阅读说明：本技术 一种水性环保珠光纸及其生产方法 (Water-based environment-friendly pearlescent paper and production method thereof ) 是由 周大仕 车朝晖 宋桂芳 张丽敏 于 2019-10-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种水性环保珠光纸及其生产方法,其解决了现有珠光纸折光效果较差、环保性不好的问题。其包括以下步骤：(1)将珠光粉加入到乙醇和水组成的处理液中进行浸泡处理；(2)采用高玻璃化温度与低玻璃化温度的丙烯酸乳液混合后用水稀释得到连接料；(3)浸泡处理后的珠光粉加入到连接料内,并加水调节得到水性环保珠光涂料；(4)水性环保珠光涂料经过上料辊的转动涂至原纸上；(5)计量棒预计量；(6)气刀涂布；(7)干燥。本发明的珠光纸无露底层原纸现象,折光效果好,安全环保,相邻纸张不粘连。本发明方法可广泛应用于粗糙纸张表面以及压纹纸表面涂布涂料制备珠光纸。(The invention relates to aqueous environment-friendly pearlescent paper and a production method thereof, which solve the problems of poor folding effect and poor environment friendliness of the existing pearlescent paper. Which comprises the following steps: (1) adding the pearl powder into a treatment solution consisting of ethanol and water for soaking treatment; (2) mixing acrylic emulsion with high glass transition temperature and low glass transition temperature, and diluting with water to obtain a binder; (3) adding the soaked pearl powder into a connecting material, and adding water for regulation to obtain the water-based environment-friendly pearl coating; (4) coating the water-based environment-friendly pearlescent paint on the base paper by rotating the feeding roller; (5) pre-metering by a metering rod; (6) air knife coating; (7) and (5) drying. The pearlescent paper disclosed by the invention has the advantages of no base paper exposure, good refraction effect, safety, environmental friendliness and no adhesion of adjacent paper. The method can be widely applied to preparing the pearlescent paper by coating the paint on the surface of the rough paper and the surface of the embossed paper.)

一种水性环保珠光纸及其生产方法

技术领域

本发明涉及带颜料的涂层的涂布纸，尤其是一种水性环保珠光纸及其生产方法。

背景技术

我们知道，珠光纸作为一种艺术纸，因纸张表面涂布一层具有折光效果的珠光粉而被广泛应用于各种产品的包装、书籍封面、高档画册、贺卡、吊牌等。

现有珠光纸的表面涂布多采用凹版辊进行转移涂布来完成的，因纸张表面有纹理，珠光涂料经凹版辊转移到纸张表面时，易造成纸张表面纹理高点处涂布涂料，而纹理低凹处无珠光涂料，由于珠光涂料在纸面有一定的厚度，造成纸张高点更高，低点更低，从而纸张表面存在漏涂点，致使纸张表面珠光层有断点，折光效果大打折扣。

另外，采用凹版转印涂布的珠光纸，为使珠光涂料能很好的从凹版辊的凹坑中转移出来，达到较好的涂布效果，所使用的珠光涂料大多是溶剂性和油性材料，涂布后的纸张上有一定量的VOC残留，属不环保产品。

发明内容

为了克服现有珠光纸采用凹版辊转移涂布的生产方式，造成珠光纸折光效果差、环保性不好的不足，本发明的目的在于提供一种折光效果好、无污染的水性环保珠光纸及其生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水性环保珠光纸的生产方法，其经过以下工艺步骤：

（1）将珠光粉加入到处理液中进行浸泡处理，其中，所述的珠光粉与处理液的重量比为1:1.5-1:3.5，浸泡时间为8-12小时；所述的处理液为乙醇和水的混合液，乙醇与水的重量比为2.5:1-1:1；

（2）采用两种不同玻璃化温度的丙烯酸乳液混合配制珠光粉连接料，其中，两种不同玻璃化温度的丙烯酸乳液分别为连接料A和连接料B，所述的连接料A为高玻璃化温度的丙烯酸乳液，所述的连接料B为低玻璃化温度的丙烯酸乳液，混合后的连接料用水稀释得到粘度在30-40s的连接料；

（3）将步骤（1）中得到的浸泡处理后的珠光粉搅拌均匀后加入到步骤（2）中得到的连接料内，混合均匀，加水调节粘度在15-20s，得到水性环保珠光涂料；

（4）将步骤（3）得到的水性环保珠光涂料置入上料槽中，上料辊在上料槽中转动蘸取涂料，涂料经过上料辊的转动涂至原纸上；

（5）将步骤（4）得到的涂料后的原纸经过计量棒进行预计量；

（6）将步骤（5）中经过计量棒预计量后的原纸经过气刀，在气刀的作用下将原纸表面上的珠光涂料吹匀，得到厚度均匀的珠光涂料层纸；

（7）将步骤（6）中得到的珠光涂料层纸通过烘箱进行干燥，得到水性环保珠光纸。

优选的，将步骤（7）得到的水性环保珠光纸，在高频电压下对纸张表面进行电晕处理。

优选的，所述的高频电压采用15kV。

优选的，在步骤（1）中，所述的珠光粉与处理液的重量比为1:2，珠光粉在处理液中浸泡时间为12小时；所述的乙醇与水的重量比为1:1。

优选的，在步骤（2）中，所述的连接料A的玻璃化温度与连接料B的玻璃化温度Tg值的差值为90-120℃，所述的连接料A与连接料B的混合重量比为1:1-1.5:1，混合后的连接料与水按照重量比为5:2-5:4 混合搅拌。

优选的，在步骤（2）中，所述的连接料A的玻璃化温度与连接料B的玻璃化温度Tg值的差值为90℃，所述的连接料A与连接料B的混合重量比为1:1，混合后的连接料与水按照重量比为5:4混合搅拌。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明的水性环保珠光涂料，流变性能好，能够适合气刀涂布，在原纸纸面形成均匀的珠光涂层，无露底层原纸现象，折光效果好，安全环保，可应用于粗糙纸张表面以及压纹纸表面涂布涂料；

（2）连接料采用两种不同玻璃化温度的丙烯酸乳液混合使用，解决了高玻璃化温度丙烯酸胶乳涂层硬、纸张发脆，低玻璃化温度丙烯酸胶乳涂层发粘造成相邻两张纸粘连到一起的问题；

（3）通过对纸面进行电晕处理，解决了丙烯酸珠光涂层的吸墨性能差，印刷时油墨干燥速度慢等问题，提高了纸张表面油墨附着力。

附图说明

图1是本发明实施例1的生产装置示意图；

图2是本发明实施例1的气刀涂布效果示意图；

图3是本发明实施例1的刮刀涂布效果示意图；

图4是本发明实施例1的线棒涂布效果示意图；

图5是本发明实施例1的凹版涂布效果示意图。

图中标记：1.上料槽，2.上料辊，3.计量棒，4.计量棒回料槽，5.气刀回料槽，6.气刀，7.烘箱。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

图1中给出了水性环保珠光纸的生产装置。

如图1所示，水性环保珠光纸的生产装置依次设有上料槽1、计量棒3、气刀6和烘箱7，上料槽1上方设有上料辊2，计量棒3下方设有计量棒回料槽4，气刀6下方设有气刀回料槽5，计量棒回料槽4与上料槽1相连通，气刀回料槽5与上料槽1相连通，计量棒回料槽4内的液体可流入上料槽1内，气刀回料槽5内的液体也可流入上料槽1内，以便于涂料的回收重新利用，既环保又节约成本。

实施例1

108g/m²单面冰白珠光纸的生产方法，其采用100g/m²超白珠光原纸进行生产，并具体包括以下工艺步骤：

（1）珠光粉的处理：用200kg容量的塑料桶作为浸泡容器，称取30kg LB100和7.5kg的LB205，加入到37.5kg乙醇和37.5kg水的混合液中进行浸泡处理，浸泡时间12小时，使珠光粉完全分散。其中，LB205和LB100珠光粉为南阳凌宝珠光颜料有限公司的珍珠白金和珍珠银白珠光粉；

（2）连接料的制备：在配料罐中先分别浇入125kg的连接料A和125kg的连接料B，经过大量的试验，最终选择使用两种不同玻璃化温度的丙烯酸乳液混合使用，解决了高玻璃化温度丙烯酸胶乳涂层硬纸张发脆，低玻璃化温度丙烯酸胶乳涂层发粘，两张纸粘连到一起的问题。连接料A玻璃化温度Tg值为95℃的丙烯酸乳液，连接料B玻璃化温度Tg值为5℃的丙烯酸乳液，然后加入200kg水进行稀释，充分搅拌均匀，得到粘度为31s的连接料；连接料的粘度使用4号杯进行测量；连接料A和连接料B为南海灏诚高分子化学有限公司的珠光连接料产品；

（3）珠光粉与连接料的混合：将步骤（1）中浸泡处理后的珠光粉进行充分的搅拌后，加入到步骤（2）中得到的连接料中，并不停搅拌，加水调节涂料的粘度到18s，得到水性环保珠光涂料；涂料的粘度使用4号杯进行测量；

（4）涂布：将步骤（3）得到的水性环保珠光涂料置入上料槽中，上料辊在上料槽中转动蘸取涂料，涂料经过上料辊的转动涂至原纸上；

（5）将步骤（4）得到的涂料后的原纸经过计量棒进行预计量；

（6）将步骤（5）中经过计量棒预计量后的原纸经过气刀，且在气刀的作用下将原纸表面上的珠光涂料吹匀，使纸面无论高点还是低点，都拥有相同厚度的珠光涂料层，得到厚度均匀的珠光涂料层纸；

（7）将步骤（6）中得到的珠光涂料层纸通过烘箱进行干燥，得到水性环保珠光纸。其中，采用气刀涂布机进行涂布的具体参数如下：

涂布车速：60m/min；

涂料粘度：16s；

刀距：5mm；

刀缝宽度：0.8mm；

风压：16000Pa；

烘箱温度：140℃；

涂布量：8g/m²。

而本实施例还进一步探讨了纸张涂布的其他涂布方式，如刮刀涂布、线棒涂布、凹版涂布，并且与气刀涂布进行了使用情况的比较。具体涂料层的涂布情况见图2-图5。

从图2-图5中清楚的看到，刮刀涂布和线棒涂布将纸面的纹理涂平，看不到纸张表面原有纹理，而凹版涂布珠光涂料只在纸面的高点，凹坑处没有珠光涂料，纸张有露底现象，严重影响纸张表面的珠光光泽，只有采用气刀涂布的方式才能使涂布的纸张既保存了纸张原有的纹理，又避免了漏涂露底现象。

为了解决丙烯酸珠光涂层的吸墨性能差，印刷时油墨干燥速度慢等问题，提高纸张表面油墨附着力，本实施例还对得到水性环保珠光纸采用电晕机对纸张进行电晕处理，电晕机采用广州豪嘉机械有限公司的舒曼电晕机，电晕参数设置如下：

高频电压：15kV；

频率：20KHz；

电极间隙：1.5mm；

纸张表面临界表面张力：46mN/m。

其中，电晕处理对珠光纸印刷适性和油墨快干性的影响，结果如下表，印刷适性采 用IGT印刷适性仪测试纸张的KN值：

项目	KN值（%）	油墨干燥时间（min）
			电晕处理前	28	480
电晕处理后	45	90

从印刷适性比较看，电晕处理后纸张的的印刷适性比电晕处理前有大幅度的提升，印刷后油墨干燥速度也明显加快，工作效率大幅度提高。

实施例2

156g/m²双面白金珠光纸的生产方法，其采用140g/m²奶黄珠光原纸进行生产，其具体工艺步骤如下：（1）珠光粉的处理：用200kg容量的塑料桶作为浸泡容器，称取37.5kg的LB205，加入50kg乙醇和37.5kg水的混合液进行浸泡，浸泡时间10小时，使珠光粉完全分散。其中，LB205珠光粉为南阳凌宝珠光颜料有限公司的珍珠白金珠光粉；

（2）连接料的制备：在配料罐中先分别加入155kg的连接料A和125kg的连接料B，连接料A玻璃化温度Tg值为95℃的丙烯酸乳液，连接料B玻璃化温度Tg值为5℃的丙烯酸乳液，然后加入115kg水进行稀释，充分搅拌均匀，得到粘度为38s的连接料；连接料的粘度使用4号杯进行测量；连接料A和连接料B为南海灏诚高分子化学有限公司的珠光连接料产品；

（3）珠光粉与连接料的混合：将步骤（1）中浸泡处理后的珠光粉进行充分的搅拌后，加入到步骤（2）中得到的连接料内，并不停搅拌，加水调节涂料的粘度到18s，得到水性环保珠光涂料；涂料的粘度使用4号杯进行测量；

（4）将步骤（3）得到的水性环保珠光涂料置入上料槽中，上料辊在上料槽中转动蘸取涂料，涂料经过上料辊的转动涂至原纸上；

（5）将步骤（4）得到的涂料后的原纸经过计量棒进行预计量；

（6）将步骤（5）中经过计量棒预计量后的原纸经过气刀，且在气刀的作用下将原纸表面上的珠光涂料吹匀，使纸面无论高点还是低点，都拥有相同厚度的珠光涂料层，得到厚度均匀的珠光涂料层纸；

（7）将步骤（6）中得到的珠光涂料层纸通过烘箱进行干燥，得到水性环保珠光纸。其中，采用气刀涂布机进行涂布的具体参数如下：

涂布车速：60m/min；

涂料粘度：18s；

刀距：4mm；

刀缝宽度：0.8mm；

风压：16000Pa；

烘箱温度：140℃；

涂布量：8g/m²。

实施例3

128g/m²唯美纹冰白珠光纸的生产方法，其采用120g/m²高白珠光原纸经压纹机进行压纹处理，纹辊纹路为唯美纹，并经过如下具体工艺步骤：

（1）珠光粉的处理：用200kg容量的塑料桶作为浸泡容器，称取30kg LB100和7.5kg的LB205，加入80kg乙醇和32.5kg水的混合液进行浸泡处理，浸泡时间8小时，使珠光粉完全分散。其中，LB205和LB100珠光粉为南阳凌宝珠光颜料有限公司的珍珠白金和珍珠银白珠光粉；

（2）连接料的制备：在配料罐中先分别浇入125kg的连接料A和125kg的连接料B，连接料A玻璃化温度Tg值为95℃的丙烯酸乳液，连接料B玻璃化温度Tg值为5℃的丙烯酸乳液，然后加入175kg水进行稀释，充分搅拌均匀，得到粘度为34s的连接料；连接料的粘度使用4号杯进行测量；连接料A和连接料B为南海灏诚高分子化学有限公司的珠光连接料产品；

（3）珠光粉与连接料的混合：将步骤（1）中浸泡处理后的珠光粉进行充分的搅拌后，加入到步骤（2）中得到的连接料中，并不停搅拌，加水调节涂料的粘度到17s，得到水性环保珠光涂料；涂料的粘度使用4号杯进行测量；

（4）将步骤（3）得到的水性环保珠光涂料置入上料槽中，上料辊在上料槽中转动蘸取涂料，涂料经过上料辊的转动涂至原纸上；

（5）将步骤（4）得到的涂料后的原纸经过计量棒进行预计量；

（6）将步骤（5）中经过计量棒预计量后的原纸经过气刀，且在气刀的作用下将原纸表面上的珠光涂料吹匀，使纸面无论高点还是低点，都拥有相同厚度的珠光涂料层，得到厚度均匀的珠光涂料层纸；

（7）将步骤（6）中得到的珠光涂料层纸通过烘箱进行干燥，得到水性环保珠光纸。其中，采用气刀涂布机进行涂布的具体参数如下：

涂布车速：60m/min；

涂料粘度：17s；

刀距：5mm；

刀缝宽度：0.8mm；

风压：16000Pa；

烘箱温度：140℃；

涂布量：8g/m²。

实施例1-3中的参数对比表如表1。

表1 实施例1-3中的参数对比表

表1 实施例1-3中的参数对比表（续）

经过测试，实施例1-3的工艺生产的珠光纸，纸张柔软且不粘连，纸面珠光涂层均匀，无露底层原纸现象，折光效果好，安全环保，吸墨性能好，印刷时油墨干燥速度快，纸张表面油墨附着力强。

实施例4

为验证不同玻璃化温度的丙烯酸乳液连接料对纸张表面涂布的影响，在实施例1的基础上，将丙烯酸乳液连接料进行不同的替换，分别采用玻璃化温度5℃、35℃、65℃、95℃和125℃的丙烯酸连接料，并将其进行部分组合，其它步骤及原料不变，试验结果如表2。

表2 不同玻璃化温度的丙烯酸乳液连接料对纸张的影响

经过以上试验得出，在全用玻璃化温度Tg为5℃丙烯酸乳液时，涂层很柔软很粘；全用玻璃化温度Tg为35℃丙烯酸乳液时，涂层柔软较粘；全用玻璃化温度Tg为65℃丙烯酸乳液时，涂层脆且粘；全用玻璃化温度Tg为95℃丙烯酸乳液时，涂层较脆不粘；全用玻璃化温度Tg为125℃丙烯酸乳液时，涂层很脆不粘。当采用玻璃化温度Tg为5℃丙烯酸乳液和玻璃化温度Tg为65℃丙烯酸乳液以重量比1:1的比例混合时，涂层柔软但粘；当采用玻璃化温度Tg为5℃丙烯酸乳液和玻璃化温度Tg为95℃丙烯酸乳液以重量比1:1的比例混合时，涂层很柔软且不粘。

实施例5

根据实施例4，选用Tg为5℃和95℃两种玻璃化温度的丙烯酸乳液，本实施例进行了Tg为5℃和95℃两种玻璃化温度的丙烯酸乳液不同配比脆性和粘性的比较，试验结果如表3。

表3 Tg为95℃和5℃两种丙烯酸乳液不同配比连接料对纸张的影响

（A为Tg为95℃的丙烯酸乳液，B为Tg为5℃的丙烯酸乳液）

根据试验结果，选定使用 Tg为95℃和5℃两种丙烯酸乳液按照重量比1:1-1.5:1的比例进行配制连接料，在此比例范围内配制成的珠光纸连接料涂布的纸张表面珠光粉折光性能好，珠光涂层柔软，纸张叠在一起时不发生粘连现象。

实施例6

在实施例1的基础上，本实施例中对处理液比例进行试验，其它步骤及原料不变。珠光粉使用乙醇和水的混合液进行浸泡，乙醇与水的比例直接影响到珠光粉浸泡的效果，浸泡处理好的珠光粉加入连接料后经搅拌珠光粉片分散成单个片状，无相互粘结现象。试验结果如表4。

表4处理液乙醇与水的比例对珠光粉分散的影响。

序号	乙醇与水的比例（重量比）	珠光粉的分散比例（%）
			1	0.5:1	82
2	0.8:1	95
			3	1：1	100
4	1.5:1	100
			5	2.0:1	100
6	2.5:1	100

经试验珠光粉在乙醇与水的比例超过1:1（重量比）的处理液中浸泡，就可以产生很好的分散效果。乙醇比例越高，分散效果越好，但乙醇使用量的增加会造成成本的增加，并且会造成功能浪费，经试验选用乙醇与水的比例为1:1-2.5:1（重量比）的使用范围，既达到珠光粉良好的分散效果，又控制好生产成本。

实施例7

在实施例1的基础上，本实施例中珠光粉与处理液比例进行试验，其它步骤及原料不变。珠光粉在处理液中的比例直接影响到珠光粉的分散，珠光粉与处理液不同比例的分散效果如表5。

表5 珠光粉占处理液的不同比例珠光粉的分散效果

序号	珠光粉与处理液的比例（重量比）	珠光粉的分散比例（%）
			1	1:0.5	88
2	1:1	95
			3	1:1.5	100
4	1:2	100
			5	1：2.5	100
6	1:3.0	100
			7	1:3.5	100
8	1:4	95

珠光粉在处理液中浸泡后，进行搅拌处理，靠搅拌时珠光粉片状颗粒之间的摩擦将珠光片分散成单片的珠光片，分散效果好时珠光粉成单个状态，分散效果差时，珠光粉有两个甚至多个片粘合在一起，影响珠光效果。从表5结果可以看出，当处理液对珠光粉的重量比低于1.5:1时，珠光粉在处理液中的浓度高，不利于搅拌，分散效果差。当处理液对珠光粉的重量比高于3.5:1时，珠光粉在处理液内浓度低，珠光粉之间形成不了相互间的摩擦，不利于分散。因此经试验，选用珠光粉对处理液的重量比在1:1.5-1:3.5为最佳比例范围。

实施例8

在实施例1的基础上，本实施例对连接料的稀释比例进行试验，其它步骤及原料不变。连接料的作用是将珠光粉粘合在纸张的表面，连接料与水的稀释比例的大小直接影响到珠光粉在纸张表面的粘合效果，理想的粘结力情况下珠光粉与纸面结合牢固，无掉毛掉粉的现象，当粘结力下降的情况下，涂布到纸张表面的珠光粉不牢固，在使用时产生掉粉现象。连接料的稀释比例对珠光粉在纸面的粘结性的影响如表6。

表6 连接料的稀释比例对珠光粉在纸张表面粘结性的影响

序号	连接料：水（重量比）	珠光粉掉粉比例（%）
			1	5:1	2.0
2	5:2	1.5
			3	5:3	1.0
4	5:4	1.5
			5	5:5	2.5
6	5:6	3.5

珠光粉在纸张表面的牢固性试验是采用同一批号的透明胶带进行检验，将胶带贴在纸张的表面，然后将胶带拉开，看胶带表面珠光粉的情况进行对比。经试验，连接料与水的重量比在5:2-5:4的范围内时，珠光粉在纸张表面的粘结牢度最好。（稀释水量低时造成珠光粉在纸面的叠加，也造成掉粉量的增加）。

惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。