[发明专利]一种基于硅藻土的表面施胶剂组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及造纸领域。具体地说，本发明涉及造纸用施胶剂组合物及其在造纸中的应用。

背景技术

为改善印刷纸的印刷特性例如油墨密度和干燥时间，很多造纸厂家都在造纸施胶剂中添加阳离子金属。其中，氯化钙常常用于改善印刷密度和干燥时间。但是，已经发现氯化钙会降低纸张的亮度和白度，例如氯化钙会使芪基光学白色系染料淬灭，从而降低纸张的亮度和白度。特别是氯化钙会影响施胶剂的pH，从而导致施胶剂中的淀粉的使用，这是因为过高的pH会使淀粉变黄，过低的pH会使淀粉析出。一旦氯化钙影响了pH，就会影响到淀粉在施胶剂中的淀粉的使用，最终影响到印刷纸的亮度和白度。

因此，本领域非常需要能够克服氯化钙在造纸中使用时所存在的上述缺点。

发明内容

在为解决与氯化钙在造纸施胶剂使用有关的一个或者多个上述问题而进行的试验中，本发明人惊讶地发现在施胶剂中添加硅藻土能够一定程度上解决氯化钙所带来的上述问题，从而改善了印刷纸的光学特性如白度和亮度，同时还能够如所希望的那样维持添加氯化钙所带来的有利的印刷性质。

本发明在第一方面提供了一种基于硅藻土的表面施胶剂组合物，所述组合物包含：

淀粉；

氯化钙；

络合剂；

白色系染料；

硅藻土；和

膨润土。

本发明在第二方面提供了一种制造印刷纸的方法，其中，所述方法采用本发明第一方面所述的组合物对印刷纸进行表面施胶。

本发明在第三方面提供了本发明第一方面所述的组合物在印刷纸制造中的应用。

具体实施方式

本发明在第一方面提供了一种基于硅藻土的表面施胶剂组合物，所述组合物包含或者由如下组分组成：

淀粉；

氯化钙；

络合剂；

白色系染料；

硅藻土；和

膨润土。

本发明对所述淀粉的类型没有特别限制。所述淀粉可以是非改性淀粉也可以是改性淀粉。但是优选的是改性淀粉；进一步优选的是，所述改性淀粉选自由氧化改性淀粉、阳离子改性淀粉、乙基化改性淀粉、氢乙氧基化改性淀粉组成的组。另外优选的是，所述淀粉为天然来源淀粉；更优选的是，所述天然来源淀粉选自由玉米淀粉、木薯淀粉和马铃薯淀粉组成的组。最优选的是马铃薯淀粉。所述淀粉可以通过已知技术制备制得，也可以从通过商购获得，例如可以从甘肃超兴淀粉制品有限公司或者黑龙江港进食品科技开发有限公司商购获得。

本发明对所述络合剂没有特别的限制，只要该络合剂能够对钙离子具有亲和力即可。在一些有选的实施方式中，所述络合剂为纤维素；更优选的是，所述络合剂选自由羟甲基纤维素、羟乙基纤维和羟丙基纤维素组成的组；最优选的是，所述络合剂为羟丙基纤维素。

本发明对所述白色系染料没有特别的限定，例如所述白色系染料选自由呋喃型白色系染料、香豆素型白色系染料、联苯型白色系染料和吡唑型白色系染料组成的组。白色系染料可以例如从东莞市科峰纺织助剂实业有限公司等来源商购获得。

本发明在所述组合物中使用了硅藻土。硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，是海洋或湖泊中生长的硅藻类的残骸在水底沉积，经自然环境作用而逐渐形成的一种非金属矿物。硅藻土主要分布在中国、美国、丹麦、法国、罗马尼亚等国。是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻的遗骸所组成。我国硅藻土储量3.2亿吨，远景储量达20多亿吨，主要集中在华东及东北地区，其中规模较大，储量较多的有吉林(54.8％)、浙江、云南、山东、四川等省。

硅藻土具有如下优点。(1)PH值中性、无毒，悬浮性能好，吸附性能强，容重轻，混合均匀性好；(2)硅藻土在水泥中作添加剂，可提高强度，使水泥中SiO2变活性；(3)硅藻土具有优良的延伸性，有较高的冲击强度、拉伸强度、撕裂强度、质轻软耐磨性好、抗压强度好等方面优质作用。

本发明人通过实验发现，硅藻土能够降低氯化钙对施胶剂的pH的影响，抑制施胶剂中的淀粉颜色变黄，从而提高印刷纸的白度和亮度，而且这些有利的作用通过添加适量的膨润土而得到加强。不希望受到任何理论的限制，本发明人推测硅藻土或者硅藻土与膨润土的组合能够束缚某些离子，例如H+离子或者OH离子或者释放某些反粒子，从而能够起到稳定pH的作用。另外，硅藻土或者硅藻土与膨润土的组合可能和施胶剂的其他成分例如氯化钙、络合剂、白色系染料或者淀粉相互作用，从而带来上述有利的效果。