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氧化铁颜料在装饰原纸中的应用

发布时间:2021年08月19日    点击:[0]人次

氧化铁颜料在装饰原纸中的应用

关键词:氧化铁颜料;装饰原纸;应用;填料;染料

装饰原纸适应于经印刷、浸渍胶液后,制作各种高档装饰板材之用,有白色、灰色、黄色、棕色、红色、蓝色、绿色等颜色。装饰原纸要求有较高的遮盖能力,以免加工压板时出现露底现象,生产中一般要用遮盖力极强的钛白粉加填。各种有色装饰原纸在浸渍加工过程中要保持不褪色、不掉色,并要求耐光耐热性良好。为此,济南造纸厂在生产黄色系列、红色系列、棕色系列等颜色的装饰原纸时,选用了氧化铁颜料,取得了良好的效果。

1 特点及技术要求

氧化铁颜料是无机颜料的一种,是铁系颜料的一部分,它包括:氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁棕、氧化铁黑等。其共同点是不溶于水,与纤维素无亲和力,而是依靠矾土的作用固着在纤维表面而取得着色。氧化铁颜料耐光性较强,遮盖力较好,着色力强。氧化铁颜料在装饰原纸中即起填料的作用,可以部分取代昂贵的钛白粉;又起到颜料染色的作用,可以取代价高且污染严重的有机染料。

用于装饰原纸的氧化铁颜料的技术指标如下:三氧化二铁(Fe2O3)含量:不小于80%(氧化铁黑:四氧化三铁含量不小于90%);吸油量:20%~30%;筛余量(325目):不大于0.5%;水分:不大于1.5%;水溶物:不大于1.0%;水萃取液pH值:5~7。

2 种类

2.1 氧化铁红

英文名:iron oxide red,分子式:Fe2O3。外观为鲜红色粉末,粉粒细腻,分散性良好,吸水性小,对紫外线有良好的不穿透性,在大气和日光中较稳定,其耐光、耐热、耐碱性良好。

2.2 氧化铁黄

英文名:iron oxide yellow,分子式:Fe2O3·H2O。外观为黄色粉末,耐碱、耐日光性能较好,耐热温度120℃,加热时脱水易变成氧化铁红。

2.3 氧化铁棕

英文名:iron oxide brown,分子式:Fe2O3·Fe3O4。外观为棕色粉末,具有优良的颜料性能,耐光、耐碱性良好,无水渗性与油渗性,色相可随工艺方法的不同有黄棕、红综、黑棕等区别。

2.4 氧化铁黑

英文名:iron oxide black,分子式:Fe2O3·FeO。外观为黑色粉末,是氧化亚铁和三氧化二铁的加成物,具有磁性,耐光、耐大气性能良好,无水渗性和油渗性,耐热110℃,遇高温受热易被氧化,变成红色氧化铁。

3 使用方法

可将氧化铁颜料加入配浆池中,亦可加入浆盆等打浆设备中,但后者很少采用,尤其是用量较大时更宜加入配浆池中。虽然氧化铁颜料不溶于水,但使用时仍要用水配制成均匀的悬浊液,浓度15%左右。配制方法:可将氧化铁颜料加入到盛有适量水的溶解罐(体积1~2m3为宜)中,搅拌(搅拌速度不小于60r/min)均匀即可配成悬浊液。将配制好的悬浊液过筛加入到配浆池中即可。另外氧化铁颜料亦可和钛白粉混合在一起配成悬浊液,再加入配浆池中。氧化铁颜料的用量视成纸颜色而定。注意事项如下:

3.1 氧化铁颜料应在其它辅料前加入配浆池中,以使之与纤维充分混合,优先吸附着色,并加入矾土作媒染剂,矾土用量4%~6%,成浆pH值5.0~6.0。

3.2 因氧化铁颜料不溶于水,配成悬浊液时,要加强搅拌。相对而言,氧化铁棕和氧化铁黑较难分散,可采用胶体磨或砂磨机研磨的办法配成悬浊液,另外使用80~90℃的热水可加速其分散速度。加入配浆池时要过筛,氧化铁红和氧化铁黄过60目筛即可,而氧化铁棕和氧化铁黑需过120目以上的筛子,以防止纸面出现色点。

3.3 长期使用氧化铁颜料,易在输浆管道中粘结部分颜料而结垢形成颗粒状沉淀物,经压光后纸面出现小的半透明点。所以要定期刷洗输浆管道(每月至少刷洗一次),并在纸浆上网前使用除砂器,亦可采用不锈钢管道而减少沉积结垢。

3.4 氧化铁颜料易导致纸张染色的两面性,但这并不影响装饰原纸的使用性能,因为装饰原纸是单面纸。

3.5 氧化铁颜料染色不如有机染料鲜艳,如果用户要求颜色鲜艳,生产中可补充少量有机染料或有机色淀来提高纸张的鲜艳度。

3.6 氧化铁颜料有较强遮盖力,可以部分替代钛白粉,替代量为:每加入10%氧化铁颜料可以替代6%~8%的钛白粉。但应注意生产装饰原纸时,不可完全用氧化铁颜料替代钛白粉,因为氧化铁颜料的光折射率、散射系数不如钛白粉高,其覆盖能力不如钛白粉,其化学稳定性亦不如钛白粉。

4 使用效果

济南造纸厂在生产黄色系列、棕色系列、红色系列的装饰原纸时,使用了氧化铁颜料,取得了良好的效果。首先由于氧化铁颜料有较好的遮盖力,可以部分替代昂贵的钛白粉(吨价万元以上),亦可替代价格较贵的有机染料,而氧化铁颜料价格在4000元/吨左右,其经济效益显著。以加入20%氧化铁颜料,替代15%的钛白粉为例,仅此一项吨纸可降低成本600元左右;其次,氧化铁颜料在纸张中的着色率明显高于有机染料,其废水较有机染料易处理,且处理成本低、污染轻。最后,使用氧化铁颜料生产的装饰原纸,在浸渍加工时不掉色、不褪色,压板时不露底。做成的各种高档装饰板耐光性、耐气候性、耐热性均较好,经久耐用,深受用户欢迎。

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