[其他]应用高分子量磺酸盐作为结构高岭土的辅助分散剂

说明书

本发明涉及对加入阳离子物质，例如聚胺或季铵盐聚电解质膨松处理高岭土所得颜料之性质改进。更具体来讲，本发明涉及对含有此等膨松颜料的水基料浆在贮存中或在贮存、运输或使用当中接触高温度时所遇到的难题加以解决;例如，当该种料浆在蒸汽喷射蒸煮器中制备成涂布色料时，或当料浆在较高环境温度进行运输和贮存时的难题。

细颗粒经过精制的高岭土广泛用作使印刷纸具有光泽和白色不透明饰面的颜料。制造精制高岭土颜料通常需要将原粘土在液体去絮凝水基浆液状态时按粒度分成组分并加以提纯，在絮凝状态将该种粘土漂白，将该种絮凝的粘土过滤以除去水，然后将絮凝的粘土分散在水中，形成高固体物含量料浆，可以就此状态出售，或者将之干燥，通常用喷雾干燥装置干燥而得到能与水混合形成分散悬浮液的精制干颜料。后一种形态的粘土虽然是处于干态并且在与水混合前并未处于分散态，但常常称之为“预分散”级的粘土。

惯常的高岭土颜料是以水基“涂布色料”形式施用，其中包括粘土颜料，用于该粘土的分散剂，适当的粘合剂例如聚合物胶乳、淀粉或它们的混合物，以及其他次要添加剂。现用的涂布作业都是在高速机械上施涂，必须使用固体物含量高的涂布色料。配制高固体物含量的涂布色料需要在开始时提供高固体物含量的流动性粘土-水悬浮液，或称“料浆”。然后将这种悬浮液与粘合剂分散液或悬浮液混合，以制备该种涂布色料。高固体物含量的含水（未煅烧）粘土-水悬浮液一般所含粘土固体物超过65%（65份重量干粘土对35份重量水）。典型情况的固体物含量约70%。在惯用的涂布粘土的高固体物含量悬浮液中存在有一种分散剂（抗絮凝剂），惯用的是一种缩聚磷酸钠盐或聚丙烯酸钠盐，以便使之具流动性，因为这种体系在该分散剂不存在时是不能流动的。

此类高岭土颜料必须符合关于流变性质和已涂布页片材料性质的某些要求。该种粘土涂布颜料的高固体量悬浮液的粘度必须够低，使之能够混合和泵送。在加入粘合剂之后，所得的涂布色料也必须具适当粘度，以便于贮运和施涂到纸页上。此外，还非常需要使制得的涂布压光纸页具有优良的不透明性、光泽、显白度以及适印性。

在本技术领域中，为改进涂布色料的不透明性或覆盖能力，惯用的实施方法是将该种粘土颜料与具有更强不透光能力、更昂贵的颜料，诸如TiO₂相混合使用。长期以来，本行工业都在寻求一种对涂布纸具有改进的不透光能力的高岭土颜料，同时不使其光泽性及适印性下降，并且最好能够不需使用其他更昂贵的颜料。

高膨松度粘土颜料提供了在较低的涂布重量条件下，保持或改进涂布纸的不透明性、光泽和适印性的机会，从而使涂布色料的颜料成本降低。膨松的颜料是能够在低涂布重量条件下提供具有高不透光性涂层的颜料。一般来讲，进行膨松处理是使颜料结构中产生空穴，从而产生更高光散射效应。对高岭土进行受控煅烧得到一种膨松粘土颜料。煅烧的膨松高岭土，例如以注册商标ANSILEX出售的物料，十多年以来在工业上得到广泛应用。多年以来，人们试图对含水高岭土进行膨松处理，以求免去粘土煅烧的费用，同时防止在煅烧后所固有的颜料磨蚀性增长的问题。美国专利4075030，4076548和4078941描述了提高含水高岭土不透光能力的方法，该等方法是应用低分子量聚胺絮凝剂（例如乙二胺或六亚甲基二胺），或应用长碳链胺类或某些季铵盐（例如“二动物脂基二甲基”氯化铵），在一种无机酸絮凝剂，例如硫酸存在下，以及任选另外还存在柠檬酸或云母或两者都存在下，来“选择性絮凝”超细粒度粘土。据说这种选择性絮凝处理使该种粘土增加空穴，形成低密度、高膨松度颜料，并且在用作为涂布色料的颜料时，能改进由它们涂布的纸的不透明性。