【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种功能化钛白粉造纸填料及其制备方法与应用，属于造纸。
技术介绍
1、钛白粉作为一种纸张填料，被广泛用于特种纸、高端防伪纸张的生产。传统造纸用钛白填料一般是未经表面处理的锐钛型钛白粉，还有一些品类纸张采用金红石型钛白粉作为填料。但上述填料本身存在的固有缺陷，极大地影响了其在纸张中的应用。例如，传统钛白填料本身存在着一定颜色缺陷，极微量的杂质就会引起严重的变色，从而导致纸张细微浅亮颜色无法实现，无质感，色调单一不饱满；一般钛白填料，受阳光、氧气、水和温度等的综合作用，会发生黄变、失光、粉化和失重等老化现象，影响其填料性能的发挥；钛白粉颗粒通常是亚微米颗粒，极性较强且具有较高的比表面积，容易形成聚集体，易对纸张着色力、光泽度等应用性能造成影响，同时影响其自身分布均匀性，无法消减特定纸张荧光光敏反应等。
2、目前，本领域对造纸钛白填料改性使其兼具更优异的耐候性、更灵活的纸张着色调色性、有效消减纸张荧光等特性的研究较少，未见相同技术报道。从特种纸张及高端防伪纸的应用出发，综合评价钛白填料的功能性需求，开发一种功能化钛白粉造纸填料，使其兼具优异的耐候性，灵活的着色消色力稳定性，良好的纸张分布均匀性，从而有效消减纸张荧光特性等性能，具有重要价值。
技术实现思路
1、为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的一个目的在于提供一种功能化钛白粉造纸填料。
2、本专利技术的另一个目的还在于提供以上所述功能化钛白粉造纸填料的制备方法。
3、本专利技术的又一个
4、为了实现以上目的，一方面，本专利技术提供了一种功能化钛白粉造纸填料，其中，按重量份数计，所述功能化钛白粉造纸填料的原料组成包含：
5、金红石型钛白粉45-55重量份，活性染料3-6重量份，阳离子试剂2-8重量份，十二水硫酸铝钾1-2重量份，硅酸钠4-7重量份，氮化硅3-4重量份，硅烷偶联剂1-2重量份，助染剂2-5重量份，分散剂2-5重量份，消泡剂2-5重量份，质量浓度为15-25％的氨水20-30重量份以及去离子水135-165重量份。
6、作为本专利技术以上所述功能化钛白粉造纸填料的一具体实施方式，其中，按重量份数计，所述功能化钛白粉造纸填料的原料组成包含：
7、金红石型钛白粉45重量份，活性染料3重量份，阳离子试剂2重量份，硅烷偶联剂1重量份，十二水硫酸铝钾1重量份，硅酸钠4重量份，氮化硅3重量份，助染剂2重量份，分散剂2重量份，消泡剂2重量份，质量浓度为15-25％的氨水20重量份以及去离子水135重量份。
8、作为本专利技术以上所述功能化钛白粉造纸填料的一具体实施方式，其中，按重量份数计，所述功能化钛白粉造纸填料的原料组成包含：
9、金红石型钛白粉48重量份，活性染料4重量份，阳离子试剂4重量份，硅烷偶联剂1重量份，十二水硫酸铝钾1重量份，硅酸钠5重量份，氮化硅3重量份，助染剂3重量份，分散剂3重量份，消泡剂3重量份，质量浓度为15-25％的氨水24重量份以及去离子水144份。
10、作为本专利技术以上所述功能化钛白粉造纸填料的一具体实施方式，其中，按重量份数计，所述功能化钛白粉造纸填料的原料组成包含：
11、金红石型钛白粉50重量份，活性染料5重量份，阳离子试剂6重量份，硅烷偶联剂2重量份，十二水硫酸铝钾2重量份，硅酸钠6重量份，氮化硅4重量份，助染剂4重量份，分散剂4重量份，消泡剂4重量份，质量浓度为15-25％的氨水28重量份以及去离子水150重量份。
12、作为本专利技术以上所述功能化钛白粉造纸填料的一具体实施方式，其中，按重量份数计，所述功能化钛白粉造纸填料的原料组成包含：
13、金红石型钛白粉55重量份，活性染料6重量份，阳离子试剂8重量份，硅烷偶联剂2重量份，十二水硫酸铝钾2重量份，硅酸钠7重量份，氮化硅4重量份，助染剂5重量份，分散剂5重量份，消泡剂5重量份，质量浓度为15-25％的氨水30重量份以及去离子水165重量份。
14、作为本专利技术以上所述功能化钛白粉造纸填料的一具体实施方式，其中，所述活性染料包括活性嫩黄k-6g、活性红3bf、活性金黄3rs及活性翠兰k-gl等中的一种或者几种的组合。
15、作为本专利技术以上所述功能化钛白粉造纸填料的一具体实施方式，其中，所述阳离子试剂包括聚二烯丙基二甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵及阳离子聚丙烯酰胺等中的一种或者几种的组合。
16、作为本专利技术以上所述功能化钛白粉造纸填料的一具体实施方式，其中，所述硅烷偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或者两种的组合。
17、作为本专利技术以上所述功能化钛白粉造纸填料的一具体实施方式，其中，所述分散剂包括聚氧化乙烯及聚羧酸盐等中的一种或者几种的组合。
18、作为本专利技术以上所述功能化钛白粉造纸填料的一具体实施方式，其中，所述消泡剂包括聚二甲基硅氧烷及乳化硅油等中的一种或者几种的组合。其中，本专利技术所使用的乳化硅油为常规材料。
19、作为本专利技术以上所述功能化钛白粉造纸填料的一具体实施方式，其中，所述助染剂包括元明粉、氯化钠及醋酸等中的一种或者几种的组合。
20、另一方面，本专利技术还提供了以上所述的功能化钛白粉造纸填料的制备方法，其中，所述制备方法包括：
21、步骤1：将金红石型钛白粉加入去离子水中，在加热及搅拌条件下配制得到钛白粉浆液；再向所述钛白粉浆液中加入硅酸钠和氮化硅并持续进行加热及搅拌，以使硅酸钠对金红石型钛白粉及氮化硅整体进行硅包膜处理，得到硅包膜包覆的金红石型钛白粉及氮化硅；
22、步骤2：将活性染料和助染剂加入去离子水中，在加热及搅拌条件下配制得到染色液；将所述硅包膜包覆的金红石型钛白粉及氮化硅加入染色液中并持续进行加热及搅拌；再加入十二水硫酸铝钾并继续进行搅拌以对金红石型钛白粉进行充分染色；
23、步骤3：将步骤2中所得溶液静置沉降后倒去上层染液，然后用去离子水反复冲洗多次后进行抽滤，再将抽滤后得到的钛白粉膏体加入去离子水中配制得到钛白粉膏体水溶液，再于搅拌条件下加入质量浓度为15-25％的氨水，以调整体系ph值；
24、步骤4：向步骤3所得溶液中依次加入阳离子试剂、分散剂、硅烷偶联剂，在加热及搅拌条件下使其混合均匀，再加入消泡剂并继续进行搅拌使其混合均匀；
25、步骤5：对步骤4所得混合液进行干燥，得到所述功能化钛白粉造纸填料。
26、作为本专利技术以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，步骤1中对硅酸钠和氮化硅的加入顺序不做具体要求，可以根据现场实际作业需要合理调整二者的加入顺序。
27、作为本专利技术以上所述制备方法的一具体实施方式，其中，步骤1中：所述加热及搅拌条件为：温度为80℃，转速为500-600转/分钟，搅拌时间为1-1.5h；
28、所述持续进行加本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种功能化钛白粉造纸填料，其特征在于，按重量份数计，所述功能化钛白粉造纸填料的原料组成包含：
2.根据权利要求1所述的功能化钛白粉造纸填料，其特征在于，所述活性染料包括活性嫩黄K-6G、活性红3BF、活性金黄3RS及活性翠兰K-GL中的一种或者几种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的功能化钛白粉造纸填料，其特征在于，所述阳离子试剂包括聚二烯丙基二甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵及阳离子聚丙烯酰胺中的一种或者几种的组合。
4.根据权利要求1或2所述的功能化钛白粉造纸填料，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或者两种的组合。
5.根据权利要求1或2所述的功能化钛白粉造纸填料，其特征在于，所述分散剂包括聚氧化乙烯及聚羧酸盐中的一种或者几种的组合。
6.根据权利要求1或2所述的功能化钛白粉造纸填料，其特征在于，所述消泡剂包括聚二甲基硅氧烷及乳化硅油中的一种或者几种的组合。
7.根据权利要求1或2所述的功能化钛白粉造纸填料，其特征在于，所述助染剂包括元明
8.权利要求1-7任一项所述的功能化钛白粉造纸填料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤1中：所述加热及搅拌条件为：温度为80℃，转速为500-600转/分钟，搅拌时间为1-1.5h；
10.权利要求1-7任一项所述的功能化钛白粉造纸填料在制作特种纸张中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种功能化钛白粉造纸填料，其特征在于，按重量份数计，所述功能化钛白粉造纸填料的原料组成包含：
2.根据权利要求1所述的功能化钛白粉造纸填料，其特征在于，所述活性染料包括活性嫩黄k-6g、活性红3bf、活性金黄3rs及活性翠兰k-gl中的一种或者几种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的功能化钛白粉造纸填料，其特征在于，所述阳离子试剂包括聚二烯丙基二甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵及阳离子聚丙烯酰胺中的一种或者几种的组合。
4.根据权利要求1或2所述的功能化钛白粉造纸填料，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或者两种的组合。
5.根据权利要求1或2所述的功能化钛白粉造纸填料，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵云涛，朱西赏，郭园园，李亚娟，侯君，曹绍卿，
申请(专利权)人：保定钞票纸业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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