CN104389239A - 一种涂料及涂布纸 - Google Patents

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夏银凤
张菊仙
陶卫峰
朱叶峰
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Abstract

本发明公开了一种涂料及涂布纸，所述涂料包括聚乙烯醇、膨润土和水，所述膨润土是由天然膨润土经过阳离子活化改性而得到。通过上述方式，本发明能够提高油墨干燥速率和涂层的光泽度。

Description

一种涂料及涂布纸
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，特别是涉及一种涂料及涂布纸。
背景技术
当前数码喷绘技术已占据商业印刷领域主市场，随着数码产品技术的不断突破，对数码喷绘印刷效果和印刷速率的要求也越来越高，因而对喷绘印刷用纸产品的质量要求也日益苛刻，尤其是对光泽度与干燥速度的要求。
当前高干燥速度的数码喷绘印刷用铜版纸涂层的颜料主要以二氧化硅或硅酸铝体系为主，二氧化硅与硅酸铝涂层的优点在于吸墨性强，但喷绘印刷时吸墨量过大，油墨大多渗透至纸张内部，而涂层表面油墨固着少，成像色彩饱和度低，印刷粗糙、光泽度低。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种涂料及涂布纸，能够提高油墨干燥速率和涂层的光泽度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种涂料，所述涂料包括聚乙烯醇、膨润土和水，所述膨润土是由天然膨润土经过阳离子活化改性而得到。
其中，所述膨润土是由天然膨润土经过钠离子活化改性而得到钠质膨润土。
其中，所述聚乙烯醇为100质量份，所述钠质膨润土为20～40质量份。
其中，所述涂料还包括乙醇，所述乙醇为15～50质量份。
其中，所述涂料还包括乙二醛，所述乙二醛为0.1～2质量份。
其中，所述涂料还包括消泡剂，所述消泡剂为0.1～1质量份。
其中，所述聚乙烯醇的聚合度为300～2500。
其中，所述涂料的固含量为10％～20％。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种涂布纸，包括基纸，所述基纸具有两个相背的外表面，所述基纸的至少一个外表面上具有由上述的涂料所形成的涂布层。
其中，所述涂布纸的涂布量为2～15克每平方米。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明以高通透、较好机械强度的聚乙烯醇作为涂层框架，由天然膨润土经过阳离子活化改性而得到的膨润土具有多层状二八面体结构，在涂料涂布过程中，聚乙烯醇溶液与膨润土互相镶嵌其中，使得膨润土撑开致密的聚乙烯醇膜结构，自身膨胀并吸附聚乙烯醇溶液与水分，在较低温度条件下使涂层快速固化，并形成宏观平滑度高、但微观粗糙度大的涂层表面结构，宏观平滑度高使得涂层光泽度高，同时在一定量喷绘印刷油墨转移量的情况下能够在纸张表面均匀铺展，而局部粗糙度高则可增强油墨在涂层表面的固着力，提高成像的饱和度和清晰度。
具体实施方式
本发明实施方式提供一种涂料，包括聚乙烯醇和膨润土水，膨润土是由天然膨润土经过阳离子活化改性而得到。
本发明实施方式的涂料由聚乙烯醇、膨润土和水混合而成，以聚乙烯醇水溶液为主要成分，配以适量的膨润土；聚乙烯醇为白色片状、絮状或粉末状固体，易成膜，其膜的拉伸强度等机械性优良、通透性高；膨润土是由天然膨润土经过阳离子活化改性而得到，天然膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿，天然膨润土矿物晶体一般带负电荷，因此在膨润土颗粒表面要吸附等当量的相反电荷的阳离子；本发明实施方式的膨润土中的阳离子为无机阳离子，带有无机阳离子的膨润土具有亲水疏油性，可提高涂料对于喷绘用水性油墨的亲和力。本发明实施方式的水可为去离子水或蒸馏水等。
本发明实施方式以高通透、较好机械强度的聚乙烯醇作为涂层框架，由天然膨润土经过阳离子活化改性而得到的膨润土具有多层状二八面体结构，在涂料涂布过程中，聚乙烯醇溶液与膨润土互相镶嵌其中，使得膨润土撑开致密的聚乙烯醇膜结构，自身膨胀并吸附聚乙烯醇溶液与水分，在较低温度条件下使涂层快速固化，并形成宏观平滑度高但微观粗糙度大的涂层表面结构，宏观平滑度高使得涂层光泽度高，同时在一定量喷绘印刷油墨转移量的情况下能够在纸张表面均匀铺展，而局部粗糙度高则可增强油墨在涂层表面的固着力，提高成像的饱和度和清晰度。
其中，膨润土是由天然膨润土经过钠离子活化改性而得到钠质膨润土，相对于其它膨润土，钠质膨润土具有更好膨胀性能，在涂料中更容易撑开致密的聚乙烯醇膜结构，也能吸附更多水分，加快涂料的干燥速率。当然，在本发明的其它实施方式中，也可使用钙基膨润土等其它阳离子活化改性而得到的膨润土。
其中，聚乙烯醇为100质量份；钠质膨润土为20～40质量份，例如20质量份、30质量份或40质量份等。
其中，涂料还包括乙醇，乙醇为15～50质量份，例如15质量份、30质量份或50质量份等；加入一定量的乙醇有利于膨润土在聚乙烯醇溶液中的分散，增加涂料干燥后的亲水性和固着力的均匀程度。
其中，涂料还包括乙二醛，乙二醛为0.1～2质量份，例如0.1质量份、1质量份或2质量份等；加入一定量乙二醛，有助于提高涂层的耐水性。
其中，涂料还包括消泡剂，消泡剂为0.1～1质量份，例如0.1质量份、0.5质量份或1质量份等；消泡剂可以消除涂料中的泡沫，提高其表面平滑度，本实施方式中的消泡剂可以采用有机硅氧烷等。
其中，聚乙烯醇的聚合度为300～2500，例如聚乙烯醇的聚合度为300、700或2500等；聚合度是衡量聚合物分子量大小的指标，以结构单元数为基准，聚合度是聚合物大分子链上所含单个结构单元数目。
其中，涂料的固含量为10％～20％，例如10％、15％或20％等，本实施方式中的固含量是涂料经过120摄氏度红外和125是摄氏度热风烘干后剩余部分质量占原涂料总质量的百分数，本发明涂料的固含量是随涂布量而定的，一般地，涂布量高的，固含量也会要求高一些。
本发明另一实施方式提供一种涂布纸，包括基纸，基纸具有两个相背的外表面，基纸的至少一个外表面上具有由上述涂料所形成的涂布层，涂料通过本领域常规的涂布方式涂布与基纸表面，涂布方式可以为绕线棒涂布、刮刀涂布和气刀涂布等。
本发明实施方式的涂布纸经120摄氏度红外加125摄氏度热风干燥后，具有良好平整性、极佳的光泽度和均匀空隙结构，可用于喷绘印刷，经爱普生Stylus Pro9800型设备喷绘印刷测试，在高低分辨率下均可获得高光泽、成像清晰、色彩靓丽及干燥速率快的印刷品质，为不同喷绘打印用户在不同环境、不同打印机的使用条件下有较大的参数调整空间。
其中，涂布纸的涂布量为2～15g/m2(克每平方米)，例如2g/m2、7g/m2或15g/m2等，在本发明另一实施例中，涂布纸的涂布量为4～8g/m2，例如4g/m2、6g/m2或8g/m2等。
下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明：
实施方式1
本实施方式的涂料包括100质量份聚合度为700的聚乙烯醇、20质量份钠质膨润土、15质量份乙醇、0.5质量份乙二醛和0.5质量份的消泡剂，涂料的固含量为11％，本实施方式的涂布纸涂布量为2g/m2，通过绕线棒的方式将涂料涂布于基纸表面，经120℃红外加125℃热风干燥而得到，基纸的基重为120g/m2。
实施方式2
本实施方式的涂料包括100质量份聚合度为700的聚乙烯醇、30质量份钠质膨润土、30质量份乙醇、0.5质量份乙二醛和0.5质量份的消泡剂，涂料的固含量为14％，本实施方式的涂布纸涂布量为4g/m2，通过绕线棒的方式将涂料涂布于基纸表面，经120℃红外加125℃热风干燥而得到，基纸的基重为120g/m2。
实施方式3
本实施方式的涂料包括100质量份聚合度为700的聚乙烯醇、30质量份钠质膨润土、35质量份乙醇、0.5质量份乙二醛和0.5质量份的消泡剂，涂料的固含量为17％，本实施方式的涂布纸涂布量为7g/m2，通过绕线棒的方式将涂料涂布于基纸表面，经120℃红外加125℃热风干燥而得到，基纸的基重为120g/m2。
实施方式4
本实施方式的涂料包括100质量份聚合度为700的聚乙烯醇、40质量份钠质膨润土、50质量份乙醇、0.5质量份乙二醛和0.5质量份的消泡剂，涂料的固含量为19％，本实施方式的涂布纸涂布量为10g/m2，通过绕线棒的方式将涂料涂布于基纸表面，经120℃红外加125℃热风干燥而得到，基纸的基重为120g/m2。
对照组
涂料包括100质量份的平均粒径为30纳米的二氧化硅、5质量份的固含量为35的固色剂、15质量份的聚合度为100的聚乙烯醇以及0.5质量份消泡剂；涂布纸涂布量为7g/m2，通过绕线棒的方式将涂料涂布于基纸表面，经120℃红外加125℃热风干燥而得到，基纸的基重为120g/m2。
表1为实施方式1～4和对照组中涂料配方和涂布纸喷绘印刷效果测试结果。
表1
从表1中可以看出，相对与对照组，实施方式1～4中的涂料不含二氧化硅和固色剂，以聚乙烯醇为涂料主要成分，所得涂布纸的光泽度提高了20个左右的百分点，吸墨性和干燥速率也保持在一个较佳的水准，在提高纸张光泽度的同时，保证了纸张喷绘印刷效率，克服二氧化硅与硅酸铝颜料配方的低光泽、成像粗糙、暗哑及需要特殊生产设备的局限性。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种涂料，其特征在于，所述涂料包括聚乙烯醇和膨润土，所述膨润土是由天然膨润土经过阳离子活化改性而得到。
2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述膨润土是由天然膨润土经过钠离子活化改性而得到钠质膨润土。
3.根据权利要求2所述的涂料，其特征在于，所述聚乙烯醇为100质量份，所述钠质膨润土为20～40质量份。
4.根据权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述涂料还包括乙醇，所述乙醇为15～50质量份。
5.根据权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述涂料还包括乙二醛，所述乙二醛为0.1～2质量份。
6.根据权利要求3所述的涂料，其特征在于，所述涂料还包括消泡剂，所述消泡剂为0.1～1质量份。
7.根据权利要求1至6任一项所述的涂料，其特征在于，所述聚乙烯醇的聚合度为300～2500。
8.根据权利要求1至6任一项所述的涂料，其特征在于，所述涂料的固含量为10％～20％。
9.一种涂布纸，包括基纸，所述基纸具有两个相背的外表面，其特征在于，所述基纸的至少一个外表面上具有由权利要求1～8任意一项所述的涂料所形成的涂布层。
10.根据权利要求9所述的涂布纸，其特征在于，所述涂布纸的涂布量为2～15克每平方米。
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