不同性质的高岭土对涂布纸板涂层特性的影响

高岭土是涂料中最重要的白色颜料，它的性质对涂料层性质的影响以至涂布加工纸性能的影响很大。广东省高岭土矿藏丰富，八十年代中期就已发现六个大型高岭土矿床，目前已有多家直接面向造纸涂料的高岭土厂（公司）。由于产地不同，高岭土的性质也各有差异。本文就广东省茂名石油化工公司油页岩矿业公司、高州市高岭土公司、茂名高岭土工业有限公司的涂布高岭土性质进行测试，同时以美国ＨＵＢＥＲ公司高岭土进行对比参照，对不同产地、不同性质的高岭土对涂布纸板涂层特性的影响进行深入研究。以期使我省的涂布纸（纸板）生产厂家在高岭土选用和做具体工艺生产时有所参考。     

壳聚糖-蒙脱土与壳聚糖-高岭土纳米复合涂料流变性及其对纸张阻隔性能的影响

分析了不同的硅酸盐用量和搅拌速度对壳聚糖-蒙脱土和壳聚糖-高岭土纳米复合涂料流变性的影响;借助原子力显微镜(AFM)观察了涂覆这2种纳米复合涂料后白卡纸的表面形貌,并探讨了这2种涂料对纸张阻隔性能的影响。结果显示,随蒙脱土用量的增加,壳聚糖-蒙脱土纳米复合涂料的黏度增大,但当蒙脱土用量为12%时,涂料黏度下降;蒙脱土的搅拌速度越大,表观黏度对剪切速率的依赖性越大,壳聚糖-蒙脱土纳米复合涂料属于典型的非牛顿假塑性流体,表现出典型的“剪切变稀”现象。随高岭土用量的提高,壳聚糖-高岭土纳米复合涂料的黏度增加,其非牛顿性要大于壳聚糖-蒙脱土纳米复合涂料;随高岭土搅拌速度的提高,壳聚糖-高岭土纳米复合涂料出现了典型的“剪切增黏”现象。相同工艺条件下,壳聚糖-高岭土纳米复合涂料的黏度高于壳聚糖-蒙脱土纳米复合涂料。AFM结果显示,经纳米复合涂料涂布后纸张的粗糙度较原纸显著降低,且壳聚糖-蒙脱土纳米复合涂料对纸张阻隔性能的影响优于壳聚糖-高岭土纳米复合涂料。     

组分间的相互作用对涂料流变性能的影响

研究了重质碳酸钙(GCC)和高岭土体系下,组分间相互作用对涂料流变特性的影响。研究发现,涂料体系剪切流变性和延展流变性没有相关性;相同涂料体积分数下,高岭土体系的延展黏度和剪切黏度均高于GCC体系;与高岭土体系相比,增稠剂与GCC粒子作用效果更加明显;而随着胶乳的加入,模型涂料体系的延展黏度随之降低。     

涂布颜料对涂布纸性质和涂层覆盖的影响

研究了不同颜料组成对涂布纸性质和涂层覆盖的影响.研究发现:与常规水洗高岭土相比,含剥片土涂层的印刷表面粗糙度值比较高;常规水洗高岭土中加入煅烧高岭土比例较小时,其印刷表面粗糙度值基本没有变化,但增加到一定比例时,印刷表面粗糙度值有显著的增加.另外,涂料中加入剥片土以及在常规水洗高岭土中加入适当比例的煅烧土,均有利于改善涂层覆盖.     

改性高岭土替代二氧化硅生产低光泽涂布喷墨打印纸

分别以改性高岭土和二氧化硅为颜料配制喷墨打印纸涂料,制备了低光泽涂布喷墨打印纸,评估了以改性高岭土替代二氧化硅对喷墨打印纸视觉效果、表面性能、印刷性能以及涂布操作的影响。实验结果表明,与以传统的二氧化硅为颜料相比,以改性高岭土为颜料能明显改善涂料制备、涂料流变性及涂布机运转性能,提高涂料固含量。如果含改性高岭土涂料中不使用添加剂(阳离子固定剂),则改性高岭土喷墨打印纸的打印质量不及传统的二氧化硅喷墨打印纸。若不考虑打印颜色和打印机类型,涂料中添加阳离子固定剂可大幅提高最终喷墨打印纸的色密度,且对含改性高岭土的涂料的流变性和涂布操作没有负面影响,涂布后喷墨打印纸质量与商品喷墨打印纸相当。     

CMC对涂料保水性能的影响及理论分析

采用FW型保水仪（类似于S.D.Warren保水仪）研究了CMC涂料保水性能，考察了颜料组合（高岭土/重钙）、CMC的分子质量和用量及温度对涂料保水性的影响，并尝试应用涂料成分间相互作用的理论研究成果分析和解释这些结果。研究结果显示，CMC与其他涂料组分间的相互作用显著影响涂料的保水性；随着温度的提高，涂料的保水性降低；随CMC分子质量的增加，涂料的保水性提高；同一涂料粘度下，较高分子质量的CMC有更好的保水性。     

颜料粒子形状对高岭土涂料涂层水平抗张强度性能的影响

纸张涂料涂层的机械强度性能对纸张加工和印刷过程是至关重要的。这些性能包括挺度、抗折叠破裂、抗掉毛掉粉、以及抗拉毛强度。对于本研究，我们制备了无涂布基材撑托的涂料涂层并且测定了作为高岭土粒子形状因子的函数的涂层水平抗张强度。我们发现，对于经沉降法检测具有相同粒径的高岭土，随着高岭土粒子形状因子的增加，涂层的水平抗张强度和挺度都增加。与其相反，涂层的破裂伸长率降低。这些试验结果可通过涂层的微观结构来理解。研究的另一发现是涂层伸长率随着胶乳用量的增加呈指数规律增加。这表明在纸张涂料中胶乳正常用量的情况下，由于聚合物链粘结到颜料的表面而受到束缚，与单纯的胶乳膜相比不易伸展。 应用：这项研究深入探讨了涂布纸的重要性能，特别是挺度和强度，以及它们是如何受所用高岭土粒子形状影响的。     

疏水高岭土用于超疏水涂布纸板

疏水高岭土颜料很难在水中分散,因此无法广泛用于箱纸板的分散涂料中。实验确定了疏水高岭土可用作防护分散涂料的颜料,并就涂料的固结性、结构、润湿和防渗性能,将疏水高岭土（HC）与常规高岭土（CC）进行了对比。用实验室动态成形器将所有涂料涂于箱纸板上,用扫描电子显微镜和拉曼光谱仪对涂布箱纸板进行了分析,同时还分析了纸板的吸水性、蒸汽传递率和接触角。结果表明,含疏水高岭土的涂料赋予了纸板的超疏水特性,即高接触角（150°）和相对较低的吸水性。横切面的拉曼谱图显示,在常规高岭土或疏水高岭土存在下,胶乳分布都很均匀,而且疏水高岭土比常规高岭土的分布更均匀,这反映出疏水高岭土具有好的混合和固结性。     

滑石粉在涂布白纸板面涂涂料中的应用研究

采用滑石粉取代涂布白纸板面涂涂料中的高岭土,对比分析滑石粉不同用量对涂料流变性能及涂布白纸板成纸性能的影响。结果表明,随着滑石粉取代量的不断增加,虽然涂料的低剪切黏度有小幅度增加,但涂料的高剪切黏度却呈降低趋势;滑石粉取代高岭土后,对涂布白纸板的白度、平滑度以及表面吸水性能未产生明显影响,但明显提高了涂布白纸板印刷光泽度与光泽度的差值和印刷表面强度。在纸机试验条件下,以滑石粉取代高岭土用于涂布白纸板面涂时也明显提高印刷光泽度与光泽度的差值和印刷表面强度。     

造纸涂料延展黏度的影响因素研究

研究了增稠剂、表面活性剂、涂料固含量以及颜料配比对涂料延展黏度的影响,并初步探讨了影响机理。结果表明,增稠剂的种类和用量对涂料延展黏度的影响较大;随着表面活性剂加入量的增加,涂料延展黏度略有下降;涂料的剪切黏度和延展黏度均随着涂料固含量的增加而增加;高岭土用量的增加会导致涂料剪切黏度增加,同时降低涂料延展黏度。     

高岭土在造纸涂料中的应用

国内高岭土精加工制品80%以上用于造纸涂料,很少用于造纸填料,原因是国内生产造纸高岭土的原料多为风化型砂性高岭土,自然白度低,杂质含量高,达到造纸技术要求的生产工艺复杂、成本高。近年南方部分省份的中、小纸厂开始利用本地廉价资源,使用叶蜡石、地开石、伊利石、高岭土用于造纸填料。根据加工方法和产品特性的不同,造纸涂料用高岭土颜料分为水选高岭土和煅烧高岭土。1水选高岭土中国高岭土资源储量名列世界前茅,但适合高质量造纸涂料使用要求并具备大规模工业开采价值的矿山不多,这也是国内造纸高岭土企业引入外资不多的原因之一。全…     

煅烧高岭土应用于涂布纸生产

煅烧可赋于高岭土充满孔隙的结构,这 就使高岭土具有一些特殊性能。 湖北省襄樊市造纸厂,最近将煅烧高岭土用于涂布纸生产中,取得如下结论: 1.煅烧高岭土与涂料中多种原料相容性较好,所制涂料粘度低,稳定性、流变性也很好。     

PCC对涂料流变性和涂布纸性能的影响

研究了PCC对涂料流变特性、涂布纸性能的影响,比较了PCC和高岭土对涂布纸性能的影响.研究发现,随着PCC在涂料配比中用量的增加,涂料低剪切黏度降低,导致涂料保水性变差,不利于涂料固含量增加;涂料高剪切黏度增加.会对涂布机的运行性能产生负面影响.但是,PCC有利于增加L*值和a*值,降低b*值,能提高涂布纸的白度和不透明度,减少荧光增白剂用量.PCC有利于增加涂层表面强度.随着PCC用量的增加,油墨吸收性增加.与高岭土相比,在达到相同成纸表面强度的条件下,能降低胶黏剂用量.     

疏水高岭土可用于超疏水涂布纸板

用于塑料工业的疏水高岭土可用作纸板水基涂料的颜料,通过结合疏水高岭土和少量蜡可形成高疏水性表面。国外的这项研究结果表明,含疏水高岭土的涂料通过表面粗糙度和化学作用可赋予纸板超疏水特性,     

羧甲基纤维素在造纸涂料中的作用

涂料中加入羧甲基纤维素（CMC）会影响颜料／胶粘剂粒子的絮聚程度及流变性，主要原因是高岭土吸附CMC导致涂料胶体结合力的改变；含CMC的涂料能提高其保水性能和控制涂料流变性。在低剪切速率范围内（10^-1－10^2s^-1），含CMC的涂料为剪切稀化流体，可用Casson模型作为浓涂料悬浮液的本构方程。用吸收值表征涂料的保水性能，随CMC加入量的增加保水性能变好。     

超细GCC应用于铜版纸涂料的研究

实验用超细研磨碳酸钙GCC取代高岭土,应用于铜版纸涂料,结果表明GCC取代高岭土能使涂料获得更低的粘度,但涂料保水能力有所下降;涂布后,成纸的白度、拉毛强度和油墨吸收性均有提高,光泽度有所下降.     

不同颜料对轻量涂布纸性能影响研究

测试了巴西高岭土CENTURY、美国高岭土KAOFINE、岳阳华泰涂布重钙C95等3种颜料的粒度、亮度、pH值、水分、325筛余物等基本性能指标,研究了不同颜料对轻量涂布纸性能的影响,考察了不同颜料在轻量涂布纸上的应用效果。结果表明,含22.5%巴西高岭土CENTURY、7.5%美国高岭土KAOFINE和70%华泰重钙C95的混合涂料涂布纸具有较好的印刷光泽度、油墨吸收性和表面强度,是一种综合性能较优的轻量涂布纸涂料。     

高岭土在造纸涂料中的应用

国内高岭土精加工制品80％以上用于造纸涂料，很少用于造纸填料，原因是国内生产造纸高岭土的原料多为风化型砂性高岭土，自然白度低，杂质含量高，达到造纸技术要求的生产工艺复杂、成本高。近年南方部分省份的中、小纸厂开始利用本地廉价资源，使用叶蜡石、地开石、伊利石、高岭土用于造纸填料。     

适合未来纸产品的新一代高岭土

发展新一代高岭土不断积累的进步表明，改善纸张性能及其印刷性能仍是将来高岭土发展中的关键因素。基础科学研究在分析涂层结构方面的成就推动了新一代高岭土的发展，其性能优势已远远超过了对纸张白度、光泽度和不透明度的改善。这种新一代的高岭土能与涂料中的其它成分，如研磨碳酸钙（ＧＣＣ）、沉淀碳酸钙（ＰＣＣ）、胶粘剂以及涂料添加剂互相配合使用，生产出能满足最终成纸及其印刷性能要求的纸张。在将近２０００年的时间里，纸张从本质上来说是相同的，它是人们用来通讯、传播、记录及表达思想和情感的有效媒介。几百年来，木材纤…     

铜版纸全研磨碳酸钙面涂涂料配方的优化研究

通过在面涂涂料中采用小粒径丁苯胶乳,探讨了铜版纸全研磨碳酸钙(GCC)面涂涂料配方与车间含高岭土涂料配方对涂料性能及铜版纸物理性能与印刷适性的影响。结果表明,优化的全GCC面涂涂料配方在高固含量的情况下,维持了涂料较低的高剪切黏度,使铜版纸获得了理想的光泽度和印刷适性。