CN111379192B - 一种纸板涂布专用涂料及纸板 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种纸板涂布专用涂料及纸板。一种纸板涂布专用涂料包括预涂涂料、芯涂涂料和面涂涂料。涂料主要原料包括重质碳酸钙、高岭土、丁苯乳胶、涂布淀粉、液碱以及抗水剂、保水剂等外加剂。本发明根据每部分涂层功能不同来设计原料配比，本发明制备的涂料使用不同白度的高岭土代替部分碳酸钙，赋予涂层一定的遮盖性能，涂布淀粉的用量比传统配方高有利于增强涂层强度，保水剂用量比传统配方高可以提高涂料保水性能防止涂料中水溶性化工原料过度向纸内渗透，确保芯涂和预涂涂料间的结合强度；本发明通过对每部分原料的合理搭配使涂布后纸板的光滑度、白度较高，整体涂布效果好。

Description

一种纸板涂布专用涂料及纸板
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种纸板涂布专用涂料及纸板。
背景技术
纸板的生产过程若未经过施胶处理，纸板的抗水性比较差。灰纸板作为一种典型的未经施胶处理的纸板，灰纸板吸水COBB(Cobb Absorption Tester，纸和纸板吸收性测定仪)值一般为每分钟吸水量200-300g/㎡，而经过施胶的牛卡包装纸或者其它包装纸吸水COBB值一般为每分钟吸水量在20-60g/㎡。涂布原纸吸水性过大(大于120g/m2)会引起图层之间出现分层，成纸爆线等问题。当未经施胶处理的纸板尤其是灰纸板用于涂布原纸时，用现有技术中的涂料进行涂布，涂料会大量渗透到纸板纤维中，而且渗透至纸板的涂料变干后，预涂层的吸水COBB值并不会明显改善，在通过传统的三层涂布之后，涂料仍无法对纸板进行较好的遮盖，并且涂料用量高。正因为这一缺点，当未经施胶处理的纸板直接用于涂布工序时，容易导致涂布面遮盖差、涂层掉粉等品质低劣问题，且涂料用量大，烘干能耗大，这就大大限制了未经施胶处理纸板涂布的生产可行性和产出效率。所以急需一种专用的涂料配方，解决未经施胶处理的纸板尤其是灰纸板涂布中遇到的以上难题。
发明内容
本发明针对上述技术问题提供了一种纸板涂布专用涂料。
本发明采用如下技术方案：
一种纸板涂布专用涂料，包括依次涂布的预涂涂料、芯涂涂料和面涂涂料。
预涂涂料包括如下质量份数的原料：重质碳酸钙一75-95份、高岭土一0-5份、高岭土二5-25份、丁苯乳胶一6-9份、涂布淀粉8-10份、液碱0.14-0.17份、抗水剂0.2-0.4份、保水剂0.2-0.6份、润滑剂0.1-0.2份、消泡剂0.15-0.2份、分散剂0.1-0.3份、杀菌剂0.15-0.2份、染色剂0-0.1份。
优选的，染色剂包括品蓝0-0.05份、品紫0-0.05份。
进一步的，芯涂涂料包括如下质量份数的原料：重质碳酸钙二55-75份、高岭土一25-45份、丁苯乳胶一8-10份、涂布淀粉6-10份、液碱0.14-0.17份、抗水剂0.4-0.8份、保水剂0.1-0.2份、润滑剂0.1-0.2份、消泡剂、0.1-0.2份、分散剂0.1-0.3份、杀菌剂0.15-0.2份、染色剂0.01-0.1份。
优选的，染色剂包括品蓝0.005-0.05份、品紫0.005-0.05份。
面涂涂料包括如下质量份数的原料：重质碳酸钙三60-80份、高岭土二0-5份、高岭土三20-40份、丁苯乳胶二10-15份、液碱0.14-0.17份、抗水剂0.1-0.4份、保水剂0.1-0.2份、润滑剂0.2-0.4份、消泡剂0.1-0.2份、分散剂0.1-0.3份、杀菌剂0.15-0.2份、染色剂0.01-0.1份。
优选的，染色剂包括品蓝0.005-0.05份、品紫0.005-0.05份。
进一步的，重质碳酸钙一中小于等于2μm粒径含量为50-65wt％，重质碳酸钙二中小于等于2μm粒径含量为55-75wt％，重质碳酸钙三中小于等于2μm粒径含量为92-98wt％。重质碳酸钙简称重钙(GCC)是用优质的石灰石为原料，经石灰粉磨机加工成白色粉体，主要成分是CaCO3。重质碳酸钙具有白度高、纯度好、色相柔和及化学成分稳定等特点。本发明根据重质碳酸钙的粒径特点，根据大量的实验经验在预涂、芯涂和面涂涂料中分别选用不同粒径的重质碳酸钙。
进一步的，高岭土一的白度为84-86％，小于等于2μm粒径含量82-86wt％。
进一步的，高岭土二的白度为90-92％，小于等于2μm粒径含量86-88wt％。
进一步的，高岭土三的白度为86-88％，小于等于2μm粒径含量为84-88wt％。
进一步的，高岭土是一种重要的无机非金属矿物，具有很多优良的物理性能、化学性能及机械性能。高岭土主要由小于2μm的微小片状、管状、叠片状等高岭石簇矿物(高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等)组成，理想的化学式为Al2O3-2SiO2-2H2O，其主要矿物成分是高岭石和多水高岭石，高岭土的化学成分中含有大量的Al2O3、SiO2和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO等。本发明根据其微粒的状态，经过大量的实验在预涂、芯涂、面涂中选择不同白度和粒径的高岭土，从而使高岭土施展不同的功能。
进一步的，高岭土二为煅烧高岭土，将高岭土在高温条件下煅烧，使其白度达到所需要求。
进一步的，丁苯乳胶一的固含量为50-55wt％，乳化粒径80-120nm。
进一步的，丁苯乳胶二的固含量为48-52wt％，乳化粒径40-60nm。
进一步的，丁苯乳胶以丁二烯、苯乙烯、结合羧酸，通过乳液聚合制得的高分子共聚物。具有较高的粘接力和结膜强度，用于纸板涂料中作为颜料粘接剂，有良好的流变性、储存稳定性、填充量大等优点。本发明根据预涂、芯涂和面涂涂料的特点选用了不同固含量和乳化粒径的丁苯乳胶。
进一步的，涂布淀粉的制备原理为淀粉与醋酸酐、醋酸、醋酸乙烯等乙酰化试剂在碱性条件下反应制得，醋酸酯涂布淀粉糊化温度低，糊粘度高，透明度高，凝沉性弱，成膜性好，通过复合变性后具有恰当的乙酰基团含量，此适应粘度的涂布淀粉熬制成胶液后稳定性高且与颜料及其它助剂相容性好，具有适当乙酰基团含量的涂布淀粉在保持合适粘度的情况下，蒸煮糊化浓度可达38-40％，特别适合用于预涂涂料配方中，配制高固含、高粘度、高保水性的涂料，以抵抗纸板的开放性和涂料易迁移的问题，可取代部分昂贵的丁苯乳胶，降低涂料的成本。
进一步的，液碱为NaOH的水溶液，本发明中使用的液碱为商品液碱，商品液碱NaOH含量为28-32wt％。在涂料配方中加入液碱用来调节涂料的pH值，使涂料的pH值为8.5-9.5，涂料在合适碱性环境中，有优良的稳定性。本发明中商品液碱的使用时，首先将商品液碱的浓度稀释至NaOH的含量为5-16wt％，多次并缓慢加入到涂料原料中，避免加入量过多使涂料的pH值过高，影响涂料性能。
进一步的，抗水剂的主要成分为碳酸锆铵盐，固含量为28-32wt％，以碳酸锆铵盐为主要成分的抗水剂与传统的三聚氰胺树脂类抗水剂相比更加环保。
进一步的，保水剂为增稠保水剂，增稠保水剂可以为工业羧甲基纤维素的衍生物，具体可以为工业羧甲基纤维素二钠，分子量为8000-12000，传统的保水剂中工业羧酸甲基纤维素二钠的分子量范围为15000-25000，本发明中选用的工业羧甲基纤维素二钠的分子量范围与传统配方中相比，更有利于涂料保水性能的提高。工业羧甲基纤维素二钠是天然纤维经过化学改性后所获得的一种水溶性好的聚阴离子的化合物，是一种用途广泛的天然高分子衍生物。用于涂料主要是改善涂料的保水性同时提供较好的流变性。
进一步的，润滑剂为聚乙烯蜡类，固含量为18-22wt％。聚乙烯蜡类润滑剂用于造纸涂布润滑作用明显，可大幅降低刮刀等涂布设备磨损，防止粘缸、降低涂料粘度、改善涂料的粘度等；同时可显著提高涂布纸的平滑度、光泽度以及表面强度和印刷适应性等，而且不影响纸板白度。
进一步的，消泡剂的主要成分为聚氧丙烯聚氧乙烯醚，属醚类消泡剂，消泡速度快，抑泡持久。具有优良的液面铺展和液下扩散能力，有助于纤维分散。适宜pH值范围较宽，适用于各种纸涂布生产过程中的消泡。
进一步的，分散剂为聚丙烯酸钠。分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难溶解于液体的无机或有机颜料的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的两亲性试剂。本发明中使用分散剂是为了防止胶水的沉降和凝聚。
进一步的，杀菌剂为以异噻唑啉酮为主要成分的广谱杀菌剂。
进一步的，预涂涂料中还包括水，加水后预涂涂料中固含量为64-68wt％，粘度值为1400-1900mpa.s；芯涂涂料中还包括水，加水后芯涂涂料中固含量为66-70wt％，粘度值为1000-1400mpa.s；面涂涂料中还包括水，加水后面涂涂料中固含量为60-64wt％，粘度值为800-1200mpa.s。
本发明公开的一种纸板专用涂料采用如下方法制备：
步骤一：涂布淀粉糊化液的制备，在水中加入占水质量30％的涂布淀粉，升温至90℃，保温30min，得到涂布淀粉糊化液待用；
步骤二：预涂涂料的制备，按质量份数称取预涂涂料所需原料，将重质碳酸钙一加入水中450-600r/min搅拌均匀，加入分散剂搅拌均匀，然后依次加入高岭土一、高岭土二和染色剂后，搅拌速度提升至1200-1480r/min搅拌20-30min，加入保水剂搅拌20-25min，将搅拌速度调整至450-600r/min，依次间隔5分钟加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶一、消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂，加水调节预涂涂料的粘度至1400-1900mpa.s，预涂涂料的制备过程中加入液碱调节预涂涂料的pH值为8.5-9.5；
优先的，预涂涂料的制备过程中液碱为稀释后分批加入。
步骤三：芯涂涂料的制备，按质量份数称取芯涂涂料所需原料，将重质碳酸钙二加入水中450-600r/min搅拌均匀，加入分散剂搅拌均匀，然后依次加入高岭土一和染色剂，搅拌速度提升至1200-1480r/min搅拌20-30min，加入保水剂搅拌20-25min，将搅拌速度调整至450-600r/min，依次间隔5分钟加入涂布淀粉糊化液，丁苯乳胶一、消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂，加水调节芯涂涂料的粘度至1000-1400mpa.s，芯涂涂料的制备过程中加入液碱调节芯涂涂料的pH值为8.5-9.5；
优先的，芯涂涂料的制备过程中液碱为稀释后分批加入。
步骤四：面涂涂料的制备，按质量份数称取面涂涂料所需原料，将重质碳酸钙三加入水中450-600r/min搅拌均匀，加入分散剂搅拌均匀，然后依次加入高岭土二、高岭土三和染色剂，搅拌速度提升至1200-1480r/min搅拌20-30min，加入保水剂搅拌20-25min，将搅拌速度调整450-600r/min，依次间隔5分钟加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶二、消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂，加水调节面涂涂料的粘度至800-1200mpa.s，面涂涂料的制备过程中加入液碱调节面涂涂料的pH值为8.5-9.5。
优选的，面涂涂料的制备过程中液碱为稀释后分批加入。
本发明在涂料的制备过程中通过控制加入不同原料时的转速使原料混合均匀的同时更好的发挥其有益效果。首先将重质碳酸钙加入水中低速搅拌使重质碳酸钙在水中分散均匀，在低转速条件下加入分散剂搅拌均匀，然后依次加入高岭土和染色剂并提升转速，由于混料初期混料容器内的原料较少，高速搅拌容易导致原料外溅，因此重质碳酸钙和分散剂选择在低速下搅拌，加入高岭土和染色剂后混料容器内的原料逐渐增多，高转速以及分散剂的作用下使重质碳酸钙、高岭土和染色剂在水中分散更加均匀，之后加入保水剂在高速搅拌作用下分散均匀，在加入高岭土后就加入保水剂可以在搅拌较短时间后就加入涂布淀粉和丁苯乳胶，可缩短涂料混合的时间，在加入涂布淀粉和丁苯乳胶前降低转速，避免过高的转速破坏涂布淀粉和丁苯乳胶的结构从而影响其粘结力，之后在低转速下加入其余的助剂。
本发明控制了预涂、芯涂和面涂涂料的pH值为8.5-9.5，在此pH值下，涂料的稳定性更好。
本发明公开了一种纸板，纸板表面涂布本发明所研制的涂料。
本发明公开了一种灰纸板，灰纸板表面涂布本发明所研制涂料。
与现有技术相比，本发明达到如下有益效果：
(1)本发明以重质碳酸钙、高岭土、丁苯胶乳、涂布淀粉、水为主要原料，同时包括液碱、涂料润滑剂、分散剂、消泡剂、杀菌剂、抗水剂及一定量的涂料保水剂等成分制备涂料，涂料由预涂、芯涂和面涂三部分组成，预涂涂料在保证适当的流动性的同时，提供高粘度、高保水性、高固含的功能；芯层涂料保证较好的流动性的同时，提供高遮盖、中粘度，进一步为面涂涂层作衬层修饰；面层涂料提供高光泽、高强度的表面功能，以适合印刷，外观光泽亮丽为主，同时具备较好的表面强度，防止掉粉、爆线问题；本发明根据每部分涂层功能不同来设计原料配比，本发明制备的涂料使用不同白度的高岭土代替部分碳酸钙，赋予涂层一定的遮盖性能，涂布淀粉的用量比传统配方高有利于增强涂层强度，保水剂用量比传统配方高可以提高涂料保水性能防止涂料中水溶性化工原料过度向纸内渗透确保芯涂和预涂涂料间的结合强度；本发明通过对每部分涂层原料的合理搭配使涂布后纸板的光滑度、白度较高，整体涂布效果好；
(2)本发明合理的调整了三部分涂层原料中重质碳酸钙的粒径，预涂涂料、芯涂涂料和面涂涂料中选用碳酸钙的粒径逐减小，通过颗粒级配的设计，可以填充涂布粒子之前的空隙，增强涂料的遮盖效果；
(3)本发明根据预涂、芯涂和面涂的各涂层功能特点设计了各涂层涂料的组分，降低了涂布过程的实施难度，大大减少了纸板涂布过程的涂布量，缩短了烘干时间，在提高涂布质量的同时节约了涂布成本。
具体实施方式
下面将结合本发明中实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
实施例1所制备的涂料的质量组分如表1所示。
表1
Figure BDA0002437391220000061
Figure BDA0002437391220000071
本实施例中，GCC65为重质碳酸钙中小于等于2μm粒径的微粒含量为65wt％，GCC75为重质碳酸钙中小于等于2μm粒径的微粒含量为75wt％，GCC95为重质碳酸钙中小于等于2μm粒径的微粒含量为95wt％；高岭土一的白度为84％，小于等于2μm粒径含量为82wt％，高岭土二的白度为90％，小于等于2μm粒径含量为86wt％，高岭土三的白度为86％，小于等于2μm粒径含量为84wt％；丁苯乳胶一的固含量为50-55wt％，乳化粒径为80-120nm，丁苯乳胶二的固含量为48-52％，乳化粒径为40-60nm；酯化淀粉为醋酸酯涂布淀粉；液碱为商品液碱；抗水剂主要成分为碳酸锆铵盐，固含量为32wt％；保水剂为工业羧甲基纤维素二钠，分子量为8000-12000；润滑剂主要成分为聚乙烯蜡，固含量为22wt％；消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯醚；分散剂为硬质酸钠；杀菌剂的主要成分为异噻唑啉酮；蓝色颜料为品蓝、紫色颜料为品紫。
本实施例中公开的涂料按照如下方法制备：
步骤一：在熬胶锅内加入水，开启熬胶锅搅拌器，向熬胶锅内投入占水质量30％的涂布淀粉，升温至90℃，保温30分钟，得到涂布淀粉糊化液待用。
步骤二：预涂涂料的制备，按质量份数称取预涂涂料所需原料，将65级重质碳酸钙加入水中450r/min搅拌均匀，搅拌过程中加入分散剂搅拌均匀，依次加入高岭土一和高岭土二后，搅拌速度提升1450r/min、搅拌25min，加入保水剂、搅拌20min，将搅拌速度调整至500r/min，依次间隔5分钟加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶一、消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂，分批加入稀释后的商品液碱，调节预涂涂料的pH值为9，最后加水调节预涂涂料的粘度至1500-1600mpa.s。
步骤三：芯涂涂料的制备，按质量份数称取芯涂涂料所需原料，将75级重质碳酸钙加入水中450r/min搅拌均匀，搅拌过程中加入分散剂搅拌均匀，然后依次加入高岭土一、品蓝和品紫后，搅拌速度提升至1450r/min、搅拌20min，加入保水剂、搅拌20min，将搅拌速度调整至500r/min，依次间隔5分钟加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶一、消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂，分批加入稀释后的商品液碱，调节芯涂涂料的pH值为9，最后加水调节芯涂涂料的粘度至1100-1200mpa.s。
步骤四：面涂涂料的制备，按质量份数称取面涂涂料所需原料，将95级重质碳酸钙加入水中450r/min搅拌均匀，搅拌过程中加入分散剂搅拌均匀，依次加入高岭土三、高岭土二、品蓝和品紫后，搅拌速度提升至1400r/min、搅拌30min，加入保水剂、搅拌20min，将搅拌速度调整至500r/min，依次间隔5分钟加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶二、消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂，分批加入稀释后的商品液碱，调节面涂涂料的pH值为9，最后加水调节面涂涂料的粘度至1000-1100mpa.s。
实施例2
实施例2所制备的涂料的质量组分如表2所示。
表2
Figure BDA0002437391220000081
Figure BDA0002437391220000091
本实施例中，GCC55为重质碳酸钙中小于等于2μm粒径的微粒含量为55wt％，GCC65为重质碳酸钙中小于等于2μm粒径的微粒含量为65wt％，GCC98为重质碳酸钙中小于等于2μm粒径的微粒含量为98wt％；高岭土一的白度为86％，小于等于2μm粒径含量为86wt％，高岭土二的白度为92％，小于等于2μm粒径含量为88wt％，高岭土三的白度为88％，小于等于2μm粒径含量为88wt％；丁苯乳胶一的固含量为50-55wt％，乳化粒径为80-120nm，丁苯乳胶二的固含量为48-52％，乳化粒径为40-60nm；酯化淀粉为醋酸酯涂布淀粉；液碱为商品液碱；抗水剂主要成分为碳酸锆铵盐，固含量为28wt％；保水剂为工业羧甲基纤维素二钠，分子量为8000-12000；润滑剂主要成分为聚乙烯蜡，固含量为18wt％；消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯醚；分散剂为硬质酸钠；杀菌剂的主要成分为异噻唑啉酮；蓝色颜料为品蓝、紫色颜料为品紫。
本实施例中公开的涂料按照如下方法制备：
步骤一：在熬胶锅内加入水，开启熬胶锅搅拌器，向熬胶锅内投入占水质量30％的涂布淀粉，升温至90℃，保温30分钟，得到涂布淀粉糊化液待用。
步骤二：预涂涂料的制备，按质量份数称取预涂涂料所需原料，将55级重质碳酸钙加入水中450r/min搅拌均匀，搅拌过程中加入分散剂搅拌均匀，然后依次加入高岭土一和高岭土二，搅拌速度提升1450r/min、搅拌25min，加入保水剂、搅拌20min，将搅拌速度调整至500r/min，依次间隔5分钟加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶一、消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂，分批加入稀释后的商品液碱，调节预涂涂料的pH值为9，最后加水调节预涂涂料的粘度至1700-1800mpa.s。
步骤三：芯涂涂料的制备，按质量份数称取芯涂涂料所需原料，将65级重质碳酸钙加入水中450r/min搅拌均匀，搅拌过程中加入分散剂搅拌均匀，依次加入高岭土一、品蓝和品紫，搅拌速度提升至1450r/min、搅拌30min，加入保水剂、搅拌20min，将搅拌速度调整至500r/min，依次间隔5分钟加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶一、消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂，分批加入稀释后的商品液碱，调节预涂涂料的pH值为9，最后加水调节芯涂涂料的粘度至1100-1200mpa.s。
步骤四：面涂涂料的制备，按质量份数称取面涂涂料所需原料，将98级重质碳酸钙加入水中450r/min搅拌均匀，搅拌过程中加入分散剂搅拌均匀，依次加入高岭土三、高岭土二、品蓝和品紫，搅拌速度提升至1400r/min、搅拌30min，加入保水剂、搅拌20min，将搅拌速度调整至500r/min，依次间隔5分钟加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶二、消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂，分批加入稀释后的商品液碱，调节预涂涂料的pH值为9最后加水调节面涂涂料的粘度至900-1000mpa.s。
对比例1
对比例1所制备涂料的原料组成如表3所示：
表3
序号 底涂涂料 面涂涂料
1 重质碳酸钙(份数) 65(GCC60) 70(GCC98)
2 高岭土一(份数) 20 15
3 丁苯胶乳一(份数) 10 12
4 涂布淀粉(份数) 5 5
5 液碱(份数) 0.15 0.14
6 抗水剂(份数) 0.3 0.15
7 保水剂(份数) 0.1 0.1
8 润滑剂(份数) 0.1 0.1
9 消泡剂(份数) 0.15 0.15
10 分散剂(份数) 0.2 0.15
11 杀菌剂(份数) 0.15 0.15
12 蓝色颜料(份数) 0 0.01
13 紫色颜料(份数) 0 0.01
本对比例中，GCC60为重质碳酸钙中小于等于2μm粒径的微粒含量为60wt％，GCC98为重质碳酸钙中小于等于2μm粒径的微粒含量为98wt％；高岭土一的白度为84％，小于等于2μm粒径含量为82wt％；丁苯乳胶一的固含量为48-52wt％，乳化粒径为80-120nm；酯化淀粉为醋酸酯涂布淀粉；液碱为商品液碱；抗水剂主要成分为三聚氰胺树脂；保水剂为工业羧甲基纤维素二钠，分子量为15000-25000；润滑剂为硬脂酸钠；消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯醚；分散剂为硬质酸钠；杀菌剂的主要成分为异噻唑啉酮。蓝色颜料为品蓝、紫色颜料为品紫。
本对比例中公开的原料按照如下方法制备：
步骤一：在熬胶锅内加入水，开启熬胶锅搅拌器，向熬胶锅内投入占水质量30％的涂布淀粉，升温至90℃，保温30分钟，得到涂布淀粉糊化液待用。
步骤二：底涂涂料的制备，按质量份数称取底涂涂料所需原料，将60级重质碳酸钙加入水中400r/min搅拌均匀，搅拌过程中加入分散剂搅拌均匀，然后加入高岭土一，搅拌速度提升1100r/min、搅拌25min，将搅拌速度调整至400r/min，加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶搅拌分散，加入保水剂搅拌30min，最后依次间隔5分钟加入消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂，分批加入稀释后的商品液碱，调节预涂涂料的pH值为9，最后加水调节预涂涂料的粘度至1700-1800mpa.s。
步骤三：面涂涂料的制备，按质量份数称取芯涂涂料所需原料，将98级重质碳酸钙加入水中400r/min搅拌均匀，搅拌过程中加入分散剂搅拌均匀，加入高岭土一，搅拌速度提升至1100r/min、搅拌30min，将搅拌速度调整至400r/min，加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶搅拌分散，加入保水剂搅拌30min，最后依次间隔5分钟加入消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂、品蓝和品紫，分批加入稀释后的商品液碱，调节预涂涂料的pH值为9，最后加水调节芯涂涂料的粘度至1100-1200mpa.s。
对比例2
对比例2所制备涂料的原料组成如表4所示：
表4
Figure BDA0002437391220000111
Figure BDA0002437391220000121
本对比例中，GCC65为重质碳酸钙中小于等于2μm粒径的微粒含量为65wt％；高岭土一的白度为84％小于等于2μm粒径含量为82wt％；丁苯乳胶一的固含量为48-52wt％，乳化粒径为80-120nm；酯化淀粉为醋酸酯涂布淀粉；液碱为商品液碱；抗水剂主要成分为三聚氰胺树脂；保水剂为工业羧甲基纤维素二钠，分子量为15000-25000；润滑剂为硬脂酸钠；消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯醚；分散剂为硬质酸钙；杀菌剂的主要成分为异噻唑啉酮；蓝色颜料为品蓝、紫色颜料为品紫。
本对比例中公开的原料按照如下方法制备：
步骤一：在熬胶锅内加入水，开启熬胶锅搅拌器，向熬胶锅内投入占水质量30％的涂布淀粉，升温至90℃，保温30分钟，得到涂布淀粉糊化液待用。
步骤二：底涂涂料的制备，按质量份数称取底涂涂料所需原料，将65级重质碳酸钙加入水中400r/min搅拌均匀，搅拌过程中加入分散剂搅拌均匀，然后加入高岭土一，搅拌速度提升1100r/min、搅拌25min，将搅拌速度调整至400r/min，加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶搅拌分散，加入保水剂搅拌30min，最后依次间隔5分钟加入消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂，分批加入稀释后的商品液碱，调节预涂涂料的pH值为9，最后加水调节预涂涂料的粘度至1700-1800mpa.s。
步骤三：面涂1涂料的制备，按质量份数称取芯涂涂料所需原料，将65级重质碳酸钙加入水中400r/min搅拌均匀，搅拌过程中加入分散剂搅拌均匀，加入高岭土一，搅拌速度提升至1100r/min、搅拌30min，将搅拌速度调整至400r/min，加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶搅拌分散，加入保水剂搅拌30min，最后依次间隔5分钟加入消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂、品蓝和品紫，分批加入稀释后的商品液碱，调节预涂涂料的pH值为9，最后加水调节芯涂涂料的粘度至1100-1200mpa.s。
步骤四：面涂2涂料的制备，按质量份数称取芯涂涂料所需原料，将65级重质碳酸钙加入水中400r/min搅拌均匀，搅拌过程中加入分散剂搅拌均匀，加入高岭土一，搅拌速度提升至1100r/min、搅拌30min，将搅拌速度调整至400r/min加入涂布淀粉糊化液、丁苯乳胶搅拌分散，加入保水剂搅拌30min，最后依次间隔5分钟加入消泡剂、润滑剂、抗水剂、杀菌剂、品蓝和品紫，分批加入稀释后的商品液碱，调节预涂涂料的pH值为9，最后加水调节芯涂涂料的粘度至900-1000mpa.s。
将实施例1和对比例1在相同的纸板作为原纸进行涂布，将实施例2和对比例2在相同的纸板作为原纸进行涂布，并表征其涂布结果分别如表5和表6所示。纸板白度按照GB/T/22880-2008标准进行检测，采用D65光源，CIE白度(甘茨白度)；纸板吸水性按照GB/T1540-1989标准进行测试；平滑度按照GB/T 456-2002标准进行测试；光泽度按照GB/T/8941-2013标准进行测试，75°镜面光泽度。
表5
Figure BDA0002437391220000131
表6
Figure BDA0002437391220000141
将实施例1-2和对比例1-2在吸水性COBB值为220的同一纸板上进行涂布，每一涂层的涂布量相同，对涂布后纸板的白度进行表征，结果如表7所示。
表7
实施例1 实施例2 对比例1 对比例2 涂布量g/㎡
第一道 预涂 预涂 底涂 底涂 15
第二道 芯涂 芯涂 底涂 面涂1 25
第三道 面涂 面涂 面涂 面涂2 20
原纸白度％ 60-65 60-65 60-65 60-65
涂布后白度％ 85-88 85-88 70-75 70-75
本发明中在三部分涂层原料配方中增加高岭土的用量，有利于提高涂料的遮盖性能；本发明利用丁苯乳胶和涂布淀粉共同作为胶黏剂，用涂布淀粉代替部分丁苯乳胶共同作为胶黏剂，降低了涂料的成本，丁苯乳胶和涂布淀粉共同的加入量比传统配方中胶黏剂的加入量高有助于增强碳酸钙和高岭土的结合力，避免出现涂层爆线问题；本发明使用聚乙烯蜡类润滑剂，相比于传统的硬质酸盐类固化剂来说有利于减少纸面刮痕；本发明考虑了丁苯乳胶乳胶乳化粒径越小成本越高的问题，在保证涂布质量的同时，设计了每部分涂料中使用的丁苯乳胶的粒径，面层涂料中使用小粒径乳胶，有利于改善表面涂层的光折射，提高纸面白度和光泽度。
将本发明实施例1中制备的涂料与对比例1中制备的涂料在吸水值为220g/m2的纸板上进行涂布，测试结果如表5所示，表征涂布后纸板的性能可知本发明制备的涂料在涂布过程中节省涂料50g/m2，且涂布后纸板表面的吸水值较低COBB值为60g/m2，光泽度为65、平滑度为50，光泽度和平滑度均好于对比例1中涂料。将本发明实施例2中制备的涂料与对比例2中制备的涂料在吸水值为250g/m2的纸板上进行涂布，测试结果如表6所示，可知本发明制备的涂料在涂布过程中节省涂料40g/m2，且涂布后纸板表面的吸水值较低COBB值为62g/m2、光泽度为63和平滑度为52，光泽度和平滑度均好于对比例2中涂料。将实施例1-2和对比例1-2中制备的涂料采用相同的涂布量在同一原纸上进行涂布，测试结果如表7所示。由表7可知涂布量相同时，本发明实施例1-2所制备的涂料涂布完成后，纸板的白度较好，说明本发明实施例1-2所制备的涂料与对比例1和对比例2相比涂料的遮盖性能好。
综上所述，本发明设计每涂层原料的配比，通过各原料之间的协同作用，使所制备的涂料遮盖性能好，涂布后纸板的白度、亮度高，整体的涂布效果好。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (11)

1.一种纸板涂布专用涂料，包括依次涂布的预涂涂料、芯涂涂料和面涂涂料，其特征在于，
所述预涂涂料包括如下质量份数的原料：重质碳酸钙一75-95份、高岭土一0-5份、高岭土二5-25份、丁苯乳胶一6-9份、涂布淀粉8-10份、液碱0.14-0.17份、抗水剂0.2-0.4份、保水剂0.2-0.6份、润滑剂0.1-0.2份、消泡剂0.15-0.2份、分散剂0.1-0.3份、杀菌剂0.15-0.2份、染色剂0-0.1份；
所述芯涂涂料包括如下质量份数的原料：重质碳酸钙二55-75份、高岭土一25-45份、丁苯乳胶一8-10份、涂布淀粉6-10份、液碱0.14-0.17份、抗水剂0.4-0.8份、保水剂0.1-0.2份、润滑剂0.1-0.2份、消泡剂0.1-0.2份、分散剂0.1-0.3份、杀菌剂0.15-0.2份、染色剂0.01-0.1份；
所述面涂涂料包括如下质量份数的原料：重质碳酸钙三60-80份、高岭土二0-5份、高岭土三20-40份、丁苯乳胶二10-15份、液碱0.14-0.17份、抗水剂0.1-0.4份、保水剂0.1-0.2份、润滑剂0.2-0.4份、消泡剂0.1-0.2份、分散剂0.1-0.3份、杀菌剂0.15-0.2份、染色剂0.01-0.1份；
所述重质碳酸钙一中小于等于2μm粒径含量为50-65wt％，所述重质碳酸钙二中小于等于2μm粒径含量为55-75wt％，所述重质碳酸钙三中小于等于2μm粒径含量为92-98wt％。
2.根据权利要求1所述的一种纸板涂布专用涂料，其特征在于，所述高岭土一的白度84-86％，小于等于2μm粒径含量为82-86wt％；所述高岭土二的白度为90-92％，小于等于2μm粒径含量为86-88wt％；所述高岭土三的白度为86-88％，小于等于2μm粒径含量为84-88wt％。
3.根据权利要求1所述的一种纸板涂布专用涂料，其特征在于，所述丁苯乳胶一的固含量为50-55wt％，乳化粒径80-120nm；所述丁苯乳胶二的固含量为48-52wt％，乳化粒径40-60nm。
4.根据权利要求1所述的一种纸板涂布专用涂料，其特征在于，所述面涂涂料包括如下质量份数的原料：重质碳酸钙三60-80份、轻质碳酸钙0-5份、高岭土三20-40份、丁苯乳胶二10-15份、液碱0.14-0.17份、抗水剂0.1-0.4份、保水剂0.1-0.2份、润滑剂0.2-0.4份、消泡剂0.1-0.2份、分散剂0.1-0.3份、杀菌剂0.15-0.2份、染色剂0.01-0.1份。
5.根据权利要求1所述的一种纸板涂布专用涂料，其特征在于，所述预涂涂料固含量为64-68wt％，粘度值为1400-1900mpa.s；所述芯涂涂料固含量为66-70wt％，粘度值为1000-1400mpa.s；所述面涂涂料固含量为60-64wt％，粘度值为800-1200mpa.s。
6.根据权利要求1所述的一种纸板涂布专用涂料，其特征在于，所述润滑剂包括聚乙烯蜡，固含量为18-22wt％。
7.根据权利要求1所述的一种纸板涂布专用涂料，其特征在于，所述抗水剂包括碳酸锆铵盐，固含量为28-32wt％。
8.根据权利要求1所述的一种纸板涂布专用涂料，其特征在于，所述保水剂为增稠保水剂。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种纸板涂布专用涂料，其特征在于，采用如下方法制备：
步骤一：涂布淀粉糊化液的制备，在水中加入占水质量30％的所述涂布淀粉，升温至90℃，保温30min，得到涂布淀粉糊化液待用；
步骤二：预涂涂料的制备，按质量份数称取预涂涂料所需原料，将所述重质碳酸钙一加入水中450-600r/min搅拌均匀，加入所述分散剂搅拌均匀，然后依次加入所述高岭土一、所述高岭土二和所述染色剂，搅拌速度提升至1200-1480r/min搅拌20-30min，加入所述保水剂搅拌20-25min，将搅拌速度调整至450-600r/min，依次间隔5分钟加入所述涂布淀粉糊化液、所述丁苯乳胶一、所述消泡剂、所述润滑剂、所述抗水剂、所述杀菌剂，加水调节所述预涂涂料的粘度至1400-1900mpa.s，所述预涂涂料的制备过程中加入所述液碱调节所述预涂涂料的pH值；
步骤三：芯涂涂料的制备，按质量份数称取芯涂涂料所需原料，将所述重质碳酸钙二加入水中450-600r/min搅拌均匀，加入分散剂搅拌均匀，然后依次加入所述高岭土一和所述染色剂，搅拌速度提升至1200-1480r/min搅拌20-30min，加入所述保水剂搅拌20-25min，将搅拌速度调整至450-600r/min，依次间隔5分钟加入所述涂布淀粉糊化液、所述丁苯乳胶一、所述消泡剂、所述润滑剂、所述抗水剂、所述杀菌剂，加水调节所述芯涂涂料的粘度至1000-1400mpa.s，所述芯涂涂料的制备过程中加入所述液碱调节所述芯涂涂料的pH值；
步骤四：面涂涂料的制备，按质量份数称取面涂涂料所需原料，将所述重质碳酸钙三加入水中450-600r/min搅拌均匀，加入所述分散剂搅拌均匀，然后依次加入所述高岭土二、所述高岭土三和所述染色剂，搅拌速度提升至1200-1480r/min搅拌20-30min，加入所述保水剂搅拌20-25min，将搅拌速度调整至450-600r/min，依次间隔5分钟加入所述涂布淀粉糊化液、所述丁苯乳胶二、所述消泡剂、所述润滑剂、所述抗水剂、所述杀菌剂，加水调节所述面涂涂料的粘度至800-1200mpa.s，所述面涂涂料的制备过程中加入所述液碱调节所述面涂涂料的pH值。
10.一种纸板，其特征在于，所述纸板表面涂布权利要求1-9任一项所述涂料。
11.一种灰纸板，其特征在于，所述灰纸板表面涂布权利要求1-9任一项所述涂料。
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