一種納米微晶纖維素涂料、制備方法及使用該涂料的涂布紙的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于造紙領域，特別是涉及一種涂料、制備方法及應用該涂料的涂布紙。
【背景技術】
[0002] 在造紙領域，為了賦予紙張某種性能，通常需要在原紙的單面或者兩面涂布涂料 然后進行干燥形成涂層。因此涂布紙作為高檔印刷紙，不僅要適應各種先進印刷機的印刷 要求，而且要求印刷后印品色彩鮮艷，圖像清晰、逼真，性價比高。對于涂布紙印刷適性的改 善來說，原紙、涂布配方、涂布技術是3個主要的影響因素。已有的涂布紙面臨著涂布表面 粗趟度不良導致印刷效果不好，除此之外涂布還會影響紙張的白度和不透明度，從而影響 印刷品的全面色彩的效果。
[0003] 現(xiàn)如今資源短缺已經(jīng)成為全世界關注的熱點，在造紙工業(yè)中更是備受關注，解決 環(huán)保問題是我們造紙行業(yè)面臨的一大難題，如何利用農(nóng)產(chǎn)品等可再生資源生產(chǎn)環(huán)保型的綠 色化工產(chǎn)品已經(jīng)引起世界各國工業(yè)界的重視。而植物蛋白是農(nóng)產(chǎn)品加工的主要副產(chǎn)品，有 豐富的來源。植物蛋白不僅是重要的食品原料，而且在非食品領域也有廣泛的應用。
[0004] 在我國大豆的應用廣，出口量大，是我國主要的糧食作物W及油料作物，大豆蛋白 質(zhì)屬于可再生性資源，資源豐富、品質(zhì)好、加工簡單、價格合理，則大豆蛋白質(zhì)有機會成為環(huán) 保型的木材用膠黏劑的原料。由于大豆膠中含有大量的氨基（-N&)駿基（-C00H)等基團， 該使得其被改性的幾率增加，蛋白質(zhì)改性技術的發(fā)展為改善大豆蛋白膠黏劑的性能提供了 可能。改性之后的大豆基木材膠黏劑，其剪切力、耐水性等的性質(zhì)都有增強，可作為涂料配 方中的膠黏劑和束縛劑，可明顯改善紙張的印刷性能。所W大豆蛋白質(zhì)和豆稍能夠開拓新 的發(fā)展疆域，提供更好和更安全的膠黏劑。
[0005] 但是，已有的紙張涂布涂料還存在著固含量低，涂布后紙張粗趟度、透氣度和平滑 度較差的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對已有技術中的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種紙張涂布涂料，其具有固含 量高，涂布后紙張粗趟度、透氣度和平滑度等性能優(yōu)異的特點。
[0007] 為了達到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：
[0008] -種NCC涂料，所述涂料包括如下組分；兩性化納米微晶纖維素（兩性化NCC)、 顏料、膠黏劑、殺菌劑、粘度調(diào)節(jié)劑和水；其中，兩性化納米微晶纖維素、顏料、膠黏劑、 殺菌劑和粘度調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量比為0. 1?15:70?95:10?20:0. 15?5:0. 2?5,例 女口 1:71:11:0.5:0.5,2:73:12:1:1、3:75:13:1.5:1.5、4:77:14:2:2、5:79:15:2. 5:2. 5、 6:81:16:3:3、7:83:17:3.5:3.5、8:85:18:4:4、9:87:19:4. 5:4. 5、10:89:20:5:5 或 11:91:12:2.5:3，所述涂料的固含量為15?60%，例如20%、25%、30%、35%、40%、45%、 50%或 55%。
[0009] 本發(fā)明通過添加上述含量的兩性化納米微晶纖維素可W有效的改善涂料與紙張 表面的結合情況，改善涂布紙的性能，并通過其與其他上述含量的各組分相互配合，使得到 的涂料具有固含量高，涂布后紙張粗趟度、透氣度和平滑度等性能優(yōu)異的特點。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明，所述兩性化納米微晶纖維素通過將納米微晶纖維素進行兩性化而得 至IJ，具體為向納米微晶纖維素中加入兩性離化劑，升高至改性反應溫度進行保溫反應得到 的。
[0011] 優(yōu)選地，所述兩性化納米微晶纖維素為修飾有叔胺基和駿基的兩性化納米微晶纖 維素或/和修飾有季饋基和駿基的兩性化納米微晶纖維素。
[0012] 目P，所述兩性化納米微晶纖維素可W為修飾有叔胺基和駿基的兩性化NCC，或者為 修飾有季饋基和駿基的兩性化NCC，或者為上述兩種的組合。
[0013] 優(yōu)選地，所述納米微晶纖維素為植物纖維素制備得到，其直徑小于lOOnm。
[0014] 優(yōu)選地，所述顏料為瓷±、碳酸巧、硫酸頓、二氧化鐵、鍛白、滑石粉、氨氧化鉛、合 成樹脂顏料或有機淀粉顏料中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0015] 優(yōu)選地，膠黏劑為生物制膠黏劑或/和改性淀粉。
[0016] 優(yōu)選地，所述生物制膠黏劑為干酪素或/和豆酪素。
[0017] 優(yōu)選地，所述改性淀粉為氧化淀粉或/和酶轉化淀粉。
[0018] 優(yōu)選地，所述粘度調(diào)節(jié)劑為石蠟、微晶蠟、聚己帰蠟、氧化聚己帰蠟、聚丙帰蠟、沙 索蠟、超支化聚合物、APA0、亞己基雙硬脂酸醜胺、EVA、尿素、鹽酸輕胺、硫酸輕胺或環(huán)己醇 中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0019] 優(yōu)選地，所述殺菌劑為亞己基雙漠代己醜、漠代己酸苯醋、二甲基二硫代氨基甲酸 軸、焼基二甲基予基氯化饋、2, 2-二漠-2-氯基己醜胺或1，2-二漠-2, 4-二氯基下帰中的 任意一種或者至少兩種的混合物。
[0020] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種如上所述的NCC涂料的制備方法，所述方法包括 如下步驟：
[0021] 將配方量的兩性化納米微晶纖維素、顏料、膠黏劑、殺菌劑、粘度調(diào)節(jié)劑和水混合 均勻，即得到NCC涂料。
[0022] 優(yōu)選地，所述兩性化納米微晶纖維素通過將納米微晶纖維素進行兩性化而得到。
[0023] 優(yōu)選地，所述兩性化納米微晶纖維素的制備方法為：
[0024] (1)將化0H水溶液滴加到氯己酸水溶液中，冷卻至室溫中和至抑=8,然后將二 甲胺或/和立甲胺加入反應瓶中開動攬拌，慢慢滴加環(huán)氧氯丙焼并降溫，滴加完后，升溫至 50?6(TC，保溫2小時，得到兩性離化劑；
[0025] (2)將粘度調(diào)節(jié)劑加入到納米微晶纖維素息浮液中，再加入兩性離化劑，最后加 入引發(fā)劑，通氮氣攬拌，升溫至40?7(TC (例如43°C、46°C、49°C、52°C、55°C、58°C、6rC、 64°C、67°C、70°C、73°C或 76°C )，反應 1. 5 ?3. Oh (例如 1.化、1.她、2. 0h、2. 2h、2.化、2. 6h 或2.她），得到兩性化納米微晶纖維素。
[0026] 在步驟（1)中，如果加入二甲胺，則得到的為修飾有叔胺基和駿基的兩性化納米 微晶纖維素，如果加入H甲胺，則得到的為修飾有季饋基和駿基的兩性化納米微晶纖維素， 如果加入二甲胺和H甲胺，則得到的是上述兩種的組合。
[0027] 所述兩性化納米微晶纖維素制備過程的物料配比如下：
[0028] 優(yōu)選地，所述化OH水溶液、氯己酸、二甲胺或/和H甲胺和環(huán)氧氯丙焼的質(zhì)量 比為 1. 0 ?1. 3:1. 0 ?1. 4:1. 2 ?1. 6:1，例女n 1. 05:1. 05:1. 25:1、1. 1:1. 1:1. 3:1、 1. 15:1. 15:1. 35:1、1. 2:1. 2:1. 4:1 或 1. 25:1. 25:1. 45:1。采用上述物料配比，兩性離化劑 的產(chǎn)率高，可到40?70%。
[0029] 優(yōu)選地，納米微晶纖維素、粘度調(diào)節(jié)劑和兩性離化劑的質(zhì)量比為1:0. 1? 0. 3:0. 2 ?0. 8,例如 1:0. 12:0. 25、1:0. 14:0. 3、1:0. 16:0. 35、1:0. 18:0. 4、1:0. 2:0. 45、 1:0. 22:0. 5、1:0. 24:0. 55、1:0. 26:0. 6或1:0. 28:0. 7。采用上述物料配比，得到的納米微 晶纖維素的離化度（Y )高（Y = 20?60)，且節(jié)省原料。
[0030] 優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為硝酸鋪饋和水溶性偶氮化合物V044的復合引發(fā)劑，硝酸鋪 饋和納米微晶纖維素的質(zhì)量比為0. 1?2. 0:1000，例如0.3:1000、0.5:1000、0.7:1000、 0. 9:1000、1. 1:1000、1. 3:1000、1. 5:1000、1. 7:1000 或 1. 9:1000 硝酸鋪饋和 V044 的質(zhì)量 比為 100:5 ?8,例如 100:5. 3、100:5. 6、100:5. 9、100:6. 2、100:6. 5、100:6. 8、100:7. 1、 100:7.4 或 100:7.7。