专利名称：淀粉颜料及其制备方法，应用该淀粉颜料的涂料及涂布纸的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种造纸领域使用的淀粉颜料及其制备方法，及应用该淀粉颜料所制得的涂料，以及应用该涂料所制得的涂布纸。
背景技术：
涂布纸通常是将涂料均勻涂布覆盖在纸和纸板表面，再经整饰加工而成的。在涂布纸所用的涂料中，颜料是主要的组分，其质量约为涂料质量的70-90%。目前涂布纸中使用的颜料主要是碳酸钙。然而，使用碳酸钙制备的涂料涂布的纸张往往不易得到很好的压光光泽度和平滑度，且以碳酸钙颜料制备的涂料还会对纸机部件带来磨损，降低涂布机刮刀的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种有效解决上述问题的淀粉颜料。另外，还有必要提供一种上述淀粉颜料的制备方法。另外，还有必要提供一种应用上述淀粉颜料制备的涂料。此外，还有必要提供一种应用上述涂料所制得的涂布纸。—种淀粉颜料，该淀粉颜料中含有淀粉原料与交联剂的交联反应产物，该淀粉原料为原淀粉或改性淀粉，该交联剂可为醚化反应交联剂或酯化反应交联剂。一种淀粉颜料的制备方法，其包括如下步骤取淀粉原料加水将其配制成淀粉水溶液并使混合均勻；在该淀粉水溶液中加入碱及交联剂，使淀粉在碱性环境下与交联剂发生交联反应，该交联剂可为醚化反应交联剂或酯化反应交联剂，该交联剂的加入量为淀粉绝干质量的 0. 1-5. 0% ；将经交联反应后的淀粉溶液进行挤压浓缩，并将挤压出的固体物烘干、破碎，制得所述淀粉颜料。一种涂料，该涂料中含有颜料，其中颜料的质量为涂料质量的75-90%，该颜料包括淀粉颜料和碳酸钙颜料，该淀粉颜料与碳酸钙颜料的的质量比为1 9-3 7;该淀粉颜料中含有淀粉原料与交联剂的交联反应产物，该淀粉原料为原淀粉或改性淀粉，该交联剂为乙二醛、戊二醛、三偏磷酸钠、聚乙二醛、三氯氧磷、环氧氯丙烷中的一种或多种。一种涂料，该涂料中含有颜料，其中颜料的质量为涂料质量的75-90%，该颜料包括淀粉颜料和碳酸钙颜料，该淀粉颜料与碳酸钙颜料的的质量比为1 9-3 7;该淀粉颜料中含有淀粉原料与交联剂的交联反应产物，该淀粉原料为原淀粉或改性淀粉，该交联剂可为醚化反应交联剂或酯化反应交联剂。一种涂布纸，其包括纸及涂布于纸表面的涂料，该涂料中含有颜料，该颜料的质量为涂料质量的75-90 %，该颜料包括淀粉颜料和碳酸钙颜料，该淀粉颜料与碳酸钙颜料的的质量比为1 9-3 7;该淀粉颜料中含有淀粉原料与交联剂的交联反应产物，该淀粉原料为原淀粉或改性淀粉，该交联剂可为醚化反应交联剂或酯化反应交联剂。本发明通过制备一种特殊的淀粉颜料，并将其与碳酸钙颜料混合制备涂料，该种涂料涂布于纸张表面能赋予涂布纸张较好的性能，并能有效提高涂布纸的平滑度和光泽度。
具体实施例方式本发明较佳实施例的淀粉颜料的制备方法，其包括如下步骤(a)取一定质量的淀粉，加水将其配制成质量百分浓度为20-60%的淀粉水溶液。 该淀粉水溶液的浓度优选40%。该淀粉可为原淀粉，如玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉；该淀粉也可为改性淀粉，如阳离子淀粉、磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉、羟乙基淀粉、双醛淀粉以及乙酰化淀粉。淀粉水溶液的浓度影响交联反应的反应效率，在较高的淀粉液的浓度，配合适当的碱量，可以得到较高的反应效率。但是淀粉液的浓度不能太高，否则经过交联反应之后容易凝胶。(b)搅拌所述淀粉水溶液并同时将该淀粉水溶液升温至60-70°C，在该温度下继续搅拌20-50min。(c)向该淀粉水溶液中依次加入交联剂及碱，并继续在60_70°C下保持搅拌 30-50min。该交联剂可为醚化反应交联剂或酯化反应交联剂，醚化反应交联剂可为乙二醛、戊二醛、聚乙二醛、环氧氯丙烷中的一种或多种，酯化反应交联剂可为三偏磷酸钠、三氯氧磷中的一种或多种。该交联剂的加入量为淀粉绝干质量的0. 1-5. 0%，优选交联剂的加入量为淀粉绝干质量的0. 1-1.5%。该碱以氢氧化钠(NaOH)水溶液的方式加入，该NaOH 水溶液的质量百分浓度为5 %，且加入的NaOH水溶液中NaOH的质量为淀粉绝干质量的 0. 05-0. 2%。淀粉大分子上具有醇羟基(-0H)，-OH能够与交联剂发生醚化或酯化反应，使两个或两个以上的淀粉分子之间相互键合交联成多维空间网络结构。上述交联剂中乙二醛、戊二醛、聚乙二醛、环氧氯丙烷和淀粉分子发生醚化反应，三氯氧磷、三偏磷酸钠和淀粉分子发生酯化反应。以本专利实施例中的交联剂为例，交联反应主产物如下乙二醛和淀粉反应生成交联淀粉单元结构为
权利要求
1.一种淀粉颜料，其特征在于该淀粉颜料中含有淀粉原料与交联剂的交联反应产物，该淀粉原料为原淀粉或改性淀粉，该交联剂为醚化反应交联剂或酯化反应交联剂。
2.如权利要求1所述的淀粉颜料，其特征在于该醚化反应交联剂为乙二醛、戊二醛、 聚乙二醛、环氧氯丙烷中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的淀粉颜料，其特征在于该酯化反应交联剂为三偏磷酸钠、三氯氧磷中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的淀粉颜料，其特征在于所述交联剂的质量为淀粉绝干质量的 0. 1-5. 0%。
5.如权利要求1所述的淀粉颜料，其特征在于所述交联剂的质量为淀粉绝干质量的 0. 1-1. 5%。
6.如权利要求1所述的淀粉颜料，其特征在于该原淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉或马铃薯淀粉。
7.如权利要求1所述的淀粉颜料，其特征在于该改性淀粉为阳离子淀粉、磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉、羟乙基淀粉、双醛淀粉或乙酰化淀粉。
8.一种淀粉颜料的制备方法，其包括如下步骤取淀粉原料加水将其配制成淀粉水溶液并使混合均勻；在该淀粉水溶液中加入碱及交联剂，使淀粉在碱性环境下与交联剂发生交联反应， 该交联剂为醚化反应交联剂或酯化反应交联剂，该交联剂的加入量为淀粉绝干质量的 0. 1-5. 0% ；将经交联反应后的淀粉溶液进行挤压浓缩，并将挤压出的固体物烘干、破碎，制得所述淀粉颜料。
9.如权利要求8所述的淀粉颜料的制备方法，其特征在于交联剂的质量为淀粉绝干质量的0. 1-1.5%。
10.如权利要求8所述的淀粉颜料的制备方法，其特征在于该醚化反应交联剂为乙二醛、戊二醛、聚乙二醛、环氧氯丙烷中的一种或多种；该酯化反应交联剂为三偏磷酸钠、三氯氧磷中的一种或多种。
11.如权利要求8所述的淀粉颜料的制备方法，其特征在于该碱为氢氧化钠，且加入氢氧化钠的质量为淀粉绝干质量的0. 05-0. 2%。
12.如权利要求8所述的淀粉颜料的制备方法，其特征在于加水配制淀粉水溶液的步骤中淀粉水溶液的质量百分浓度为20-60%。
13.如权利要求8所述的淀粉颜料的制备方法，其特征在于加水配制淀粉水溶液的步骤中淀粉水溶液的质量百分浓度为40%。
14.如权利要求8所述的淀粉颜料的制备方法，其特征在于所述淀粉与交联剂反应的步骤中淀粉水溶液保持温度为60-70°C。
15.如权利要求8所述的淀粉颜料的制备方法，其特征在于所述破碎后的淀粉颜料的粒径为200-400目。
16.如权利要求8所述的淀粉颜料的制备方法，其特征在于所述破碎后的淀粉颜料的粒径为300目。
17.一种涂料，该涂料中含有颜料，其中颜料的质量为涂料质量的75-90%，其特征在于该颜料包括淀粉颜料和碳酸钙颜料，该淀粉颜料与碳酸钙颜料的的质量比为 1:9-3: 7;该淀粉颜料中含有淀粉原料与交联剂的交联反应产物，该淀粉原料为原淀粉或改性淀粉，该交联剂为醚化反应交联剂或酯化反应交联剂。
18.如权利要求17所述的涂料，其特征在于该醚化反应交联剂为乙二醛、戊二醛、聚乙二醛、环氧氯丙烷中的一种或多种；该酯化反应交联剂为三偏磷酸钠、三氯氧磷中的一种或多种。
19.如权利要求17所述的涂料，其特征在于该原淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉或马铃薯淀粉；该改性淀粉为阳离子淀粉、磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉、羟乙基淀粉、双醛淀粉或乙酰化淀粉。
20.如权利要求17所述的涂料，其特征在于该淀粉颜料通过在质量百分浓度为 20-60 %的淀粉水溶液中，加入交联剂及碱进行交联反应，再经挤压浓缩、烘干、破碎步骤制得；其中该交联剂加入量为淀粉绝干质量的0. 1-5. 0%，该碱为氢氧化钠，且氢氧化钠的质量为淀粉绝干质量的0. 05-0. 2%。
21.如权利要求17所述的涂料，其特征在于该涂料还含有胶粘剂及添加助剂。
22.—种涂布纸，其包括纸及涂布于纸表面的涂料，该涂料中含有颜料，该颜料的质量为涂料质量的75-90%，其特征在于该颜料包括淀粉颜料和碳酸钙颜料，该淀粉颜料与碳酸钙颜料的的质量比为1 9-3 7 ；该淀粉颜料中含有淀粉原料与交联剂的交联反应产物，该淀粉原料为原淀粉或改性淀粉，该交联剂为醚化反应交联剂或酯化反应交联剂。
23.如权利要求22所述的涂布纸，其特征在于该醚化反应交联剂为乙二醛、戊二醛、 聚乙二醛、环氧氯丙烷中的一种或多种；该酯化反应交联剂为三偏磷酸钠、三氯氧磷中的一种或多种。
24.如权利要求22所述的涂布纸，其特征在于该原淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉或马铃薯淀粉；该改性淀粉为阳离子淀粉、磷酸酯淀粉、醋酸酯淀粉、羟乙基淀粉、双醛淀粉或乙酰化淀粉。
25.如权利要求22所述的涂布纸，其特征在于该淀粉颜料通过在质量百分浓度为 20-60%的淀粉水溶液中，加入交联剂及碱进行交联反应，再经挤压浓缩、烘干、破碎步骤制得；其中该交联剂加入量为淀粉绝干质量的0. 1-5. 0%，该碱为氢氧化钠，且氢氧化钠的质量为淀粉绝干质量的0. 05-0. 2%。
全文摘要
本发明提供一种造纸领域使用的淀粉颜料，其由淀粉原料与交联剂进行交联反应制得，该淀粉原料为原淀粉或改性淀粉，该交联剂为乙二醛、戊二醛、三偏磷酸钠、聚乙二醛、三氯氧磷、环氧氯丙烷中的一种或多种。本发明还提供一种淀粉颜料的制备方法，及应用该淀粉颜料所制得的涂料，以及应用该涂料所制得的涂布纸。本发明通过制备一种特殊的淀粉颜料，并将其与碳酸钙颜料混合制备涂料，该种涂料涂布于纸张表面能赋予涂布纸张较好的性能。
文档编号C08B31/06GK102532328SQ201110419379
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者张明, 王仁荣, 邓升鸿 申请人:金东纸业(江苏)股份有限公司