專利名稱：彩色紙生產(chǎn)的色差控制工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于在造紙過程中，控制加添物質(zhì)至紙漿或紙中的方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過控制白度和填料的連續(xù)加添量從而控制彩色紙色差的工藝。
背景技術(shù)：
近年來，文化紙中彩色紙的市場需求量呈逐年上升趨勢，因為彩色紙一方面可以預(yù)防讀者近視，另一方面滿足了出版社防盜版和增加圖書美感從而擴大銷量的需要。造紙的染色機理是在紙漿中加入選定的染料，使其選擇性的吸收可見光中大部分光譜，未被吸收而被反射出來的光譜，即為觀察到的紙張色澤。其中黃色的波長范圍最短，為565～585nm，因此生產(chǎn)黃色紙的色差更難控制。目前所使用的彩色紙的生產(chǎn)方法有多種，傳統(tǒng)的方法是手工涂刷，這種方法不僅成本高、生產(chǎn)效率低，彩色紙的質(zhì)量也非常差；最常用的工藝是在制漿的過程中，將溶解的染料直接加入到紙漿中，使紙漿著色抄造成彩色紙張；另一種方法是在烘缸前用彩色噴涂系統(tǒng)上色。但在實際生產(chǎn)操作中，采用上述的生產(chǎn)方法均會普遍遇到相同的難題色差的控制問題。色差的表現(xiàn)有兩種，一種是顏色深淺的變化；一種是色相的變化。實際生產(chǎn)中，選定了顏色的種類和用量后，如果沒有特殊的情況，色差來源主要是前者。大多數(shù)廠家采用顏色白度儀測定試樣的a*值、b*值、c*值、h*值和L*值，與樣品測定值作比較驗證色相是否一致，然后再根據(jù)試樣參數(shù)摸索著調(diào)整染料的用量從而調(diào)節(jié)紙張顏色深淺的變化，這種方法在操作中無法量化，難度較大，而且會在調(diào)整過程中產(chǎn)生大量的過渡紙，造成資源浪費、增加了成本。
2001年9月12日公告的中國專利申請01107753.0公開了一種彩色紙的涂布染色制造工藝，由調(diào)色池、流量控制閥、管道、分流滴管和回流吸收箱組成，其制造工藝是把白色紙放在推紙架上，使紙張正常傳動上缸，上缸前由分流滴管將染料均勻的滴在紙面和毛布上，靠毛布與紙面及烘箱接觸的自然壓力，把彩色染料積壓均勻，多余的染料自動流進回收接受箱內(nèi)，再經(jīng)自然壓力或動力機械壓力回入調(diào)色池中。雖然該發(fā)明對原紙要求相對要低，但是對成品的白紙進行繼續(xù)加工，增加了生產(chǎn)工序和成本，不適用于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)；另一方面顏色深淺的變化難以控制，用白度儀檢測的白度波動范圍大，有時相差達到3％，可以用肉眼觀察到色差的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種彩色紙生產(chǎn)的色差控制工藝，采用簡單的控制工藝，解決了彩色紙生產(chǎn)中色差波動范圍大、顏色深淺不均勻的問題。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是彩色紙生產(chǎn)的色差控制工藝，以草漿和木漿為主要原料，采用間歇配漿染色法或連續(xù)染色法經(jīng)配漿、抄造生產(chǎn)彩色紙，其特征在于所述的色差控制工藝步驟包括將草漿、木漿混合配漿后，加入施膠劑和定量配比的染料；在紙機抄造過程中，測量彩色紙的白度，當(dāng)白度相差波動范圍超出±1％時，通過調(diào)節(jié)造紙?zhí)盍系奶砑恿恳跃S持白度的恒定，白度偏高時，減少造紙?zhí)盍系奶砑恿?，白度偏低時，增加造紙?zhí)盍系奶砑恿俊?br> 連續(xù)染色法可以及時調(diào)整染料用量減少色差，但須選擇著色快的染料，而此類染料大多為堿性染料，存在日曬牢度差、易褪色的缺點，主要用于車速較快的紙機或生產(chǎn)顏色較淺的的紙張。用直接或酸性等染料則因染色時間短而著色較輕。國內(nèi)生產(chǎn)文化用紙的主要原料是麥草漿，紙機車速大多在250米/分鐘以下，因而采用間歇配漿染色的方法比較普遍。
由于草漿均采用化學(xué)制漿法生產(chǎn)，其自制草漿的洗滌對染色影響很大，因此要求草漿的硬度≤600ppm，殘氯≤0.004g/L，白度的變化范圍在±2％內(nèi)，殘氯過高很有可能會造成木纖維不上色。草漿和木漿的著色程度不同，在加入損紙漿時也會帶入染料，所以配比要求一定均勻，尤其是草漿的白度變化不能太大。
生產(chǎn)彩色紙所用的染料可以是堿性染料或直接染料，堿性染料易著色且色彩鮮艷但牢固差，有的還很難溶解，容易產(chǎn)生色斑，直接染料著色相對較快又有較好的牢度。染料的選擇和用量是影響紙張顏色的主要原因，進行染料選擇時，最好選擇兩種或三種染料混合的復(fù)色，它比單一染料控制色差較為容易一些，尤其是主色偏黃的情況下。選染料時先取小部分正常生產(chǎn)用草、木混合漿，根據(jù)經(jīng)驗加入染料，用抄片機抄制小樣作定性試驗，可以用顏色白度儀測定試樣的a*值、b*值、c*值、h*值和L*值，與樣品測定值作比較驗證色相是否一致，然后再進行定量試驗。如果把樣品紙用水浸透后與配制漿料作比較色相更接近，可縮短確定染料與漿料比例的時間。
漿料配好后，應(yīng)先加染料，保留10～15分鐘的循環(huán)時間，以保證染料與漿料有充分的混合染色時間。為了增強染色效果，可以加入適量食鹽降低染料的溶解率，起到助染作用，使用固色劑效果更好。由于系統(tǒng)中存在大量循環(huán)使用的白水，開始生產(chǎn)時由于白水的加入不可避免的降低染料的濃度，抄出的紙張顏色有淺變深，生產(chǎn)中會產(chǎn)生大量的過渡性顏色紙，造成浪費。這時，可以根據(jù)配料漿池中的染料濃度，在循環(huán)使用的白水系統(tǒng)中添加部分染料，使其與配漿后的草、木混合漿的染料濃度相當(dāng)，這樣就減少了過渡性染色紙的產(chǎn)生，并穩(wěn)定抄造前期紙漿色差。
在紙機的抄造過程中，助流助濾劑的使用量和濃度的波動會使得細小纖維和填料的留著率發(fā)生變化，相應(yīng)的影響染料留著量的變化，同時白水循環(huán)量的穩(wěn)定性也影響著染色深淺的波動。在正常的生產(chǎn)過程中，還會不可避免的出現(xiàn)其它一些干擾因素，造成染色深淺的變化，這時用白色顏色儀來測定紙張的白度，只要白度相差波動范圍超出±1％時，通過調(diào)整填料量來控制白度色相的變化是非常有效的，色差可得到有效的控制。在確定了染料種類和用量后，抄出的彩色紙由于吸收的光線比白紙多導(dǎo)致白度下降，但紙張吸收和反射的光線量也是相對穩(wěn)定的，即白度值是一個恒定值，白度的變化則是因為纖維吸染率變化造成紙張反射光線量的變化。填料本身具有較高的白度并且和纖維爭奪染料的功能非常強，降低或提高填料的用量可以減少或提高填料對染料的吸收量，相應(yīng)的引起染料濃度變化，從而調(diào)節(jié)纖維的吸染率改變紙張的顏色深淺。通常采用滑石粉作填料，常用的填料還有碳酸鈣、硅酸鋁等，一般滑石粉的用量為干紙漿重量的15～30％，其用量在±2.5％的范圍內(nèi)變化時可有效的控制白度在±1％的范圍內(nèi)波動。
造紙?zhí)盍系奶砑討?yīng)當(dāng)穩(wěn)定，位置最好選擇在高位箱和流漿箱之間的管道上連續(xù)添加，以便于及時調(diào)節(jié)流量。如采用連續(xù)染色法，宜選用直接染料或堿性燃料，著色較快且便于操作。
本發(fā)明的有益效果在于在彩色紙的生產(chǎn)過程中，通過控制白度和填料的連續(xù)加添量有效的將彩色紙的白度波動范圍控制在±1％的范圍，使得成紙的顏色深淺一致，色彩均勻。該方法簡單易行，并且在生產(chǎn)過程中避免了過渡紙的產(chǎn)生和浪費。
具體實施例方式
實施例1采用間歇配漿染色法生產(chǎn)淡綠色書寫印刷紙，先按草漿(硬度≤600ppm，殘氯≤0.004g/L，白度76±2％)、木漿和損漿經(jīng)碎漿、打漿后按草漿70％、木漿15％、損漿15％的重量配比配漿，加入由1.2/10000干紙漿量的直接耐曬翠蘭和8/100000干紙漿量的堿性嫩黃兩種染料配成的復(fù)合染料，循環(huán)使用的白水系統(tǒng)中也加相同的復(fù)合染料，第一池所用白水添加染料的濃度是漿料中染料濃度的1.2倍。在紙機抄造過程中，用滑石粉作填料，填料在高位箱后的管路上添加，然后用顏色白度儀監(jiān)測抄造彩色紙的白度相差，當(dāng)白度相差的波動范圍超出±1％時，調(diào)節(jié)造紙?zhí)盍匣鄣奶砑恿恳跃S持白度相差在±1％范圍內(nèi)的恒定，白度偏高時，減少造紙?zhí)盍系奶砑恿?，白度偏低時，增加造紙?zhí)盍系奶砑恿?。其他生產(chǎn)過程同普通紙的生產(chǎn)工藝，最后可得到顏色均勻的淡綠色成紙，生產(chǎn)過程中無過渡紙產(chǎn)生。
實施例2采用連續(xù)染色法生產(chǎn)淡黃色卷筒紙，漿料的重量配比為草漿70％、木漿15％、損漿15％，草漿的硬度≤550ppm，殘氯≤0.0035g/L，白度為76±1％。加入的由0.4/10000干紙漿量的直接凍黃和3.6/100000干紙漿量的堿性嫩黃兩種染料配成的復(fù)合染料。在紙機抄造過程中，用滑石粉作填料，填料在高位箱后的管路上添加，然后用顏色白度儀監(jiān)測抄造彩色紙的白度相差，當(dāng)白度相差的波動范圍超出±1％時，調(diào)節(jié)造紙?zhí)盍匣鄣奶砑恿恳跃S持白度相差在±1％范圍內(nèi)的恒定，白度偏高時，減少造紙?zhí)盍系奶砑恿?，白度偏低時，增加造紙?zhí)盍系奶砑恿?。其他生產(chǎn)過程同普通紙的生產(chǎn)工藝，最后可得到顏色均勻的淡黃色成紙，生產(chǎn)過程中無過渡紙產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.彩色紙生產(chǎn)的色差控制工藝，以草漿和木漿為主要原料，采用間歇配漿染色法或連續(xù)染色法經(jīng)配漿、抄造生產(chǎn)彩色紙，其特征在于所述的色差控制工藝步驟包括將草漿、木漿混合配漿后，加入施膠劑和定量配比的染料；在紙機抄造過程中，測量彩色紙的白度，當(dāng)白度相差波動范圍超出±1％時，調(diào)節(jié)造紙?zhí)盍系倪B續(xù)添加量以維持白度相差的恒定，白度偏高時，減少造紙?zhí)盍系倪B續(xù)添加量，白度偏低時，增加造紙?zhí)盍系倪B續(xù)添加量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色紙生產(chǎn)的色差控制工藝，其特征在于所述草漿的硬度≤600ppm，殘氯≤0.004g/L，白度的變化范圍在±2％內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色紙生產(chǎn)的色差控制工藝，其特征在于所用染料是堿性染料或直接染料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色紙生產(chǎn)的色差控制工藝，其特征在于所述的彩色紙的白度是采用白度顏色儀來測定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色紙生產(chǎn)的色差控制工藝，其特征在于所述的造紙?zhí)盍蠟榛邸?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色紙生產(chǎn)的色差控制工藝，其特征在于造紙?zhí)盍系奶砑游恢檬窃诟呶幌浜土鳚{箱之間的管道上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色紙生產(chǎn)的色差控制工藝，其特征是還可以在循環(huán)使用的白水系統(tǒng)中添加部分染料，使其與配漿后的草、木混合漿的染料濃度相當(dāng)。
全文摘要
彩色紙生產(chǎn)的色差控制工藝，屬于在造紙過程中，控制加添物質(zhì)至紙漿或紙中的方法技術(shù)領(lǐng)域。以草漿和木漿為主要原料，采用間歇配漿染色法或連續(xù)染色法經(jīng)配漿、抄造生產(chǎn)彩色紙，其特征在于所述的色差控制工藝步驟包括將草漿、木漿混合配漿后，加入施膠劑和定量配比的染料；在紙機抄造過程中，測量彩色紙的白度，當(dāng)白度相差波動范圍超出±1％時，調(diào)節(jié)造紙?zhí)盍系倪B續(xù)添加量以維持白度相差的恒定，白度偏高時，減少造紙?zhí)盍系倪B續(xù)添加量，白度偏低時，增加造紙?zhí)盍系倪B續(xù)添加量。該工藝生產(chǎn)的成紙的顏色深淺一致，色彩均勻，而且簡單易行，并且在生產(chǎn)過程中避免了過渡紙的產(chǎn)生和浪費，可廣泛應(yīng)用于各種彩色紙的生產(chǎn)控制。
文檔編號D21H23/06GK1517492SQ03111
公開日2004年8月4日 申請日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月14日
發(fā)明者陳商, 陳 商 申請人:山東博匯紙業(yè)股份有限公司