专利名称：一种高光泽高不透明度纸用涂料及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明属于材料应用领域，特别涉及一种高光泽高不透明度纸用涂料及其 制备方法和在改善纸表面性质中的应用。
背景技术：
微细纤维，也称超细纤维，又称超细旦(旦是纤维的纤度单位，9000米长 的纤维重量为多少克，它的纤度就是多少旦)，成份主要有涤纶(polyester)、锦 纶(polyamide)、粘胶或丙纶等。它是近年来发展迅速的功能纤维的一种，被称 为新一代的合成纤维。微细纤维已经成为国内外各个纺织生产企业开发高档纺织品的一个热点 纺织原料，它的使用能有效提高产品的档次和附加值，其市场前景十分看好。 微细纤维的主要性能包括(1) 微细纤维由于直径很小，因此其弯曲刚度很小。(2) 微细纤维的比表面积很大，纤维间的空隙介于水滴直径和水蒸汽微 滴直径之间，因此超细织物具有防水透汽效果。(3) 微细纤维在微纤维之间具有许多微细的孔隙，形成毛细管构造，具有 高吸水性。(4) 微细纤维还可增加丝的层状结构，使纤维内部反射光在表面分布更 细腻，使之具有真丝般的高雅光泽。纸用涂料是一种用于改善成纸表面性质、由颜料/胶粘剂组成的混合物， 形成的涂层可赋予成品高的光学性能，如高光泽、高不透明度和高亮度，实现 这些目标常取决于所用涂料中颜料的特性，如胶体二氧化硅是一种高光泽彩喷 纸涂料的上等颜料，还有其它型式的二氧化硅、氧化铝和特种矿物颜料。微细 纤维一般应用于纺织领域，目前还没有在涂料上用于颜料的应用开发。发明内容为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种高光泽高不透明度纸用涂料，本发明将微细纤维当作颜料应用于涂料制造领域，得 到的纸用涂料具有比现有涂料具有更优异的光泽度、不透明度和亮度。本发明的另一 目的在于提供一种上述纸用涂料的制备方法。本发明的再一 目的在于提供上述微纤维涂料在纸张涂布方面的用途，可改 善纸表面性质，特别是大幅提高成纸的不透明度和光泽度，对低定量纸如新闻 纸、薄页纸等在印刷过程要求不透明度高而纸定量很低的纸种尤其重要。本发明通过下述技术方案实现 一种高光泽高不透明度纸用涂料，是按下 述方法制备得到将微细纤维分散成质量浓度10 30%的分散悬浮液即得到 微细纤维浆料，微细纤维浆料与质量浓度为10 50%的高分子水溶液混合， 搅拌均匀后，即得到高光泽高不透明度纸用涂料，所述微细纤维浆料与高分子 水溶液的绝干质量比例为1.5 : 1 4 : 1;本发明高光泽高不透明度纸用涂料 比纳米二氧化硅纸用涂料的光泽高15 25度以上，不透明度高13度以上。为了更好地实现本发明，所述高分子水溶液(作为胶粘剂)为水性高分子 溶液，包括淀粉水溶液、聚乙烯醇(PVOH)水溶液或胶乳水溶液等高分子水 溶液。所述搅拌的时间为30分钟，转速为200转/分钟。所述高光泽高不透明度纸用涂料的固含量为15 30%;所述高光泽高不 透明度纸用涂料的粘度为700 1600cp (6#， 100rpm， Brookfield粘度计)。所述高光泽高不透明度纸用涂料可以与常规纸用涂料一样根据需要添加 少量的助剂，如消泡剂、润滑剂、防腐剂、增稠剂、保水剂等。上述高光泽高不透明度纸用涂料的制备方法，包括如下步骤将微细纤维 分散成质量浓度10 30%的分散悬浮液即得到微细纤维浆料，微细纤维浆料 与质量浓度为10 50%的高分子水溶液混合，搅拌均匀后，即得到高光泽高 不透明度纸用涂料；所述微细纤维浆料与高分子水溶液的绝干质量比例为1.5:1 4 : 1。所述高光泽高不透明度纸用涂料可直接应用于纸张涂布，特别适于低定量 涂布、彩喷纸涂布，可大大提高成纸光泽度、不透明度和亮度，减少涂料用量。 所述纸用涂料应用于纸张涂布的方法是:将上述高光泽高不透明度纸用涂料均 匀涂覆于原纸上，涂布量为3 12克/米2 (gsm)。本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果首先，在提髙成纸光泽方面(如图1、 2所示)，本发明纸用涂料比二氧化硅涂料的成纸光泽度高15度以上(75°光泽)。此外，在成纸不透明度方面(如 图3、 4所示)，本发明纸用涂料比二氧化硅涂料的成纸不透明度高IO度以上。 另外，本发明涂料增加成纸亮度(如图5、 6所示)幅度比二氧化硅涂料大4 度以上。最后，在涂布量方面，本发明涂料纸用与气相纳米二氧化硅涂料相比， 可节省一半的用量。与现有的纸用涂料相比,本发明的纸用涂料形成的纸涂层具有更加优异的 光泽度、不透明度和亮度。本发明纸用涂料的成功，证明了微细纤维完全可应 用于高档纸涂料中，开拓了微细纤维应用的新领域。
图l是PVOH (聚乙烯醇)作为胶粘剂(即高分子水溶液)，不同配比的 二氧化硅涂料和本发明纸用涂料的涂布量与光泽度关系。(图中"Si"表示二氧 化硅，"PVOH"表示聚乙烯醇，"MF，指微细纤维，"8/2 Si+ PVOIT指二氧化 硅(即颜料)与胶粘剂(PVOH)重量比为8 : 2，其他类似。)图2是淀粉作为胶粘剂(即高分子水溶液)，不同原料配比的二氧化硅涂 料和本发明纸用涂料的涂布量与光泽度关系。(图中"Si"表示二氧化硅， "Starch "表示淀粉，"MF"指微细纤维，"8/2 Si+Starch"指二氧化硅(即颜料) 与胶粘剂(淀粉)重量比为8 : 2，其他类似。)图3是PVOH作为胶粘剂(即高分子水溶液)，不同原料配比的二氧化硅 涂料和本发明纸用涂料的涂布量与不透明度的关系。(图中"Si"表示二氧化硅， "PVOH"表示聚乙烯醇，"MF，指微细纤维，"8/2 Si+PVOH"指二氧化硅(即 颜料)与胶粘剂(PVOH)重量比为8 : 2，其他类似。)图4是淀粉作为胶粘剂(即高分子水溶液)，不同原料配比的二氧化硅涂 料和本发明纸用涂料的涂布量与不透明度的关系。(图中"Si"表示二氧化硅， "Starch "表示淀粉，"MF"指微细纤维，"8/2 Si+Starch"指二氧化硅(即颜料) 与胶粘剂(淀粉)重量比为8 : 2,其他类似。)图5是PVOH作为胶粘剂(即高分子水溶液)，不同原料配比的二氧化硅 涂料和本发明纸用涂料的涂布量与亮度的关系。(图中"Si"表示二氧化硅， "PVOH"表示聚乙烯醇，"MF"指微细纤维，"8/2 Si+PVOH"指二氧化硅(即 颜料)与胶粘剂(PVOH)重量比为8 :2，其他类似。)图6是淀粉作为胶粘剂(即高分子水溶液)，不同原料配比的二氧化硅涂料和本发明纸用涂料的涂布量与亮度的关系。(图中"Si"表示二氧化硅， "Starch "表示淀粉，"MF"指微细纤维，"8/2 Si+Starch"指二氧化硅(即颜料) 与胶粘剂(淀粉)重量比为8 : 2，其他类似。)
具体实施例方式
下面结合实施例及附图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l
将微细纤维分散成质量浓度10%的分散悬浮液即得到微细纤维浆料，微 细纤维浆料与质量浓度为30%的高分子水溶液(淀粉水溶液)混合，搅拌均 匀后，即得到高光泽高不透明度纸用涂料，所述微细纤维浆料与高分子水溶液 的绝干质量比例为1.5 : 1 。
上述高光泽高不透明度纸用涂料的固含量为15%，粘度为1200cp;在涂布 量10gsm时，成纸光泽度提高18度、成纸不透明度提高12度、成纸亮度提高3 度。
当上述纸用涂料施涂在光泽度为14%、不透明度为69%、亮度为85%的纸 基上时，涂布量为10gsm时得到的成纸光泽度为32Q/。，不透明度为81%，亮度 为88度。
实施例2
将微细纤维分散成质量浓度20%的分散悬浮液即得到微细纤维桨料，微 细纤维浆料与质量浓度为50%的高分子水溶液(胶乳水溶液)混合，搅拌30 分钟，转速为200转/分钟，均匀后，即得到高光泽高不透明度纸用涂料，所 述微细纤维浆料与高分子水溶液的绝干质量比例为4:1。
上述高光泽高不透明度纸用涂料的固含量为30%，粘度为700cp;在涂布 量为8gsm时，成纸光泽度提高26%、成纸不透明度提高18%、成纸亮度提高3%。
当上述纸用涂料施涂在光泽度为14%、不透明度为69%、亮度为85%的纸 基上时，涂布量为8gsm时得到的成纸光泽度为40。/。，不透明度为87%，亮度为 88度。实施例3
将微细纤维分散成质量浓度30%的分散悬浮液即得到微细纤维浆料，微 细纤维浆料与质量浓度为10%的高分子水溶液(聚乙烯醇水溶液)混合，搅 拌均匀后，即得到高光泽高不透明度纸用涂料，所述微细纤维浆料与高分子水 溶液的绝干质量比例为3:1。
上述高光泽高不透明度纸用涂料的固含量为20%，粘度为卯0cp;在涂布 量10gsm时，成纸光泽度提高23度、成纸不透明度提高15度、成纸亮度提高3 度。
当上述纸用涂料施涂在光泽度为14%、不透明度为69%、亮度为85%的纸 基上时，涂布量为10gsm时得到的成纸光泽度为37M，不透明度为84%，亮度 为88度。
实施例4
将微细纤维分散成质量浓度25%的分散悬浮液即得到微细纤维浆料，微 细纤维浆料与质量浓度为20%的高分子水溶液(聚乙烯醇水溶液)混合，搅 拌均匀后，即得到高光泽高不透明度纸用涂料，所述微细纤维浆料与高分子水 溶液的绝干质量比例为3:1。
上述高光泽高不透明度纸用涂料的固含量为23%，粘度为1600cp;在涂布 量10gsm时，成纸光泽度提高24度、成纸不透明度提高15度、成纸亮度提高3 度。
当上述纸用涂料施涂在光泽度为14%、不透明度为69%、亮度为85%的纸 基上时，涂布量为10gsm时得到的成纸光泽度为38y。，不透明度为84%，亮度 为88度。
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。
权利要求
1. 一种高光泽高不透明度纸用涂料，其特征在于所述纸用涂料是按下述方法制备得到将微细纤维分散成质量浓度10～30％的分散悬浮液即得到微细纤维浆料，微细纤维浆料与质量浓度为10～50％的高分子水溶液混合，搅拌均匀后，即得到高光泽高不透明度纸用涂料，所述微细纤维浆料与高分子水溶液的绝干质量比例为1.5∶1～4∶1。
2、 权利要求1所述的一种高光泽高不透明度纸用涂料的制备方法，其特征 在于包括如下步骤将微细纤维分散成质量浓度10 30%的分散悬浮液即得到 微细纤维浆料，微细纤维浆料与质量浓度为10 50%的高分子水溶液混合，搅 拌均匀后，即得到高光泽高不透明度纸用涂料；所述微细纤维浆料与高分子水 溶液的绝干质量比例为1.5 : 1 4 : 1。
3、 根据权利要求2所述的一种高光泽高不透明度纸用涂料的制备方法，其 特征在于所述高分子水溶液为水性高分子溶液。
4、 根据权利要求2所述的一种高光泽高不透明度纸用涂料的制备方法，其 特征在于所述高分子水溶液为淀粉水溶液、聚乙烯醇水溶液或胶乳水溶液。
5、 根据权利要求2所述的一种高光泽高不透明度纸用涂料的制备方法，其 特征在于所述搅拌的时间为30分钟，转速为200转/分钟。
6、 根据权利要求2所述的一种高光泽高不透明度纸用涂料的制备方法，其 特征在于所述高光泽高不透明度纸用涂料的固含量为15 30%;所述高光泽 高不透明度纸用涂料的粘度为700 1600cp。
7、 权利要求1所述的一种高光泽高不透明度纸用涂料在纸张涂布中的应用。
8、 根据权利要求7所述的一种高光泽高不透明度纸用涂料在纸张涂布中的 应用，其特征在于所述高光泽高不透明度纸用涂料在纸张涂布中应用的方法 是将高光泽高不透明度纸用涂料均匀涂覆于原纸上，涂布量为3 12克/米2。
全文摘要
本发明公开了一种高光泽高不透明度纸用涂料及其制备方法和应用，该纸用涂料是按下述方法制备得到将微细纤维分散成质量浓度10～30％的分散悬浮液即得到微细纤维浆料，与质量浓度为10～50％的高分子水溶液混合，搅拌均匀后，即得到高光泽高不透明度纸用涂料，微细纤维浆料与高分子水溶液的绝干质量比例为1.5∶1～4∶1。与现有的纸用涂料相比，本发明的纸用涂料形成的纸涂层具有更加优异的光泽度、不透明度和亮度。
文档编号D21H19/00GK101270558SQ2008100278
公开日2008年9月24日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者颜进华 申请人:广东轻工职业技术学院