一種刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法

專利名稱：一種刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法
技術領域：
本發明屬于化學化工技術領域，具體涉及一種刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法。
背景技術：
紅色是一種十分醒目的顏色，是千百年來深受我國人們喜愛的喜慶之色。紅紙廣泛用作對聯、食品包裝、文化、印刷、剪紙和拉花等常用色紙，是人們日常生活中不可或缺的必需品。隨著我國經濟社會的發展和人們生活水平的不斷提高，對包括紅紙在內的各種色紙提出了更高要求，不僅要求色彩鮮艷、持久，而且要求各種耐性優良，如耐陽光照射、耐濕、耐雨水淋洗、耐氣候變化等，這是對色紙的基本要求，也是色紙生產技術發展的必然趨勢。而目前廣泛使用的紅紙存在諸多問題，如顏色不鮮艷，色彩不持久，耐候性差。目前作為對聯紙的紅紙，在戶外陽光照射較強時，不到一個月就很快褪色，而且易受雨水淋洗而掉色；用作其它用途的紅紙也同樣存在易褪色、易掉色和色彩不持久等問題。刷紙用色漿的色彩鮮艷程度、持久性、著色力和穩定性等性能除與顏料的化學結構有關外，還與色漿的配制技術有關，如主色料、輔助物料和助劑的配比、配制的色漿粒度大小與分布等。大紅粉是一種用途廣泛的偶氮紅顏料，色光偏黃相，廣泛用于紅色磁漆、皮革、乳膠制品、漆布、水彩和油畫、印泥、印油、墻粉、油墨、文教用品和化妝品的著色。因其色彩鮮艷、著色力和遮蓋性強，耐曬性、耐酸性和耐堿性優異，已引起色紙行業的重視。以大紅粉為基料的色漿用于紙品的著色通常需配制成水性色漿。由于大紅粉為苯基偶氮-2-羥基-3-萘甲酰苯胺，疏水性很強，制成均一穩定且色彩鮮艷的水性色漿比較困難，影響了大紅粉在色紙加工中的應用。目前大紅粉水性色漿主要存在以下問題顆粒較大、粒度分布不均勻，穩定性差；輔助物料和助劑選用不當，色彩不鮮艷；上色性不佳、耐候性較差等。

發明內容
本發明的目的在于針對現有技術中存在的上述缺陷，提供一種刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法。本發明方法制備的大紅水性色漿不僅色彩鮮艷、色澤活，穩定性好，而且著色力強、顏色保持持久，所刷紙張耐曬而且耐浸泡不掉色，能經受雨水淋洗，而且該制備方法簡單、可靠，易于操作，成本低，便于普及推廣和實現工業化生產。本發明的制備方法包括如下順序的步驟(1)聚乙烯醇膠水的配制按聚乙烯醇與水的質量比為1 25 40，將聚乙烯醇在攪拌下狀態下均勻加入水中，浸泡1 池；然后加熱至90 95°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為2. 5% 4. 0%的聚乙烯醇膠水；(2)粗料漿的配制將步驟(1)制備好的聚乙烯醇膠水按與大紅粉的質量比為 2. 25 4. 40 1的比例首先加入聚乙烯醇膠水到配料槽中，再分別按與大紅粉質量比為 0.08 0.12 1、0. 010 0. 020 1和0. 010 0. 020 1的比例加入高分子分散劑、堿和消泡劑到配料槽中，攪勻后在攪拌狀態下緩慢加入大紅粉，攪拌至完全潤濕，即制成了粗料漿；(3)研磨配制色漿將步驟(2)制備好的粗料漿用研磨機研磨至細度不低于800 目后，轉入到調配槽中，再加入殺菌防腐劑、防凍劑和水，使大紅粉質量百分濃度為7% 14%，殺菌防腐劑的質量百分濃度為0. 2% 0. 5%，防凍劑的質量百分濃度為0. 5% 1. 0%，攪拌均勻，即得大紅水性色漿。更具體的方案是，步驟(1)中所述的聚乙烯醇的型號為PVA22-99。步驟O)中所述的大紅粉為3132大紅粉。步驟O)中所述的高分子分散劑為苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物分散劑。步驟O)中所述的堿為氨水、甲胺、乙胺、二甲胺和二乙胺中的一種。步驟( 所述的消泡劑為磷酸三丁酯、苯乙醇油酸酯和有機硅消泡劑中的一種。步驟(3)中所述的研磨機為球磨機或砂磨機，研磨介質為剛玉球或氧化鋯球或陶瓷球。步驟(3)中所述的殺菌防腐劑為異噻唑啉酮或對羥基苯甲酸酯。步驟(3)中所述的防凍劑為丙二醇或二甘醇或乙二醇。本發明采用大紅粉、聚乙烯醇和水為主要原料，通過加入適宜高分子分散劑、適量消泡劑和堿配制料漿，再用研磨機研磨至細度不低于800目，再加入殺菌防腐劑、防凍劑和水，制備穩定的耐曬耐浸泡大紅色水性色漿。該大紅水性色漿具有色彩鮮艷，色澤活；色漿穩定性好，可保持一年不下沉不變質；著色力強，上色性好；顏色保持持久，所刷紙張在陽光下長時間曬不褪色，在80 90°C的水中浸泡不掉色，能經受雨水淋洗等優點。它克服了現有技術生產的大紅水性色漿顆粒大、粒度分布不均勻，穩定性差；色彩不鮮艷；上色性不佳、耐候性較差等缺點。實際試驗結果表明，本發明相比現有技術所具有的有益效果是(1)本發明以聚乙烯醇作為粘接固色劑，由于聚乙烯醇上的羥基對多孔、親水表面如紙張等有很強的親和力，使色漿易在紙張表面鋪展；而其疏水高分子鏈對疏水性偶氮顏料具有一定的親和力，且聚乙烯醇在冷水中較難溶解、需在熱水中溶解，使大紅粉在紙張等表面粘接強度大，不易被雨水、濕氣所溶解或潮解，因此，所刷紙張耐水浸泡，也不易被雨水淋洗而掉色，色彩持久、耐候性好。(2)本發明采用苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物作為分散劑，分散劑分子中苯乙烯單元與大紅粉分子結構具有相似性(含有苯環)，對大紅粉具有很強的親和力，使之牢牢錨定在大紅粉顆粒表面；而丙烯酸鹽單元具有良好的水溶性，使結合分散劑的大紅粉在水中分散良好，因此采用苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物作為分散劑不僅具有良好的分散效果，也使分散體系具有很高的穩定性，分散好的色漿顆粒不易返粗、聚沉。(3)本發明采用在聚乙烯醇膠水中添加分散劑、堿和消泡劑作為大紅粉的分散介質，配制好大紅粉料漿后再研磨，可充分利用聚乙烯醇本身對大紅粉顆粒有一定的分散濕潤作用，從而可節省部分分散劑；聚乙烯醇和分散劑與大紅粉一起研磨也利于分散劑和聚乙烯醇與大紅粉顆粒的結合，提高結合強度，從而提高色漿的穩定性；在配制料漿時加入堿調節分散體系的PH值，有利于改變大紅粉顆粒表面的帶電性，促進大紅粉與聚乙烯醇和分散劑的結合；加入消泡劑一起研磨，利于消除研磨過程產生的氣泡，使大紅粉得到充分的研磨，保證大紅粉顆粒的細度和均勻度。
(4)本發明方法制備的色漿，具有以下特點(a)色彩鮮艷，色澤活；(b)色漿穩定性好，可保持一年不下沉不變質；(c)著色力強，上色性好；(d)顏色保持持久，所刷紙張在陽光下長時間曬不褪色，在80 90°C的水中浸泡不掉色，能經受雨水淋洗。(5)本發明的制備方法中，各原料配比合理，工藝流程簡單，操作控制容易，生產成本低。(6)本發明的制備方法中，色漿制備過程中無污染物排放，工藝過程環保。(7)采用本發明方法生產刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿，生產規模可根據需要很方便地調整；設備投資省，占地少，便于普及推廣和實現工業化。本發明生產的大紅水性色漿，除可用作對聯、食品包裝、印刷、剪紙和拉花等常用色紙的著色劑外，還可作為宣紙等不施膠的文化藝術領域用紙的著色劑而不改變原紙的相關特性。


圖1是本發明的制備工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的描述。參見圖1，是本發明方法的制備工藝流程圖，按照圖1所示的步驟，本發明的各實驗實例如下所述。實施例1 (1)按聚乙烯醇與水的質量比為1 25，取90g聚乙烯醇PVA22-99在攪拌狀態下均勻加入2. 25kg水中，浸泡2h，然后加熱至90°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為4. 0%的聚乙烯醇膠水2. 25kg ；(2)將步驟(1)配制好的聚乙烯醇膠水加入到IOL的配料槽中，然后加入80g苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物、12g 二乙胺和IOg有機硅消泡劑，攪勻后再在攪拌狀態下緩慢加入 Ikg 3132大紅粉，攪拌至完全潤濕，制成粗料漿；(3)將步驟⑵配制好的粗料漿用砂磨機研磨至細度不低于800目(研磨介質為 2 5mm氧化鋯球)，然后轉入20L的調配槽中，再加入10. 84kg水、28. 6g異噻唑啉酮和 71. 5g丙二醇，攪拌均勻，即得大紅粉質量百分濃度為7%的水性色漿14. ^kg。步驟( 所得大紅水性色漿的實際效果是a.色漿穩定性好，在室溫下貯存一年無明顯沉淀和變質，色彩鮮艷，色澤活；b.用于刷紙，著色力強，上色性好；c.所刷紙張顏色保持持久，在自然光下一年之內不褪色；而普通紅紙在自然光下一個月即有明顯褪色；d.所刷紙張耐浸泡，在80 90°C的水中浸泡不掉色，能經受雨水淋洗。實施例2
(1)按聚乙烯醇與水的質量比為1 30，取IOOg聚乙烯醇PVA22-99在攪拌狀態下均勻加入3. Okg水中，浸泡1. 5h，然后加熱至95°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為3. 5%的聚乙烯醇膠水2. 86kg ；(2)將步驟(1)配制好的聚乙烯醇膠水加入到IOL的配料槽中，然后加入90g苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物、13g 二乙胺和Ilg有機硅消泡劑，攪勻后再在攪拌狀態下緩慢加入 Ikg 3132大紅粉，攪拌至完全潤濕，制成粗料漿；(3)將步驟(2)配制好的粗料漿用砂磨機研磨至細度不低于800目(研磨介質為 2 5mm氧化鋯球)，然后轉入20L的調配槽中，再加入8. 39kg水、37. 5g異噻唑啉酮和IOOg 丙二醇，攪拌均勻，即得大紅粉質量百分濃度為8%的水性色漿12. 5kgo所得大紅水性色漿的實際使用效果與實施例1相同。實施例3 (1)按聚乙烯醇與水的質量比為1 35，取105g聚乙烯醇PVA22-99在攪拌狀態下均勻加入3. 68kg水中，浸泡池，然后加熱至90°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為3. 0%的聚乙烯醇膠水3. 5kg ；(2)將步驟(1)配制好的聚乙烯醇膠水加入到IOL的配料槽中，然后加入IOOg苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物、15g 二乙胺和12g有機硅消泡劑，攪勻后再在攪拌狀態下緩慢加入 Ikg 3132大紅粉，攪拌至完全潤濕，制成粗料漿；(3)將步驟⑵配制好的粗料漿用砂磨機研磨至細度不低于800目(研磨介質為 2 5mm氧化鋯球)，然后轉入20L的調配槽中，再加入5. 24kg水、40g異噻唑啉酮和95g丙二醇，攪拌均勻，即得大紅粉質量百分濃度為10%的水性色漿10. Okgo所得大紅水性色漿的實際使用效果與實施例1相同。實施例4 (1)按聚乙烯醇與水的質量比為1 40，取IlOg聚乙烯醇PVA22-99在攪拌狀態下均勻加入4. 4kg水中，浸泡池，然后加熱至90°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為2. 5%的聚乙烯醇膠水4. 4kg ；(2)將步驟⑴配制好的聚乙烯醇膠水加入到IOL的配料槽中，然后加入IlOg苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物、18g 二乙胺和13g有機硅消泡劑，攪勻后再在攪拌狀態下緩慢加入 Ikg 3132大紅粉，攪拌至完全潤濕，制成粗料漿；(3)將步驟⑵配制好的粗料漿用砂磨機研磨至細度不低于800目(研磨介質為 2 5mm剛玉球)，然后轉入20L的調配槽中，再加入2. 67kg水、41. 7g異噻唑啉酮和83. 4g 丙二醇，攪拌均勻，即得大紅粉質量百分濃度為12%的水性色漿8. 34kg。所得大紅水性色漿的實際使用效果與實施例1相同。實施例5 (1)按聚乙烯醇與水的質量比為1 35，取IlOg聚乙烯醇PVA22-99在攪拌狀態下均勻加入3. 85kg水中，浸泡池，然后加熱至90°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為3. 0%的聚乙烯醇膠水3. 67kg ；(2)將步驟(1)配制好的聚乙烯醇膠水加入到IOL的配料槽中，然后加入120g苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物、20g 二乙胺和15g有機硅消泡劑，攪勻后再在攪拌狀態下緩慢加入 Ikg 3132大紅粉，攪拌至完全潤濕，制成粗料漿；
(3)將步驟⑵配制好的粗料漿用砂磨機研磨至細度不低于800目(研磨介質為 2 5mm剛玉球)，然后轉入20L的調配槽中，再加入3. 21kg水、35. 7g異噻唑啉酮和71. 4g 丙二醇，攪拌均勻，即得大紅粉質量百分濃度為14%的水性色漿7. 14kg。所得大紅水性色漿的實際使用效果與實施例1相同。實施例6 (1)按聚乙烯醇與水的質量比為1 35，取95g聚乙烯醇PVA22-99在攪拌狀態下均勻加入3. 33kg水中，浸泡2h，然后加熱至90°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為3. 0%的聚乙烯醇膠水3. 17kg ；(2)將步驟(1)配制好的聚乙烯醇膠水加入到IOL的配料槽中，然后加入IOOg苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物、IOg質量百分濃度為觀%的氨水和20g磷酸三丁酯，攪勻后再在攪拌狀態下緩慢加入Ikg 3132大紅粉，攪拌至完全潤濕，制成粗料漿；(3)將步驟⑵配制好的粗料漿用砂磨機研磨至細度不低于800目(研磨介質為 2 5mm剛玉球)，然后轉入20L的調配槽中，再加入3. 29kg水、38. 5g對羥基苯甲酸酯和 61. 5g 二甘醇，攪拌均勻，即得大紅粉質量百分濃度為13%的水性色漿7. 69kg。所得大紅水性色漿的實際使用效果與實施例1相同。實施例7 (1)按聚乙烯醇與水的質量比為1 40，取IlOg聚乙烯醇PVA22-99在攪拌狀態下均勻加入4. 40kg水中，浸泡池，然后加熱至90°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為2. 5%的聚乙烯醇膠水4. 40kg ；(2)將步驟(1)配制好的聚乙烯醇膠水加入到IOL的配料槽中，然后加入95g苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物、15g質量百分濃度為觀%的氨水和20g磷酸三丁酯，攪勻后再在攪拌狀態下緩慢加入Ikg 3132大紅粉，攪拌至完全潤濕，制成粗料漿；(3)將步驟(2)配制好的粗料漿用砂磨機研磨至細度不低于800目(研磨介質為 2 5mm陶瓷球)，然后轉入20L的調配槽中，再加入4. 34kg水、30g對羥基苯甲酸酯和IOOg 乙二醇，攪拌均勻，即得大紅粉質量百分濃度為10%的水性色漿10. Okgo所得大紅水性色漿的實際使用效果與實施例1相同。實施例8 (1)按聚乙烯醇與水的質量比為1 30，取90g聚乙烯醇PVA22-99在攪拌狀態下均勻加入2. 7kg水中，浸泡1. 5h，然后加熱至90°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為3. 5%的聚乙烯醇膠水2. 57kg ；(2)將步驟(1)配制好的聚乙烯醇膠水加入到IOL的配料槽中，然后加入90g苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物、15g質量百分濃度為40%的甲胺和18g苯乙醇油酸酯，攪勻后再在攪拌狀態下緩慢加入Ikg 3132大紅粉，攪拌至完全潤濕，制成粗料漿；(3)將步驟(2)配制好的粗料漿用砂磨機研磨至細度不低于800目(研磨介質為 2 5mm陶瓷球)，然后轉入20L的調配槽中，再加入7. 28kg水、50g異噻唑啉酮和90g乙二醇，攪拌均勻，即得大紅粉質量百分濃度為9%的水性色漿11. Ilkgo所得大紅水性色漿的實際使用效果與實施例1相同。實施例9 (1)按聚乙烯醇與水的質量比為1 35，取IOOg聚乙烯醇PVA22-99在攪拌狀態下均勻加入3. 5kg水中，浸泡1.證，然后加熱至90°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為3. 0%的聚乙烯醇膠水3. 33kg ；(2)將步驟(1)配制好的聚乙烯醇膠水加入到IOL的配料槽中，然后加入95g苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物、13g質量百分濃度為40 %的二甲胺和15g有機硅消泡劑，攪勻后再在攪拌狀態下緩慢加入Ikg 3132大紅粉，攪拌至完全潤濕，制成粗料漿；(3)將步驟⑵配制好的粗料漿用球磨機研磨至細度不低于800目(研磨介質為 2 5mm氧化鋯球)，然后轉入20L的調配槽中，再加入7. 87kg水、50g異噻唑啉酮和125g 乙二醇，攪拌均勻，即得大紅粉質量百分濃度為8%的水性色漿12. 5kgo所得大紅水性色漿的實際使用效果與實施例1相同。實施例10 (1)按聚乙烯醇與水的質量比為1 40，取IOOg聚乙烯醇PVA22-99在攪拌狀態下均勻加入4. Okg水中，浸泡1. 5h，然后加熱至90°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為2. 5%的聚乙烯醇膠水4. Okg ；(2)將步驟(1)配制好的聚乙烯醇膠水加入到IOL的配料槽中，然后加入90g苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物、14g質量百分濃度為70 %的乙胺和13g有機硅消泡劑，攪勻后再在攪拌狀態下緩慢加入Ikg 3132大紅粉，攪拌至完全潤濕，制成粗料漿；(3)將步驟⑵配制好的粗料漿用球磨機研磨至細度不低于800目(研磨介質為 2 5mm氧化鋯球)，然后轉入20L的調配槽中，再加入4. 71kg水、80g異噻唑啉酮和90g乙二醇，攪拌均勻，即得大紅粉質量百分濃度為10%的水性色漿10kg。所得大紅水性色漿的實際使用效果與實施例1相同。以上僅僅是本發明的較佳實施例，根據本發明的上述構思，本領域的熟練技術人員還可以對制備的工藝條件作出各種類似的修改和變換，類似的這些變換和修改均屬于本發明的實質內容范疇。
權利要求
1.一種刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法，其特征在于包括如下順序的步驟(1)聚乙烯醇膠水的配制按聚乙烯醇與水的質量比為1 25 40，將聚乙烯醇在攪拌下狀態下均勻加入水中，浸泡1 池；然后加熱至90 95°C攪拌至完全溶解，再冷卻至室溫，得質量百分濃度為2. 5% 4. 0%的聚乙烯醇膠水；(2)粗料漿的配制將步驟(1)制備好的聚乙烯醇膠水按與大紅粉的質量比為2.25 4. 40 1的比例首先加入聚乙烯醇膠水到配料槽中，再分別按與大紅粉質量比為0.08 0.12 1、0. 010 0. 020 1和0. 010 0. 020 1的比例加入高分子分散劑、堿和消泡劑到配料槽中，攪勻后在攪拌狀態下緩慢加入大紅粉，攪拌至完全潤濕，即制成了粗料漿；(3)研磨配制色漿將步驟(2)制備好的粗料漿用研磨機研磨至細度不低于800目后， 轉入到調配槽中，再加入殺菌防腐劑、防凍劑和水，使大紅粉質量百分濃度為7% 14%， 殺菌防腐劑的質量百分濃度為0. 2% 0. 5%，防凍劑的質量百分濃度為0. 5% 1. 0%，攪拌均勻，即得大紅水性色漿。
2.根據權利要求1所述的刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法，其特征在于 步驟(1)中所述的聚乙烯醇的型號為PVA22-99。
3.根據權利要求1所述的刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法，其特征在于 步驟O)中所述的大紅粉為3132大紅粉。
4.根據權利要求1所述的刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法，其特征在于 步驟O)中所述的高分子分散劑為苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物分散劑。
5.根據權利要求1所述的刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法，其特征在于 步驟O)中所述的堿為氨水、甲胺、乙胺、二甲胺和二乙胺中的一種。
6.根據權利要求1所述的刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法，其特征在于 步驟( 所述的消泡劑為磷酸三丁酯、苯乙醇油酸酯和有機硅消泡劑中的一種。
7.根據權利要求1所述的刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法，其特征在于 步驟(3)中所述的研磨機為球磨機或砂磨機，研磨介質為剛玉球或氧化鋯球或陶瓷球。
8.根據權利要求1所述的刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法，其特征在于 步驟(3)中所述的殺菌防腐劑為異噻唑啉酮或對羥基苯甲酸酯。
9.根據權利要求1所述的刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法，其特征在于 步驟(3)中所述的防凍劑為丙二醇或二甘醇或乙二醇。
全文摘要
本發明公開了一種刷紙用耐曬耐浸泡大紅水性色漿的制備方法。本發明采用先以聚乙烯醇和水配制聚乙烯醇膠水，再在膠水中加入適量苯乙烯-丙烯酸鹽共聚物高分子分散劑、堿、消泡劑和大紅粉配制料漿，然后用研磨機研磨料漿至細度不低于800目，再配以適量的水、殺菌防腐劑和防凍劑制備得到大紅水性色漿。本發明生產的大紅水性色漿具有色彩鮮艷，色澤活；色漿穩定性好，可保持一年不下沉不變質；著色力強，上色性好；顏色保持持久，所刷紙張耐曬、耐80～90℃的水浸泡和雨水淋洗等特點。本發明方法的工藝流程簡單，操作控制容易，過程環保，設備投資省，占地少，便于普及推廣和實現工業化。
文檔編號D21H21/28GK102352577SQ2011102042
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月20日 優先權日2011年7月20日
發明者劉立華, 李菁 申請人:湖南科技大學