一种降低含漂白高得率浆纸泛黄的涂料及涂布方法
2018-01-23发明人臧永华吴振娟刘洪斌杜艳芬
发明人：臧永华 吴振娟 刘洪斌 杜艳芬
专利权人：天津科技大学
申请号：201010127906.1
授权公布号：CN 101760991 B
授权公告日：2011-08-31
权利要求书
1.一种降低含漂白高得率浆纸泛黄的涂料，其特征在于其构成组分及质量分数为：高岭土，5%～90%；碳酸钙，5%～90%；二氧化钛，3%～10%；其余加辅料至100%。
2.根据权利要求1所述的一种降低含漂白高得率浆纸的泛黄涂料，其特征在于所述高岭土中所包含的粒径小于2 μm的粒子含量不少于90%。
3.根据权利要求1所述的一种降低含漂白高得率浆纸的泛黄涂料，其特征在于所述碳酸钙为浆状或者固体的重质碳酸钙，其所包含的粒径小于2 μm的粒子含量不低于55%。
4.根据权利要求1所述的一种降低含漂白高得率浆纸的泛黄涂料，其特征在于所述二氧化钛为纳米级或微米级的金红石型或锐钛型。
5.根据权利要求1所述的一种降低含漂白高得率浆纸的泛黄涂料，其特征在于所述辅料包括分散剂、粘结剂、荧光增白剂、染料、消泡剂、润滑剂、保水剂、杀菌剂；粘结剂为合成胶乳，包括羧基丁苯胶乳或苯丙胶乳，或者是改性的淀粉；保水剂为羧甲基纤维素钠或合成增稠剂；粘结剂用量占涂料总量的8%～20%；荧光增白剂用量为0.1%～1.0%；染料用量为0.01%～0.5%，分散剂、消泡剂、润滑剂、保水剂、杀菌剂、碱用量均为0.1%～1.0%。
6.一种如权利要求1所述的降低含漂白高得率浆纸泛黄的涂料的涂布方法，其特征在于步骤是：
（1）分散液制备
在分散器中加水，开动搅拌器，转速升至4 000～8 000 r/min，加入分散剂和颜料，分散剂用量为总量的0.1%～1%，颜料为高岭土、重质碳酸钙和二氧化钛，分散液的固含量为50%～70%，分散时间为20～100 min。
（2）制备涂料
将分散速度降至200～4 000 r/min，在分散液中加入其他辅料，用碱调整pH值为8.0～10.0，分散时间为10～100 min，涂料固含量为30%～68%，pH值为 8.0～10.0。
（3）涂布原纸
将涂料施涂于原纸上，涂布方式为机内或机外，采用刮刀或帘式涂布，涂布量为5～40 g/m2，单面或双面涂布，经过常规的干燥、压光、卷取、复卷后得到泛黄率很低的原纸。
7.根据权利要求6所述的一种降低含漂白高得率浆纸泛黄的涂料的涂布方法，其特征在于：所述高岭土、重质碳酸钙、二氧化钛混合在一起进行分散，或者单独分散后再混合在一起。
8.根据权利要求6所述的一种降低含漂白高得率浆纸的泛黄涂料的涂布方法，其特征在于：原纸中漂白高得率浆的含量为10%～40%，其余为漂白化学针叶浆、漂白化学阔叶浆及填料。
技术领域
本发明属于制浆造纸领域，尤其涉及一种降低含漂白高得率浆纸泛黄的涂料及涂布方法。
背景技术
漂白高得率浆具有高不透明度、高松厚度及低生产成本等优势，因此在制浆造纸工业中的应用日益广泛。漂白高得率浆包括漂白碱性过氧化氢机械浆 （APMP及PRC-APMP）、漂白化学热磨机械浆(BCTMP)、各种漂白半化学浆（HCP）等。但是，由于高得率漂白浆中保留了大量的木素，木素会吸收紫外光导致制造的原纸白度不稳定，容易随放置时间延长而变黄（泛黄），这是高得率漂白浆的最大缺点。
通过检索发现与本发明相关的技术包括：
1.专利“利用硝基氧和其它共添加剂抑制纸浆及纸张的返黄”（CN1270580），该专利披露了一种包含木素的纸浆或纸张，尤其是化学机械或预热机械浆或纸张，当它们包含有效稳定量的位阻胺化合物时，具有增强的抗返黄性，所述化合物优选为硝基氧、羟胺或其铵盐。
2.专利 “降低光致黄化速率的方法”（CN101326327），该专利公开了一种在含有机械浆的纸中降低光致黄化速率的方法，其包括将包含有效量的一种或多种硫氰酸盐的水溶液应用于造纸工艺的纸页表面上。
3.专利 “一种稳定纸浆白度的方法”(CN101182693)，通过分别向碱性过氧化氢机械浆叩前池、白水池、配浆池内添加二乙烯三胺五乙酸(DTPA)，掩蔽系统中存在的金属离子，达到稳定碱性过氧化氢机械浆（APMP浆）色泽的目的。
上述3项专利文献所记载的技术特征与本专利申请有本质的不同。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可有效降低含高得率漂白浆纸泛黄的涂料及涂布方法，该方法是在含高得率漂白浆的原纸表面进行涂布，涂料中特别引入了可以吸收紫外光线的二氧化钛颜料，从而降低含高得率漂白浆的纸的泛黄。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种降低含漂白高得率浆纸的泛黄涂料，其构成组分及质量份数为：高岭土，55%～90%；碳酸钙，5%～90%；二氧化钛，3%～10%；其余加辅料至100%。
而且，所述高岭土中所包含的粒径小于2 μm的粒子含量不少于90%。
而且，所述碳酸钙为浆状或者固体的重质碳酸钙，其所包含的粒径小于2 μm的粒子含量不低于55%。
而且，所述二氧化钛为纳米级或微米级的金红石型或锐钛型。
而且，所述辅料包括分散剂、粘结剂、荧光增白剂、染料、消泡剂、润滑剂、保水剂、杀菌剂；粘结剂为合成胶乳包括羧基丁苯胶乳或苯丙胶乳，或者是改性的淀粉；保水剂为羧甲基纤维素钠或合成增稠剂；粘结剂用量占涂料总量的8%～20%；荧光增白剂用量为0.1%～1.0%；染料用量为0.01%～0.5%，分散剂、消泡剂、润滑剂、保水剂、杀菌剂、碱用量均为0.1%～1.0%。
一种降低含漂白高得率浆纸泛黄的涂布方法，操作步骤是：
（1）分散液制备
在分散器中加水，开动搅拌器，转速升至4 000～8 000 r/min，加入分散剂和颜料，分散剂用量为总量的0.1%～1%，颜料为高岭土、重质碳酸钙或二氧化钛，分散液的固含量为50%～70%，分散时间为20～100 min。
（2）制备涂料
将分散速度降至200～4000r/min，在分散液中加入其他辅料，用碱调整pH值为8.0～10.0，分散时间为10～100min，涂料固含量为30%～68%，pH值为8.0～10.0。
（3）涂布原纸
将涂料施涂于原纸上，涂布方式为机内或机外，采用刮刀或帘式涂布，涂布量为5～40 g/m2，单面或双面涂布，经过常规的干燥、压光、卷取、复卷后得到泛黄率很低的原纸。
而且，所述高岭土、重质碳酸钙、二氧化钛混合在一起进行分散，或者单独分散后再混合在一起。
而且，原纸中漂白高得率浆的含量为10%～40%，其余为漂白化学针叶浆、漂白化学阔叶浆及填料。
本发明的优点和积极效果是：
1.本发明有效降低了含漂白高得率浆的纸的泛黄现象，使这类纸的应用更加广泛，从传统的卡纸、板纸扩展到高级文化用纸，且生产的纸张具有很好的松厚度和不透明度，利于印刷、书写。
2.本发明提高了漂白高得率化学浆在纸中的用量，可以节省有限的木材资源，同时减少制浆对环境的污染。
3.本发明的生产方法简便，常规的设备即可满足要求，原料(如高岭土、碳酸钙、二氧化钛等)容易获得，制备的涂料具有良好的输送性能，使用方便。
4.本发明生产出的含漂白高得率浆的纸具有很低的泛黄特点，可以达到全化学浆的水平；而且方法简便、原料易得、操作性能良好；含高得率漂白浆的纸的泛黄率可以达到全化学浆生产的纸的泛黄率水平，即经过紫外灯照射10 h后，色差（ΔE）不超过3。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
实施例1
一种降低含漂白高得率浆的纸泛黄的涂料，其构成组分及重量百分比范围为：
高岭土，美国1#土，固体粉末，15%；
重质碳酸钙，粒径小于2 μm的粒子占90%，固体粉末，60%；
二氧化钛(金红石型或锐钛型，粒径可以为纳米级或微米级)，10%；
辅料，15%，助剂中包括羧基丁苯胶乳用量为13%，荧光增白剂用量为0.29%，蓝色染料用量0.01%，消泡剂用量为0.5%，润滑剂用量为0.5%，保水剂用量为0.5%，杀菌剂用量为0.2%。
一种降低含漂白高得率浆纸泛黄的涂布方法，操作步骤是：
（1）分散液制备
在分散器中加水至1/2处，开动搅拌器，转速升至8 000 r/min，加入聚丙烯酸盐分散剂和颜料；高岭土用量为15%，重质碳酸钙用量为60%，金红石型二氧化钛（纳米级，浆状，固含量为60%）用量10%，重质碳酸钙中的粒径小于2μm的粒子占90%，固体粉末；颜料分散液的固含量均为52%。分散剂用量为总颜料质量的1.0%，分散时间100 min。
（2）制备涂料
将分散速度降至4 000 r/min，将颜料分散液和其他辅料进行混合分散；辅料：羧基丁苯胶乳用量为13%，荧光增白剂用量为0.29%，蓝色染料用量0.01%，消泡剂用量为0.5%，润滑剂用量为0.5%，保水剂用量为0.5%，杀菌剂用量为0.2%。用碱调整pH值为9.7。分散时间为80 min，得到涂料的固含量为35%。
（3）涂布原纸
将上述涂料施涂于原纸上，干燥后即得泛黄率仅为2.3的原纸。原纸为某种文化用纸，定量为65 g/m2，漂白高得率浆含量为12%。涂布方式为机内、帘式、热风干燥，双面涂布，每面涂布量为7.8 g/m2。原纸的泛黄率ΔE＝2.3，而不含高得率浆的同类原纸泛黄率亦为2.3，同类原纸不用该方法处理时泛黄率为9；同时，该原纸的松厚度为1.5 cm3/g，不透明度为87.4%，印刷性能良好。
实施例2
一种降低含漂白高得率浆纸泛黄的方法，操作步骤是：
（1）分散液制备
在分散器中加水至3/5处，开动搅拌器，转速升至7 200 r/min，加入六偏磷酸盐分散剂和颜料。分散剂用量为0.6%(对总颜料质量)，高岭土(国产，固体粉末)用量11%，重质碳酸钙(粒径小于2 μm的粒子占65%，浆状，固含量70%)用量68%，金红石型二氧化钛(普通级别，粉末状)用量5%。分散液的固含量为60%，保持7 200 r/min的速度，分散80 min。
（2）制备涂料
将分散速度降至2 500 r/min，加入其他辅料（丁苯胶乳用量为15%，荧光增白剂用量为0.1%，蓝色染料用量0.02%，消泡剂用量为0.25%，润滑剂用量为0.2%，保水剂用量为0.28%，杀菌剂用量为0.15%，用碱调整pH值为9.2）。分散时间为40 min，涂料固含量为53%。
（3）涂布原纸
将该涂料施涂于原纸上，干燥后原纸泛黄率（ΔE）为2.9。原纸为某种包装纸板，定量为180 g/m2，漂白高得率浆含量为42%。涂布方式为机内、刮刀、红外加热风干燥，双面涂布，每面涂布量为20 g/m2。同类原纸不用该方法处理时泛黄率为13，不含高得率浆的同类原纸泛黄率亦为2.8。同时，该原纸的松厚度为1.4 cm3/g，不透明度为94.1%，印刷及包装性能良好。
实施例3
一种降低含漂白高得率浆纸泛黄的方法，操作步骤是：
（1）分散液制备
在分散器中加水至2/3处，开动搅拌器，转速升至5 000 r/min，加入六偏磷酸盐分散剂和颜料。分散剂用量为0.4%（对总颜料质量），高岭土（国产，固体粉末）用量5%，重质碳酸钙（粒径小于2 μm的粒子占55%，浆状，固含量70%）用量72%，锐钛型二氧化钛（纳米级别，浆状，固含量为60%）用量6%，分散液的固含量为68%。保持5 000 r/min的速度，分散60 min。
（2）制备涂料
将分散速度降至3 000 r/min，加入其他辅料（丁苯胶乳用量为10%，荧光增白剂用量为0.1%，蓝色染料用量0.01%，消泡剂用量为0.5%，润滑剂用量为0.6%，保水剂用量为0.2%，杀菌剂用量为0.59%，淀粉用量5%，用碱调整pH值为9.0）。分散时间为40 min，涂料固含量为62%。
（3）涂布原纸
将该涂料施涂于原纸上，干燥后原纸泛黄率（ΔE）为2.8。原纸为某种包装纸板，纸的定量为240 g/m2，漂白高得率浆含量为36%。涂布方式为机内、刮刀、红外加热风干燥，双面涂布，每面涂布量为20 g/m2。同类原纸不用该方法处理时泛黄率为11，不含高得率浆的同类原纸泛黄率为2.8。同时，该原纸的松厚度为1.4 cm3/g，不透明度为93.7%，印刷及包装性能良好。
