一種降低含漂白高得率漿紙泛黃的涂料及涂布方法

發(fā)明人：臧永華 吳振娟 劉洪斌 杜艷芬

專利權(quán)人：天津科技大學(xué)

申請?zhí)枺?01010127906.1

授權(quán)公布號：CN 101760991 B

授權(quán)公告日：2011-08-31

權(quán)利要求書

1.一種降低含漂白高得率漿紙泛黃的涂料，其特征在于其構(gòu)成組分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：高嶺土，5%～90%；碳酸鈣，5%～90%；二氧化鈦，3%～10%；其余加輔料至100%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低含漂白高得率漿紙的泛黃涂料，其特征在于所述高嶺土中所包含的粒徑小于2 μm的粒子含量不少于90%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低含漂白高得率漿紙的泛黃涂料，其特征在于所述碳酸鈣為漿狀或者固體的重質(zhì)碳酸鈣，其所包含的粒徑小于2 μm的粒子含量不低于55%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低含漂白高得率漿紙的泛黃涂料，其特征在于所述二氧化鈦為納米級或微米級的金紅石型或銳鈦型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低含漂白高得率漿紙的泛黃涂料，其特征在于所述輔料包括分散劑、粘結(jié)劑、熒光增白劑、染料、消泡劑、潤滑劑、保水劑、殺菌劑；粘結(jié)劑為合成膠乳，包括羧基丁苯膠乳或苯丙膠乳，或者是改性的淀粉；保水劑為羧甲基纖維素鈉或合成增稠劑；粘結(jié)劑用量占涂料總量的8%～20%；熒光增白劑用量為0.1%～1.0%；染料用量為0.01%～0.5%，分散劑、消泡劑、潤滑劑、保水劑、殺菌劑、堿用量均為0.1%～1.0%。

6.一種如權(quán)利要求1所述的降低含漂白高得率漿紙泛黃的涂料的涂布方法，其特征在于步驟是：

（1）分散液制備

在分散器中加水，開動攪拌器，轉(zhuǎn)速升至4 000～8 000 r/min，加入分散劑和顏料，分散劑用量為總量的0.1%～1%，顏料為高嶺土、重質(zhì)碳酸鈣和二氧化鈦，分散液的固含量為50%～70%，分散時間為20～100 min。

（2）制備涂料

將分散速度降至200～4 000 r/min，在分散液中加入其他輔料，用堿調(diào)整pH值為8.0～10.0，分散時間為10～100 min，涂料固含量為30%～68%，pH值為 8.0～10.0。

（3）涂布原紙

將涂料施涂于原紙上，涂布方式為機(jī)內(nèi)或機(jī)外，采用刮刀或簾式涂布，涂布量為5～40 g/m2，單面或雙面涂布，經(jīng)過常規(guī)的干燥、壓光、卷取、復(fù)卷后得到泛黃率很低的原紙。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種降低含漂白高得率漿紙泛黃的涂料的涂布方法，其特征在于：所述高嶺土、重質(zhì)碳酸鈣、二氧化鈦混合在一起進(jìn)行分散，或者單獨(dú)分散后再混合在一起。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種降低含漂白高得率漿紙的泛黃涂料的涂布方法，其特征在于：原紙中漂白高得率漿的含量為10%～40%，其余為漂白化學(xué)針葉漿、漂白化學(xué)闊葉漿及填料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制漿造紙領(lǐng)域，尤其涉及一種降低含漂白高得率漿紙泛黃的涂料及涂布方法。

背景技術(shù)

漂白高得率漿具有高不透明度、高松厚度及低生產(chǎn)成本等優(yōu)勢，因此在制漿造紙工業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛。漂白高得率漿包括漂白堿性過氧化氫機(jī)械漿 （APMP及PRC-APMP）、漂白化學(xué)熱磨機(jī)械漿(BCTMP)、各種漂白半化學(xué)漿（HCP）等。但是，由于高得率漂白漿中保留了大量的木素，木素會吸收紫外光導(dǎo)致制造的原紙白度不穩(wěn)定，容易隨放置時間延長而變黃（泛黃），這是高得率漂白漿的最大缺點(diǎn)。

通過檢索發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)包括：

1.專利“利用硝基氧和其它共添加劑抑制紙漿及紙張的返黃”（CN1270580），該專利披露了一種包含木素的紙漿或紙張，尤其是化學(xué)機(jī)械或預(yù)熱機(jī)械漿或紙張，當(dāng)它們包含有效穩(wěn)定量的位阻胺化合物時，具有增強(qiáng)的抗返黃性，所述化合物優(yōu)選為硝基氧、羥胺或其銨鹽。

2.專利 “降低光致黃化速率的方法”（CN101326327），該專利公開了一種在含有機(jī)械漿的紙中降低光致黃化速率的方法，其包括將包含有效量的一種或多種硫氰酸鹽的水溶液應(yīng)用于造紙工藝的紙頁表面上。

3.專利 “一種穩(wěn)定紙漿白度的方法”(CN101182693)，通過分別向堿性過氧化氫機(jī)械漿叩前池、白水池、配漿池內(nèi)添加二乙烯三胺五乙酸(DTPA)，掩蔽系統(tǒng)中存在的金屬離子，達(dá)到穩(wěn)定堿性過氧化氫機(jī)械漿（APMP漿）色澤的目的。

上述3項(xiàng)專利文獻(xiàn)所記載的技術(shù)特征與本專利申請有本質(zhì)的不同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種可有效降低含高得率漂白漿紙泛黃的涂料及涂布方法，該方法是在含高得率漂白漿的原紙表面進(jìn)行涂布，涂料中特別引入了可以吸收紫外光線的二氧化鈦顏料，從而降低含高得率漂白漿的紙的泛黃。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種降低含漂白高得率漿紙的泛黃涂料，其構(gòu)成組分及質(zhì)量份數(shù)為：高嶺土，55%～90%；碳酸鈣，5%～90%；二氧化鈦，3%～10%；其余加輔料至100%。

而且，所述高嶺土中所包含的粒徑小于2 μm的粒子含量不少于90%。

而且，所述碳酸鈣為漿狀或者固體的重質(zhì)碳酸鈣，其所包含的粒徑小于2 μm的粒子含量不低于55%。

而且，所述二氧化鈦為納米級或微米級的金紅石型或銳鈦型。

而且，所述輔料包括分散劑、粘結(jié)劑、熒光增白劑、染料、消泡劑、潤滑劑、保水劑、殺菌劑；粘結(jié)劑為合成膠乳包括羧基丁苯膠乳或苯丙膠乳，或者是改性的淀粉；保水劑為羧甲基纖維素鈉或合成增稠劑；粘結(jié)劑用量占涂料總量的8%～20%；熒光增白劑用量為0.1%～1.0%；染料用量為0.01%～0.5%，分散劑、消泡劑、潤滑劑、保水劑、殺菌劑、堿用量均為0.1%～1.0%。

一種降低含漂白高得率漿紙泛黃的涂布方法，操作步驟是：

（1）分散液制備

在分散器中加水，開動攪拌器，轉(zhuǎn)速升至4 000～8 000 r/min，加入分散劑和顏料，分散劑用量為總量的0.1%～1%，顏料為高嶺土、重質(zhì)碳酸鈣或二氧化鈦，分散液的固含量為50%～70%，分散時間為20～100 min。

（2）制備涂料

將分散速度降至200～4000r/min，在分散液中加入其他輔料，用堿調(diào)整pH值為8.0～10.0，分散時間為10～100min，涂料固含量為30%～68%，pH值為8.0～10.0。

（3）涂布原紙

將涂料施涂于原紙上，涂布方式為機(jī)內(nèi)或機(jī)外，采用刮刀或簾式涂布，涂布量為5～40 g/m2，單面或雙面涂布，經(jīng)過常規(guī)的干燥、壓光、卷取、復(fù)卷后得到泛黃率很低的原紙。

而且，所述高嶺土、重質(zhì)碳酸鈣、二氧化鈦混合在一起進(jìn)行分散，或者單獨(dú)分散后再混合在一起。

而且，原紙中漂白高得率漿的含量為10%～40%，其余為漂白化學(xué)針葉漿、漂白化學(xué)闊葉漿及填料。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1.本發(fā)明有效降低了含漂白高得率漿的紙的泛黃現(xiàn)象，使這類紙的應(yīng)用更加廣泛，從傳統(tǒng)的卡紙、板紙擴(kuò)展到高級文化用紙，且生產(chǎn)的紙張具有很好的松厚度和不透明度，利于印刷、書寫。

2.本發(fā)明提高了漂白高得率化學(xué)漿在紙中的用量，可以節(jié)省有限的木材資源，同時減少制漿對環(huán)境的污染。

3.本發(fā)明的生產(chǎn)方法簡便，常規(guī)的設(shè)備即可滿足要求，原料(如高嶺土、碳酸鈣、二氧化鈦等)容易獲得，制備的涂料具有良好的輸送性能，使用方便。

4.本發(fā)明生產(chǎn)出的含漂白高得率漿的紙具有很低的泛黃特點(diǎn)，可以達(dá)到全化學(xué)漿的水平；而且方法簡便、原料易得、操作性能良好；含高得率漂白漿的紙的泛黃率可以達(dá)到全化學(xué)漿生產(chǎn)的紙的泛黃率水平，即經(jīng)過紫外燈照射10 h后，色差（ΔE）不超過3。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明，下述實(shí)施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

一種降低含漂白高得率漿的紙泛黃的涂料，其構(gòu)成組分及重量百分比范圍為：

高嶺土，美國1#土，固體粉末，15%；

重質(zhì)碳酸鈣，粒徑小于2 μm的粒子占90%，固體粉末，60%；

二氧化鈦(金紅石型或銳鈦型，粒徑可以為納米級或微米級)，10%；

輔料，15%，助劑中包括羧基丁苯膠乳用量為13%，熒光增白劑用量為0.29%，藍(lán)色染料用量0.01%，消泡劑用量為0.5%，潤滑劑用量為0.5%，保水劑用量為0.5%，殺菌劑用量為0.2%。

一種降低含漂白高得率漿紙泛黃的涂布方法，操作步驟是：

（1）分散液制備

在分散器中加水至1/2處，開動攪拌器，轉(zhuǎn)速升至8 000 r/min，加入聚丙烯酸鹽分散劑和顏料；高嶺土用量為15%，重質(zhì)碳酸鈣用量為60%，金紅石型二氧化鈦（納米級，漿狀，固含量為60%）用量10%，重質(zhì)碳酸鈣中的粒徑小于2μm的粒子占90%，固體粉末；顏料分散液的固含量均為52%。分散劑用量為總顏料質(zhì)量的1.0%，分散時間100 min。

（2）制備涂料

將分散速度降至4 000 r/min，將顏料分散液和其他輔料進(jìn)行混合分散；輔料：羧基丁苯膠乳用量為13%，熒光增白劑用量為0.29%，藍(lán)色染料用量0.01%，消泡劑用量為0.5%，潤滑劑用量為0.5%，保水劑用量為0.5%，殺菌劑用量為0.2%。用堿調(diào)整pH值為9.7。分散時間為80 min，得到涂料的固含量為35%。

（3）涂布原紙

將上述涂料施涂于原紙上，干燥后即得泛黃率僅為2.3的原紙。原紙為某種文化用紙，定量為65 g/m2，漂白高得率漿含量為12%。涂布方式為機(jī)內(nèi)、簾式、熱風(fēng)干燥，雙面涂布，每面涂布量為7.8 g/m2。原紙的泛黃率ΔE＝2.3，而不含高得率漿的同類原紙泛黃率亦為2.3，同類原紙不用該方法處理時泛黃率為9；同時，該原紙的松厚度為1.5 cm3/g，不透明度為87.4%，印刷性能良好。

實(shí)施例2

一種降低含漂白高得率漿紙泛黃的方法，操作步驟是：

（1）分散液制備

在分散器中加水至3/5處，開動攪拌器，轉(zhuǎn)速升至7 200 r/min，加入六偏磷酸鹽分散劑和顏料。分散劑用量為0.6%(對總顏料質(zhì)量)，高嶺土(國產(chǎn)，固體粉末)用量11%，重質(zhì)碳酸鈣(粒徑小于2 μm的粒子占65%，漿狀，固含量70%)用量68%，金紅石型二氧化鈦(普通級別，粉末狀)用量5%。分散液的固含量為60%，保持7 200 r/min的速度，分散80 min。

（2）制備涂料

將分散速度降至2 500 r/min，加入其他輔料（丁苯膠乳用量為15%，熒光增白劑用量為0.1%，藍(lán)色染料用量0.02%，消泡劑用量為0.25%，潤滑劑用量為0.2%，保水劑用量為0.28%，殺菌劑用量為0.15%，用堿調(diào)整pH值為9.2）。分散時間為40 min，涂料固含量為53%。

（3）涂布原紙

將該涂料施涂于原紙上，干燥后原紙泛黃率（ΔE）為2.9。原紙為某種包裝紙板，定量為180 g/m2，漂白高得率漿含量為42%。涂布方式為機(jī)內(nèi)、刮刀、紅外加熱風(fēng)干燥，雙面涂布，每面涂布量為20 g/m2。同類原紙不用該方法處理時泛黃率為13，不含高得率漿的同類原紙泛黃率亦為2.8。同時，該原紙的松厚度為1.4 cm3/g，不透明度為94.1%，印刷及包裝性能良好。

實(shí)施例3

一種降低含漂白高得率漿紙泛黃的方法，操作步驟是：

（1）分散液制備

在分散器中加水至2/3處，開動攪拌器，轉(zhuǎn)速升至5 000 r/min，加入六偏磷酸鹽分散劑和顏料。分散劑用量為0.4%（對總顏料質(zhì)量），高嶺土（國產(chǎn)，固體粉末）用量5%，重質(zhì)碳酸鈣（粒徑小于2 μm的粒子占55%，漿狀，固含量70%）用量72%，銳鈦型二氧化鈦（納米級別，漿狀，固含量為60%）用量6%，分散液的固含量為68%。保持5 000 r/min的速度，分散60 min。

（2）制備涂料

將分散速度降至3 000 r/min，加入其他輔料（丁苯膠乳用量為10%，熒光增白劑用量為0.1%，藍(lán)色染料用量0.01%，消泡劑用量為0.5%，潤滑劑用量為0.6%，保水劑用量為0.2%，殺菌劑用量為0.59%，淀粉用量5%，用堿調(diào)整pH值為9.0）。分散時間為40 min，涂料固含量為62%。

（3）涂布原紙

將該涂料施涂于原紙上，干燥后原紙泛黃率（ΔE）為2.8。原紙為某種包裝紙板，紙的定量為240 g/m2，漂白高得率漿含量為36%。涂布方式為機(jī)內(nèi)、刮刀、紅外加熱風(fēng)干燥，雙面涂布，每面涂布量為20 g/m2。同類原紙不用該方法處理時泛黃率為11，不含高得率漿的同類原紙泛黃率為2.8。同時，該原紙的松厚度為1.4 cm3/g，不透明度為93.7%，印刷及包裝性能良好。