專利名稱：：一種高光澤彩噴紙用涂料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于材料應(yīng)用領(lǐng)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(zhì)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：高光澤噴墨打印紙是一種用噴墨打印機(jī)真實(shí)再現(xiàn)圖像的新型記錄紙，光澤和打印質(zhì)量決定了紙的等級(jí)。光澤是涂布噴墨紙的重要指標(biāo)之一。光澤的定義是反射光強(qiáng)度對(duì)入射光強(qiáng)度的比。由于光澤測(cè)量時(shí)受入射光角度、入射光波長(zhǎng)的影響，Tappi光澤定義了紙的專用測(cè)量方法，即固定了入射光角度為75°，入射光波長(zhǎng)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Ti02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(zhì)量是噴墨紙的另一個(gè)重要參數(shù)。它通常采用對(duì)打印圖形分析油墨密度、墨點(diǎn)形狀和大小來描述。墨點(diǎn)形狀反映出墨水沿表面各個(gè)方向擴(kuò)散的均勻程度，形狀越圓越理想；墨點(diǎn)的大小則體現(xiàn)出墨水在表面的擴(kuò)散程度，用點(diǎn)的面積表示。好的涂層應(yīng)能快速吸收水分，固著色料使圖像逼真，使點(diǎn)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(tài)氣相二氧化硅(簡(jiǎn)稱氣相硅)、凝膠二氧化硅(簡(jiǎn)稱凝膠硅)、沉淀二氧化硅(簡(jiǎn)稱沉淀硅)和膠體二氧化硅(簡(jiǎn)稱膠體硅)。前三種形態(tài)的硅都已開發(fā)并在高光或啞光噴墨紙上有商業(yè)運(yùn)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(jī)(如刮刀和氣刀等)進(jìn)行涂覆。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)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(xiàn)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(fā)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(fā)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(chǎn)能，同時(shí)改善彩噴紙表面性質(zhì)，特別是提高成紙光澤度。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種高光澤彩噴紙用涂料，是按下述方法制備得到將質(zhì)量濃度4550%的膠體二氧化硅(簡(jiǎn)稱膠體硅)漿料與質(zhì)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(zhì)量比例為3:14:1。上述高光澤彩噴紙用涂料的制備方法，包括如下步驟將質(zhì)量濃度4550%的膠體二氧化硅(簡(jiǎn)稱膠體硅)漿料與質(zhì)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(zhì)量比例為3:14:1。為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述膠體二氧化硅漿料平均粒徑為100350nm，PH為910。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(shí)間為30分鐘，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。所述高光澤彩噴紙用涂料的固含量為4048%;粘度為7001300cp(6#，100rpm，Brookfield粘度計(jì))。所述高光澤彩噴紙用涂料可以與常規(guī)紙用涂料一樣根據(jù)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(yīng)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520克/米2(gsm)，大大提高成紙產(chǎn)量，成紙光澤度高。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果首先，在提高成紙光澤方面(如圖l所示)，本發(fā)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(xiàn)在色密度、墨點(diǎn)的圓度和大小方面，本發(fā)明高光澤彩噴紙用涂料與氣相硅涂料結(jié)果相當(dāng)(如圖2、3和表1)。最后，本發(fā)明的高光澤彩噴紙用涂料的高剪切流變性能優(yōu)良(如圖4、5所示)，保證涂料在高速涂布過程中運(yùn)行穩(wěn)定。與現(xiàn)有的紙用涂料相比，本發(fā)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(yōu)異的光澤度，形成的涂層打印性能與氣相硅涂層相當(dāng)。本發(fā)明高光澤彩噴紙用涂料的成功，將擺脫現(xiàn)在彩噴紙用涂料涂布方式特殊、涂布速度極低、產(chǎn)量也低的問題，開拓彩噴紙用涂料技術(shù)的新領(lǐng)域。表lCLC樣品(高速刮刀涂布后紙樣)打印的油墨點(diǎn)圓度和點(diǎn)面積<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>注表中點(diǎn)面積單位為平方微米，F(xiàn)S表示氣相硅涂料，Epson指市售高光Epson噴墨相紙。圖l為本發(fā)明高光澤彩噴紙用涂料與氣相硅涂料的涂布量與光澤，PVOH(聚乙烯醇)作為膠粘劑(圖中"FS"表示氣相硅涂料，"樣品A，樣品B，樣品C和樣品D"表示本發(fā)明制備的4種彩噴紙用涂料)。圖2為CLC樣品用EpsonPro5000(1440dpi)打印機(jī)打印后的藍(lán)、品紅、黃和黑四種顏色色密度圖(橫軸標(biāo)"Epson"指市售Epson高光噴墨相紙)。圖3為CLC樣品用HPDesignJet20ps打印機(jī)打印后的藍(lán)、品紅、黃和黑四種顏色色密度圖(橫軸標(biāo)"HP"指市售HP高光噴墨相紙)。圖4為本發(fā)明的高光澤彩噴紙用涂料樣品C的高剪切流變學(xué)圖(圖中RPM是轉(zhuǎn)速單位即轉(zhuǎn)/每分鐘，為縱座標(biāo)，Kilodyne'cm是力矩單位，即千達(dá)因*厘米，為橫座標(biāo)，兩個(gè)環(huán)狀曲線是高光澤彩噴紙用涂料連續(xù)兩次的測(cè)量結(jié)果)。圖5為本發(fā)明的高光澤彩噴紙用涂料樣品A的高剪切流變學(xué)圖(圖中RPM是轉(zhuǎn)速單位即轉(zhuǎn)/每分鐘，為縱座標(biāo)，Kilodyne'cm是力矩單位，即千達(dá)因*厘米，為橫座標(biāo)，兩個(gè)環(huán)狀曲線是高光澤彩噴紙用涂料連續(xù)兩次的測(cè)量結(jié)果)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例l將質(zhì)量濃度50%的膠體二氧化硅槳料(膠體硅漿料)，與質(zhì)量濃度30%的PVOH水溶液混合，攪拌均勻后，即得到高光澤彩噴紙用涂料，膠體二氧化硅漿料平均粒徑為100nm，PH為9，膠體二氧化硅漿料與PVOH水溶液的絕干質(zhì)量比3:1。上述彩噴紙用涂料的固含量為48%，粘度為1300cp;在涂布量14gsm時(shí)，成紙光澤度提高64度。當(dāng)上述紙用涂料施涂在定量160克每平方米、光澤度為14%的原紙上時(shí)，涂布量為14gsm時(shí)得到的成紙光澤度為78。/。。實(shí)施例2將質(zhì)量濃度45%的膠體二氧化硅漿料(膠體硅漿料)，與質(zhì)量濃度30%的PVOH水溶液混合，攪拌30分鐘，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘，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平均粒徑為350nm，PH為10;膠體二氧化硅漿料與PV0H水溶液的絕干質(zhì)量比4:1。上述彩噴紙用涂料的固含量為40%，粘度為700cp;在涂布量14gsm時(shí)，成紙光澤度提高60度。當(dāng)上述紙用涂料施涂在定量160克每平方米、光澤度為14%的原紙上時(shí)，涂布量為14gsm時(shí)得到的成紙光澤度為74。/。。實(shí)施例3將質(zhì)量濃度48%的膠體二氧化硅漿料(膠體硅漿料)，與質(zhì)量濃度30%的PVOH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平均粒徑為250nm，PH為9.5，膠體二氧化硅漿料與PVOH水溶液的絕干質(zhì)量比7:2。上述彩噴紙用涂料的固含量為48%，粘度為1300cp;在涂布量14gsm時(shí)，成紙光澤度提高64度。當(dāng)上述紙用涂料施涂在定量160克每平方米、光澤度為14%的原紙上時(shí)，涂布量為14gsm時(shí)得到的成紙光澤度為78M。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種高光澤彩噴紙用涂料，其特征在于所述高光澤彩噴紙用涂料是按下述方法制備得到將質(zhì)量濃度45～50％的膠體二氧化硅漿料與質(zhì)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(zhì)量比例為3∶1～4∶1。2、權(quán)利要求1所述的一種高光澤彩噴紙用涂料的制備方法，其特征在于包括如下步驟將質(zhì)量濃度4550%的膠體二氧化硅漿料與質(zhì)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(zhì)量比例為3:14:1。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高光澤彩噴紙用涂料的制備方法，其特征在于所述膠體二氧化硅漿料平均粒徑為100350nm，PH為910。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高光澤彩噴紙用涂料的制備方法，其特征在于所述高分子水溶液為聚乙烯醇水溶液。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高光澤彩噴紙用涂料的制備方法，其特征在于所述攪拌的時(shí)間為30分鐘，轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高光澤彩噴紙用涂料的制備方法，其特征在于所述高光澤彩噴紙用涂料的固含量為4048%，粘度為7001300cp。7、權(quán)利要求1所述的一種高光澤彩噴紙用涂料在紙張涂布中的應(yīng)用。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高光澤彩噴紙用涂料在紙張涂布中的應(yīng)用，其特征在于所述高光澤彩噴紙用涂料在紙張涂布中的涂布方式為高速刮刀涂布，涂布量為520克/米2。全文摘要本發(fā)明公開了一種高光澤彩噴紙用涂料及其制備方法和應(yīng)用，該彩噴紙用涂料是按下述方法制備得到將質(zhì)量濃度45～50％的膠體二氧化硅漿料與質(zhì)量濃度30％的高分子水溶液混合，攪拌均勻后，即得到本發(fā)明的高光澤彩噴紙用涂料，膠體二氧化硅漿料與高分子水溶液的絕干質(zhì)量比例為3∶1～4∶1。本發(fā)明的高光澤彩噴紙用涂料可在紙張涂布中應(yīng)用，與現(xiàn)有的氣相硅彩噴紙用涂料相比，本發(fā)明的彩噴紙用涂料形成的紙涂層具有更加優(yōu)異的光澤度，大幅提高涂料濃度，可以采用高速涂布。文檔編號(hào)D21H19/00GK101280535SQ200810028208公開日2008年10月8日申請(qǐng)日期2008年5月21日優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日發(fā)明者顏進(jìn)華申請(qǐng)人:廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院