一种基于硅藻土的表面施胶剂组合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及造纸领域。具体地说，本发明设及造纸用施胶剂组合物及其在造纸中 的应用。
【背景技术】
[0002] 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，氯化巧常常用于改善印刷密度和干燥时间。但是，已经发现氯 化巧会降低纸张的亮度和白度，例如氯化巧会使巧基光学白色系染料泽灭，从而降低纸张 的亮度和白度。特别是氯化巧会影响施胶剂的抑，从而导致施胶剂中的淀粉的使用，运是因 为过高的抑会使淀粉变黄，过低的抑会使淀粉析出。一旦氯化巧影响了抑，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。
[0003] 因此，本领域非常需要能够克服氯化巧在造纸中使用时所存在的上述缺点。
【发明内容】
[0004] 在为解决与氯化巧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娃藻±能够一定程度上解决氯化巧所带来的上 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 加氯化巧所带来的有利的印刷性质。 阳〇化]本发明在第一方面提供了一种基于娃藻±的表面施胶剂组合物，所述组合物包 含：
[0006]淀粉； 阳〇〇7] 氯化巧； 阳00引络合剂；
[0009] 白色系染料；
[0010] 娃藻±讯
[0011] 膨润 ±。
[0012] 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。
[0013] 本发明在第S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】
[0014] 本发明在第一方面提供了一种基于娃藻±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： 阳01引淀粉；
[0016] 氯化巧；
[0017] 络合剂； 阳〇1引 白色系染料；
[0019] 娃藻±讯
[0020] 膨润 ±。
[0021] 本发明对所述淀粉的类型没有特别限制。所述淀粉可W是非改性淀粉也可W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、氨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、木馨淀粉和马铃馨淀粉 组成的组。最优选的是马铃馨淀粉。所述淀粉可W通过已知技术制备制得，也可W从通过 商购获得，例如可W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。
[0022] 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巧离子具有亲和力即 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，所述络合剂选自由径甲 基纤维素、径乙基纤维和径丙基纤维素组成的组；最优选的是，所述络合剂为径丙基纤维 素。
[0023] 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巧喃型白 色系染料、香豆素型白色系染料、联苯型白色系染料和化挫型白色系染料组成的组。白色系 染料可W例如从东竞市科峰纺织助剂实业有限公司等来源商购获得。
[0024] 本发明在所述组合物中使用了娃藻±。娃藻±是一种生物成因的娃质沉积岩，是 海洋或湖泊中生长的娃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。娃藻上主要分布在中国、美国、丹麦、法国、罗马尼亚等国。是一种生物成因的娃质沉 积岩，它主要由古代娃藻的遗骸所组成。我国娃藻±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，储量较多的有吉林巧4.8%)、浙江、云南、山 东、四川等省。
[0025] 娃藻±具有如下优点。（I)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；似娃藻±在水泥中作添加剂，可提高强度，使水泥中Si02变活性；（3)娃藻± 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。
[00%] 本发明人通过实验发现，娃藻±能够降低氯化巧对施胶剂的抑的影响，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，而且运些有利的作用通过添加适量 的膨润±而得到加强。不希望受到任何理论的限制，本发明人推测娃藻±或者娃藻±与膨 润±的组合能够束缚某些离子，例如化离子或者OH离子或者释放某些反粒子，从而能够起 到稳定抑的作用。另外，娃藻±或者娃藻±与膨润±的组合可能和施胶剂的其他成分例如 氯化巧、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。
[0027] 在本发明中，娃藻±和膨润±的粒径不宜过大，否则所带来的上述有利效果可能 会减弱。所述娃藻上和膨润上的粒径最好不超过100微米，优选的是不超过50微米。在 一些优选的实施方式中，它们的粒径优选为10至20微米；例如为10、11、12、13、14、15、16、 17、18、19 或 20 微米。
[0028] 本发明所述的白度WCIE白度表示，其测量方法是已知的，例如参见美国专利 6, 893, 473。本发明所述的亮度WISO亮度表示，其测量方式是已知的，例如参见美国专利 6, 893, 473。运些专利文献通过引用的方式完整并入本文。
[0029] 在一些优选的实施方式中，本发明的所述组合物包含100重量份的淀粉；20至30 重量份的氯化巧（例如为20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30重量份的氯化巧）；2至 4重量份的络合剂（例如2、3或4重量份的络合剂）；20至30重量份的白色系染料（例如 20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30重量份的白色系染料）；5至15重量份的娃藻± (例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15重量份的娃藻±;和1至3重量份的膨润±(例 如1、2或3重量份的膨润±)。
[0030] 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。
[0031] 在一个优选的实施方式中，施加到印刷纸上的所述施胶剂的量至少为0. 25gsm，优 选0. 25-lOgsm，更优选3. 5-lOgsm，最优选4.O-IOgsm,包括其中的任意子范围。
[0032] 在一个实施方式中，所述施胶剂组合物作为用水制得含有10至50%。例如为10、 11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、40、45 及 50 重量％的固形物的 浆料使用。
[0033] 本发明的在第=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。
[0034] 下文将通过实施例对本发明的进行进一步说明，但是运些实施例不应被解释为对 本发明的保护范围的限制。 阳0对实施例
[0036] 按照表1所述的配方制备施胶剂组合物（淀粉为马铃馨淀粉，并且均为100重量 份），并且将施胶剂组合物用蒸馈水制备成固形物含量为20的浆料，然后使用从太仓永益 机械设备有限公司购得X99型施胶机W4.Ogsm的量双面施胶于从南宁朗柏斯特纸业有限 公司商购获得的克重为14g的印刷原纸。并测定施胶后印刷纸的CIE白度和ISO亮度，每个 实验重复5次，并计算平均值。实施例中的白色系染料为5-巧喃基-1，3-二苯基化挫嘟， 络合剂为径丙基纤维素，娃藻±和膨润±的粒径均为不大于20微米。
[0037] 表1各种施胶剂组合物的配方及其性能
[0038]
[0039] 从表I的结果可W看出，娃藻±尤其是娃藻±和膨润±的组合抑制了氯化巧对白 度和亮度的影响。
【主权项】
1. 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； 娃藻土；和 膨润土。2. 根据权利要求1所述的施胶剂组合物，其中所述组合物包含： 100重量份的淀粉； 20至30重量份的氯化钙； 2至4重量份的络合剂； 20至30重量份的白色系染料； 5至15重量份的娃藻土； 1至3重量份的膨润土。3. 根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述淀粉为改性淀粉；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。4. 根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述淀粉为天然来源淀粉；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。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中所述络合剂为纤维素；优选的是， 其中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。6. 根据权利要求1所述的组合物，其中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。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中，所述硅藻土的粒径为10微米至 20微米。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的组合物，其中，所述膨润土的粒径为10微米至 20微米。9. 一种制造印刷纸的方法，其中，所述方法采用权利要求1至8中任一项所述的组合物 对印刷纸进行表面施胶。10. 权利要求1至8中任一项所述的组合物在印刷纸制造中的应用。
【专利摘要】本发明涉及一种基于硅藻土的表面施胶剂组合物及其应用。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。本发明还涉及一种制造印刷纸的方法，所述方法采用所述组合物对印刷纸进行表面施胶。本发明还涉及所述组合物在印刷纸制造中的应用。本发明所述的组合物采用硅藻土或者硅藻土与膨润土的组合来有效地抑制采用氯化钙-淀粉型施胶剂施胶制得的印刷纸的白度和亮度。
【IPC分类】D21H19/64, D21H19/54, D21H19/52, D21H21/16, D21H21/28, D21H19/40
【公开号】CN105200855
【申请号】CN201510607825
【发明人】文启东, 崔俊峰, 文博, 邹晓虎
【申请人】内蒙古东盛硅藻土科技创新产业园有限公司, 北京东泰富博新材料科技股份有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月18日
【公告号】CN105200855B