本发明属于精细化学品新材料领域，特别涉及一种纸用有机颜料色浆及其制备方法与应用。
背景技术：
色纸是有颜色的纸品，染料能溶于水，与纤维有天然的亲合性，能吸附在纤维表面及内部，着色容易、染色效果明显，因而在抄纸过程中被广泛使用，但染料染色纸品色牢度低，易褪色，不耐久，色纸档次较低。有机颜料比染料的优越之处是有极强的抗日晒牢度，色彩鲜艳持久，是高档色纸青睐的品种。但有机颜料不溶于水，不能与纤维直接结合，着色困难，人们尝试采用浸渍方法，明显缺点是增加干燥负担，容易断纸，更大的缺点是与浸渍液其它组分的冲突，花斑色点，影响纸品质量，浆内有机颜料着色是实现高质着色的技术。水性色浆的优异色彩鲜艳度和耐久性在纺织、油墨和涂料中应用成功，得到越来越多应用，证明有机颜料与基材的直接结合着色效果可行，但油墨用色浆或涂料用色浆采用直接与基材接触后干燥，工艺相对简单，着色容易，纸品浆内直接着色，不但要解决色浆的稳定性问题，更重要的是解决色浆在纤维上吸附力问题，抵抗在抄纸时的水性洗涤和机械干扰。如何制备应用于浆内纸品着色的有机颜料色浆，在抄造过程中与纤维结合力大，保留率高，具有较大的难度和挑战。目前用于着色纸浆的有机颜料色浆制备及抄纸的技术文献暂没有报导。
技术实现要素：
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种纸用有机颜料色浆。
本发明的另一发明目的在于提供所述的纸用有机颜料色浆的制备方法。
本发明的再一发明目的在于提供所述的纸用有机颜料色浆的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种纸用有机颜料色浆，由a组分和b组分组成；a组分包含以下按质量份数计的成分：色粉100份、分散剂10～30份、树脂50～120份、润湿剂5～20份、水适量；b组分为纸用固色剂。
所述的润湿剂的用量优选为10～20份。
所述的a组分和b组分为独立放置，因此，所述的纸用有机颜料色浆是双组份色浆。
所述的色粉优选为蓝色系色粉，色粉为市售色粉，包括科莱恩蓝色色粉和basf蓝色色粉。
所述的分散剂为聚合物高分子分散剂，分子量为10000～100000；其具有分散有机颜料于水中的能力，这里尤指羧酸酯共聚物、丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酸共聚物等；最优选为分散剂demolp。
所述的树脂优选为具有低(-40℃以下))玻璃化温度、成膜性能强、固色性能好的乳液，这里尤指聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂等；最优选为takelacws-6021。
所述的润湿剂指含三个羟基以上的醇，如甘油、三甘醇单丁醚。
所述的纸用固色剂优选为明矾、pae(聚酰胺环氧氯丙烷)、阳离子聚丙烯酰胺(cpam)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(pdadmac或polydadmac)和壳聚糖中的一种或至少两种。
所述的水的用量是能使得其他成分充分湿润不干结的水，优选为50～300质量份；更优选为100～150质量份。
所述的水优选蒸馏水。
所述的纸用有机颜料色浆的制备方法，包括如下步骤：
(1)色粉分散：
①先将一部分水和一部分色粉混合，进行第一次研磨；接着添加分散剂，进行第二次研磨；
②往步骤①得到的产物中加入余下的色粉和水，研磨分散至色浆粒度d50在200～500纳米；
(2)色浆配制：色浆由a组分和b组分组成；将步骤(1)最终分散后得到的色粉加入树脂和润湿剂，混合均匀，得到a组分；b组分为纸用固色剂；
其中，a组分中各物质按质量份数计，如下：色粉100份、分散剂10～30份、树脂50～120份、润湿剂5～20份、水适量。
步骤(1)①中所述的水的用量是能使色粉和分散剂充分湿润，进行研磨的量。
步骤(1)①中所述的水和步骤(1)②中所述的水优选为按3:7～3:12分配。
所述的适量指的是水的用量能使得其他成分，如色粉、分散剂、树脂、润湿剂充分湿润、不干结的量；优选为50～300质量份份；更优选为100～150质量份。
步骤(1)①中所述的色粉和步骤(1)②中所述的色粉优选为按3:7～6:4分配；更优选为按5:5分配。
步骤(1)①中所述的第一次研磨的时间优选为30分钟。
步骤(1)①中所述的第二次研磨的时间优选为30分钟。
所述的纸用有机颜料色浆在制备色纸中的应用。
所述的纸用有机颜料色浆在制备色纸中的应用，包括如下步骤：
1)在色纸成型前进行色浆的调制：将所述的纸用有机颜料色浆中a组分的浓度调节为固含量为30～40％；
2)抄纸固色：在抄纸过程中先加入调制好的色浆，再加入纸用固色剂(即b组分)，混合一定时间，保证色浆与纸浆相互接触充分，进行抄纸固色。
步骤2)中所述的抄纸固色过程中若还需添加加其它化学品，如增强剂、施胶剂、填料等，最好在添加固色剂后再添加。
步骤2)中所述调制好的色浆的用量按不同的纸品的要求添加量不同，优选为每吨纸浆配比2kg固含量为30～40％的a组分。
步骤2)中所述的纸用固色剂的用量按不同的纸品的要求添加量不同，优选为每吨纸浆配比0.5～2kg纸用固色剂；更优选为每吨纸浆配比1～2kg纸用固色剂。
步骤2)中所述的混合的时间优选为5～10min。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明提供的纸用有机颜料色浆固色容易，在抄纸过程中使用，易于与纤维结合，且附着牢固。使用本发明提供的纸用有机颜料色浆得到的色纸具有极强的抗日晒牢度(达6级)，色彩鲜艳持久。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
以下各物质成分均按质量份计。
(1)色粉分散：分两步完成。将30份水和50份科莱恩蓝色色粉(c.i.15：3蓝)，加入研磨机中，采用纳米研磨机(鹏翼wbs-12，上秦皇岛鹏翼化工机械有限公司网站，下同)研磨30分钟。接着添加10份色浆分散剂聚羧酸酯聚合物高分子分散剂demolp，研磨30分钟后，再慢慢加入余下的50份色粉和70份水，研磨分散至研磨色浆粒度d50在200-500纳米(通过激光粒度仪测量，最大粒度不超过500nm)。
(2)色浆配制：在步骤(1)分散后的色粉中加入50份自交联聚氨酯树脂剂(takelacws-6021)和10份润湿剂(甘油)，混合10分钟，用水调整色浆浓度中的固含量为30％。
(3)抄纸固色：色纸成型前在浆料中按1吨纸浆配比2kg浓度为固含量30％的色浆加入色浆，再按1吨纸浆配比1kg纸用固色剂加入固色剂(pae，市售产品(骏能增强型ppe))，混合5min，进行抄纸。
抄纸后，采用爱色丽色密度计测量色纸颜色，蓝色色密度1.2。通过分光光度计(600nm)检测，废水吸光度0.086。
采用常规fbl蓝色染料染色(采用fbl蓝色染料的过程如下：色纸成型前在浆料中加入fbl蓝色染料，再按1吨纸浆配比1份纸用固色剂加入固色剂(pae)，混合5min，进行抄纸)，相同染料用量下，色纸蓝色密度0.9，废水吸光度0.121。
实施例2
以下各物质成分均按质量份计。
(1)色粉分散：分两步完成。将30份水和30份basf蓝色色粉(c.i.60蓝)，加入研磨机中，采用纳米研磨机研磨30分钟。接着添加20份色浆分散剂聚羧酸酯聚合物高分子分散剂demolp，研磨30分钟后，再慢慢加入余下的70份色粉和100份水，研磨分散至研磨色浆粒度d50在200-500纳米。
(2)色浆配制：在步骤(1)分散后的色粉中加入100份自交联聚氨酯树脂剂(takelacws-6021)和10份润湿剂(甘油)，混合10分钟，用水调整色浆浓度中的固含量为40％。
(3)抄纸固色：色纸成型前在浆料中按1吨纸浆配比2kg浓度为固含量40％的色浆加入色浆，再按1吨纸浆配比1kg纸用固色剂加入固色剂(明矾)，混合5min，进行抄纸。
抄纸后，采用爱色丽色密度计测量色纸颜色，蓝色色密度1.2。废水吸光度0.086。
采用常规fbl蓝色染料染色(采用fbl蓝色染料的过程如下：色纸成型前在浆料中加入fbl蓝色染料，再按1吨纸浆配比1份纸用固色剂加入固色剂(明矾)，混合5min，进行抄纸)，相同染料用量下，色纸蓝色密度0.9，废水吸光度0.121。
实施例3
以下各物质成分均按质量份计。
(1)色粉分散：分两步完成。将30份水和60份科莱恩蓝色色粉(c.i.15：3蓝)，加入研磨机中，采用纳米研磨机研磨30分钟。接着添加30份色浆分散剂聚羧酸酯聚合物高分子分散剂demolp，研磨30分钟后，再慢慢加入余下的40份色粉和120份水，研磨分散至研磨色浆粒度d50在200-500纳米。
(2)色浆配制：在步骤(1)分散后的色粉中加入120份自交联聚氨酯树脂剂(takelacws-6021)和20份润湿剂(甘油)，混合10分钟，用水调整色浆浓度中的固含量为35％。
(3)抄纸固色：色纸成型前在浆料中按1吨纸浆配比2kg浓度为固含量35％的色浆加入色浆，再按1吨纸浆配比1kg纸用固色剂加入固色剂(骏能助留剂cpam，分子量约300万)，混合5min，进行抄纸。
抄纸后，采用爱色丽色密度计测量色纸颜色，蓝色色密度1.12。废水吸光度0.095。
采用常规fbl蓝色染料染色(采用fbl蓝色染料的过程如下：色纸成型前在浆料中加入fbl蓝色染料，再按1吨纸浆配比1份纸用固色剂加入固色剂(cpam，市售产品)，混合5min，进行抄纸)，相同染料用量下，色纸蓝色密度0.9，废水吸光度0.121。
实施例4
以下各物质成分均按质量份计。
(1)色粉分散：分两步完成。将30份水和50份科莱恩蓝色色粉(c.i.15：3蓝)，加入研磨机中，采用纳米研磨机研磨30分钟。接着添加10份色浆分散剂聚羧酸酯聚合物高分子分散剂demolp，研磨30分钟后，再慢慢加入余下的50份色粉和70份水，研磨分散至研磨色浆粒度d50在200-500纳米。
(2)色浆配制：在步骤(1)分散后的色粉中加入50份自交联聚氨酯树脂剂(takelacws-6021)和10份润湿剂(甘油)，混合10分钟，用水调整色浆浓度中的固含量为35％。
(3)抄纸固色：色纸成型前在浆料中按1吨纸浆配比2kg浓度为固含量35％的色浆加入色浆，再按1吨纸浆配比2kg纸用固色剂加入固色剂(polydadmac，广州卓高化工，分子量5万以上)，混合5min，进行抄纸。
抄纸后，采用爱色丽色密度计测量色纸颜色，蓝色色密度1.15。废水吸光度0.091。
采用常规fbl蓝色染料染色(采用fbl蓝色染料的过程如下：色纸成型前在浆料中加入fbl蓝色染料，再按1吨纸浆配比1份纸用固色剂加入固色剂(polydadmac，市售产品)，混合5min，进行抄纸)，相同染料用量下，色纸蓝色密度0.9，废水吸光度0.121。
对比例1
以下各物质成分均按质量份计。
(1)色粉分散：将100份水、100份科莱恩蓝色色粉(c.i.15：3蓝)和10份色浆分散剂聚羧酸酯聚合物高分子分散剂demolp，加入研磨机中，采用纳米研磨机研磨，研磨分散至研磨色浆粒度同实施例1。
(2)色浆配制：在步骤(1)分散后的色粉中加入50份自交联聚氨酯树脂剂(takelacws-6021)和10份润湿剂(甘油)，混合10分钟，用水调整色浆浓度中的固含量为30％。
(3)抄纸固色：色纸成型前在浆料中按1吨纸浆配比2kg浓度为固含量30％的色浆加入色浆，再按1吨纸浆配比1kg纸用固色剂加入固色剂(pae，市售产品)，混合5min，进行抄纸。
抄纸后，采用爱色丽色密度计测量色纸颜色，蓝色色密度0.9。废水吸光度0.121。
可见，直接一步分散的色浆与纸浆纤维附着力不强。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。