[发明专利]一种造纸用微纳米纤维色浆及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种造纸用微纳米纤维色浆及其制备方法与应用，主要是将造纸纸浆纤维和颜料色浆进行微纳米化均质处理，纤维将颜料包埋起来形成具有良好稳定性的微纳米纤维色浆，然后用于有色纸的抄造。该方法包括以下步骤，将颜料色浆和纸浆纤维按比例混合，经微纳米均质处理得到微纳米纤维色浆，然后将色浆、固色剂加入到纸浆中进行抄造得到有色纸。本发明提供了更为环保、着色更好的有色纸的生产方法，解决了使用常规染料水污染大、而使用颜料留着率低和着色差的问题。

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种造纸用微纳米纤维色浆及其制备方法与应用。

背景技术

微纳米纤维素具有大比表面积，表面羟基含量丰富的特点，是一种可再生、可生物降解、环境友好型的新型材料，其主要以纸浆纤维为原料进行一系列处理得到。颜料属于无机小分子颗粒物，能够作为填料对纸张进行着色，也可以增加纸张的不透明度，并且相对于有机染料而言，颜料不仅具有较好的耐光和耐腐蚀性能，而且对环境友好，不会长时间滞留于水体，进而造成污染；但是相对染料而言，颜料不能与纸浆纤维形成化学作用，现有技术只是通过添加助留助滤剂，利用静电作用使颜料颗粒与纸张纤维结合，导致留着效果差且极不稳定，大量的颜料颗粒随着白水而流失。本方法将纸浆纤维和颜料色浆先进行微纳米化均质处理，使颜料颗粒包埋于微纳米聚集体中，利用同源纤维之间的氢键作用，将色浆强力附着于纸张纤维之上，提高纸张的着色。

专利CN101725074A公开了一种先将相对于绝干纤维质量百分比为10％-25％的纤维与相对于绝干纤维质量百分比为15％-50％的填料进行预混均匀，而后再在500-1500r/min的搅拌速度下加入0.05％-0.15％的阳离子聚丙烯酰胺进行混合，最后进行抄造成形、干燥，最后达到填料留着的效果。

专利CN103726380A公开了一种使用改性纳米微晶纤维素作为造纸助留剂的应用。利用TEMPO氧化得到的氧化改性纳米微晶纤维素，并且在纸浆中加入相对于绝干纤维质量百分比为0.05％-2.0％的氧化改性纳米微晶纤维素，提高了细小纤维以及填料的留着率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足和缺点，提供一种造纸用微纳米纤维色浆及其制备方法与应用，该方法能够高效便捷地提高颜料色浆在纸张中留着和着色，本发明不仅能够提高颜料色浆的留着率，也可以进一步提高纸张的着色和强度性能。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种造纸用微纳米纤维色浆的制备方法，包括以下步骤：

(1)将疏解好的纸浆纤维和颜料色浆混合，再加入水，然后进行机械搅拌处理，得悬浮液；

(2)将步骤(1)所得悬浮液加入到微纳米均质设备中，进行均质处理，得到微纳米纤维色浆。

优选的，步骤(1)所述颜料色浆为炭黑颜料。

优选的，步骤(1)所述纸浆纤维和颜料色浆的质量比例为10:1～50:1。

优选的，步骤(1)所述悬浮液的质量浓度为0.5～6.0％。

优选的，步骤(2)所述微纳米均质设备为纳米磨和高压均质机中的一种或两种。

优选的，步骤(2)所述均质处理的次数为1～50次。

优选的，步骤(2)所述均质处理的压力为10000～30000PSI。

由以上所述的制备方法制得的一种造纸用微纳米纤维色浆。

优选的，所述微纳米纤维色浆的粒径为20nm～10μm。

以上所述的一种造纸用微纳米纤维色浆应用于有色纸的抄造中，包括以下步骤：将微纳米纤维色浆加入到造纸纸浆中，然后加入固色剂得到混合色浆，再抄造成有色纸。