[發明專利]一種提高表面疏水性的紙質保護方法

在審

• 申請號: 202011149562.4
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112301794A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 張溪文;陳炳銓;施文正;徐紹艷
• 申請（專利權）人: 杭州眾材科技有限公司
• 主分類號: D21H25/06
• 分類號: D21H25/06;D21H25/02;D21H19/14
• 代理公司: 杭州合信專利代理事務所(普通合伙) 33337
• 代理人: 沈自軍

本申請提供一種提高表面疏水性的紙質保護方法，包括如下步驟：1)將堿性溶液浸潤到紙張上；2)二水合乙酸鋅溶液施加到紙張上，在紙張表面反應生成氧化鋅前驅體；3)將處理之后的紙張在70～85℃下脫水反應，得到表面具有片狀氧化鋅的紙張。上述方法采用在紙張纖維上負載特定形態的片狀氧化鋅晶體提高紙張表面的疏水性，可以在不破壞紙張表面墨跡、顏料和紙張本體的情況下提高紙張表面的疏水性。

技術領域

本申請涉及紙張表面處理領域，特別是涉及一種提高表面疏水性的紙質保護方法。

背景技術

紙張具有悠久的歷史，我國歷史上紙張的使用可以追述到兩千多年前，自造紙術發明以來，紙張就開始廣泛使用于人類的日常生活中，例如書畫、印刷書報、包裝等。紙張的主要組成為纖維素分子，纖維素分子鏈上存在大量親水性基團，所以紙張表面通常呈現一定的親水性。正常情況下，紙張本體的含水率約為10％，含水率過低則紙體本體易出現脆化斷裂。但在一些潮濕環境下，紙張中含水率過高，不利于紙張的書寫和印刷，還會在紙張中滋生霉菌，促進紙張的酸化，甚至導致纖維素的水解，對紙面信息造成不可修復的破壞。因此對紙張表面進行必要的疏水改性，使紙張本體的含水率保持在合適的范圍具有十分重要的意義。

目前經常采用的提高紙張表面疏水性的方法有紙張表面施膠，表面接枝疏水性基團和表面涂布法。表面施膠法是指在造紙過程中對紙張表面進行施膠處理，即在紙張表面均勻涂布一定量的膠料，從而使紙張表面具有一定的疏水性，減少紙張在書寫印刷時的擴散和洇開。表面接枝疏水性基團是指在引發劑或者等離子體誘發等的作用下在纖維素分子上接枝疏水性聚合物或單體，降低紙張的表面能和吸水率。表面涂布法是指在紙張涂料中添加抗水劑，如氨基樹脂類、聚酰胺環氧樹脂等。上述這些方法的處理工藝均比較復雜，且大都針對造紙階段和紙張在書寫印刷前的疏水改性，對于已經進行書寫或印刷后的紙張的改性存在一定的局限性，在處理過程中容易對紙面信息造成一定的破壞。且上述改性方法都依賴于紙張表面施加的有機物的疏水性基團，但在使用過程中，這些疏水性基團可能會發生反應而變性，導致疏水性變差，且有機物質的施加會影響紙張表面的墨跡、染料等，改變紙張的原貌。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種提高表面疏水性的紙質保護方法。

本發明提供的技術方案為：一種提高表面疏水性的紙質保護方法，包括如下步驟：

1)將堿性溶液浸潤到紙張上；

2)二水合乙酸鋅溶液施加到紙張上，在紙張表面反應生成氧化鋅前驅體；

3)將處理之后的紙張在70～85℃下脫水反應，得到表面具有片狀氧化鋅的紙張。

上述技術方案中，采用堿性溶液對紙張進行處理，在紙張表面提供堿性環境，使得紙張表面游離出更多的活性基團，為氧化鋅提供形核和長大的位點。然后借助二水合乙酸鋅溶液與紙張表面的氫氧根離子反應先生成氧化鋅前驅體，之后脫水生成片狀氧化鋅。由于不同鋅源溶液對最終形成的氧化鋅的形態有較大的影響，本發明創造性地發現采用二水合乙酸鋅溶液作為鋅源溶液進行反應，才可以在紙張表面得到特殊的片狀氧化鋅。

借助紙張表面特殊的片狀氧化鋅，改善紙張表面的疏水性，由于負載的片狀氧化鋅的厚度為納米級，所以不會對紙張的表面形態造成較大影響。該方法操作過程簡單，且不會影響紙張表面的墨跡、染料等。

以下還提供了若干可選方式，但并不作為對上述總體方案的額外限定，僅僅是進一步的增補或優選，在沒有技術或邏輯矛盾的前提下，各可選方式可單獨針對上述總體方案進行組合，還可以是多個可選方式之間進行組合。

可選的，所述紙張包括定性濾紙、新聞紙、凸版印刷紙、膠版紙字典紙中的一種或幾種。

可選的，所述堿性溶液選自氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鈣溶液、氫氧化鋇溶液、有機季銨堿溶液、有機堿金屬醇鹽類堿溶液中的一種或幾種。