 моль/л или выше.

Состав содержит один или несколько комплексообразующих агентов. Если он имеет сродство с двухвалентным металлом (ионом), комплексообразующий агент конкретно не ограничен. В этом отношении комплексообразующим агентом может быть любое соединение, молекула и т.д., если имеется химическое, физическое или физико-химическое сродство с двухвалентным металлом. Примеры такого сродства включают, но без ограничения, хелирование, передачу электронов, притяжение Ван-дер-Ваальса, физическую сорбцию, химическую сорбцию, образование пар ионов, ионное, электростатическое, металл-лиганд, пространственное и т.д. Сродство может быть обратимым или необратимым. В одном варианте осуществления сродство приводит к связи между комплексообразующим агентом и двухвалентным металлом для образования связанного комплекса.

Связанный комплекс может быть нейтральным или иметь положительный или слабо положительный заряд. Связанный комплекс может образоваться из любого количества ионов двухвалентных металлов в связи с любым количеством комплексообразующих агентов. Отношение металла с комплексообразующим агентом может быть в подходящем диапазоне от 10:1 до 1:10 или любое значение или поддиапазон между ними, включая любое одно из 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 с любым одним из 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.

В одном варианте осуществления растворимость связанного комплекса в воде может быть от немного или умеренно растворимой до растворимой, измеренной на насыщенном водном растворе связанного комплекса при комнатной температуре. Растворимость в воде может составлять от 0,01 моль/л и выше. Этот диапазон включает все значения и поддиапазоны, включая 0,01, 0,05, 0,1, 0,5, 1, 1,5, 2,5, 7, 10, 15, 20, 25 моль/л и выше. В одном варианте осуществления, растворимость связанного комплекса в воде составляет 0,1 моль/л или выше.

Связанный комплекс может быть бесцветным или иметь цвет. В некоторых вариантах применения предпочтительно, чтобы связанный комплекс был растворимым в воде и бесцветным.

В одном варианте осуществления связанный комплекс совместим с оптическим осветлителем в фазе раствора, или в твердой фазе, или в обеих. Пока существует какая-то связь и/или взаимодействие между комплексообразующим агентом и двухвалентным металлом, характер сродства конкретно не ограничен.

Без привязки к теории существует гипотеза, что комплексообразующий агент может "заключать" ион двухвалентного металла, в то же время оставляя некоторый избыточный положительный заряд на ионе металла, который будет способствовать хорошей фиксации краски. Также возможно, что комплексные связи клеточного типа, которые имеют достаточные поверхности органических молекул, будут более совместимы с оптическим осветлителем (например, предотвращая осаждение оптического осветлителя из раствора) чем один ион металла с оптическим осветлителем.

В одном варианте осуществления комплексообразующий агент может включать один или несколько атомов, передающих электроны, таких как атомы азота, кислорода, фосфора, серы и т.д.

Некоторые примеры комплексообразующих агентов включают органический фосфонат, фосфат, карбоновую кислоту, дитиокарбамат, соль EDTA, соль EGTA, соль DTPA, краун-эфир, EDTA (CAS 60-00-4), двунатриевую соль EDTA [6381-92-6], тетранатриевую соль EDTA [194491-31-1], тринатриевую соль EDTA, двунатриевую соль магния EDTA [14402-88-1], двунатриевую соль кальция EDTA, двуаммониевую соль EDTA [20 824-56-0], двукалиевую соль EDTA [25102-12-9], трикалиевую соль EDTA [65501-24-8], двулитиевую соль EDTA [14531-56-7], тетраметиламмониевую соль EDTA, кальциевую соль EDTA, магниевую соль EDTA, алюминиевую соль EDTA, полиакриловую кислоту, соль полиакриловой кислоты, полисорбат, поли-4-стирольную соль сульфоновой кислоты, глицерол формал, формамидинесулиновую кислоту, гипохлорит натрия, гипохлорит калия, гипохлорит кальция, органический фосфонат, органический фосфат, карбоновую кислоту, дитиокарбамат, сорбитол, сорбиновую кислоту, эфир целлюлозы, карбоксиметилцеллюлозу, гидроксиэтилцеллюлозу, полиэтиленгликоль (PEG), производные полиэтиленгликоля, полипропилснгликоль (PPG), производные полипропиленгликоля, ионные жидкости, 1-бутил-3-метил-имидазол-тиоцианат и их соли. Возможны сочетания.

Примеры ионных жидкостей включают жидкости на основе алкилимидазола, т.е., метилимидазол (например, от компании BASF) и фосфониумы (например, от компании Cytec). Анионами могут быть галоиды, сульфаты или алкилсульфаты, тетрахлоралюминат, ацетат, тиоцианаты, салицилаты, гексафторфосфаты, гексафторбораты, диоктисульфосукцинат, деканоат, додецилбензенсульфонат. Другие общие примеры алкилимидазолов могут включать, но без ограничения, 1-этил-3-метилимидазол тиоцианат, 1-этил-3-метилимидазол ацетат, 1-этил-3-метилимидазол метилсульфат, 1-бутил-3-метилимидазол тиоцианат (или ацетат, или метилсульфат, или этилсульфат).

В некоторых вариантах осуществления может быть предпочтительным использование EDTA (CAS 60-00-4), двунатриевой соли EDTA [6381-92-6], тетранатриевой соли EDTA [194491-31-1], тринатриевой соли EDTA, двунатривой магниевой соли EDTA [14402-88-1], двунатриевой кальциевой соли EDTA, или отдельно или в сочетании, в качестве комплексообразующего агента.

В одном варианте осуществления термин "органический фосфонат" может относиться к органическим производным фосфоновой кислоты, НР(O)(ОН)2, содержащим одну связь С-Р, таким как HEDP (CH₃C(ОН)(Р(O)(ОН)₂), 1-гидрокси-1,3-пропанэдиилбис-фосфоновая кислота ((НО)₂Р(O)СН(ОН)СН₂СН₂Р(O)(ОН)₂)); предпочтительно содержащим одну связь C-N рядом со связью С-Р, таким как DTMPA ((HO)₂P(O)CH₂N[CH₂CH₂N(CH₂P(O)(OH)₂)₂]₂), AMP (N(CH₂P(O)(OH)₂)₃), PAPEMP ((НО)₂Р(O)СН₂)2NCH(СН₃)СН₂(ОСН₂СН(СН₃))₂N(СН₂)₆N(СН₂Р(O)(ОН)₂)₂), HMDTMP ((HO)₂P(O)CH₂)₂N(CH₂)₆N(CH₂P(O)(OH)₂)₂), HEBMP (N(CH₂P(O)(OH)₂)₂CH₂CH₂OH), их солям и т.д. Возможны сочетания.

В одном варианте осуществления термин "органические фосфаты" может относиться к органическим производным фосфорной кислоты, Р(O)(ОН)₃, содержащим одну связь С-Р, включая триэтаноламинтрифосфатный эфир) (N(CH₂CH₂OP(O)(ОН)₂)₃), их солям и т.д. Возможны сочетания.

В одном варианте осуществления термин "карбоновые кислоты" может относиться к органическим соединениям, содержащим одну или несколько карбоксильных групп, --С(O)ОН, предпочтительно аминокарбоновым кислотам, содержащим одну связь C--N рядом со связью С--CO₂H, таким как EDTA ((HO₂CCH₂)₂NCH₂CH₂N(CH₂CO₂H)₂), DTPA ((HO₂CCH₂)2NCH₂CH₂N(CH₂CO₂H)CH₂CH₂N(CH₂CO₂H)₂) и т.д. и их солям с щелочными и щелочноземельными металлами. Возможны сочетания.

В одном варианте осуществления термин "дитиокарбаматы" может относиться к мономерным дитиокарбаматам, полимерным дитиокарбаматам, полидиаллиламиндитиокарбаматам, 2,4,6-тримеркапто-1,3,5-триазину, двунатриевому этиленбисдитиокарбамату, двунатриевому диметилдитиокарбамату, их солям и т.д. Возможны сочетания.

В одном варианте осуществления комплексообразующим агентом является фосфонат. В одном варианте осуществления фосфонатом является диэтилен-триамин-пентаметилен фосфоновая кислота (DTMPA) и ее соли.

В одном варианте осуществления комплексообразующим агентом является карбоновая кислота. В одном варианте осуществления карбоксилат выбирают из диэтилентриаминпеентауксусной кислоты (DTPA) и ее солей и этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA) и ее солей.

В одном варианте осуществления комплексообразующим агентом является одна или несколько ионных жидкостей. Примером ионной жидкости является 1-бутил-3-метил-имидазол-тиоцианат.В еще одном варианте осуществления комплексообразующим агентом является сочетание ионной жидкости и еще одного комплексообразующего агента (неионной жидкости).

Количество комплексообразующего агента конкретно не ограничено. При использовании крахмала в проклеивающей композиции комплексообразующий агент может присутствовать в количестве приблизительно от 0,01 фунта на 100 фунтов крахмала до 100 фунтов на 100 фунтов крахмала. Этот диапазон включает все значения и поддиапазоны в нем, включая приблизительно 0,01, 0,02, 0,03, 0.04, 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 99 и 100 фунтов комплексообразующего агента на 100 фунтов крахмал. Если крахмал не используется, то комплексообразующий агент может присутствовать в количестве приблизительно от 0,01 фунта на тонну бумаги до 100 фунтов на тонну бумаги. Этот диапазон включает все значения и поддиапазоны в нем, включая приблизительно 0,01, 0,02, 0,03, 0,04, 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55. 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 99 и 100 фунтов комплексообразующего агента на тонну бумаги. В одном варианте осуществления количество комплексообразующего агента составляет приблизительно от 0,1 до 10 фунтов на тонну бумаги.

Состав содержит один или несколько оптических осветлителей. Обычно оптическими осветлителями являются флуоресцентные красители или пигменты, которые поглощают ультрафиолетовое излучение и повторно испускают его на более высоких длинах волн в видимом спектре (синем), этим придавая бумажному листу белый и блестящий вид при добавлении в исходную композицию. Примеры оптических осветлителей включают, но без ограничения, азолы, бифенилы, кумарины, фураны, стильбены, ионные осветлители, включая анионные, катионные и анионные (нейтральные) соединения, такие как Eccobrite™ и Eccowhite™ от компании Eastern Color & Chemical Co. (Провидено, штат Род-Айленд); нафталимиды; пиразины; замещенные (например, сульфонированные) стильбены, такие как гамма оптических осветлителей Leucophor™ от компании Clariant Corporation (Муттенц, Швейцария) и Tinopal™ от компании Ciba Specialty Chemicals (Базель, Швейцария); причем соли таких соединений включают, но без ограничения, соли щелочных металлов, соли щелочноземельных металлов, соли переходных металлов, органические соли и аммониевые соли таких осветлителей, и сочетания одного или нескольких вышеуказанных осветлителей.

В одном варианте осуществления оптические осветлители выбирают из группы, включающей оптические осветлители на основе дисульфонированного, тетрасульфонированного и гексасульфонированного стильбена и их сочетания.

В одном варианте осуществления эффективной дозой соли двухвалентного металла, комплексообразующего агента и оптического осветлителя является количество, необходимое для достижения желательной яркости и белизны при сохранении хороших свойств красок и печати.

Количество оптического осветлителя конкретно не ограничено, если достигается желательная белизна и/или яркость, что может легко определить средний специалист в области изготовления бумаги. При использовании в проклеивающей композиции оптические осветлители могут быть добавлены в количестве от 10 до 100 фунтов на 100 фунтов проклеивающего вещества (например, этилированного крахмала). Этот диапазон включает все значения и поддиапазоны в нем, включая 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 и 100 фунтов. В еще одном варианте осуществления оптический осветлитель может быть добавлен в количествах приблизительно от 0,005 до 4 мас.% от массы бумажного продукта, такого как регистрирующий лист. Этот диапазон включает все значения и поддиапазоны в нем, включая приблизительно 0,005, 0,006, 0,007, 0,008, 0,009, 0,01, 0,02, 0,03, 0,04, 0,05, 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 2, 3, и 4 мас.% от массы бумажного продукта.

Например, состав может быть добавлен в беленую целлюлозу или бумажный продукт в любом месте производственного процесса. Некоторые примеры точек добавления включают, но без ограничения: (а) в целлюлозную массу в ящике для выдержки; (b) в целлюлозу во время или после беления в ящике для хранения, смешивания или переноса; (с) добавление EDTA или DTPA до окончательной стадии беления, когда pH щелочной (и после беления на окончательной стадии D, когда pH снизится, что иммобилизирует комплексообразующий агент внутри волокон целлюлозы или на них); (d) в целлюлозу после беления, промывки и обезвоживания после цилиндровой или термической сушки; (е) до или после очистителей; (f) до или насоса вентиляторного типа напорного ящика бумагоделательной машины; (g) в белую воду бумагоделательной машины; (h) путем распыления или орошения на движущееся мокрое полотно после напорного ящика, но перед мокрым прессом; (i) в бункер или накопитель; (j) в прессовую секцию, например, в клеильный пресс, устройство для нанесения покрытия или разбрызгивающее сопло; (k) в секции сушки, например, в клеильный пресс, устройство для нанесения покрытия или разбрызгивающее сопло; (l) на каландр; (m) на бумагу в автономном устройстве для нанесения покрытий или клеильном прессе и/или (n) в устройство для контроля скручивания. Возможны сочетания.

Точное место добавления состава будет зависеть от конкретного оборудования, точных условий производства и т.д. В некоторых случаях одна или несколько солей двухвалентных металлов, комплексообразующий агент и оптический осветлитель могут быть добавлены в одно или несколько мест для оптимальной эффективности.

Можно применять любые средства, традиционно используемые в производстве бумаги, включая раздельную подачу, когда одна или несколько солей двухвалентных металлов, комплексообразующий агент и оптический осветлитель добавляют в одном месте процесса изготовления бумаги, например, на целлюлозу или мокрый лист (до сушильных аппаратов), а оставшуюся часть одной или несколько солей двухвалентных металлов, комплексообразующего агента и оптического осветлителя добавляют в последующем месте, например, в клеильном прессе.

В одном варианте осуществления комплексообразующий агент и/или оптический осветлитель могут быть добавлены в беленую целлюлозу или бумажный продукт до, после или одновременно с солью двухвалентного металла. Оптический осветлитель и/или комплексообразующий агент могут быть также смешаны с солью двухвалентного металла.

В еще одном варианте осуществления состав может быть смешан с раствором для проклейки поверхности и нанесен в клеильном прессе.

В одном варианте осуществления состав наносят на бумажную основу для получения регистрирующего листа. Бумажная основа содержит некоторое множество целлюлозных волокон. Тип целлюлозных волокон большого значения не имеет, и можно использовать любые волокна, известные или подходящие для использования при изготовлении бумаги. Например, основа может быть изготовлена из волокон, полученных из лиственных деревьев, хвойных деревьев или сочетания лиственных и хвойных деревьев. Волокна могут быть подготовлены для использования в композиции для изготовления бумаги путем одной или нескольких известных операций варки, облагораживания и/или беления, например, известными механическими, термомеханическими, химическими и/или полухимическими и/или другими хорошо известными способами получения древесной массы. Используемый здесь термин "лиственные целлюлозы" включает волокнистые массы, полученные из древесной массы лиственных деревьев (покрытосемянных растений), таких как береза, дуб, бук, клен и эвкалипт. Используемый здесь термин "хвойные целлюлозы" включает волокнистые массы, полученные из древесной массы хвойных деревьев (голосемянных растений), таких как различные пихты, ели и сосны, например, сосна ладанная, сосна карибская, ель колючая, пихта бальзамическая и дугласовая пихта. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере часть волокон древесной массы может быть произведена из недревесных травянистых растений, включая, но без ограничения, кенаф, коноплю, джут, лен, сизаль или абаку, хотя правовые ограничения и другие соображения могут сделать использование конопли и других источников волокон непрактичными или невозможными. Можно использовать беленые или небеленые волокна. Также для использования подходят переработанные волокна.

Бумажная основа может содержать от 1 до 99 мас.% целлюлозных волокон от совокупной массы основы. В одном варианте осуществления бумажная основа может содержать от 5 до 95 мас.% целлюлозных волокон от совокупной массы основы. Эти значения включают все значения и поддиапазоны между ними, например, 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 и 99 мас.%.

Бумажная основа может по выбору содержать от 1 до 100 мас.% целлюлозных волокон из хвойных видов от общего количества целлюлозных волокон в бумажной основе. В одном варианте осуществления бумажная основа может содержать от 0 до 60 мас.% целлюлозных волокон из хвойных видов от совокупного количества целлюлозных волокон в бумажной основе. Эти значения включают 1, 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 и 100 мас.% и все диапазоны и поддиапазоны в них от совокупного количества целлюлозных волокон в бумажной основе.

В одном варианте осуществления бумажная основа может альтернативно или перекрывающе содержать от 0,01 до 99 мас.% волокон из хвойных видов от совокупной массы бумажной основы. В другом варианте осуществления бумажная основа может содержать от 10 до 60 мас.% волокон из хвойных видов от совокупной массы бумажной основы. Эти диапазоны включают все значения и поддиапазоны в них. Например, бумажная основа может содержать не более чем 0,01, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 и 99 мас.% хвойных волокон от совокупной массы бумажной основы.

Все или часть хвойных волокон могут по выбору быть получены из хвойных видов, имеющих канадскую стандартную степень помола (CSF) от 300 до 750. В одном варианте осуществления бумажная основа содержит волокна из хвойного вида с CSF от 400 до 550. Эти диапазоны включают все значения и поддиапазоны между ними, например, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740 и 750 CSF. Канадскую стандартную степень помола измеряют стандартным методом TAPPI Т-227.

Бумажная основа может по выбору содержать от 1 до 100 мас.% целлюлозных волокон из лиственных видов от совокупного количества целлюлозных волокон в бумажной основе. В одном варианте осуществления бумажная основа может содержать от 30 до 90 мас.% целлюлозных волокон из лиственных видов от совокупного количества целлюлозных волокон в бумажной основе. Эти диапазоны включают 1,2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 и 100 мас.% и все значения и поддиапазоны в них от совокупного количества целлюлозных волокон в бумажной основе.

В одном варианте осуществления бумажная основа может альтернативно или перекрывающе содержать от 0,01 до 99 мас.% волокон из лиственных видов от совокупной массы бумажной основы. В другом варианте осуществления бумажная основа может альтернативно или перекрывающе содержать от 60 до 90 мас.% волокон из лиственных видов от совокупной массы бумажной основы. Эти диапазоны включают все значения и поддиапазоны между ними, включая не более чем 0,01, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, и 99 мас.% от совокупной массы бумажной основы.

Все или часть лиственных волокон может быть по выбору получена из лиственных видов с канадской стандартной степенью помола от 300 до 750. В одном варианте осуществления бумажная основа может содержать волокна из лиственных видов, имеющих значения CSF от 400 до 550. Эти диапазоны включают 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490. 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740 и 750 CSF и все диапазоны и поддиапазоны в них.

Бумажная основа может по выбору содержать менее облагороженные волокна, например, менее облагороженные хвойные волокна, менее облагороженные лиственные волокна, или и те, и другие. Возможны сочетания менее облагороженных и более облагороженных волокон. В одном варианте осуществления бумажная основа содержит волокна, которые по меньшей мере на 2% менее облагороженные чем волокна, используемые в традиционных бумажных основах. Этот диапазон включает все значения и поддиапазоны между ними, включая по меньшей мере 2, 5, 10, 15 и 20%. Например, если традиционная бумага содержит волокна, хвойные и/или лиственные, имеющие Канадскую стандартную степень помола 350, то в одном варианте осуществления бумажная основа может содержать волокна, имеющие CSF 385 (т.е., облагороженные на 10% меньше чем традиционные), и все таки иметь характеристики подобные, если не лучше, чем у традиционной бумаги. Неограничивающие примеры некоторых эксплуатационных качеств бумажной основы описаны ниже. Примеры некоторых уменьшений в облагораживании лиственных и/или хвойных волокон включают, но без ограничения: 1) с 350 до по меньшей мере 385 CSF; 2) с 350 до по меньшей мере 400 CSF; 3) с 400 до по меньшей мере 450 CSF и 4) с 450 до по меньшей мере 500 CSF. В некоторых вариантах осуществления уменьшение в облагораживании волокон может составлять по меньшей мере 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 и 25% по сравнению с волокнами в традиционных бумажных основах.

Если бумажная основа содержит лиственные и хвойные волокна, их массовое отношение может по выбору колебаться от 0,001 до 1000. В одном варианте осуществления отношение лиственных/хвойных волокон может составлять от 90/10 до 30/60. Эти диапазоны включают все значения и поддиапазоны между ними, включая 0,001, 0,002, 0,005, 0,01, 0,02, 0,05, 0,1. 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 и 1000.

Хвойные волокна, лиственные волокна или и те, и другие могут быть по выбору модифицированы физическими и/или химическими способами. Примеры физических способов включают, но без ограничения, электромагнитные и механические способы. Примеры электрических модификаций включают, но без ограничения, способы, в которых волокна контактируют с источником электромагнитной энергии, например светом и/или электрическим током. Примеры механических модификаций включают, но без ограничения, способы, в которых с волокнами контактирует неодушевленный объект. Примеры таких неодушевленных объектов включают объекты с острыми и/или тупыми кромками. Таким способы также включают, например, резку, растирание, измельчение, прокалывание и т.п. и их сочетания.