【经验】高档灰色手提袋纸染色工艺

2021-12-15 13:27:12 961


摘要

介绍应用水性有机颜料生产灰色手提袋纸时,采用的助留方式、染色方式、应用过程中注意的问题以及取得的应用效果。


艺术纸是我公司产量最大的一类纸张,在市场上最有影响力的产品,艺术纸中,染色纸大约占40%~50%,染色纸通常是由液体直接染料对纤维进行染色生产的。随着染色纸产品档次的提高,一些用户,特别是做高档手提袋纸的国外用户,对染色纸的耐晒牢度提出了更高的要求,要求纸张耐晒级别达到5级以上,而用直接染料做成的染色纸,耐晒级别只能达到3级,为此,我们开发了耐晒级别更高的水性有机颜料来对这些纸张进行染色。

1  有机颜料的性质

有机颜料是不溶于水,也不溶于使用介质,而以高度分散微粒状态使纤维着色的一类有色物,造纸行业使用的水性有机颜料是经过特别加工的高品质、阴离子型颜料分散液,具有耐晒、耐水洗、耐酸碱、耐有机溶剂等特点,耐晒级别可达到7~8级,密度根据色相不同在1.01~1.25g/cm3之间。

它与染料不同,染料是可溶于水的,与被染物--纤维之间具有亲和力,能以一定的化学键与纤维结合,因此,其染色性能良好,不需要借助辅助措施就能实现染料与纤维的牢固结合。

有机颜料不溶于水、与纤维没有亲和力、密度比较大的特点,决定了其在操作性能、染色性能方面远远不如染料。那么,如何发挥其原料本身的长处,克服不足,达到与染料同样的染色效果呢?

颜料粒径为纳米级,分布曲线窄,必须有良好的助留系统。

要实现有机颜料与纤维间的均匀着色,颜料颗粒必须非常细小且粒径非常均匀,经检测,其粒径大小为0.1~0.5um,平均粒径为0.23μm。如此细小的颗粒,如果留着不好,会造成染色不匀、正反色差大、白水处理负荷加重等问题。我们首先想到的是采用助留剂来提高有机颜料的留着率,为验证此观点,我们首先在实验室进行了实验,验证不同助留剂用量对有机颜料留着率的影响,实验加入相同用量的红、黄、蓝三种颜料进行染色,实验结果如表1所示。


表1  助留剂对染色效果的影响

在助留剂用量由100mg/l提高到200mg/l后,成纸色相没有明显变化,说明在助留剂达到一定用量的情况下,再提高助留剂的用量,对有机颜料留着率没有明显改善作用,而成纸匀度明显变差,因此,单靠提高助留剂的用量来提高有机颜料的留着率是行不通的。经过咨询,阳离子固着剂可将精细分散的颜料颗粒固着在纤维上,但不同用量、不同加入位置,对有机颜料的留着率不同。以下就是我们将黑颜料在不同固着剂用量、不同位置加入后,对成纸色相的影响如表2所示。

固着剂对染色成纸色相的影响

通过以上实验,我们可以得出以下结论:

①在同样固着剂用量的情况下,固着剂加在颜料之后,助留剂之前,对有机颜料的留着率最好,表现在成纸亮度上,亮度下降1.64~1.77%,固着剂加在颜料之前,对有机颜料的留着率最差。

②在固着剂加入位置不变的情况下,随着固着剂用量的提高,成纸色相逐步加深,说明对有机颜料的留着率提高,对成纸匀度无明显影响。

通过以上实验,我们确定了以阳离子固着剂+阳离子助留剂相结合的双组份助留工艺来提高有机颜料的留着率。

2  水性有机颜料的染色方式

我公司染色纸大多是采用浆内间歇染色或流程连续染色而成,这主要取决于染色纸颜色的深浅,我们为国外公司生产的灰色手提袋纸,颜色相对较浅,且用户对色相要求较严格,要求批次间和批次内色差≤1.0,故我们选择采用流程连续染色方式,可以通过调整计量泵的输出频次来精确控制染料的加入量,使成纸色相控制更精确。

3  水性有机颜料使用中应注意的问题

由于有机颜料本身不溶于水,而且在电性、密度方面与染料有明显差别,故在颜料的制备、使用等各个环节应重点进行控制:

(1)颜料与浆料混合要均匀,否则易出现色斑,一般要求颜料的使用浓度尽量低,这样与浆料混合的均匀性会更好一些,一般加入浆料中的浓度为0.1%~0.5%,不能高于此浓度,稀释颜料用水水温不超700C,一般要求在500C以下。

(2)为防止颜料在使用过程中发生沉降,颜料溶解罐和储存罐必须安装搅拌装置,搅拌速度一般为100r/min左右,使用螺杆泵在线添加,加入位置在第二个冲浆泵的前面,在螺杆泵的出口管路中安装流量计和在线过滤装置,过滤装置的过滤精度为100~200目,加入颜料后的管道越短越好,否则颜料很容易在管道中沉积,这是颜料染色很关键的一点。

(3)水性有机颜料为阴离子型,在生产中,应避免与阳离子型添加剂加入位置过近,以免产生絮凝反应,产生色斑。生产控制中,AKD的加入位置也在冲浆泵之前,为避免阴离子颜料与阳离子AKD离得过近,我们将AKD的加入位置调整到压力筛前,保证了染色的均匀性。

(4)系统的泡沫不宜过多,过多的泡沫将使得颜料在局部富集,使得纸张产生色斑;在生产控制中,我们分别在配料和白水池两个部位加入高级脂肪醇类消泡剂,很好地起到了抑泡和消泡作用,系统洁净程度得到明显改善,没有出现泡沫斑等纸病。关键词:色浆厂家,色浆,色浆涂料,水性色浆,油漆色浆,乳胶漆色浆,通用色浆,UV色浆,纸张染色,操纸实验,乳胶色浆,纸染色,彩色纸。

4  颜料染色的应用效果

通过以上措施生产的灰色手提袋纸,在色相、耐晒牢度、耐洗牢度以及外观品质方面都得到了国外客户的认可,而且染色成本也有了大幅度下降,是一种值得推广的染色纸生产方法,染色配比及染色成本的比较如表3所示。

表3  不同类型染料配比染色比较

    我公司在为国外客户生产灰色手提袋纸时,存在耐晒牢度低的问题,为解决该问题,我们开发了耐晒级别为7~8级的水性有机颜料替代直接染料,耐晒级别可以达到客户要求的5级以上。

有机颜料因密度较大,采用阳离子固着剂+阳离子助留剂相结合的双组份助留系统,可以达到很好的留着效果。有机颜料染色的染色纸在耐晒、耐水洗,耐酸碱、耐有机溶剂方面优于染料染色的染色纸,且染色成本低,是一种值得推广的染色纸生产方法。


文章来源,浆纸技术


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