一种可改善幕帘涂布露白的涂料和方法.pdf

本发明公开了一种可改善幕帘涂布露白的涂料和方法，所述可改善幕帘涂布露白的涂料包括间隔剂、淀粉、胶乳、延展剂、微胶囊、耐水化剂、界面活性剂、pH调节剂。本发明涂料有很好的延展粘度，使帘幕的运行稳定性显著提高，当涂料与纸幅接触瞬间受到剧烈拉伸时可以承受一定形变，不容易断裂，有利于改善涂层的覆盖质量，涂布的无碳复写纸的表面露白现象明显改善。

权利要求书
1.  一种可改善幕帘涂布露白的涂料，其特征在于，所述涂料含有以下质量份的成分：
间隔剂：5～100份；
涂布淀粉：5～40份；
胶乳：2～10份；
延展剂：0.1～1份；
微胶囊：50～150份；
耐水化剂：0.1～2份；
界面活性剂：0.1～1份；
pH调节剂：0.1～1份。

2.  如权利要求1所述的可改善幕帘涂布露白的涂料，其特征在于，所述间隔剂是小麦淀粉、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、聚乙烯中的至少一种。

3.  如权利要求1所述的可改善幕帘涂布露白的涂料，其特征在于，所述涂布淀粉是经过磷酸化或醋酸化处理的土豆淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉中的至少一种。

4.  如权利要求1所述的可改善幕帘涂布露白的涂料，其特征在于，所述胶乳是醋酸乙烯酯胶乳、苯丙胶乳、醋丙胶乳、丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳中的至少一种。

5.  如权利要求1所述的可改善幕帘涂布露白的涂料，其特征在于，所述延展剂是乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙酸乙烯树脂、环氧树脂、聚丙烯酰胺、非离子疏水改性乙氧基聚氨酯共聚物中的至少一种。

6.  如权利要求1所述的可改善幕帘涂布露白的涂料，其特征在于， 所述耐水化剂是脲醛树脂、乙二醛、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺聚脲环氧氯丙烷树脂、碳酸锆盐、聚胺聚环氧型树脂中的至少一种。

7.  如权利要求1所述的可改善幕帘涂布露白的涂料，其特征在于，所述界面活性剂是烷基苯磺酸钠、烷基二苯醚磺酸盐、磺化琥珀酸盐、聚氧乙烯醚、乙炔乙二醇中的至少一种。

8.  如权利要求1所述的可改善幕帘涂布露白的涂料，其特征在于，所述pH调节剂是氢氧化钠、氨水、碳酸氢三钠、磷酸氢二钠中的至少一种。

9.  一种可改善幕帘涂布露白的方法，其特征在于，按比例混合间隔剂、涂布淀粉、胶乳、延展剂、微胶囊、耐水化剂、界面活性剂、pH调节剂得到可改善幕帘涂布露白的涂料，然后将水加入所述涂料中得到混合浆料，控制混合浆料的固含量为20％-30％，然后通过幕帘涂布对无碳复写纸原纸进行施涂。

10.  如权利要求9所述的可改善幕帘涂布露白的方法，其特征在于，所述幕帘涂布的车速为1000-1100m/min；涂布量为2.0～5.0g/m2。

说明书一种可改善幕帘涂布露白的涂料和方法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种可改善幕帘涂布露白的涂料。
背景技术
无碳复写纸(NCR)一般是由三种纸页组成，分别为上纸(CB纸)、中纸(CFB纸)和下纸(CF纸)，上纸的背面涂有微胶囊；中纸的正面涂有显色剂，背面涂有微胶囊；下纸的正面涂有显色剂。书写或打印时的冲击压力可将微胶囊压破，使发色剂流出与显色剂接触，发生化学反应呈现有色图文，从而达到复写的目的。
目前无碳复写纸的主流涂布方式是棒式涂布和帘式涂布，棒式涂布易造成CB面微胶囊破裂，而且纸张表面的覆盖性一般。帘式涂布在低车速下、高涂布量时，纸张品质好，但是在高车速或低涂布量时，在幕帘冲击区，涂料会经历显著的加速流动，延展速率将达到105S以上。如果涂料的延展性能不好，很容易在冲击区被高速纸幅拉伸而断裂。这样不仅影响帘式涂布的正常运行，还会造成涂层漏涂状斑点的出现。
中国专利CN201010231782.1公开了一种用于提高帘式涂布幕帘稳定性的方法，以重钙和高岭土为帘式涂料的主颜料，以PVA为增稠剂，提高涂料的剪切粘度。但该发明的涂布车速仅为150～800m/min，仍不能满足高车速、低涂布量的要求。
发明内容
本发明的目的是为了弥补现有幕帘涂布配方的不足，提供一种无碳复写纸化学涂料，该涂料可以实现幕帘高速低涂布量涂布，同时彻底解决纸张露白点的问题。
为实现本发明上述目的的技术方案为：一种可改善幕帘涂布露白的涂料，所述涂料含有以下质量份的成分：
间隔剂：5～100份；
涂布淀粉：5～40份；
胶乳：2～10份；
延展剂：0.1～1份；
微胶囊：50～150份；
耐水化剂：0.1～2份；
界面活性剂：0.1～1份；
pH调节剂：0.1～1份。
所述间隔剂是小麦淀粉、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、聚乙烯中的至少一种。间隔剂的作用是保护胶囊，避免在加工过程中导致胶囊因挤压破裂。
所述涂布淀粉是经过磷酸化或醋酸化处理的土豆淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉中的至少一种。
所述磷酸化处理是指通过焦磷酸盐与淀粉酯化反应，所述醋酸化处理是指通过醋酐与淀粉酯化反应。
所述胶乳是醋酸乙烯酯胶乳、苯丙胶乳、醋丙胶乳、丁苯胶乳、羧基丁苯胶乳中的至少一种。涂布淀粉和胶乳使颜料粒子间相互粘结，同时与原纸表面粘结形成牢固的涂层，作为颜料的介质赋予了涂料流变性，并起到保护胶体使涂料稳定的作用。
所述延展剂是乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙酸乙烯树脂、环氧树脂、聚丙烯酰胺、非离子疏水改性乙氧基聚氨酯共聚物中的至少一种。
所述耐水化剂是脲醛树脂、乙二醛、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺聚脲环氧氯丙烷树脂、碳酸锆盐、聚胺聚环氧型树脂中的至少一种。耐水化剂使涂层具有良好的耐湿润摩擦性及抗水性，同时能够增强涂层的强度。
所述界面活性剂是烷基苯磺酸钠、烷基二苯醚磺酸盐、磺化琥珀酸盐、聚氧乙烯醚、乙炔乙二醇中的至少一种。界面活性剂降低涂料表面张力，改善幕帘的稳定性。
所述pH调节剂是氢氧化钠、氨水、碳酸氢三钠、磷酸氢二钠中的至少一种。pH调节剂调节涂料的pH值，使其显色能力和流变性都达到最佳状态。
所述微胶囊为常规无碳复写纸所用的显蓝、显红、显绿或显黑微胶囊的一种或多种。可市购到各种颜色的微胶囊，通过混合不同颜色微胶囊及配比，还可以调配出其他颜色。
所述质量份的计量单位，可为本领域技术人员熟知的质量单位，比如克、千克、公斤、吨等。
本发明还提供一种可改善幕帘涂布露白的方法，按比例混合间隔剂、涂布淀粉、胶乳、延展剂、微胶囊、耐水化剂、界面活性剂、pH调节剂得到可改善幕帘涂布露白的涂料，然后将水加入所述涂料中得到混合浆料，控制混合浆料的固含量为20％-30％，然后通过幕帘涂布对无碳复写纸原纸进行施涂，涂布车速为1000-1100m/min；涂布量为2.0～5.0g/m2。
涂料的延展黏度(粘度)在特定涂布过程中显著影响运行稳定性 以及成纸质量，是涂布过程中的一个重要物理量。在幕帘涂布中，涂料以一定初速度从缝隙模头中流出，形成稳定连续的帘幕自由下落，并以一定速度冲击水平方向运动的纸幅。但是在幕帘冲击区，涂料会经历显著的加速流动，延展速率将达到105s-1以上。如果涂料的延展性能不好，很容易在冲击区被高速纸幅拉伸而断裂(如图1)。这样不仅影响帘式涂布的正常运行，还会造成涂层露白(如图2)。
涂料配方的不同以及不同涂料助剂间的相互作用，均对涂料延展粘度有影响，但延展剂是影响涂料延展粘度的主要因素。本发明在涂料中加入特定的高分子延展剂，其分子链有拉伸和延展的趋势(图3)，通过在涂料中加入高分子延展剂，使涂料在经历加速流动时有很好的延展粘度避免拉伸断裂。同时，延展剂在涂料中与其他化学成分，如胶乳、微胶囊、间隔剂等产生结构化效应和体积效应，使更多的粒子形成类似于弹簧体的网络结构，pH调节剂提供适宜的pH环境，更有助于延展剂作用的发挥，使涂料有更好的延展性能。
本发明有很好的延展粘度，使帘幕的运行稳定性显著提高，当涂料与纸幅接触瞬间受到剧烈拉伸时可以承受一定形变，不容易断裂，有利于改善涂层的覆盖质量，涂布的无碳复写纸的表面露白现象明显改善。并且，本发明以较低的固含量范围，实现了高车速低涂布量下的帘式涂布，以较低的固含量满足了幕帘涂布机上稳定运行对涂料粘度和流变性的需要。
附图说明
图1是涂料因延展性能不好，在冲击区被高速纸幅拉伸而断裂的演示图。
图2是纸面涂层露白的效果图。
图3是延展剂作用原理示意图。
图4是本发明实施例1涂料的延展粘度测试图。其中，横坐标Shear rate是剪切速率，纵坐标Eular是欧拉数，TRIAL是本发明实施例1涂料，CTRL是普通涂料，Water Calibration是校正。
图5是实施例1和普通涂料涂布纸面比较图。左边是普通涂料所涂布的纸面，右边是实施例1所涂布的纸面。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
实施例1，
一种可改善幕帘涂布露白的涂料，原料组成及用量为：小麦淀粉：50份；磷酸化马铃薯淀粉：12份；丁苯胶乳：6份；聚丙烯酰胺：0.5份；微胶囊：100份；聚酰胺聚脲环氧氯丙烷：0.8份；琥珀酸酯磺酸盐0.3份，氢氧化钠0.3份。
按照上述配方顺序依次添加各原料，并高速分散，得到均匀的涂料。涂料固含量28％，粘度108cps，表面张力28mN/m。
另购市面常见普通涂料，与本发明制备的涂料一起送Styron公司用ACAV超高剪切粘度仪测试延展粘度，测试结果见图4。
用不同剪切速率下的欧拉数来表示延展黏度(粘度)，欧拉数越大，延展黏度越好。从图4可见，本发明的涂料在高剪切速率下的延 展粘度比普通涂料大大提升。
将制备好的本发明涂料输送到幕帘涂布机上进行涂布，车速1150m/min，涂布量3g/m2，采用红外和热风干燥。下卷后的纸样配CF纸打印色块，根据色块中白点的数量进行评分(1～5分，5分最好)。本发明样5分，普通样1分，本发明所涂布的纸面基本不见露白，而普通涂料涂布的纸面可见很多小斑露白，见图5。
实施例2，
一种可改善幕帘涂布露白的涂料，原料组成及用量为：羟甲基纤维素：65份；醋酸化玉米淀粉：6份；苯丙胶乳：8份；乙酸乙烯树脂：1份；微胶囊：80份；三聚氰胺甲醛树脂：1份；烷基苯磺酸钠：0.1份，磷酸氢二钠：0.5份。
按照上述配方顺序依次添加各原料，并高速分散，得到均匀的涂料。涂料固含量27％，粘度100cps，表面张力27.5mN/m。
实施例3
一种可改善幕帘涂布露白的涂料，原料组成及用量为：小麦淀粉：70份；磷酸化小麦淀粉：20份；醋丙胶乳：2份；环氧树脂：0.8份；微胶囊：120份；乙二醛：0.5份；乙炔乙二醇：0.5份，氨水：0.5份。
按照上述配方顺序依次添加各原料，并高速分散，得到均匀的涂料。涂料固含量25％，粘度90cps，表面张力26.9mN/m。
实施例4
一种可改善幕帘涂布露白的涂料，原料组成及用量为：聚乙烯：100份；醋酸化木薯淀粉：30份；羧基丁苯胶乳：8份；聚丙烯酰胺：1份；微胶囊：100份；碳酸锆钾：1份；烷基二苯醚磺酸盐：0.3份，氢氧化钠：0.3份。
按照上述配方顺序依次添加各原料，并高速分散，得到均匀的涂料。涂料固含量28％，粘度120cps，表面张力27.2mN/m。
实施例5
一种可改善幕帘涂布露白的涂料，原料组成及用量为：小麦淀粉：30份；磷酸酯化木薯淀粉：10份；羧基丁苯胶乳：3份；聚丙烯酰胺：0.4份；微胶囊：100份；聚胺聚环氧树脂：0.6份；琥珀酸酯磺酸盐：0.5份，氨水：0.4份。
按照上述配方顺序依次添加各原料，并高速分散，得到均匀的涂料。涂料固含量25％，粘度85cps，表面张力26.5mN/m。
本发明有很好的延展粘度，在纸张的克重为40～80g/m2的无碳复写纸上进行幕帘涂布，当涂料与纸幅接触瞬间受到剧烈拉伸时可以承受一定形变，不容易断裂，有利于改善涂层的覆盖质量，从而改善无碳复写纸打印发色露白的问题。并且，本发明以较低的固含量范围，实现了高车速低涂布量下的帘式涂布。
以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。