[發明專利]一種高光澤彩噴紙用涂料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 200810028208.9
• 申請日: 2008-05-21
• 公開（公告）號: CN101280535A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 顏進華
• 申請（專利權）人: 廣東輕工職業技術學院
• 主分類號: D21H19/40
• 分類號: D21H19/40;D21H19/42;D21H23/34
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 裘暉

技術領域

本發明屬于材料應用領域，特別涉及一種高光澤彩噴紙用涂料及其制備方法和在改善紙表面性質中的應用。

背景技術

高光澤噴墨打印紙是一種用噴墨打印機真實再現圖像的新型記錄紙，光澤和打印質量決定了紙的等級。

光澤是涂布噴墨紙的重要指標之一。光澤的定義是反射光強度對入射光強度的比。由于光澤測量時受入射光角度、入射光波長的影響，Tappi光澤定義了紙的專用測量方法，即固定了入射光角度為75°，入射光波長為550nm，這樣高光澤只受材料的折射率和表面的粗糙度影響。除TiO₂外，通常紙的表面處理材料有相近的折射率，這樣光澤度可反映出紙的表面粗糙程度。

打印質量是噴墨紙的另一個重要參數。它通常采用對打印圖形分析油墨密度、墨點形狀和大小來描述。墨點形狀反映出墨水沿表面各個方向擴散的均勻程度，形狀越圓越理想；墨點的大小則體現出墨水在表面的擴散程度，用點的面積表示。好的涂層應能快速吸收水分，固著色料使圖像逼真，使點的面積小。氧化硅由于其高度親水性、高孔隙率和表面積，是理想的噴墨涂布紙的處理材料。

二氧化硅有四種不同的形態：氣相二氧化硅(簡稱氣相硅)、凝膠二氧化硅(簡稱凝膠硅)、沉淀二氧化硅(簡稱沉淀硅)和膠體二氧化硅(簡稱膠體硅)。前三種形態的硅都已開發并在高光或啞光噴墨紙上有商業運用，但是它們的分散液固形物濃度都不高，在30％左右，因而不能配制成較高濃度的彩噴紙涂料，也不能用較高速的普通涂布機(如刮刀和氣刀等)進行涂覆。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足之處，本發明的首要目的在于提供一種較高濃度的全二氧化硅作顏料的高光澤彩噴紙用涂料，其濃度比現有的全二氧化硅涂料高20％左右，完全可以采用高速刮刀涂布，且涂層光澤度高，涂層吸墨性好。

本發明的另一目的在于提供一種上述紙用涂料的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述涂料在紙張涂布中的用途，可采用高速涂布方法，提高產能，同時改善彩噴紙表面性質，特別是提高成紙光澤度。

本發明通過下述技術方案實現：一種高光澤彩噴紙用涂料，是按下述方法制備得到：將質量濃度45～50％的膠體二氧化硅(簡稱膠體硅)漿料與質量濃度30％的高分子水溶液混合，攪拌均勻后，即得到高光澤彩噴紙用涂料，所述膠體二氧化硅漿料與高分子水溶液的絕干質量比例為3∶1～4∶1。

上述高光澤彩噴紙用涂料的制備方法，包括如下步驟：將質量濃度45～50％的膠體二氧化硅(簡稱膠體硅)漿料與質量濃度為30％的高分子水溶液混合，攪拌均勻后，即得到高光澤彩噴紙用涂料，所述膠體二氧化硅漿料與高分子水溶液的絕干質量比例為3∶1～4∶1。

為了更好地實現本發明，所述膠體二氧化硅漿料平均粒徑為100～350nm，PH為9～10。所述高分子水溶液(作為膠粘劑)為聚乙烯醇(PVOH)水溶液。

所述攪拌的時間為30分鐘，轉速為200轉/分鐘。

所述高光澤彩噴紙用涂料的固含量為40～48％；粘度為700～1300cp(6#，100rpm，Brookfield粘度計)。

所述高光澤彩噴紙用涂料可以與常規紙用涂料一樣根據需要添加少量的助劑，如消泡劑、潤滑劑、防腐劑、增稠劑、保水劑、固色劑等。

所述高光澤彩噴紙用涂料可直接應用于紙張涂布，涂布方式為高速刮刀涂布(涂布車速3000ft/min)，涂布量為5～20克/米²(gsm)，大大提高成紙產量，成紙光澤度高。

本發明相對于現有技術，具有如下的優點及有益效果：

首先，在提高成紙光澤方面(如圖1所示)，本發明高光澤彩噴紙用涂料比氣相硅涂料的成紙光澤度高10度以上(75°光澤)。此外，彩噴紙涂層的打印性能較好，表現在色密度、墨點的圓度和大小方面，本發明高光澤彩噴紙用涂料與氣相硅涂料結果相當(如圖2、3和表1)。最后，本發明的高光澤彩噴紙用涂料的高剪切流變性能優良(如圖4、5所示)，保證涂料在高速涂布過程中運行穩定。

與現有的紙用涂料相比，本發明的高光澤彩噴紙用涂料可以采用高速涂布方式，形成的紙涂層具有更加優異的光澤度，形成的涂層打印性能與氣相硅涂層相當。本發明高光澤彩噴紙用涂料的成功，將擺脫現在彩噴紙用涂料涂布方式特殊、涂布速度極低、產量也低的問題，開拓彩噴紙用涂料技術的新領域。

表1??CLC樣品(高速刮刀涂布后紙樣)打印的油墨點圓度和點面積