[发明专利]一种高光泽高不透明度纸用涂料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于材料应用领域，特别涉及一种高光泽高不透明度纸用涂料及其制备方法和在改善纸表面性质中的应用。

背景技术

微细纤维，也称超细纤维，又称超细旦(旦是纤维的纤度单位，9000米长的纤维重量为多少克，它的纤度就是多少旦)，成份主要有涤纶(polyester)、锦纶(polyamide)、粘胶或丙纶等。它是近年来发展迅速的功能纤维的一种，被称为新一代的合成纤维。

微细纤维已经成为国内外各个纺织生产企业开发高档纺织品的一个热点纺织原料，它的使用能有效提高产品的档次和附加值，其市场前景十分看好。微细纤维的主要性能包括：

(1)微细纤维由于直径很小，因此其弯曲刚度很小。

(2)微细纤维的比表面积很大，纤维间的空隙介于水滴直径和水蒸汽微滴直径之间，因此超细织物具有防水透汽效果。

(3)微细纤维在微纤维之间具有许多微细的孔隙，形成毛细管构造，具有高吸水性。

(4)微细纤维还可增加丝的层状结构，使纤维内部反射光在表面分布更细腻，使之具有真丝般的高雅光泽。

纸用涂料是一种用于改善成纸表面性质、由颜料/胶粘剂组成的混合物，形成的涂层可赋予成品高的光学性能，如高光泽、高不透明度和高亮度，实现这些目标常取决于所用涂料中颜料的特性，如胶体二氧化硅是一种高光泽彩喷纸涂料的上等颜料，还有其它型式的二氧化硅、氧化铝和特种矿物颜料。微细纤维一般应用于纺织领域，目前还没有在涂料上用于颜料的应用开发。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种高光泽高不透明度纸用涂料，本发明将微细纤维当作颜料应用于涂料制造领域，得到的纸用涂料具有比现有涂料具有更优异的光泽度、不透明度和亮度。

本发明的另一目的在于提供一种上述纸用涂料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述微纤维涂料在纸张涂布方面的用途，可改善纸表面性质，特别是大幅提高成纸的不透明度和光泽度，对低定量纸如新闻纸、薄页纸等在印刷过程要求不透明度高而纸定量很低的纸种尤其重要。

本发明通过下述技术方案实现：一种高光泽高不透明度纸用涂料，是按下述方法制备得到：将微细纤维分散成质量浓度10～30％的分散悬浮液即得到微细纤维浆料，微细纤维浆料与质量浓度为10～50％的高分子水溶液混合，搅拌均匀后，即得到高光泽高不透明度纸用涂料，所述微细纤维浆料与高分子水溶液的绝干质量比例为1.5∶1～4∶1；本发明高光泽高不透明度纸用涂料比纳米二氧化硅纸用涂料的光泽高15～25度以上，不透明度高13度以上。

为了更好地实现本发明，所述高分子水溶液(作为胶粘剂)为水性高分子溶液，包括淀粉水溶液、聚乙烯醇(PVOH)水溶液或胶乳水溶液等高分子水溶液。

所述搅拌的时间为30分钟，转速为200转/分钟。

所述高光泽高不透明度纸用涂料的固含量为15～30％；所述高光泽高不透明度纸用涂料的粘度为700～1600cp(6#，100rpm，Brookfield粘度计)。

所述高光泽高不透明度纸用涂料可以与常规纸用涂料一样根据需要添加少量的助剂，如消泡剂、润滑剂、防腐剂、增稠剂、保水剂等。

上述高光泽高不透明度纸用涂料的制备方法，包括如下步骤：将微细纤维分散成质量浓度10～30％的分散悬浮液即得到微细纤维浆料，微细纤维浆料与质量浓度为10～50％的高分子水溶液混合，搅拌均匀后，即得到高光泽高不透明度纸用涂料；所述微细纤维浆料与高分子水溶液的绝干质量比例为1.5∶1～4∶1。

所述高光泽高不透明度纸用涂料可直接应用于纸张涂布，特别适于低定量涂布、彩喷纸涂布，可大大提高成纸光泽度、不透明度和亮度，减少涂料用量。所述纸用涂料应用于纸张涂布的方法是：将上述高光泽高不透明度纸用涂料均匀涂覆于原纸上，涂布量为3～12克/米²(gsm)。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

首先，在提高成纸光泽方面(如图1、2所示)，本发明纸用涂料比二氧化硅涂料的成纸光泽度高15度以上(75°光泽)。此外，在成纸不透明度方面(如图3、4所示)，本发明纸用涂料比二氧化硅涂料的成纸不透明度高10度以上。另外，本发明涂料增加成纸亮度(如图5、6所示)幅度比二氧化硅涂料大4度以上。最后，在涂布量方面，本发明涂料纸用与气相纳米二氧化硅涂料相比，可节省一半的用量。