[發明專利]一種育果袋紙專用炭黑水相分散液的制備方法

有效

• 申請號: 202110023821.7
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112552713B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 唐艷軍;黃夢樂;周益名;陳天影;朱先梅
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C09C1/56
• 分類號: C09C1/56;C09C1/58;C09C3/04;C09C3/08;C09C3/10;D21H17/69;D21H19/38;D21H19/42
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

本發明涉及一種育果袋紙專用炭黑水相分散液的制備方法，屬于造紙涂料用功能顏料領域。基于DLVO分散穩定理論，本發明創新性地利用月桂酰肌氨酸鈉形成的靜電作用和羥丙基甲基纖維素形成的空間位阻效應，通過優化分散工藝，充分發揮月桂酰肌氨酸鈉和羥丙基甲基纖維素的協同效應，制備出高穩定性的炭黑水相分散液。本發明原料環保無污染，來源廣泛，是一種綠色環保的材料，故合成的分散劑環保安全，不僅從源頭上保障了分散劑的綠色環保性，還符合現代環境保護的趨勢要求；基于該方法制得的炭黑水相分散液，分散均勻穩定，為后續功能化應用創造了良好條件。

技術領域

本發明涉及造紙涂料用功能顏料領域，尤其涉及一種育果袋紙專用炭黑水相分散液的制備方法。

背景技術

育果袋紙作為一種高附加值農業技術用紙，在我國應用越來越廣泛，其中育果袋紙黑色層紙部分采用炭黑染色，以此提高對光線的遮蔽能力，提升果品質量。

育果袋紙黑色層紙的制備方法主要有兩種：其一，濕部成形法，主要將炭黑等填料以物理和/或化學方法沉積在植物纖維之間或表面，并通過傳統的濕部成形技術獲得具有一定強度的薄層紙頁；其二，表面涂布法，以炭黑等填料為主原料，輔以膠黏劑等助劑，制備育果袋紙專用涂料，通過表面涂布方式在紙張表面形成功能涂層，即得涂布育果袋紙。然而，由于炭黑具有非常小的原生粒子和較大的表面積，在水體中分散時，產生極強的表面能，從而在漿料/涂料中發生團聚，導致制備得到的育果袋紙黑色層紙部分漏黑嚴重，著色不均，果實產生局部高溫，損傷果實。更嚴重的情況下，還會導致生產效率下降，大量炭黑流入廢水中，不僅耗費能源，也影響環境。

為解決炭黑在漿料/涂料中流失嚴重及分散不均勻的問題，亟需研發一種育果袋紙用炭黑水相分散液，將炭黑進行均勻分散之后，使其處于良好、穩定的分散狀態，再加入到漿料/涂料中，使炭黑能夠均勻分散在漿料/涂料中。

發明內容

本發明針對炭黑在漿料/涂料中流失嚴重及分散不均勻問題，提供一種育果袋紙專用炭黑水相分散液的制備方法，通過靜電作用和空間位阻效應，改善炭黑水相分散穩定性。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種育果袋紙專用炭黑水相分散液的制備方法，所述方法步驟如下：

（1）配制月桂酰肌氨酸鈉溶液：將0.6 wt.%~1.4 wt.%（對絕干炭黑）的月桂酰肌氨酸鈉溶解于40 ml去離子水中，調節pH至8.0~8.5，剪切攪拌若干分鐘，得到月桂酰肌氨酸鈉溶液；

（2）配制羥丙基甲基纖維素溶液：將0.6 wt.%~1.4 wt.%（對絕干炭黑）的羥丙基甲基纖維素溶解于40 ml去離子水中，調節pH至8.0~8.5，剪切攪拌若干分鐘，得到羥丙基甲基纖維素溶液；

（3）配制分散劑：將步驟（1）獲得的月桂酰肌氨酸鈉溶液與步驟（2）獲得的羥丙基甲基纖維素溶液進行混合，調節pH至8.0~8.5，繼續攪拌若干分鐘得到分散劑，得到分散劑；

（4）配制炭黑水相分散液：將炭黑加入到步驟（3）制得的分散劑中，持續剪切攪拌若干分鐘，然后再進行超聲，得到育果袋紙專用高穩定性的炭黑水相分散液。

優選的，步驟（2）中所述羥丙基甲基纖維素粘度為6 Pa·s，甲氧基含量為28%~30%，羥丙基含量為7.0%~12%。

優選的，步驟（3）中所述分散劑月桂酰肌氨酸鈉及羥丙基甲基纖維素總用量為2wt.%（對絕干炭黑）。

優選的，步驟（3）中的攪拌在剪切速度為1500 r/min中進行。

優選的，步驟（4）中所用設備為高速分散機，剪切速度為3000 r/min。

優選的，步驟（4）所得的炭黑水相分散液平均粒徑為240 nm。

優選的，步驟（4）所得的炭黑水相分散液上層清液透過率為25%。