多糖涂覆并具有改进性能的颜料颗粒制造技术

本发明专利技术涉及改变颜料颗粒的表面性能的方法。所述方法包括用离子性天然多糖或天然多糖的离子性衍生物涂覆所述颗粒，提供改进的性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多糖涂覆并具有改进性能的颜料颗粒专利技术背景本专利技术涉及改变颜料颗粒的表面性能的方法，其中用离子性天然多 糖或天然多糖的离子性衍生物涂覆所述颗粒，提供改进的性能。背景在造纸期间，将二氧化钛颜料加入纤维素纤维中以向最终产品赋予白度、不透明性和/或UV保护作用，所述产品通常含有4-5%的二氧化 钛。目前的实践不能有效地使用二氧化钛，二氧化钛是一种昂贵的纸成 分。二氧化钛颗粒不能良好地保留在纤维素纤维上，需要用大量过量的 二氧化钛进行絮凝处理，导致更多浪费的颜料。从该工艺循环二氧化钛 增加了生产成本。此外，此处理操作捕捉了二氧化钛颗粒，从而将纤维 素填充到纤维素结合点，弱化了整体纸强度，使得必须加入湿强度树脂 以恢复纸产品的强度。需要高度二氧化钛颜料保留性和高质量光学性能的具体应用是用 于被引入纸层压材料的纸中，也称为装饰膜，用于装饰应用。纸层压材 料通常是本领域公知的，适用于各种应用，包括桌面和台面、工作台面、 壁板、地板表面、餐具等。纸层压材料具有广泛的应用，因为它们可以 是非常耐久性的，也可以对莫仿(在外观和紋理两方面)许多结构材料， 包括木材、石头、大理石和资砖，并可以装饰成带有图象和颜色。通常，纸层压材料是由纸生产的，其中用各种树脂浸渍纸，将一种 或多种层压材料纸的几层组装，并将组装体固结成单一的芯结构，同时 将树脂转化成固化态。所用的树脂和层压纸的类型以及最终组装体的组 成通常取决于层压材料的最终用途。装饰性纸层压材料可以通过用装饰后的纸层作为在单一芯结构中 的上纸层来利用来生产。芯结构的其余部分通常含有各种支载纸层，并 可以在装饰层和支载层之间包括一种或多种高度不透明的中间层，使得 支载层的外观不会不利地影响装饰层的外观。在纸层中的各种纸可以含 有颜料以及添加剂，例如湿强度、保留性、上浆(内部和表面)和固定 试剂，从而达到纸的所需最终性能。特别是，在层压材料中的最终装饰纸含有约10-65%的二氧化钛颜料以提供不透明性，消除任何层压材料中基材的透视性(show-through)。因此，在装饰纸层压材料中所用的 纸中，二氧化钛颜料的高保留性对于生产装饰纸层压产品而言是重要 的。US 3503772公开了在二氧化钛的纸保留和UV稳定性能方面的改 进，其中用Si02和ZnO涂覆二氧化钛颗粒，然后在水溶性碱金属羧基 甲基纤维素的存在下进行干研磨。GB 1025960公开了使用被化学胺化的多糖涂覆的二氧化钛颗粒，帮 助将二氧化钛保留在用于低度染色纸的纤维素上。专利技术概述本专利技术的 一个方面是一种组合物，其包含至少部分被至少 一种多糖 组分涂覆的含无机金属的颜料，所述多糖组分包含至少一种选自离子性 天然多糖和天然多糖的离子性衍生物中的化合物。本专利技术的另 一个方面是一种基于纤维素的产品，其含有 一种组合 物，所述组合物包含至少部分一皮至少一种多糖组分涂覆的二氧化钬颗 粒，所述多糖组分包含至少一种选自离子性天然多糖和天然多糖的离子 性衍生物中的化合物。本专利技术的另 一 个方面是 一 种通过含无机金属的颜料颗粒的纤维素 纤维改进保留性的方法，包括使颜料颗粒在液相中与至少 一种离子性天 然多糖或天然多糖的离子性衍生物接触，其中多糖或天然多糖的离子性 衍生物形成在颗粒表面上的至少部分涂层。参见以下描述和所附的权利要求，本专利技术的这些和其它方面对于本 领域技术人员而言是显然的。附图简述附图说明图1显示了被羧基曱基脱乙酰壳多糖(CMCh)处理的APS-Ti02 的TEM照片A) 1%氨基丙基三曱氧基氧基硅烷和l%CMCh; B ) 2% 氨基丙基三曱氧基氧基硅烷和1% CMCh; C) 3%氨基丙基三曱氧基氧 基硅烷和1% CMCh。图2显示了被脱乙酰壳多糖涂覆的丁102纸和对比样品的湿强度检 测值。i羊细4苗述本专利技术提供了具有改进性能的无机金属颜料颗粒，改进的性能包括 在纤维素纤维上的保留性、湿强度、光学性能和潜在的抗微生物性能。 无机金属颜料颗粒优选是二氧化钛(Tl02)颗粒。在一些实施方案中， 无机金属颜料颗粒、特别是Tl02颗粒被會有对多糖有反应性的官能I的 有机硅氧烷改性。改性和/或未改性的颜料颗粒被离子性天然多糖或天然 多糖的离子性衍生物涂覆。多糖涂覆的颜料颗粒显示对纸张的改进粘合 性，所以用于例如生产引入Tl02的纸产品，包括装饰纸。本专利技术还涉及纸产品，其含有改性和/或未改性的被至少 一种离子性天然多糖和/或天然多糖的离子性衍生物涂覆的Ti02颗粒。所述纸产品具有改进的光学性能，以及提高的湿强度。另外，本专利技术涉及层压纸， 其含有改性和/或未改性的被至少 一种离子性天然多糖和/或天然多糖的 离子性衍生物涂覆的颜料颗粒，以及涉及包含层压纸的纸层压产品。当用量、浓度或其它值或参数在本文中作为范围、优选范围或一系 列优选上限和优选下限描述时，所述的用量、浓度或其它值或参数将包有范围，与这些范围是否分别公开无关。当在本文中描述数值范围时， 除非另有说明，这些范围包括其端点以及在该范围内的所有整数和分 数。当定义范围时，本专利技术的范围并不限于所述的具体数值。 除非另有说明，在本文中使用的以下术语具有以下含义。 术语"离子性天然多糖"表示自然出现的并且天然具有电荷的糖结 构部分的聚合物，例如聚葡糖胺。术语"天然多糖的离子性衍生物"表示已经被衍生化以提供额外离子性的天然多糖。当初始天然多糖一皮加入时，书f生4^向天然多糖的现有电荷性能提供了额外的电荷性质。术语"Ti02颗粒"或"二氧化钛颗粒"表示含有Ti02的颗粒，该术语在 本文应用中可指仅含Ti02的颗粒，或在Ti02的表面内或表面上含有其 它组分的颗粒，包括有机材料。术语"对多糖有反应性的官能团"表示能与在离子性天然多糖或天 然多糖的离子性衍生物上的官能团形成离子键或共价键的有机材料官 能团。术语"涂覆的"表示具有覆盖层，例如涂覆的表面，并包括从部分覆 盖到完全包封的范围程度。涂层可以是不连续的或连续的。"涂覆"表示 在表面上形成覆盖层，例如颜料颗粒的表面上，并且包括部分和全部覆 盖。术语"至少部分涂覆的"表示涂料在表面上但不是完全覆盖表面。例 如，涂料可以覆盖约10%或更多的表面，是不连续或连续的，或最多达到表面的约98%。在一些实施方案中，涂料覆盖了约20-约60%的表面。在本文中对于被涂料覆盖的颜料颗粒所使用的术语"基本包封的" 表示颗粒的表面主要^^皮涂料覆盖。例如，在一些优选实施方案中，表面 是至少80%、 85%、 90%、 95%或99。/w隻盖的。在一些实施方案中，颗 粒是被涂料约100%覆盖的。根据本专利技术的实施方案，无机金属颜料颗粒可以是有机改性或未改 性的，被至少一种多糖组分涂覆，所述多糖组分是离子性天然多糖或天 然多糖的离子性衍生物。天然多糖是自然发现的聚合物，包含糖单元。 例如，(3-和/或a-位连接的葡糖胺和半乳糖胺的聚合物是离子性的天然多 糖。脱乙酰壳多糖是pi,4-连接的葡糖胺单元的天然聚合物。带有a键连 的聚半乳糖胺是自然中出现的，酰化形式的(3-半乳糖胺是硫酸软骨碱和 硫酸皮肤素的结构组分，它们是软骨中蛋白多糖结构的一部分。部分所 述多糖是天然离子性的，可以直接在本专利技术中使用，例如脱乙酰壳多糖。 其它例如纤维素(是(31,4-连接的葡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其包含至少部分被至少一种多糖组分涂覆的含无机金属的颜料，所述多糖组分包含至少一种选自离子性天然多糖和天然多糖的离子性衍生物中的化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S萨贝桑，JD博尔特，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]