一种用于纸张涂布增白的荧光增白剂分散液及其制备方法技术领域
本发明属于荧光增白剂分散液技术领域,具体涉及一种用于纸张涂布增白的荧光增白
剂分散液及其制备方法。
背景技术
目前造纸用荧光增白剂多数属于二苯乙烯双三嗪类荧光增白剂,按照荧光增白剂在造
纸中使用的工段分类,可分为湿部用荧光增白剂和干部用荧光增白剂,湿部用荧光增白剂
为被添加在纸浆中,即对纸张进行浆内增白;干部用荧光增白剂是在纸张表面施胶和涂布
中使用。
纸张涂布加工的目的是在由纤维形成的凹凸不平和有较大孔隙的普通纸的表面上,覆
盖一层由细微粒子组成的对油墨有良好吸收性的涂料,以便得到具有良好的均匀性和平滑
度的纸面。通过涂布还可以提高纸张的光泽度,改善纸张的稳定性和不透明度,这些特性
均随着涂布量的增加而增加。同样为了追求纸张的高白度,纸张在涂布后的白度也是非常
重要的,目前常用的做法是在涂布用的涂料中加入荧光增白剂。
发明专利CN201210151848提供了一种纸张涂布用高固含聚偏二氯乙烯涂料及其制备
方法,该涂料由含有下述重量含量的原料配制成:偏二氯乙烯40~58%、丙烯酸酯类单
体0.01~2%,功能性单体0.01~2%、氧化型引发剂0.005~0.02%、还原型引发剂
0.005-0.05%、乳化剂0.1~3%、电解质0.01~0.1%、去离子水38-45%。该涂料涂布
纸张后可以提高纸张阻隔氧气、水蒸气及热封强度等物理性能,可广泛用于食品包装。
发明专利CN201210400107公开了一种用于纸张增白的液体荧光增白剂及其制备方
法,涉及造纸表面施胶和涂布专用助剂。制备方法步骤为:将三聚氯氰分散在冰水溶液中,
加入带有磺酸基的胺类衍生物,用缚酸剂使pH值控制在3~4,反应结束后升温,加入DSD
酸,用缚酸剂调节pH值为6~7,然后升温至40~45℃,反应结束后加入氨基醇或氨基烷
烃,用缚酸剂调节pH值在8.5~9.3,升温至75~100℃,反应终点以pH不变化为准,用
纳滤膜过滤,进行后处理后,即得成品。该发明产品水溶性好、泛黄点高、耐酸性好、白
度高、色光好,用量少;生产过程中无酸气排放;使用方便,稳定性高。但是它的关注重
点在于用于纸张增白的液体荧光增白剂及其制备方法,但该发明内容未涉及直接用于纸张
涂布增白的荧光增白剂分散液及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种含固率高、粘度低、可以直接用于纸张涂布增白的荧光增白
剂分散液。
本发明的另一发明目的提供该纸张涂布增白的荧光增白剂分散液的制备方法。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种用于纸张涂布增白的荧光增白剂分散液,包括下列重量份数的组份:
荧光增白剂溶液100份、分散剂1~2份、颜料90~110份、主黏结剂8~14份、辅
黏结剂4~8份、防腐剂0.5~1.5份、消泡剂0.5~1.0份、pH调节剂0.1~0.5份。
一种制备所述的用于纸张涂布增白的荧光增白剂分散液的方法,包括以下步骤:
(1)将100份的荧光增白剂溶液放入高速混合机中的混合室内,在300转/分的速度
下转动并搅拌;
(2)在转动搅拌的同时,接着向混合室内加入1~2份的分散剂,并使分散剂在荧光
增白剂溶液中分散均匀;
(3)将高速混合机的搅拌速度调至转速为1500转/分继续搅拌,并将混合室内的温
度升温至70℃,保持温度的同时开始高速搅拌20分钟后;
(4)边搅拌边继续将90~110份颜料用10~12分钟的时间持续加入,继续搅拌10
分钟;
(5)再边搅拌边继续用6~8分钟的时间持续加入8~14份的主黏结剂,待主黏结剂
加完后继续高速搅拌10分钟后,对混合室进行降温;
(6)待温度降至50℃时,加入4~8份的辅黏结剂,继续搅拌5分钟后,再加入0.5~
1.5份的防腐剂、0.5~1.0份的消泡剂,继续搅拌5分钟后,边搅拌边加入0.1-0.5份
pH调节剂,调整分散液的pH值为8.4~8.9后停止搅拌,即为用于纸张涂布的荧光增白
剂分散液。
所述的荧光增白剂溶液为C.I.荧光增白剂71水溶液、C.I.荧光增白剂85水溶液、
C.I.荧光增白剂113水溶液、C.I.荧光增白剂264水溶液、C.I.荧光增白剂357水溶液中
的任意一种或多种的混合物。
所述的分散剂为聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠的混合物,且聚丙烯酸钠与六偏磷酸钠的比
例为1:1。
所述的颜料为高岭土、研磨碳酸钙、氢氧化铝、二氧化钛、滑石粉、二氧化硅、氧化
锌中的任意一种或多种的混合物。
所述的主黏结剂为聚乙烯醇或聚醋乙烯和变性淀粉的混合物,且聚乙烯醇或聚醋乙
烯与变性淀粉的比例为4:1~8:1。
所述的辅黏结剂为干酪素和羧甲基纤维素的混合物,且干酪素与羧甲基纤维素的比
例为6:1。
所述的防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BTC)或5-氯-2-甲基-4-异塞唑啉-3-酮(S8)
中的任意一种或者两种的混合物。
所述的消泡剂为辛醇或仲辛醇中的任意一种。
所述的pH调节剂为氢氧化钠或碳酸钠中的任意一种
与现有技术相比,本发明所得的荧光增白剂分散液具有含固率高、粘度低、可直接应
用于纸张涂布增白,对提高纸张的白度效果明显等优点。
具体实施方式
实施例1:
本实施例是关于一种用于纸张涂布增白的荧光增白剂分散液,包括下列重量份数的组
份:
C.I.荧光增白剂357水溶液100份、聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠各0.5份、高岭土90
份、聚醋乙烯6.4份和变性淀粉1.6份的混合物、干酪素和羧甲基纤维素的混合物4份、
1,2-苯并异噻唑啉-3-酮0.5份、辛醇0.5份、氢氧化钠0.1份。
一种制备上述用于纸张涂布增白的荧光增白剂分散液的方法,包括以下步骤:
(1)将100份的C.I.荧光增白剂357水溶液放入高速混合机中的混合室内,在300
转/分的速度下转动并搅拌;
(2)在转动搅拌的同时,接着向混合室内加入聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠各0.5份,
并使聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠在荧光增白剂溶液中分散均匀;
(3)将高速混合机的搅拌速度调至转速为1500转/分继续搅拌,并将混合室内的温
度升温至70℃,保持温度的同时开始高速搅拌20分钟后;
(4)边搅拌边继续将90份高岭土用10分钟的时间持续加入,继续搅拌10分钟;
(5)再边搅拌边继续用6分钟的时间持续加入8份的聚醋乙烯和变性淀粉的混合物,
待主黏结剂加完后继续高速搅拌10分钟后,对混合室进行降温;
(6)待温度降至50℃时,加入4份的干酪素和羧甲基纤维素的混合物,继续搅拌5
分钟后,再加入0.5份的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.5份的辛醇,继续搅拌5分钟后,
边搅拌边加入0.1份氢氧化钠,调整分散液的pH值为8.4后停止搅拌,即为用于纸张涂
布的荧光增白剂分散液。
实施例2
本实施例是关于一种用于纸张涂布增白的荧光增白剂分散液,包括下列重量份数的组
份:
C.I.荧光增白剂357水溶液100份、聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠各1份份、高岭土110
份、聚醋乙烯11.2份和变性淀粉2.8份的混合物、干酪素和羧甲基纤维素的混合物8份、
1,2-苯并异噻唑啉-3-酮1.5份、辛醇1.0份、氢氧化钠0.5份。
一种制备上述的用于纸张涂布增白的荧光增白剂分散液的方法,包括以下步骤:
(1)将100份的C.I.荧光增白剂357水溶液放入高速混合机中的混合室内,在300
转/分的速度下转动并搅拌;
(2)在转动搅拌的同时,接着向混合室内加入聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠各1份,并
使聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠在荧光增白剂溶液中分散均匀;
(3)将高速混合机的搅拌速度调至转速为1500转/分继续搅拌,并将混合室内的温
度升温至70℃,保持温度的同时开始高速搅拌20分钟后;
(4)边搅拌边继续将110份高岭土用12分钟的时间持续加入,继续搅拌10分钟;
(5)再边搅拌边继续用8分钟的时间持续加入14份的聚醋乙烯和变性淀粉的混合物,
待主黏结剂加完后继续高速搅拌10分钟后,对混合室进行降温;
(6)待温度降至50℃时,加入8份的干酪素和羧甲基纤维素的混合物,继续搅拌5
分钟后,再加入1.5份的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、1.0份的辛醇,继续搅拌5分钟后,
边搅拌边加入0.5份氢氧化钠,调整分散液的pH值为8.9后停止搅拌,即为用于纸张涂
布的荧光增白剂分散液。
实施例3
本实施例是关于一种用于纸张涂布增白的荧光增白剂分散液,包括下列重量份数的组
份:
C.I.荧光增白剂357水溶液100份、聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠各0.75份、高岭土100
份、聚醋乙烯9.6份和变性淀粉2.4份的混合物、干酪素和羧甲基纤维素的混合物6份、
1,2-苯并异噻唑啉-3-酮1份、辛醇0.8份、氢氧化钠0.3份。
一种制备上述的用于纸张涂布增白的荧光增白剂分散液的方法,包括以下步骤:
(1)将100份的C.I.荧光增白剂357水溶液放入高速混合机中的混合室内,在300
转/分的速度下转动并搅拌;
(2)在转动搅拌的同时,接着向混合室内加入聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠各0.75份,
并使聚丙烯酸钠和六偏磷酸钠在荧光增白剂溶液中分散均匀;
(3)将高速混合机的搅拌速度调至转速为1500转/分继续搅拌,并将混合室内的温
度升温至70℃,保持温度的同时开始高速搅拌20分钟后;
(4)边搅拌边继续将100份高岭土用11分钟的时间持续加入,继续搅拌10分钟;
(5)再边搅拌边继续用7分钟的时间持续加入12份的聚醋乙烯和变性淀粉的混合物,
待主黏结剂加完后继续高速搅拌10分钟后,对混合室进行降温;
(6)待温度降至50℃时,加入6份的干酪素和羧甲基纤维素的混合物,继续搅拌5
分钟后,再加入1份的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.8份的辛醇,继续搅拌5分钟后,边
搅拌边加入0.3份氢氧化钠,调整分散液的pH值为8.6后停止搅拌,即为用于纸张涂布
的荧光增白剂分散液。
上述实施例中的C.I.荧光增白剂357水溶液还可以用荧光增白剂溶液为C.I.荧光增
白剂71水溶液、C.I.荧光增白剂85水溶液、C.I.荧光增白剂113水溶液、C.I.荧光增白
剂264水溶液、中的任意一种或多种的混合物代替。
上述实施例中的高岭土还可以用研磨碳酸钙、氢氧化铝、二氧化钛、滑石粉、二氧化
硅、氧化锌中的任意一种或高岭土、研磨碳酸钙、氢氧化铝、二氧化钛、滑石粉、二氧化
硅、氧化锌多种的混合物代替。
上述实施例中的聚醋乙烯和变性淀粉还可以用聚乙烯醇和变性淀粉的混合物代替,
且聚乙烯醇和变性淀粉的比例为4:1~8:1。
上述实施例中的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮还可以用5-氯-2-甲基-4-异塞唑啉-3-酮代
替或者1,2-苯并异噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-异塞唑啉-3-酮的混合物代替。
上述实施例中的辛醇还可以用仲辛醇代替。
上述实施例中的氢氧化钠还可以用碳酸钠代替。
使用以上各实施例制得的荧光增白剂分散液进行纸张涂布实验,原纸选用70g/m2双胶
纸,涂布设备采用实验室涂布机,涂布量控制在10g/m2单面涂布。具体操作如下:将原纸
按涂布机要求平整的放在涂布机上,压下张紧辊,再把涂布辊压在纸张前端,放下固定翼,
用吸管吸取一定量制备好的荧光增白剂分散液,均匀的分布在纸张的前端,启动按钮,涂
布辊走过整张纸样,纸张涂布完成。然后迅速将未干的涂布纸放入105℃电热恒温鼓风干
燥箱中,烘5秒后取出,即完成了涂布纸的干燥。
按照GB/T7974-2002《纸及纸板白度测定法(漫射/垂直法)》和HG/T3971-2007
《检测原纸及施、涂后纸样的白度性能》,涂布纸经过恒温、恒湿24小时后,用光谱和几
何特性均符合GB/T7973要求的HunterlabUltraScanPRO分光测色仪进行涂布纸白度的
测试,记录涂布纸的457Bt值和WICIE值。
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从以上数据可看出:本发明所制备的荧光增白剂分散液,粘度低均低于200mPa·S,
含固率均高于50%,应用于纸张涂布,与原纸相比457Bt提升3.4以上,WICIE提升1.2
以上。