专利名称：一种刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法
技术领域：
本发明属于化学化工技术领域，具体涉及一种刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法。
背景技术：
红色是一种十分醒目的颜色，是千百年来深受我国人们喜爱的喜庆之色。红纸广泛用作对联、食品包装、文化、印刷、剪纸和拉花等常用色纸，是人们日常生活中不可或缺的必需品。随着我国经济社会的发展和人们生活水平的不断提高，对包括红纸在内的各种色纸提出了更高要求，不仅要求色彩鲜艳、持久，而且要求各种耐性优良，如耐阳光照射、耐湿、耐雨水淋洗、耐气候变化等，这是对色纸的基本要求，也是色纸生产技术发展的必然趋势。而目前广泛使用的红纸存在诸多问题，如颜色不鲜艳，色彩不持久，耐候性差。目前作为对联纸的红纸，在户外阳光照射较强时，不到一个月就很快褪色，而且易受雨水淋洗而掉色；用作其它用途的红纸也同样存在易褪色、易掉色和色彩不持久等问题。刷纸用色浆的色彩鲜艳程度、持久性、着色力和稳定性等性能除与颜料的化学结构有关外，还与色浆的配制技术有关，如主色料、辅助物料和助剂的配比、配制的色浆粒度大小与分布等。大红粉是一种用途广泛的偶氮红颜料，色光偏黄相，广泛用于红色磁漆、皮革、乳胶制品、漆布、水彩和油画、印泥、印油、墙粉、油墨、文教用品和化妆品的着色。因其色彩鲜艳、着色力和遮盖性强，耐晒性、耐酸性和耐碱性优异，已引起色纸行业的重视。以大红粉为基料的色浆用于纸品的着色通常需配制成水性色浆。由于大红粉为苯基偶氮-2-羟基-3-萘甲酰苯胺，疏水性很强，制成均一稳定且色彩鲜艳的水性色浆比较困难，影响了大红粉在色纸加工中的应用。目前大红粉水性色浆主要存在以下问题颗粒较大、粒度分布不均勻，稳定性差；辅助物料和助剂选用不当，色彩不鲜艳；上色性不佳、耐候性较差等。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法。本发明方法制备的大红水性色浆不仅色彩鲜艳、色泽活，稳定性好，而且着色力强、颜色保持持久，所刷纸张耐晒而且耐浸泡不掉色，能经受雨水淋洗，而且该制备方法简单、可靠，易于操作，成本低，便于普及推广和实现工业化生产。本发明的制备方法包括如下顺序的步骤(1)聚乙烯醇胶水的配制按聚乙烯醇与水的质量比为1 25 40，将聚乙烯醇在搅拌下状态下均勻加入水中，浸泡1 池；然后加热至90 95°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为2. 5% 4. 0%的聚乙烯醇胶水；(2)粗料浆的配制将步骤(1)制备好的聚乙烯醇胶水按与大红粉的质量比为 2. 25 4. 40 1的比例首先加入聚乙烯醇胶水到配料槽中，再分别按与大红粉质量比为 0.08 0.12 1、0. 010 0. 020 1和0. 010 0. 020 1的比例加入高分子分散剂、碱和消泡剂到配料槽中，搅勻后在搅拌状态下缓慢加入大红粉，搅拌至完全润湿，即制成了粗料浆；(3)研磨配制色浆将步骤(2)制备好的粗料浆用研磨机研磨至细度不低于800 目后，转入到调配槽中，再加入杀菌防腐剂、防冻剂和水，使大红粉质量百分浓度为7% 14%，杀菌防腐剂的质量百分浓度为0. 2% 0. 5%，防冻剂的质量百分浓度为0. 5% 1. 0%，搅拌均勻，即得大红水性色浆。更具体的方案是，步骤(1)中所述的聚乙烯醇的型号为PVA22-99。步骤O)中所述的大红粉为3132大红粉。步骤O)中所述的高分子分散剂为苯乙烯-丙烯酸盐共聚物分散剂。步骤O)中所述的碱为氨水、甲胺、乙胺、二甲胺和二乙胺中的一种。步骤( 所述的消泡剂为磷酸三丁酯、苯乙醇油酸酯和有机硅消泡剂中的一种。步骤(3)中所述的研磨机为球磨机或砂磨机，研磨介质为刚玉球或氧化锆球或陶瓷球。步骤(3)中所述的杀菌防腐剂为异噻唑啉酮或对羟基苯甲酸酯。步骤(3)中所述的防冻剂为丙二醇或二甘醇或乙二醇。本发明采用大红粉、聚乙烯醇和水为主要原料，通过加入适宜高分子分散剂、适量消泡剂和碱配制料浆，再用研磨机研磨至细度不低于800目，再加入杀菌防腐剂、防冻剂和水，制备稳定的耐晒耐浸泡大红色水性色浆。该大红水性色浆具有色彩鲜艳，色泽活；色浆稳定性好，可保持一年不下沉不变质；着色力强，上色性好；颜色保持持久，所刷纸张在阳光下长时间晒不褪色，在80 90°C的水中浸泡不掉色，能经受雨水淋洗等优点。它克服了现有技术生产的大红水性色浆颗粒大、粒度分布不均勻，稳定性差；色彩不鲜艳；上色性不佳、耐候性较差等缺点。实际试验结果表明，本发明相比现有技术所具有的有益效果是(1)本发明以聚乙烯醇作为粘接固色剂，由于聚乙烯醇上的羟基对多孔、亲水表面如纸张等有很强的亲和力，使色浆易在纸张表面铺展；而其疏水高分子链对疏水性偶氮颜料具有一定的亲和力，且聚乙烯醇在冷水中较难溶解、需在热水中溶解，使大红粉在纸张等表面粘接强度大，不易被雨水、湿气所溶解或潮解，因此，所刷纸张耐水浸泡，也不易被雨水淋洗而掉色，色彩持久、耐候性好。(2)本发明采用苯乙烯-丙烯酸盐共聚物作为分散剂，分散剂分子中苯乙烯单元与大红粉分子结构具有相似性(含有苯环)，对大红粉具有很强的亲和力，使之牢牢锚定在大红粉颗粒表面；而丙烯酸盐单元具有良好的水溶性，使结合分散剂的大红粉在水中分散良好，因此采用苯乙烯-丙烯酸盐共聚物作为分散剂不仅具有良好的分散效果，也使分散体系具有很高的稳定性，分散好的色浆颗粒不易返粗、聚沉。(3)本发明采用在聚乙烯醇胶水中添加分散剂、碱和消泡剂作为大红粉的分散介质，配制好大红粉料浆后再研磨，可充分利用聚乙烯醇本身对大红粉颗粒有一定的分散湿润作用，从而可节省部分分散剂；聚乙烯醇和分散剂与大红粉一起研磨也利于分散剂和聚乙烯醇与大红粉颗粒的结合，提高结合强度，从而提高色浆的稳定性；在配制料浆时加入碱调节分散体系的PH值，有利于改变大红粉颗粒表面的带电性，促进大红粉与聚乙烯醇和分散剂的结合；加入消泡剂一起研磨，利于消除研磨过程产生的气泡，使大红粉得到充分的研磨，保证大红粉颗粒的细度和均勻度。
(4)本发明方法制备的色浆，具有以下特点(a)色彩鲜艳，色泽活；(b)色浆稳定性好，可保持一年不下沉不变质；(c)着色力强，上色性好；(d)颜色保持持久，所刷纸张在阳光下长时间晒不褪色，在80 90°C的水中浸泡不掉色，能经受雨水淋洗。(5)本发明的制备方法中，各原料配比合理，工艺流程简单，操作控制容易，生产成本低。(6)本发明的制备方法中，色浆制备过程中无污染物排放，工艺过程环保。(7)采用本发明方法生产刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆，生产规模可根据需要很方便地调整；设备投资省，占地少，便于普及推广和实现工业化。本发明生产的大红水性色浆，除可用作对联、食品包装、印刷、剪纸和拉花等常用色纸的着色剂外，还可作为宣纸等不施胶的文化艺术领域用纸的着色剂而不改变原纸的相关特性。
图1是本发明的制备工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。参见图1，是本发明方法的制备工艺流程图，按照图1所示的步骤，本发明的各实验实例如下所述。实施例1 (1)按聚乙烯醇与水的质量比为1 25，取90g聚乙烯醇PVA22-99在搅拌状态下均勻加入2. 25kg水中，浸泡2h，然后加热至90°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为4. 0%的聚乙烯醇胶水2. 25kg ；(2)将步骤(1)配制好的聚乙烯醇胶水加入到IOL的配料槽中，然后加入80g苯乙烯-丙烯酸盐共聚物、12g 二乙胺和IOg有机硅消泡剂，搅勻后再在搅拌状态下缓慢加入 Ikg 3132大红粉，搅拌至完全润湿，制成粗料浆；(3)将步骤⑵配制好的粗料浆用砂磨机研磨至细度不低于800目(研磨介质为 2 5mm氧化锆球)，然后转入20L的调配槽中，再加入10. 84kg水、28. 6g异噻唑啉酮和 71. 5g丙二醇，搅拌均勻，即得大红粉质量百分浓度为7%的水性色浆14. ^kg。步骤( 所得大红水性色浆的实际效果是a.色浆稳定性好，在室温下贮存一年无明显沉淀和变质，色彩鲜艳，色泽活；b.用于刷纸，着色力强，上色性好；c.所刷纸张颜色保持持久，在自然光下一年之内不褪色；而普通红纸在自然光下一个月即有明显褪色；d.所刷纸张耐浸泡，在80 90°C的水中浸泡不掉色，能经受雨水淋洗。实施例2
(1)按聚乙烯醇与水的质量比为1 30，取IOOg聚乙烯醇PVA22-99在搅拌状态下均勻加入3. Okg水中，浸泡1. 5h，然后加热至95°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为3. 5%的聚乙烯醇胶水2. 86kg ；(2)将步骤(1)配制好的聚乙烯醇胶水加入到IOL的配料槽中，然后加入90g苯乙烯-丙烯酸盐共聚物、13g 二乙胺和Ilg有机硅消泡剂，搅勻后再在搅拌状态下缓慢加入 Ikg 3132大红粉，搅拌至完全润湿，制成粗料浆；(3)将步骤(2)配制好的粗料浆用砂磨机研磨至细度不低于800目(研磨介质为 2 5mm氧化锆球)，然后转入20L的调配槽中，再加入8. 39kg水、37. 5g异噻唑啉酮和IOOg 丙二醇，搅拌均勻，即得大红粉质量百分浓度为8%的水性色浆12. 5kgo所得大红水性色浆的实际使用效果与实施例1相同。实施例3 (1)按聚乙烯醇与水的质量比为1 35，取105g聚乙烯醇PVA22-99在搅拌状态下均勻加入3. 68kg水中，浸泡池，然后加热至90°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为3. 0%的聚乙烯醇胶水3. 5kg ；(2)将步骤(1)配制好的聚乙烯醇胶水加入到IOL的配料槽中，然后加入IOOg苯乙烯-丙烯酸盐共聚物、15g 二乙胺和12g有机硅消泡剂，搅勻后再在搅拌状态下缓慢加入 Ikg 3132大红粉，搅拌至完全润湿，制成粗料浆；(3)将步骤⑵配制好的粗料浆用砂磨机研磨至细度不低于800目(研磨介质为 2 5mm氧化锆球)，然后转入20L的调配槽中，再加入5. 24kg水、40g异噻唑啉酮和95g丙二醇，搅拌均勻，即得大红粉质量百分浓度为10%的水性色浆10. Okgo所得大红水性色浆的实际使用效果与实施例1相同。实施例4 (1)按聚乙烯醇与水的质量比为1 40，取IlOg聚乙烯醇PVA22-99在搅拌状态下均勻加入4. 4kg水中，浸泡池，然后加热至90°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为2. 5%的聚乙烯醇胶水4. 4kg ；(2)将步骤⑴配制好的聚乙烯醇胶水加入到IOL的配料槽中，然后加入IlOg苯乙烯-丙烯酸盐共聚物、18g 二乙胺和13g有机硅消泡剂，搅勻后再在搅拌状态下缓慢加入 Ikg 3132大红粉，搅拌至完全润湿，制成粗料浆；(3)将步骤⑵配制好的粗料浆用砂磨机研磨至细度不低于800目(研磨介质为 2 5mm刚玉球)，然后转入20L的调配槽中，再加入2. 67kg水、41. 7g异噻唑啉酮和83. 4g 丙二醇，搅拌均勻，即得大红粉质量百分浓度为12%的水性色浆8. 34kg。所得大红水性色浆的实际使用效果与实施例1相同。实施例5 (1)按聚乙烯醇与水的质量比为1 35，取IlOg聚乙烯醇PVA22-99在搅拌状态下均勻加入3. 85kg水中，浸泡池，然后加热至90°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为3. 0%的聚乙烯醇胶水3. 67kg ；(2)将步骤(1)配制好的聚乙烯醇胶水加入到IOL的配料槽中，然后加入120g苯乙烯-丙烯酸盐共聚物、20g 二乙胺和15g有机硅消泡剂，搅勻后再在搅拌状态下缓慢加入 Ikg 3132大红粉，搅拌至完全润湿，制成粗料浆；
(3)将步骤⑵配制好的粗料浆用砂磨机研磨至细度不低于800目(研磨介质为 2 5mm刚玉球)，然后转入20L的调配槽中，再加入3. 21kg水、35. 7g异噻唑啉酮和71. 4g 丙二醇，搅拌均勻，即得大红粉质量百分浓度为14%的水性色浆7. 14kg。所得大红水性色浆的实际使用效果与实施例1相同。实施例6 (1)按聚乙烯醇与水的质量比为1 35，取95g聚乙烯醇PVA22-99在搅拌状态下均勻加入3. 33kg水中，浸泡2h，然后加热至90°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为3. 0%的聚乙烯醇胶水3. 17kg ；(2)将步骤(1)配制好的聚乙烯醇胶水加入到IOL的配料槽中，然后加入IOOg苯乙烯-丙烯酸盐共聚物、IOg质量百分浓度为观%的氨水和20g磷酸三丁酯，搅勻后再在搅拌状态下缓慢加入Ikg 3132大红粉，搅拌至完全润湿，制成粗料浆；(3)将步骤⑵配制好的粗料浆用砂磨机研磨至细度不低于800目(研磨介质为 2 5mm刚玉球)，然后转入20L的调配槽中，再加入3. 29kg水、38. 5g对羟基苯甲酸酯和 61. 5g 二甘醇，搅拌均勻，即得大红粉质量百分浓度为13%的水性色浆7. 69kg。所得大红水性色浆的实际使用效果与实施例1相同。实施例7 (1)按聚乙烯醇与水的质量比为1 40，取IlOg聚乙烯醇PVA22-99在搅拌状态下均勻加入4. 40kg水中，浸泡池，然后加热至90°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为2. 5%的聚乙烯醇胶水4. 40kg ；(2)将步骤(1)配制好的聚乙烯醇胶水加入到IOL的配料槽中，然后加入95g苯乙烯-丙烯酸盐共聚物、15g质量百分浓度为观%的氨水和20g磷酸三丁酯，搅勻后再在搅拌状态下缓慢加入Ikg 3132大红粉，搅拌至完全润湿，制成粗料浆；(3)将步骤(2)配制好的粗料浆用砂磨机研磨至细度不低于800目(研磨介质为 2 5mm陶瓷球)，然后转入20L的调配槽中，再加入4. 34kg水、30g对羟基苯甲酸酯和IOOg 乙二醇，搅拌均勻，即得大红粉质量百分浓度为10%的水性色浆10. Okgo所得大红水性色浆的实际使用效果与实施例1相同。实施例8 (1)按聚乙烯醇与水的质量比为1 30，取90g聚乙烯醇PVA22-99在搅拌状态下均勻加入2. 7kg水中，浸泡1. 5h，然后加热至90°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为3. 5%的聚乙烯醇胶水2. 57kg ；(2)将步骤(1)配制好的聚乙烯醇胶水加入到IOL的配料槽中，然后加入90g苯乙烯-丙烯酸盐共聚物、15g质量百分浓度为40%的甲胺和18g苯乙醇油酸酯，搅勻后再在搅拌状态下缓慢加入Ikg 3132大红粉，搅拌至完全润湿，制成粗料浆；(3)将步骤(2)配制好的粗料浆用砂磨机研磨至细度不低于800目(研磨介质为 2 5mm陶瓷球)，然后转入20L的调配槽中，再加入7. 28kg水、50g异噻唑啉酮和90g乙二醇，搅拌均勻，即得大红粉质量百分浓度为9%的水性色浆11. Ilkgo所得大红水性色浆的实际使用效果与实施例1相同。实施例9 (1)按聚乙烯醇与水的质量比为1 35，取IOOg聚乙烯醇PVA22-99在搅拌状态下均勻加入3. 5kg水中，浸泡1.证，然后加热至90°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为3. 0%的聚乙烯醇胶水3. 33kg ；(2)将步骤(1)配制好的聚乙烯醇胶水加入到IOL的配料槽中，然后加入95g苯乙烯-丙烯酸盐共聚物、13g质量百分浓度为40 %的二甲胺和15g有机硅消泡剂，搅勻后再在搅拌状态下缓慢加入Ikg 3132大红粉，搅拌至完全润湿，制成粗料浆；(3)将步骤⑵配制好的粗料浆用球磨机研磨至细度不低于800目(研磨介质为 2 5mm氧化锆球)，然后转入20L的调配槽中，再加入7. 87kg水、50g异噻唑啉酮和125g 乙二醇，搅拌均勻，即得大红粉质量百分浓度为8%的水性色浆12. 5kgo所得大红水性色浆的实际使用效果与实施例1相同。实施例10 (1)按聚乙烯醇与水的质量比为1 40，取IOOg聚乙烯醇PVA22-99在搅拌状态下均勻加入4. Okg水中，浸泡1. 5h，然后加热至90°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为2. 5%的聚乙烯醇胶水4. Okg ；(2)将步骤(1)配制好的聚乙烯醇胶水加入到IOL的配料槽中，然后加入90g苯乙烯-丙烯酸盐共聚物、14g质量百分浓度为70 %的乙胺和13g有机硅消泡剂，搅勻后再在搅拌状态下缓慢加入Ikg 3132大红粉，搅拌至完全润湿，制成粗料浆；(3)将步骤⑵配制好的粗料浆用球磨机研磨至细度不低于800目(研磨介质为 2 5mm氧化锆球)，然后转入20L的调配槽中，再加入4. 71kg水、80g异噻唑啉酮和90g乙二醇，搅拌均勻，即得大红粉质量百分浓度为10%的水性色浆10kg。所得大红水性色浆的实际使用效果与实施例1相同。以上仅仅是本发明的较佳实施例，根据本发明的上述构思，本领域的熟练技术人员还可以对制备的工艺条件作出各种类似的修改和变换，类似的这些变换和修改均属于本发明的实质内容范畴。
权利要求
1.一种刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法，其特征在于包括如下顺序的步骤(1)聚乙烯醇胶水的配制按聚乙烯醇与水的质量比为1 25 40，将聚乙烯醇在搅拌下状态下均勻加入水中，浸泡1 池；然后加热至90 95°C搅拌至完全溶解，再冷却至室温，得质量百分浓度为2. 5% 4. 0%的聚乙烯醇胶水；(2)粗料浆的配制将步骤(1)制备好的聚乙烯醇胶水按与大红粉的质量比为2.25 4. 40 1的比例首先加入聚乙烯醇胶水到配料槽中，再分别按与大红粉质量比为0.08 0.12 1、0. 010 0. 020 1和0. 010 0. 020 1的比例加入高分子分散剂、碱和消泡剂到配料槽中，搅勻后在搅拌状态下缓慢加入大红粉，搅拌至完全润湿，即制成了粗料浆；(3)研磨配制色浆将步骤(2)制备好的粗料浆用研磨机研磨至细度不低于800目后， 转入到调配槽中，再加入杀菌防腐剂、防冻剂和水，使大红粉质量百分浓度为7% 14%， 杀菌防腐剂的质量百分浓度为0. 2% 0. 5%，防冻剂的质量百分浓度为0. 5% 1. 0%，搅拌均勻，即得大红水性色浆。
2.根据权利要求1所述的刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法，其特征在于 步骤(1)中所述的聚乙烯醇的型号为PVA22-99。
3.根据权利要求1所述的刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法，其特征在于 步骤O)中所述的大红粉为3132大红粉。
4.根据权利要求1所述的刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法，其特征在于 步骤O)中所述的高分子分散剂为苯乙烯-丙烯酸盐共聚物分散剂。
5.根据权利要求1所述的刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法，其特征在于 步骤O)中所述的碱为氨水、甲胺、乙胺、二甲胺和二乙胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法，其特征在于 步骤( 所述的消泡剂为磷酸三丁酯、苯乙醇油酸酯和有机硅消泡剂中的一种。
7.根据权利要求1所述的刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法，其特征在于 步骤(3)中所述的研磨机为球磨机或砂磨机，研磨介质为刚玉球或氧化锆球或陶瓷球。
8.根据权利要求1所述的刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法，其特征在于 步骤(3)中所述的杀菌防腐剂为异噻唑啉酮或对羟基苯甲酸酯。
9.根据权利要求1所述的刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法，其特征在于 步骤(3)中所述的防冻剂为丙二醇或二甘醇或乙二醇。
全文摘要
本发明公开了一种刷纸用耐晒耐浸泡大红水性色浆的制备方法。本发明采用先以聚乙烯醇和水配制聚乙烯醇胶水，再在胶水中加入适量苯乙烯-丙烯酸盐共聚物高分子分散剂、碱、消泡剂和大红粉配制料浆，然后用研磨机研磨料浆至细度不低于800目，再配以适量的水、杀菌防腐剂和防冻剂制备得到大红水性色浆。本发明生产的大红水性色浆具有色彩鲜艳，色泽活；色浆稳定性好，可保持一年不下沉不变质；着色力强，上色性好；颜色保持持久，所刷纸张耐晒、耐80～90℃的水浸泡和雨水淋洗等特点。本发明方法的工艺流程简单，操作控制容易，过程环保，设备投资省，占地少，便于普及推广和实现工业化。
文档编号D21H21/28GK102352577SQ2011102042
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者刘立华, 李菁 申请人:湖南科技大学