一種顏料漿液的制備方法、涂料及涂布紙的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種顏料漿液的制備方法、涂料及涂布紙；所述方法包括取第一預(yù)定量的預(yù)潤液對顏料粉體進行預(yù)潤濕，獲得預(yù)潤濕的顏料混合物，其中，所述預(yù)潤液用于使所述顏料粉體預(yù)先潤濕，提高所述顏料粉體表面與分散介質(zhì)的結(jié)合能力；將所述預(yù)潤濕的顏料混合物、第二預(yù)定量的分散劑加入到分散介質(zhì)中進行分散，形成顏料漿液。通過上述方式，本發(fā)明能夠縮短顏料分散時間，提高分散效率和涂料固含量。
【專利說明】一種顏料漿液的制備方法、涂料及涂布紙

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及造紙【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種顏料漿液的制備方法、涂料及涂布紙。

【背景技術(shù)】
[0002] 紙張涂料是一種涂覆于紙張表面的親水性涂料，一般來說，紙張涂料都含有一種 或多種顏料，在大多數(shù)情況下，涂料生產(chǎn)者通過購買干粉的顏料，再將其均勻的分散在涂料 的基料（水）中，才能正常使用。顏料在分散液中的分散一般要經(jīng)過三個過程：濕潤、解聚 (分散）和穩(wěn)定化。生產(chǎn)涂料用的顏料表面一般都吸附著一層空氣，顆粒間的空隙被空氣所 填充，或者顏料表面本身存在部分疏分散液（水）基團。顏料的濕潤過程是用分散液（水） 取代空氣并與顏料表面的親分散液（水）基團結(jié)合，在顏料表面形成包覆膜的過程。
[0003] 傳統(tǒng)的分散方法是：直接將顏料粉體加入分散液（水）中，在粉體重力作用和外力 攪拌作用下，粉體慢慢被潤濕，逐漸被溶解分散，分散液上的粉體也隨重力作用往下移動， 與分散劑接觸，最后被分散開來。但是傳統(tǒng)分散方法耗時長，對于表面本身存在部分疏分散 液基團的顏料，其表面不容易被分散劑取代，需要時間更長，且分散效率不高，分散后得到 的涂料固含量低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種顏料漿液的制備方法、涂料及涂布紙，能 夠縮短顏料分散時間，提高分散效率和涂料固含量。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種顏料漿液的制備 方法，所述方法包括：
[0006] 取第一預(yù)定量的預(yù)潤液對顏料粉體進行預(yù)潤濕，獲得預(yù)潤濕的顏料混合物，其中， 所述預(yù)潤液用于使所述顏料粉體預(yù)先潤濕，提高所述顏料粉體表面與分散介質(zhì)的結(jié)合能 力；
[0007] 將所述預(yù)潤濕的顏料混合物、第二預(yù)定量的分散劑加入到分散介質(zhì)中進行分散， 形成顏料漿液。
[0008] 其中，所述第一預(yù)定量為所述顏料粉體質(zhì)量的10%至30%。
[0009] 其中，所述第二預(yù)定量為所述顏料粉體質(zhì)量的0. 5%。
[0010] 其中，所述預(yù)潤液為聚乙二醇水溶液、硬脂酸鈣乳液、二甲基甲酰胺水溶液、聚乙 烯醇水溶液、羧甲基纖維素水溶液、羧甲基淀粉鈉水溶液、水中的一種或者多種組合。
[0011] 其中，所述顏料粉體包括沉淀碳酸鈣、研磨碳酸鈣、高嶺土、鈦白粉、滑石粉、二氧 化硅中的至少一種。
[0012] 其中，所述分散劑為聚丙烯酸鈉水溶液、六偏磷酸鈉水溶液、丙烯酸-馬來酸二元 共聚物、聚丙烯酸中的至少一種。
[0013] 其中，所述分散介質(zhì)為水。
[0014] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種涂料，所述涂料 包括：由上述方法所制備的顏料漿液、膠乳以及輔助添加劑。
[0015] 其中，所述輔助添加劑包含消泡劑、潤滑劑、耐水化劑、熒光增白劑、染料中的至少 一種。
[0016] 其中，所述涂料的固含量為62%至71%。
[0017]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是：提供一種涂布紙，所述涂 布紙包括基層和涂層，所述涂層涂布于所述基層上，所述涂層的涂料為上述的涂料。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明在將顏料粉體分散到分散 介質(zhì)中前，通過預(yù)潤液對顏料粉體進行預(yù)潤濕，提高顏料粉體表面與分散介質(zhì)的結(jié)合能力， 預(yù)潤濕完后再將顏料加入到分散介質(zhì)中進行分散的三個過程：濕潤、解聚（分散）和穩(wěn)定 化，這樣能縮短顏料在分散介質(zhì)中的分散時間，提高分散效率和分散后得到的涂料的固含 量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明一種顏料漿液的制備方法一實施方式的流程圖。

【具體實施方式】
[0020] 參閱圖1，本發(fā)明實施方式提供一種顏料漿液的制備方法，包括：
[0021] 步驟101 :取第一預(yù)定量的預(yù)潤液對顏料粉體進行預(yù)潤濕，獲得預(yù)潤濕的顏料混 合物，其中，預(yù)潤液用于使顏料粉體預(yù)先潤濕，提高顏料粉體表面與分散介質(zhì)的結(jié)合能力；
[0022] 預(yù)潤液主要起到初步潤濕的作用，排除顏料表面空氣，提高顏料粉體表面與分散 介質(zhì)的結(jié)合能力，使絮聚的顏料在后續(xù)分散步驟中容易解聚分離；選擇預(yù)潤液需要根據(jù)顏 料的類型以及親水親油性的不同，選擇不同極性的預(yù)潤液，如顏料親油性較強，則在預(yù)潤液 中加入少量非極性或弱極性溶液，這樣預(yù)潤液更加容易與顏料粉體表面結(jié)合，可提高與顏 料表面潤濕面積，提高表面空氣排除效果；若顏料親水性強，則預(yù)潤液應(yīng)該選用極性較強的 溶液。本發(fā)明實施方式的預(yù)潤濕可以是使全部的顏料粉體潤濕，也可以是部分顏料粉體潤 濕。
[0023] 預(yù)潤濕過程采用預(yù)潤機進行，預(yù)潤機包括喂料系統(tǒng)、混合攪拌系統(tǒng)、壓制系統(tǒng)和斜 槽系統(tǒng)（出?？冢┧膫€主要部分組成。其中喂料系統(tǒng)包括有兩部分，一部分進料顏料粉體， 一部分進料預(yù)潤液；混合攪拌系統(tǒng)是使進入的粉體和預(yù)潤液充分接觸，均勻混合；壓制系 統(tǒng)是通過螺桿擠壓，使顏料粉體與預(yù)潤液接觸更加均勻，充分完成預(yù)潤濕，并且同時使預(yù)潤 液和顏料粉體壓制成型；斜槽系統(tǒng)為出料口。
[0024] 步驟102 :將預(yù)潤濕的顏料混合物、第二預(yù)定量的分散劑加入到分散介質(zhì)中進行 分散，形成顏料漿液。
[0025] 將預(yù)潤濕完的顏料混合物加入到分散介質(zhì)中，并加入一定量的分散劑，加入分散 劑能促進顏料在分散介質(zhì)中的分散，使顏料在分散介質(zhì)中迅速分散均勻，縮短分散時間。 [0026]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實施方式在將顏料粉體分散到分散介質(zhì)中前，通過預(yù)潤 液對顏料粉體進行預(yù)潤濕，提高顏料粉體表面與分散介質(zhì)的結(jié)合能力，預(yù)潤濕完后再將顏 料加入到分散介質(zhì)中進行分散的三個過程：濕潤、解聚（分散）和穩(wěn)定化，這樣能縮短顏料 在分散介質(zhì)中的分散時間，提高分散效率和分散后得到的涂料的固含量。
[0027] 其中，第一預(yù)定量為顏料粉體質(zhì)量的10 %至30 %，例如10 %、20 %或30 %等，本發(fā) 明實施方式中的預(yù)潤液的質(zhì)量為顏料粉體質(zhì)量的10%至30%，在保證顏料粉體充分預(yù)潤 濕的基礎(chǔ)上，控制生產(chǎn)成本，減少浪費。
[0028] 其中，第二預(yù)定量為顏料粉體質(zhì)量的0. 5%，S卩加入的分散劑的質(zhì)量為顏料粉體質(zhì) 量的0. 5 %。
[0029] 其中，預(yù)潤液為聚乙二醇水溶液、硬脂酸鈣乳液、二甲基甲酰胺水溶液、聚乙烯醇 水溶液、羧甲基纖維素水溶液、羧甲基淀粉鈉水溶液、水中的一種或者多種組合。聚乙二醇 水溶液為極性溶液，聚乙二醇具有良好的潤滑性和保濕性，能提高顏料粉體的吸濕性；硬脂 酸鈣乳液是指硬脂酸鈣水性化，也稱水性硬脂酸鈣、硬脂酸鈣分散液體。在本發(fā)明其它實施 方式中，二甲基甲酰胺也可直接作為預(yù)潤液對顏料粉體進行預(yù)潤濕。
[0030] 其中，顏料粉體包括沉淀碳酸鈣、研磨碳酸鈣、高嶺土、鈦白粉、滑石粉、二氧化硅 中的至少一種；在本發(fā)明其它實施方式中，顏料粉體也可采用造紙涂料常用的其它顏料。
[0031] 其中，分散劑為聚丙烯酸鈉水溶液、六偏磷酸鈉水溶液、丙烯酸-馬來酸二元共聚 物、聚丙烯酸中的至少一種，這些分散劑具有親水和疏水基團，能在溶液中起到良好的分散 作用。
[0032]其中，分散介質(zhì)為水。
[0033] 本發(fā)明另一個實施方式提供一種涂料，該涂料包括上述方法所制備的顏料漿液、 膠乳以及輔助添加劑。其中膠乳起到膠黏劑的作用，用于將粘合顏料顆粒以及將顏料粘著 到需要涂布的紙面上；輔助添加劑可以賦予涂料特定的性能。
[0034] 本發(fā)明實施方式中的涂料所用的顏料漿液，是將顏料預(yù)潤濕后加入到分散介質(zhì)中 分散形成的，顏料分散效率高，分散時間短，所得到的涂料固含量較高。
[0035] 其中，輔助添加劑包含消泡劑、潤滑劑、耐水化劑、熒光增白劑、染料中的至少一 種；消泡劑可以消除涂料中的泡沫，提高其表面平滑度，本實施方式中的消泡劑可以采用有 機硅氧烷等，潤滑劑可以提高涂料的流動性，利于涂布，本實施方式中的潤滑劑可以為硬脂 酸鈣等，耐水化劑可以增強涂料的耐水性能，本實施方式中的耐水化劑可以采用聚酰胺聚 尿素、碳酸鋯鉀等，本實施方式中的熒光增白劑可以為二苯乙烯型熒光增白劑等，染料可以 賦予涂料一些特殊顏色，采用本領(lǐng)域常規(guī)染料即可。
[0036] 其中，涂料的固含量為62%至71%，例如62%、67%或71%等。
[0037] 本發(fā)明另一個實施方式提供一種涂布紙，涂布紙包括基層和涂層，涂層涂布于基 層上，涂層的涂料采用上述涂料。本發(fā)明實施方式中涂布方式采用本領(lǐng)域常規(guī)涂布方式即 可。
[0038] 本發(fā)明實施方式的涂布紙所采用的涂料所用的顏料漿液是將顏料預(yù)潤濕后加入 到分散介質(zhì)中分散形成的，顏料分散效率高，分散時間短，所得到的涂料固含量較高，紙張 的光澤度、表面強度得到提高，紙張表面粗糙度得到降低。
[0039] 下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明：
[0040] 實施方式1
[0041] 將水和聚乙二醇按照92:8比例混合，攪拌均勻，得到預(yù)潤液。將研磨碳酸鈣粉體 與預(yù)潤液按照1:0. 1加入預(yù)潤機中，混合均勻，出料，通過預(yù)潤濕后形成研磨碳酸鈣圓形顆 粒，粒徑直徑在lmm-20mm(毫米）之間。將一定量的水加入分散機中，攪拌，將預(yù)潤濕后的 研磨碳酸鈣顆粒倒入分散機中，加入0. 5份聚丙烯酸鈉分散劑，充分?jǐn)嚢?，IOmin(分鐘）后 分散均勻，80目篩網(wǎng)過濾，形成固含量77. 1%、粘度176cps(厘帕斯卡秒）（采用布魯克菲 爾德粘度計測量）的研磨碳酸鈣漿液一A漿液。
[0042] 對比例1
[0043] 將一定量的水加入分散機中，再將研磨碳酸鈣粉體投入分散劑中，攪拌，加入0. 5 份聚丙烯酸鈉分散劑，充分?jǐn)嚢瑁?5min后分散均勻，80目篩網(wǎng)過濾，形成固含量75. 4%、粘 度為181cps的研磨碳酸鈣漿液一B漿液。
[0044] 實施方式2
[0045] 將水、二甲基甲酰胺和50%固含量的硬脂酸鈣乳液按照90:7:3比例混合，攪拌均 勻，得到預(yù)潤液。將二氧化硅粉體與預(yù)潤液按照1:0. 3加入預(yù)潤機中，混合均勻，出料，通過 預(yù)潤濕后形成二氧化硅顆粒，顆粒體積約〇.lmm3-2cm3。將一定量的水加入分散機中，攪拌， 將預(yù)潤濕后的碳酸鈣顆粒倒入分散機中，加入〇. 5份聚丙烯酸鈉分散劑，充分?jǐn)嚢瑁?5min 后分散均勻，80目篩網(wǎng)過濾，形成固含量30. 7%、粘度為253cps的二氧化硅漿液一C漿液。
[0046] 對比例2
[0047] 將一定量的水加入分散機中，再將二氧化硅粉體投入分散劑中，攪拌，加入0. 5份 聚丙烯酸鈉分散劑，充分?jǐn)嚢瑁?5min后分散均勻，過濾，形成固含量29. 5%、粘度為181cps 的二氧化硅漿液一D漿液。
[0048] 實施方式3
[0049] 將水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%羧甲基纖維素溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%羧甲基淀粉鈉溶液按 照95:2:3比例混合，攪拌均勻，得到預(yù)潤液。將沉淀碳酸鈣粉體與預(yù)潤液按照1:0. 2加入預(yù) 潤機中，混合均勻，出料，通過預(yù)潤濕后形成沉淀碳酸鈣圓形顆粒，粒徑直徑約在1_-20_ 之間。將一定量的水加入分散機中，攪拌，將預(yù)潤濕后的沉淀顆粒倒入分散機中，加入〇. 5 份聚丙烯酸鈉分散劑，充分?jǐn)嚢瑁琁Omin后，形成固含量72. 4%、粘度145cps的沉淀碳酸鈣 漿液一E漿液。
[0050] 對比例3
[0051] 將一定量的水加入分散機中，再將足夠量的沉淀碳酸鈣粉體投入分散劑中，攪拌， 加入0. 5份聚丙烯酸鈉分散劑，充分?jǐn)嚢瑁?5min后，過濾，形成固含量71. 5%、粘度157cps 的沉淀碳酸鈣漿液一F漿液。
[0052] 實施方式4
[0053] 將水和12%濃度的聚乙烯醇溶液、聚乙二醇、50%固含量的硬脂酸鈣乳液按照 90:2:5:3比例混合，攪拌均勻，得到預(yù)潤液。滑石粉粉體與預(yù)潤液按照1:0.2加入自制預(yù) 潤機中，混合均勻，出料，通過預(yù)潤濕后形成滑石粉圓柱形顆粒，粒徑直徑約在lmm-20mm之 間。將一定量的水加入分散機中，攪拌，將預(yù)潤濕后的滑石粉粉體顆粒倒入分散機中，加入 〇. 5份聚丙烯酸鈉分散劑，充分?jǐn)嚢瑁?5min后，形成固含量為60. 4 %、粘度217cps的滑石粉 漿液一G漿液。
[0054] 對比例4
[0055]將一定量的水加入分散機中，再將足夠量的滑石粉粉體投入分散劑中，攪拌，加入 〇. 5份聚丙烯酸鈉分散劑，充分?jǐn)嚢瑁?5min后，過濾，形成固含量為58. 6%、粘度為231cps 的滑石粉漿液一H漿液。
[0056] 將上述各實施方式和對比例制備出來的顏料漿液配置成涂料，配置中各組分含量 如表1 (其余少量添加劑不計入總含量，添加量均相同），然后將各組涂料在相同原紙上涂 布，涂布紙張物性結(jié)果如表1。
[0057] 表 1
[0058]

【權(quán)利要求】
1. 一種顏料漿液的制備方法，其特征在于，所述方法包括： 取第一預(yù)定量的預(yù)潤液對顏料粉體進行預(yù)潤濕，獲得預(yù)潤濕的顏料混合物，其中，所述 預(yù)潤液用于使所述顏料粉體預(yù)先潤濕，提高所述顏料粉體表面與分散介質(zhì)的結(jié)合能力； 將所述預(yù)潤濕的顏料混合物、第二預(yù)定量的分散劑加入到分散介質(zhì)中進行分散，形成 顏料漿液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一預(yù)定量為所述顏料粉體質(zhì)量的 10%至 30%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二預(yù)定量為所述顏料粉體質(zhì)量的 0? 5%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)潤液為聚乙二醇水溶液、硬脂酸鈣 乳液、二甲基甲酰胺水溶液、聚乙烯醇水溶液、羧甲基纖維素水溶液、羧甲基淀粉鈉水溶液、 水中的一種或者多種組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述顏料粉體包括沉淀碳酸鈣、研磨碳酸 鈣、高嶺土、鈦白粉、滑石粉、二氧化硅中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散劑為聚丙烯酸鈉水溶液、六偏磷 酸鈉水溶液、丙烯酸-馬來酸二元共聚物、聚丙烯酸中的至少一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散介質(zhì)為水。
8. -種涂料，其特征在于，所述涂料包括：由權(quán)利要求1至7任一項所述方法所制備的 顏料漿液、膠乳以及輔助添加劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的涂料，其特征在于，所述輔助添加劑包含消泡劑、潤滑劑、耐 水化劑、熒光增白劑、染料中的至少一種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8中所述的涂料，其特征在于，所述涂料的固含量為62%至71%。
11. 一種涂布紙，其特征在于，所述涂布紙包括基層和涂層，所述涂層涂布于所述基層 上，所述涂層的涂料為權(quán)利要求8至10任一項所述的涂料。
【文檔編號】D21H19/00GK104404821SQ201410580046
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】劉春 , 王仁榮, 李俊, 王紅亮 申請人:金東紙業(yè)（江蘇）股份有限公司