CN104746384B - 一种纳米胶乳在造纸涂料中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纳米胶乳在造纸涂料中的应用，所述的造纸涂料包括纳米胶乳和丁苯胶乳，所述的纳米胶乳和所述的丁苯胶乳的重量比为1:0.65~1.5，所述的造纸涂料对纸张进行预涂；一种纳米胶乳在造纸涂料中的应用，所述的造纸涂料包括纳米胶乳和丁苯胶乳，所述的纳米胶乳和所述的丁苯胶乳的重量比为1:2~3，所述的造纸涂料对纸张进行面涂。本发明通过调整造纸涂料中纳米胶乳和丁苯胶乳的重量比，使得纸张的湿拉毛强度提高，且干拉毛强度、平滑度、光泽度、湿摩擦、耐破、白度、挺度等物性均无明显影响，并且，本发明成本低，污染小，对于实现涂布纸品的环保节能、能源战略、可持续发展有重大的意义。

Description

一种纳米胶乳在造纸涂料中的应用
技术领域
本发明具体涉及一种纳米胶乳在造纸涂料中的应用。
背景技术
涂布纸主要应用于各种彩色印刷，以获得印刷精美、色彩鲜艳逼真的印品。印刷用涂布纸需要有一定的抗水性能，而为了达到表面防水性，除在原纸中进行浆内施胶或表面施胶、添加涂料增强剂的方法外，就是以纳米胶乳替代丁苯胶乳，降低颜料、胶黏剂及各种水溶性成分在干燥成膜后的水溶性，提高涂布纸的拉毛强度、干湿强度及湿摩擦性。
目前常用的造纸涂布用纳米胶乳主要是聚丙烯酸酯，纳米胶乳替代石油基丁苯胶乳，减少污染，降低终产品毒性，对于实现涂布纸品的环保节能、能源战略、可持续发展有重大的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米胶乳在造纸涂料中的应用，该纳米胶乳可显著提高涂布纸的湿拉毛强度。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种纳米胶乳在造纸涂料中的应用，所述的造纸涂料包括纳米胶乳和丁苯胶乳，所述的纳米胶乳和所述的丁苯胶乳的重量比为1:0.65～1.5，所述的造纸涂料对纸张进行预涂。
优选地，所述的纳米胶乳和所述的丁苯胶乳的投料重量比为1:0.65～1.1。
具体地，所述的造纸涂料还包括重质碳酸钙、煅烧土、高岭土、轻钙、涂布淀粉、聚乙烯醇中的一种或多种。
更具体地，所述的重质碳酸钙为70级重质碳酸钙或85级重质碳酸钙。
具体地，所述的纳米胶乳和所述的丁苯胶乳的总重量为所述的造纸涂料总重量的8.5％～10％。
具体地，按重量百分比计，所述的造纸涂料的原料配方为：
具体地，按重量百分比计，所述的造纸涂料的原料配方为：
重质碳酸钙 89％～90％；
纳米胶乳和丁苯胶乳 9.5％～10％；
聚乙烯醇 0.5％～1％。
一种纳米胶乳在造纸涂料中的应用，所述的造纸涂料包括纳米胶乳和丁苯胶乳，所述的纳米胶乳和所述的丁苯胶乳的重量比为1:2～3，所述的造纸涂料对纸张进行面涂。
优选地，所述的纳米胶乳和所述的丁苯胶乳的投料重量比为1:2.2～2.5。
具体地，所述的造纸涂料还包括重质碳酸钙、煅烧土、高岭土、轻钙、涂布淀粉、聚乙烯醇中的一种或多种。
更具体地，所述的重质碳酸钙为95级重质碳酸钙。
具体地，所述的纳米胶乳和所述的丁苯胶乳的总重量为所述的造纸涂料总重量的9.5％～10％。
具体地，按重量百分比计，所述的造纸涂料的原料配方为：
本发明中的纳米胶乳的制备方法记载于CN104372714A中。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明通过调整造纸涂料中纳米胶乳和丁苯胶乳的重量比，使得纸张的湿拉毛强度提高，且干拉毛强度、平滑度、光泽度、湿摩擦、耐破、白度、挺度等物性均无明显影响，并且，本发明成本低，污染小，对于实现涂布纸品的环保节能、能源战略、可持续发展有重大的意义。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件，纳米胶乳以所示比例取代等比例丁苯胶乳。另外，没有特殊说明时，组分的用量均为重量克(g)和重量％，粘度值均为25 ℃下所测。
灰底白板纸：
涂料配方见表1。
表1
实施例1至3以及对比例1至3的涂料物性见表2。
表2
小结：固含量和粘度基本相当。
实施例1至3以及对比例1至3的成纸指标见表3。
表3
小结：RI湿强显著增强。
白卡纸
涂料配方和涂料物性见表4。
表4
●实施例4以及对比例4的成纸指标见表5。
表5
350g白卡纸 对比例4 实施例4
白度ISO％(正/芯/反) 86.6/70.9/85.02 86.7/71.0/85.6
松厚度g/m2 1.47 1.48
PPS粗糙度μm 1.14 1.18
光泽度％ 49 50
耐折度(横/纵) 25/40 26/40
挺度(纵/横) 19.5/8.8 19.9/8.9
层间结合力(芯) 131 130
起泡强度IGT 3.03 2.8
油墨吸收性 27.3 26.5
Cobb值(面/芯/底) 34/82/36 32/80/35
RI(干) 8.0 8.0
RI(湿) 5 6
掉毛掉粉(手摸) 较好 较好
小结：RI湿强显著提高。
某铜版纸面
表6
纸机类型 车速m/min 幅宽mm 克重 产能 涂布方式
铜版纸机 1500 4660 145 30万吨 机外涂布
涂料配方见表7。
表7
成纸指标见表8。
表8
项目 对比例5 对比例6 实施例5 实施例6
白度ISO％(正/反) 91.49/90.56 91.52/90.48 91.56/91.0 91.78/91.80
a*/b* 1.90/-7.21 1.93/-7.34 1.85/-7.24 1.89/-7.34
平滑度s 566/471 587/498 569/494 574/496
松厚度g/m2 0.86 0.87 0.87 0.86
PPS粗糙度μm 1.00/0.81 0.99/0.85 1.01/0.82 1.00/0.83
光泽度％ 63.8/63.4 65.2/64.2 63.7/63.5 64.0/63.8
耐折度(横/纵) 58/15 54/15 60/16 59/16
表面强度IGT(m/s) 0.95/1.13 0.80/0.95 0.94/1.00 0.94/1.02
RI(干/湿) 8/6 9/7 8+/6+ 8+/6+
印刷发花 2.5 3.0 2.5 2.5
油墨吸收性 19.9/20.1 20.2/20.5 19.8/20.2 20.0/20.4
小结：面涂配方湿强有一定增强。
由以上数据可知，与市售商品所得纸张的性能相比，本发明增强剂涂布配方所得纸张的性能相当，完全符合涂布纸的使用性能，且价格低廉、品质优异。
综上所述，本发明的新型涂料纳米胶乳，以替代石油基丁苯胶乳，减少污染，降低终产品毒性，对于实现涂布纸品的环保节能、能源战略、可持续发展有重大的意义。其制备方法简单，不需要复杂的设备，易于实现工业化生产。最重要的一点，该产品性能优良，和涂料配方相容性好，安全环保无毒，所得纸张的性能与市售样品所得纸张的性能相当，完全符合涂布纸的使用性能。且通过上述方法所制涂料稳定性良好，固含量与丁苯胶乳相当。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种造纸涂料在对灰底白板纸进行预涂中的应用，其特征在于：所述的造纸涂料包括纳米胶乳和丁苯胶乳，所述的纳米胶乳和所述的丁苯胶乳的重量比为1:0.65~1.5，
按重量百分比计，所述的造纸涂料的原料配方为：
重质碳酸钙 75%~76%；
煅烧土 4.3%~4.5% ；
轻钙 8.7%~8.9%；
纳米胶乳和丁苯胶乳 8.7%~8.9%；
涂布淀粉 2.3%~2.7%。
2.权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的纳米胶乳和所述的丁苯胶乳的投料重量比为1:0.65~1.1。
3.权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的重质碳酸钙为70级重质碳酸钙或85级重质碳酸钙。
4.一种造纸涂料在对铜版纸面进行面涂中的应用，其特征在于：所述的造纸涂料包括纳米胶乳和丁苯胶乳，所述的纳米胶乳和所述的丁苯胶乳的重量比为1: 2.2~2.5，
按重量百分比计，所述的造纸涂料的原料配方为：
重质碳酸钙 80%~81%；
高岭土 8.9%~10%；
纳米胶乳和丁苯胶乳 9.8%~11%；
聚乙烯醇 0.1%~0.3%。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述的重质碳酸钙为95级重质碳酸钙。
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