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Abstract  摘要

介紹應(yīng)用水性有機顏料生產(chǎn)灰色手提袋紙時，采用的助留方式、染色方式、應(yīng)用過程中注意的問題以及取得的應(yīng)用效果。

藝術(shù)紙是我公司產(chǎn)量最大的一類紙張，在市場上最有影響力的產(chǎn)品，藝術(shù)紙中，染色紙大約占40%~50%，染色紙通常是由液體直接染料對纖維進行染色生產(chǎn)的。隨著染色紙產(chǎn)品檔次的提高，一些用戶，特別是做高檔手提袋紙的國外用戶，對染色紙的耐曬牢度提出了更高的要求，要求紙張耐曬級別達到5級以上，而用直接染料做成的染色紙，耐曬級別只能達到3級，為此，我們開發(fā)了耐曬級別更高的水性有機顏料來對這些紙張進行染色。

1  有機顏料的性質(zhì)

有機顏料是不溶于水，也不溶于使用介質(zhì)，而以高度分散微粒狀態(tài)使纖維著色的一類有色物，造紙行業(yè)使用的水性有機顏料是經(jīng)過特別加工的高品質(zhì)、陰離子型顏料分散液，具有耐曬、耐水洗、耐酸堿、耐有機溶劑等特點，耐曬級別可達到7~8級，密度根據(jù)色相不同在1.01~1.25g/cm3之間。

它與染料不同，染料是可溶于水的，與被染物--纖維之間具有親和力，能以一定的化學(xué)鍵與纖維結(jié)合，因此，其染色性能良好，不需要借助輔助措施就能實現(xiàn)染料與纖維的牢固結(jié)合。

有機顏料不溶于水、與纖維沒有親和力、密度比較大的特點，決定了其在操作性能、染色性能方面遠遠不如染料。那么，如何發(fā)揮其原料本身的長處，克服不足，達到與染料同樣的染色效果呢？

顏料粒徑為納米級，分布曲線窄，必須有良好的助留系統(tǒng)。

要實現(xiàn)有機顏料與纖維間的均勻著色，顏料顆粒必須非常細小且粒徑非常均勻，經(jīng)檢測，其粒徑大小為0.1~0.5um，平均粒徑為0.23μm。如此細小的顆粒，如果留著不好，會造成染色不勻、正反色差大、白水處理負荷加重等問題。我們首先想到的是采用助留劑來提高有機顏料的留著率，為驗證此觀點，我們首先在實驗室進行了實驗，驗證不同助留劑用量對有機顏料留著率的影響，實驗加入相同用量的紅、黃、藍三種顏料進行染色，實驗結(jié)果如表1所示。

表1  助留劑對染色效果的影響

在助留劑用量由100mg/l提高到200mg/l后，成紙色相沒有明顯變化，說明在助留劑達到一定用量的情況下，再提高助留劑的用量，對有機顏料留著率沒有明顯改善作用，而成紙勻度明顯變差，因此，單靠提高助留劑的用量來提高有機顏料的留著率是行不通的。

經(jīng)過咨詢，陽離子固著劑可將精細分散的顏料顆粒固著在纖維上，但不同用量、不同加入位置，對有機顏料的留著率不同。以下就是我們將黑顏料在不同固著劑用量、不同位置加入后，對成紙色相的影響如表2所示。

表2  固著劑對染色成紙色相的影響

通過以上實驗，我們可以得出以下結(jié)論：

①在同樣固著劑用量的情況下，固著劑加在顏料之后，助留劑之前，對有機顏料的留著率最好，表現(xiàn)在成紙亮度上，亮度下降1.64~1.77%，固著劑加在顏料之前，對有機顏料的留著率最差。

②在固著劑加入位置不變的情況下，隨著固著劑用量的提高，成紙色相逐步加深，說明對有機顏料的留著率提高，對成紙勻度無明顯影響。

通過以上實驗，我們確定了以陽離子固著劑+陽離子助留劑相結(jié)合的雙組份助留工藝來提高有機顏料的留著率。

2  水性有機顏料的染色方式

我公司染色紙大多是采用漿內(nèi)間歇染色或流程連續(xù)染色而成，這主要取決于染色紙顏色的深淺，我們?yōu)閲夤旧a(chǎn)的灰色手提袋紙，顏色相對較淺，且用戶對色相要求較嚴格，要求批次間和批次內(nèi)色差≤1.0，故我們選擇采用流程連續(xù)染色方式，可以通過調(diào)整計量泵的輸出頻次來精確控制染料的加入量，使成紙色相控制更精確。

3  水性有機顏料使用中應(yīng)注意的問題

由于有機顏料本身不溶于水，而且在電性、密度方面與染料有明顯差別，故在顏料的制備、使用等各個環(huán)節(jié)應(yīng)重點進行控制：

(1)顏料與漿料混合要均勻，否則易出現(xiàn)色斑，一般要求顏料的使用濃度盡量低，這樣與漿料混合的均勻性會更好一些，一般加入漿料中的濃度為0.1%~0.5%，不能高于此濃度，稀釋顏料用水水溫不超700C,一般要求在500C以下。

(2)為防止顏料在使用過程中發(fā)生沉降，顏料溶解罐和儲存罐必須安裝攪拌裝置，攪拌速度一般為100r/min左右，使用螺桿泵在線添加，加入位置在第二個沖漿泵的前面，在螺桿泵的出口管路中安裝流量計和在線過濾裝置，過濾裝置的過濾精度為100~200目，加入顏料后的管道越短越好，否則顏料很容易在管道中沉積，這是顏料染色很關(guān)鍵的一點。

(3)水性有機顏料為陰離子型，在生產(chǎn)中，應(yīng)避免與陽離子型添加劑加入位置過近，以免產(chǎn)生絮凝反應(yīng)，產(chǎn)生色斑。生產(chǎn)控制中，AKD的加入位置也在沖漿泵之前，為避免陰離子顏料與陽離子AKD離得過近，我們將AKD的加入位置調(diào)整到壓力篩前，保證了染色的均勻性。

(4)系統(tǒng)的泡沫不宜過多，過多的泡沫將使得顏料在局部富集，使得紙張產(chǎn)生色斑；在生產(chǎn)控制中，我們分別在配料和白水池兩個部位加入高級脂肪醇類消泡劑，很好地起到了抑泡和消泡作用，系統(tǒng)潔凈程度得到明顯改善，沒有出現(xiàn)泡沫斑等紙病。

4  顏料染色的應(yīng)用效果

通過以上措施生產(chǎn)的灰色手提袋紙，在色相、耐曬牢度、耐洗牢度以及外觀品質(zhì)方面都得到了國外客戶的認可，而且染色成本也有了大幅度下降，是一種值得推廣的染色紙生產(chǎn)方法，染色配比及染色成本的比較如表3所示。

表3  不同類型染料配比染色比較

    我公司在為國外客戶生產(chǎn)灰色手提袋紙時，存在耐曬牢度低的問題，為解決該問題，我們開發(fā)了耐曬級別為7~8級的水性有機顏料替代直接染料，耐曬級別可以達到客戶要求的5級以上。

    有機顏料因密度較大，采用陽離子固著劑+陽離子助留劑相結(jié)合的雙組份助留系統(tǒng)，可以達到很好的留著效果。有機顏料染色的染色紙在耐曬、耐水洗，耐酸堿、耐有機溶劑方面優(yōu)于染料染色的染色紙，且染色成本低，是一種值得推廣的染色紙生產(chǎn)方法。

欲閱讀全文，請瀏覽“于彥鳳,周大仕,房廣,等.用水性有機顏料生產(chǎn)灰色手提袋紙[J].中華紙業(yè),2018,39(2).”，或請您在后臺留下信息（單位、姓名、郵箱、電話等），或?qū)⒁陨闲畔l(fā)郵件至cbb@cppi.cn，電話：0531-88935343。

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制作：郝永濤

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