一種涂料及涂布紙的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種涂料及涂布紙，所述涂料包括顏料、復(fù)合分散劑、復(fù)合增粘劑和膠乳，所述顏料由輕質(zhì)碳酸鈣和片狀瓷土粉末組成。通過上述方式，本發(fā)明能夠提高涂布紙的光澤度、保證紙機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)順利。
【專利說明】一種涂料及涂布紙

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及造紙【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種涂料及涂布紙。

【背景技術(shù)】
[0002]在造紙領(lǐng)域，為賦予紙張某些特殊的性能，通常在原紙的單面或者兩面涂布涂料并干燥形成涂層。
[0003]為獲得較高光澤度的涂布紙，現(xiàn)有技術(shù)采用的方案主要有:(1)將顏料進(jìn)一步細(xì)化；(2)使用更多的超細(xì)顆粒瓷土顏料；(3)使用一定比例的塑性顏料，等。
[0004]采用上述方法能獲得光澤度為75?80度的涂布紙，但是，如果想要進(jìn)一步提高涂布紙的光澤度，采用上述方法會有諸多限制，且易導(dǎo)致紙機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)故障。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種涂料及涂布紙，能夠提高涂布紙的光澤度、保證紙機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)順利。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種涂料，所述涂料包括顏料、復(fù)合分散劑、復(fù)合增粘劑和膠乳，所述顏料由輕質(zhì)碳酸鈣和片狀瓷土粉末組成。
[0007]其中，所述顏料為100質(zhì)量份,其中，所述輕質(zhì)碳酸I丐為70?85質(zhì)量份,所述片狀瓷土粉末為15?30質(zhì)量份；所述復(fù)合分散劑為0.2?0.3質(zhì)量份，所述復(fù)合增粘劑為0.2?0.5質(zhì)量份,所述膠乳為7?9質(zhì)量份。
[0008]其中，所述輕質(zhì)碳酸鈣為針形或柱形，所述輕質(zhì)碳酸鈣的中值粒徑為0.28?0.49微米。
[0009]其中，在所述片狀瓷土粉末中，粒徑為I微米以下的顆粒含量為98%以上，所述瓷土粉末中水分含量小于或等于3%。
[0010]其中，所述復(fù)合分散劑為高分子羧酸鹽和聚丙烯酸酯鹽的混合物。
[0011]其中，所述高分子羧酸鹽占所述復(fù)合分散劑總質(zhì)量的67%。
[0012]其中，所述復(fù)合增粘劑為?；酆衔锱c羧甲基纖維素的混合物。
[0013]其中，所述?；酆衔镎妓鰪?fù)合增粘劑總質(zhì)量的75%。
[0014]其中，所述膠乳為丁苯膠乳，所述丁苯膠乳的粒徑為70?90納米，所述丁苯膠乳的玻璃轉(zhuǎn)化溫度為-3?3攝氏度。
[0015]其中，所述涂料還包括輔助添加劑，所述輔助添加劑包括消泡劑、潤滑劑、耐水化齊U、熒光增白劑和染料中的一種以上。
[0016]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種涂布紙，包括原紙，所述原紙具有兩個相背的外表面，所述原紙的至少一個外表面上具有由上述的涂料形成的涂布層。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明采用一定比例的輕質(zhì)碳酸鈣和片狀瓷土粉末為顏料，并配合少量的復(fù)合分散劑、復(fù)合增粘劑和膠乳，制得的涂布紙光澤度高，并且可在大型高速紙機(jī)上順利運(yùn)轉(zhuǎn)，不會導(dǎo)致刮線、黃線、亮帶等紙病。

【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明實(shí)施方式提供一種涂料，涂料包括顏料、復(fù)合分散劑、復(fù)合增粘劑和膠乳，顏料由輕質(zhì)碳酸鈣和片狀瓷土粉末組成。
[0019]顏料為涂料的主要成分，復(fù)合分散劑、復(fù)合增粘劑和膠乳起到改善整個涂料性能的作用，使其適合高車速涂布，復(fù)合分散劑由多種不同分散劑混合而成，復(fù)合增粘劑由多種不同增粘劑混合而成，膠乳采用本領(lǐng)域常規(guī)選用的膠乳即可，本實(shí)施方式的涂料是由顏料、復(fù)合分散劑、復(fù)合增粘劑和膠乳充分混合而成。
[0020]其中，顏料為100質(zhì)量份，在顏料中，輕質(zhì)碳酸鈣為70?85質(zhì)量份，片狀瓷土粉末為15?30質(zhì)量份,例如輕質(zhì)碳酸|丐為70質(zhì)量份,片狀瓷土粉末為30質(zhì)量份,或者輕質(zhì)碳酸鈣為80質(zhì)量份，片狀瓷土粉末為20質(zhì)量份，或者，輕質(zhì)碳酸鈣為85質(zhì)量份，片狀瓷土粉末為15質(zhì)量份等；復(fù)合分散劑為0.2?0.3質(zhì)量份，例如復(fù)合分散劑為0.2質(zhì)量份、0.25質(zhì)量份或0.3質(zhì)量份等，復(fù)合增粘劑為0.2?0.5質(zhì)量份，例如復(fù)合增粘劑為0.2質(zhì)量份、0.3質(zhì)量份或0.5質(zhì)量份等,膠乳為7?9質(zhì)量份,例如膠乳為7質(zhì)量份、8質(zhì)量份或9質(zhì)量份等。
[0021]其中，輕質(zhì)碳酸鈣為針形或柱形，輕質(zhì)碳酸鈣的中值粒徑為0.28?0.49微米，該中值粒徑由激光衍射法測得的粒度分布曲線上得出，上述輕質(zhì)碳酸鈣水溶液的濃度為72%，溫度為40攝氏度左右時，采用Brookfield(布魯克菲爾德)粘度儀用2#轉(zhuǎn)子在60RPM(轉(zhuǎn)/分鐘)時測得的粘度為SOcps (厘帕斯卡秒)，本發(fā)明實(shí)施方式的一種涂料采用的針形或柱形的輕質(zhì)碳酸鈣，當(dāng)該涂料用于高速涂布時，針形或柱形的輕質(zhì)碳酸鈣在涂層表面以及涂層中容易被定向，所以其在涂層中排列更為整齊有序，這樣具有的意想不到的效果是能大幅度提升涂層表面平滑度及涂布紙印前后的光澤度。
[0022]其中，在片狀瓷土粉末中，粒徑為I微米以下的顆粒含量在98 %以上，即粒徑為I微米以下的顆粒數(shù)量占總片狀瓷土粉末顆粒數(shù)量的98%以上，瓷土粉末中水分含量小于或等于3%，片狀是指瓷土粉末的粒子形狀為片狀，片狀瓷土粉末的粒徑是通過Sedigraph(沉降圖)粒度分析儀采用沉降法測得的。
[0023]復(fù)合分散劑為高分子羧酸鹽和聚丙烯酸酯鹽的混合物，本實(shí)施方式采用高分子羧酸鹽和聚丙烯酸酯鹽混合作為復(fù)合分散劑，能充分發(fā)揮高分子羧酸鹽分散劑和聚丙烯酸酯鹽分散劑各自的作用，并且，實(shí)驗(yàn)證明其效果比單獨(dú)使用更為有效，高分子羧酸鹽為聚羧酸鹽，例如其由不飽和羧酸和不飽和羧酸衍生物等組成，不飽和羧酸可以為丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐等，不飽和羧酸衍生物為由上述不飽和酸與含羥基基團(tuán)的物質(zhì)酯化的化合物，含羥基基團(tuán)物質(zhì)可以為甲基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、乙基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、丁基聚氧乙烯聚氧丙烯醚等，其中，高分子羧酸鹽占復(fù)合分散劑總質(zhì)量的67% ;復(fù)合增粘劑為?；酆衔锱c羧甲基纖維素的混合物，本實(shí)施方式采用?；酆衔锱c羧甲基纖維素混合作為復(fù)合增粘劑，能充分發(fā)揮?；酆衔锱c羧甲基纖維素各自的對于涂料流動性、保水性，以及涂料動態(tài)模量及靜態(tài)模量的作用，并且，無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)證明其效果比單獨(dú)使用要好，其中，酰化聚合物占復(fù)合增粘劑總質(zhì)量的75% ;膠乳為丁苯膠乳，丁苯膠乳的粒徑為70?90納米，例如丁苯膠乳的粒徑為70納米、80納米或90納米等，丁苯膠乳的玻璃轉(zhuǎn)化溫度為-3?3攝氏度，玻璃轉(zhuǎn)化溫度是玻璃態(tài)物質(zhì)在玻璃態(tài)和高彈態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化的溫度，丁苯膠乳是以丁二烯和苯乙烯經(jīng)低溫聚合而成的穩(wěn)定乳液，具有良好的粘性，本發(fā)明的膠乳也可以是丁苯膠乳的衍生物，比如羧基丁苯膠乳等。
[0024]為了進(jìn)一步提高涂料涂布性能，涂料還包括輔助添加劑，輔助添加劑包括消泡劑、潤滑劑、耐水化劑、熒光增白劑和染料中的一種以上，消泡劑可以消除涂料中的泡沫，提高其表面平滑度，本實(shí)施方式中的消泡劑可以采用有機(jī)硅氧烷等，潤滑劑可以提高涂料的流動性，利于涂布，本實(shí)施方式中的潤滑劑可以為硬脂酸鈣等，耐水化劑可以增強(qiáng)涂料的耐水性能，本實(shí)施方式中的耐水化劑可以采用聚酰胺聚尿素、碳酸鋯鉀等，本實(shí)施方式中的熒光增白劑可以為二苯乙烯型熒光增白劑等，染料可以賦予涂料一些特殊顏色，采用本領(lǐng)域常規(guī)染料即可。
[0025]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施方式的一種涂料采用針形或柱形的輕質(zhì)碳酸鈣，并將輕質(zhì)碳酸鈣粒徑限制在特定范圍，再添加少量的超細(xì)粒徑的片狀瓷土粉末組成顏料，并配合少量的復(fù)合分散劑、復(fù)合增粘劑和膠乳，得到的涂料的固含量為現(xiàn)有技術(shù)難以達(dá)到的71.5?73.0%，在40°C左右時采用Brookfield粘度儀用3#轉(zhuǎn)子60RPM條件下測得的粘度范圍為1500?1800cps，該涂料具有較佳的流動性及優(yōu)異的保水性，可以在大型高速紙機(jī)上(例如:10米幅寬，車速大于1500米每分鐘)順利運(yùn)轉(zhuǎn)，最高車速可達(dá)1800米每分鐘，不會出現(xiàn)刮線、黃線、亮帶等紙病。
[0026]本發(fā)明另一個實(shí)施方式提供一種涂布紙，包括原紙，原紙具有兩個相背的外表面，原紙的至少一個外表面上具有由上述的涂料形成的涂布層，該涂布層的光澤度可達(dá)到80度以上。
[0027]下面通過【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0028]實(shí)施方式I
[0029]涂料包括15質(zhì)量份的片狀瓷土粉末、85質(zhì)量份的針形輕質(zhì)碳酸鈣、0.3質(zhì)量份的復(fù)合分散劑、7質(zhì)量份的丁苯膠乳和0.2質(zhì)量份的復(fù)合增粘劑，測量涂料的固含量和粘度，將該涂料涂布至原紙表面，測量涂布紙的光澤度、干強(qiáng)、濕強(qiáng)和表面強(qiáng)度。
[0030]實(shí)施方式2
[0031]涂料包括20質(zhì)量份的片狀瓷土粉末、80質(zhì)量份的針形輕質(zhì)碳酸I丐、0.25質(zhì)量份的復(fù)合分散劑、8質(zhì)量份的丁苯膠乳和0.38質(zhì)量份的復(fù)合增粘劑，測量涂料的固含量和粘度，將該涂料涂布至原紙表面，測量涂布紙的光澤度、干強(qiáng)、濕強(qiáng)和表面強(qiáng)度。
[0032]實(shí)施方式3
[0033]涂料包括30質(zhì)量份的片狀瓷土粉末、70質(zhì)量份的柱形輕質(zhì)碳酸鈣、0.2質(zhì)量份的復(fù)合分散劑、9質(zhì)量份的丁苯膠乳和0.5質(zhì)量份的復(fù)合增粘劑，測量涂料的固含量和粘度，將該涂料涂布至原紙表面，測量涂布紙的光澤度、干強(qiáng)、濕強(qiáng)和表面強(qiáng)度。
[0034]對照組I
[0035]涂料包括35質(zhì)量份的重質(zhì)碳酸I丐、60質(zhì)量份的片狀瓷土粉末、5質(zhì)量份的空心塑料顏料、0.1質(zhì)量份的聚丙烯酸酯鹽分散劑、12.5質(zhì)量份的普通膠乳和0.8質(zhì)量份的羧甲基纖維素，測量涂料的固含量和粘度，將該涂料涂布至原紙表面，測量涂布紙的光澤度、干強(qiáng)、濕強(qiáng)和表面強(qiáng)度。
[0036]對照組2
[0037]涂料包括15質(zhì)量份的片狀瓷土粉末、85質(zhì)量份的立方型輕質(zhì)碳酸鈣、0.3質(zhì)量份的聚丙烯酸酯鹽分散劑、7質(zhì)量份的普通膠乳和0.72質(zhì)量份的羧甲基纖維素，測量涂料的固含量和粘度，將該涂料涂布至原紙表面，測量涂布紙的光澤度、干強(qiáng)、濕強(qiáng)和表面強(qiáng)度。
[0038]表1為實(shí)施方式I~3和對照組I~2中涂料配方和涂料及涂布紙性能測試結(jié)果。
[0039]表1
[0040]

【權(quán)利要求】
1.一種涂料，其特征在于，所述涂料包括顏料、復(fù)合分散劑、復(fù)合增粘劑和膠乳，所述顏料由輕質(zhì)碳酸鈣和片狀瓷土粉末組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述顏料為100質(zhì)量份，其中，所述輕質(zhì)碳酸鈣為70?85質(zhì)量份，所述片狀瓷土粉末為15?30質(zhì)量份；所述復(fù)合分散劑為0.2?0.3質(zhì)量份，所述復(fù)合增粘劑為0.2?0.5質(zhì)量份，所述膠乳為7?9質(zhì)量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述輕質(zhì)碳酸鈣為針形或柱形，所述輕質(zhì)碳酸鈣的中值粒徑為0.28?0.49微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，在所述片狀瓷土粉末中，粒徑為I微米以下的顆粒含量為98%以上，所述瓷土粉末中水分含量小于或等于3%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述復(fù)合分散劑為高分子羧酸鹽和聚丙烯酸酯鹽的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的涂料，其特征在于，所述高分子羧酸鹽占所述復(fù)合分散劑總質(zhì)量的67%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述復(fù)合增粘劑為酰化聚合物與羧甲基纖維素的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂料，其特征在于，所述?；酆衔镎妓鰪?fù)合增粘劑總質(zhì)量的75%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述膠乳為丁苯膠乳，所述丁苯膠乳的粒徑為70?90納米，所述丁苯膠乳的玻璃轉(zhuǎn)化溫度為-3?3攝氏度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂料，其特征在于，所述涂料還包括輔助添加劑，所述輔助添加劑包括消泡劑、潤滑劑、耐水化劑、熒光增白劑和染料中的一種以上。
11.一種涂布紙，包括原紙，所述原紙具有兩個相背的外表面，其特征在于，所述原紙的至少一個外表面上具有由權(quán)利要求1?10任意一項(xiàng)所述的涂料形成的涂布層。
【文檔編號】D21H21/06GK104179067SQ201410375216
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】王紅亮, 王仁榮, 秦昀昌, 許立兵 申請人:金東紙業(yè)（江蘇）股份有限公司