天然超细颜料及其加工纸产品制造技术

一种天然超细颜料及用该颜料生产的加工纸。所述天然超细颜料是一种经过粉碎研磨加工而成的可再生的的天然植物纤维微粒，是一种纯天然“绿色”有机颜料。该颜料具有良好的弹性和吸墨性；且比重低，其比重为１－１．５。它们的应用能解决无机颜料或有机高分子塑料颜料的吸墨性差、油墨干燥困难、污染环境及不适合加工纸轻量化发展等问题。所述加工纸具有良好的吸墨性、挺度、松厚度；且手感丰满舒适、书写笔画流畅、字迹饱满、表面细腻而富有弹性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由天然植物纤维加工而成的有机超细颜料。另外，本专利技术还涉及该有机超细颜料的生产方法及其加工纸。长期以来，人们都是用无机颜料生产加工纸，只是近几年来才出现了一种有机高分子塑料颜料。除用有机高分子塑料颜料生产的印刷类涂布纸外，用无机颜料生产的印刷类涂布纸出版的杂志，拿在手里总是“沉甸甸”的。这是由于(除二氧化硅外的)无机颜料比重高的原故，它们的比重一般在2.5以上，如瓷土、轻质碳酸钙、滑石粉、硫酸钡等。因此，这些无机颜料不适合加工纸轻量化的发展。用无机颜料生产的印刷类涂布纸产品，存在着低定量涂布纸挺度差、涂布层表面无弹性、吸墨性差，印刷时油墨干燥困难，且干燥能耗大，不适合印刷行业的需求等缺陷。这些颜料及其用这些颜料生产的加工纸产品，在它们的生产、使用与回收过程中，对环境均有一定的危害。因为这些颜料不易被微生物降解，会导致“白色污染”。无机颜料在制造和应用过程中，对设备磨损大，特别是对印刷设备的磨损更为明显。这些颜料分子结构与原纸中的植物纤维分子结构相差甚远，是无机与有机的结合。它们不适合用于发展“绿色”加工纸产品。以上所提到的无机颜料及有机高分子塑料颜料从主产所用的原始原料的角度来说，这些颜料是不可再生的。本专利技术的问题是提供一种新颖的、具有特殊功能和用途的天然超细颜料。本专利技术的另一个问题是能提供一种适合开发“绿色”加工纸产品和具有特殊使用性能的加工纸产品的天然超细颜料。本专利技术另外还提出了用天然超细颜料生产的加工纸产品。本专利技术基于下述发现可将结构疏松的植物纤维通过机械(或先机械后化学)的作用，将其制成天然超细颜料，即可解决该问题。如果将植物纤维进行超细粉碎，那么这些纤维就成为无数细小的微粒，在这些细小微粒中出现了许多微孔。因为纤维的弹性存在及细小微粒的微孔结构使得这些微粒具有弹性及良好的吸墨性等特性。这些特性，除了良好的吸墨性二氧化硅具备外，其它无机颜料都不具备，正是如此，决定了天然超细颜料性质的特殊性。本专利技术的天然超细颜料，因其使用的原始原料为植物，经过人类的合理开发，这植物可在地球上永久的生存下去。因此，原料可再生，即本专利技术的天然超细颜料可以再生。本专利技术的天然超细颜料以膏状或悬浮于水中或以粉状的形式存在，并且在水中的PH值为中性至弱酸碱性。膏状的浓度可以为5-22％(重量)，悬浮于水中的浓度为5％(重量)以下。天然超细颜料比重低，经测试其比重为1-1.5，具体视其纤维原料的种类而有所差异。因此该天然超细颜料适合于涂布纸的轻量化的发展要求。用于天然超细颜料生产的涂布纸产品挺度好，涂布层表面弹性好，吸墨性好，印刷时油墨干燥快，干燥耗能小，适合于出版行业的需求。本专利技术的颜料被称为“天然”，在于其制造过程中使用的原料是植物纤维，是纯天然的；加工过程中不使用对环境有污染的化学药品，排放的水对环境也不构成污染；该颜料容易被微生物降解，不会造成环境污染。天然超细颜料用在加工纸中，可以实现颜料与原纸的“有机”结合，在制造与应用过程中，对设备不造成磨损，特别是对印刷设备有较好的保护作用，适合于发展“绿色”加工纸产品。为生产本专利技术的天然超细颜料，可通过以下七大工序完成第一步 疏解工序将植物纤维原料送入疏解机进行充分疏解，使其成为蓬松状态，便于粗粉碎。第二步 粗粉碎工序将疏解了的纤维送入粗粉碎机，使粉碎的纤维粒度达到100目以上。第三步 超细粉碎工序将粗粉碎后的纤维，送入搅拌球磨机，并粉碎到10-50微米，此时已是半成品颜料。第四步 浓缩工序将超细粉碎的半成品颜料送入1#离心脱水机，脱水后浓度控制在18-22％(重量)，便于漂白和下到工序处理。第五步 漂白工序浓缩后的半成品颜料进入浓度控制器，调节好浓度后进入以下环节(分两种情况)1.对于白度要求较高的天然超细颜料，即白度在90％ISO以上的，需进入漂白塔处理，漂白工艺为进料白度80-85％ISO温 度93-97℃时 间90-120分钟浓 度8-10％(重量)双氧水用量5-8％(重量)压 力1.2Mpa2.对白度要求不高的天然超细颜料，则直接进入下到工序处理。第六步 筛选分级工序将漂白的半成品颜料送入1#筛选分级机，未漂白的半成品颜料送入2#筛选分级机，筛渣通过中间槽后回到搅拌球磨机再磨。筛选分级后的半成品颜料进入浓缩工序漂白后的颜料进入2#离心脱水机，未漂白的颜料则进入3#离心脱水机。半成品颜料脱水后的浓度达到18-20％(重量)后，即为成品颜料，进入贮存桶备用。第七步 废水处理工序1#离心脱水机的废水全部进入废水处理池，2#、3#离心脱水机脱出的水进入中间池。中间池的水一部分进入浓度控制器，一部分进入中间槽。二次水的利用，即减少了废水的处理负荷，又充分利用了二次水中残余的双氧水的漂白、杀菌作用。中间池还未用完的水则进入废水处理池，将以上废水进行综合处理并达标排放。工艺流程参见附图附图说明图1是本专利技术工艺流程图；图2是本专利技术局部设备工艺流程图。天然超细颜料主要应用在特级铜版纸、特级轻涂胶版纸、特级静电复印低而粘度又能满足涂布的需要等性质。用天然超细颜料配制的涂料，对于特级单面铜版纸而言，涂布量只需15-18g/m2，就能达到无机颜料单面涂布量为25g/m2印刷效果，而且油墨干燥快，干燥能耗低。天然超细颜料作为一种纯天然“绿色”有机颜料用在加工纸行业中，这在国内外尚属首例，它们的应用能减轻环保压力，实现涂料与纸的真正“有机”结合。天然超细颜料取代无机颜料用在加工纸领域中，生产的印刷类涂布纸产品除具有上述特性外，还具有如下特性1.表面细腻，手感丰满舒适；2.书写笔画流畅、饱满；3.松厚度好，不透明度高，印刷表面强度高。下面的实施例将进一步解释本专利技术涂料参数PH值8.5-9.5，颜料体积比30-40％，粘度100-1000mP·s，涂布量15-18g/m2(单面)涂布方式气刀或刮刀涂布原纸铜版原纸涂料参数PH值8.5-9，颜料体积比20-30％，粘度100-1000mPa·s，涂布量8-15g/m2(双面)。涂布方式机内涂布。涂布原纸胶版原纸。涂布原纸胶版原纸。涂料参数PH值8.5-9，颜料体积比20-30％，粘度100-1000mPa·s，涂布量6-10g/m2(双面)。涂布方式机内涂布。涂布原纸静电复印原纸。涂料参数PH值4-5，颜料体积比30-40％，粘度500-2000mPa·s，涂布量15g/m2(单面)。涂布方式气刀或刮刀涂布。涂布原纸胶版原纸。权利要求1.一种天然有机颜料，该颜料具有一定的白度和细度，其特征在于，所述颜料是一种经过粉碎研磨加工而成的可再生的天然植物纤维粒子。2.权利要求1的天然超细颜料，其特征在于，细度为适合于所有加工纸产品的所有粒度要求。3.权利要求1的天然超细颜料，其特征在于，白度为适合于所有加工纸产品的所有白度要求。4.如上述任一项要求的天然超细颜料，其特征在于，分散在水中的PH值为中性至弱酸碱性。5.如上述任一项要求的天然超细颜料，其特征在于，该颜料粒子具有很好的弹性和吸墨性。6.如上述任一项要求的天然超细颜料，其特征在于，该颜料的比重为1-1.5。7.如上述任一项要求的天然超细颜料，其特征在于，可以膏状、悬浮于水中或以粉状的形式存在。8.一种上述任一项要求的天然超细颜料的制备方法，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然有机颜料，该颜料具有一定的白度和细度，其特征在于，所述颜料是一种经过粉碎研磨加工而成的可再生的天然植物纤维粒子。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴和岭，
申请(专利权)人：吴和岭，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]