颜料是重要的染色剂,在油漆、油墨、印染、造纸等行业具有重要的应用价值。本论文概述了颜料在国内外的应用现状,就颜料的性质和应用及其在纸浆中的留着机理等方面进行了研究。

第一部分对与纸张调配色有关的颜料的主要性质进行了研究,包括着色力、遮盖力、耐酸碱性、耐光性、带电性以及粒径大小等几个方面,得出如下结论:

(1)选用颜料的着色力都在100以上,因此着色力比较高。

(2)经过羊皮化处理和直接加入处理得知说明颜料具有一定的耐酸碱性。

(3)通过高压氙弧灯照射处理,得出这几种颜料的耐光性高于其相对应的染料。

(4)通过电性分析,得知PP0357 Blue和PP0358Violet是非离子性的,PP0360Red和PP0362 Red红色颜料是阳离子性的,而PP0359 Orange和PP0361 Yellow是阴离子性的。

(5)用于纸张增白的蓝色颜料和紫色颜料的粒径大小分布分别为在60nm~750nm、65nm~750nm。

第二部分对颜料在箱板纸中的应用进行了研究,本部分主要研究了箱板纸染色的影响因素及这些因素对颜料的染色深度影响规律的探讨。

其中影响因素包括打浆度、助留剂、接触时间、pH值、填料等。得出,最佳打浆度为44°SR;对于红色颜料来说,先加硫酸铝后加颜料的效果要好,而对于黄色和橘黄色颜料来说,先加颜料后加硫酸铝效果要好;三种颜料的硫酸铝最佳加入量都是3%;阴离子松香胶有利于颜料的留着,而阳离子松香胶不利于颜料的留着;AKD增加颜料的留着;红色和黄色颜料的最佳接触时间为6min,而橘黄色颜料的最佳接触时间为4min;红色颜料最佳pH值为5.5,黄色、橘黄色颜料最佳pH值都为6,因此三者都适合在酸性条件下进行染色。填料滑石粉的加入降低了染料效果。

研究还探讨了打浆度、助剂(壳聚糖、淀粉)、填料等对颜料染色深度的影响规律,并且得出了各个因素对染色深度的曲线拟合方程式,用方程把两者之间的关系进行了量化。

本文第三部分主要就颜料在白纸和涂料中的应用进行了研究。得出颜料显白剂的使用范围,在用量为0.003-2%时,通过改变颜料的用量和比例,都可以利用调色颜料进行调色达到我们所要求的色相指标。当颜料用量在0.003-0.1%之间时,亨特完全白度随颜料加入量的增加而不断下降。通过对颜料和荧光增白剂(FWA)对纸张色相指标的影响的对比,得出对白度要求不高的纸张,可以用显白剂代替增白剂,大大减少用量,节约成本。还得出了颜料在浆内加入最佳用量为100-120ppm,涂料加入的最佳用量为60ppm。

第四部分就颜料的吸附机理进行了研究。首先得出纤维吸附颜料随着时间的变化而变化,颜料的吸附可以分为快速阶段、慢速阶段和完成阶段;并且得出纤维直接吸附颜料的量在30%左右,还推导出了颜料的吸附动力学模型。