一种涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉及其制备方法和应用与流程

本发明涉及无机非金属矿物填料，尤其涉及一种涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉及其制备方法和应用。

背景技术：

1、彩色喷墨打印纸在日常生产生活中随处可见，广泛应用于制作广告、数码打印、印刷等领域，纸张经打印机喷墨可清晰的记录文字和图像。目前，彩色喷墨打印纸具体可分为两大类：一类是涂布彩色喷墨打印纸，一类是普通彩色喷墨打印纸。其中，涂布彩色喷墨打印纸比普通彩色喷墨打印纸印刷效果要好。因此，比普通彩色喷墨打印纸要求更高，需要在表面涂上一层具有良好吸墨性的涂料，涂料的吸墨性是获得高质量图像的前提。用于制备彩喷纸吸磨涂料中的颜料包括二氧化硅、煅烧高岭土、轻钙、二氧化钛等，涂料的吸墨性关键在于颜料的吸收性，而颜料的吸收性受颜料的粒径、比表面积和孔容等多因素影响。目前，市场上以二氧化硅为主体颜料的配方体系占主要，而且是沉淀法二氧化硅(白炭黑)，但市面上反馈存在一种情况，沉淀法二氧化硅的吸油值太高，对油墨的吸收性太好，经打印喷头喷出的墨水快速渗透，易造成透印、图像光泽度低，导致图像发虚的现象。而且沉淀法二氧化硅在调制涂布涂料时粘度难控制，涂布涂料的流淌性不佳，将会影响彩喷纸的制备。

2、硅微粉是一种常见的无机非金属填料，其主要成分是二氧化硅，可由天然石英或者熔融石英经物理研磨制备，因硅微粉有多种优异的性能，石英矿经物理研磨可得到不同细度的硅微粉，已经广泛应用于涂料、塑料等行业，相比于沉淀法二氧化硅，其原料来源广泛，制备工艺简单，研磨后颗粒的性质与沉淀法二氧化硅存在差异，但常规硅微粉产品粒径大，远远达不到沉淀法二氧化硅粉体的吸油值，会导致涂层的吸收性差，墨水渗透干燥时间缓慢，墨水容易容易产生喷溅、珠化。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉及其制备方法和应用，所述超细硅微粉的细度可达到涂布彩色喷墨打印纸的要求，且比沉淀法二氧化硅能适当降低对油墨的吸收性，可避免图像发虚。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉的制备方法，包括以下步骤：

4、将石英矿原矿进行研磨，得到粗粉料；

5、将所述粗粉料与水混合，将所得浆料与分散剂混合，进行湿法研磨，得到混合浆料；

6、将所述混合浆料和聚乙烯醇水溶液同时喷雾干燥，进行改性，得到改性后硅微粉；

7、将所述改性后硅微粉依次进行研磨和分级，得到涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉；

8、所述涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉的粒径≤2μm。

9、优选的，所述石英矿原矿中二氧化硅含量≥99wt％；所述粗粉料的粒径为325～425目。

10、优选的，所述浆料的固含量为45～55wt％。

11、优选的，所述分散剂为乙二醇、三乙醇胺和钛酸酯偶联剂，所述乙二醇、三乙醇胺和钛酸酯偶联剂的质量比为1:1～2:1～2，所述分散剂的质量为粗粉聊质量的6‰～9‰。

12、优选的，所述湿法研磨的时间为30～40min；所述混合浆料中粒径＜2μm的粉体含量≥60wt％。

13、优选的，所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的分子量为2.5～3.5万，所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为4～7％。

14、优选的，所述混合浆料和聚乙烯醇水溶液通过不用喷头同时等体积输入喷雾干燥机中喷雾干燥。

15、本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉。

16、本发明提供了上述技术方案所述涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉在彩色喷墨打印纸中的应用。

17、本发明将石英矿原矿研磨成粗粉料，调配成浆料后在分散剂作用下进行湿法研磨，形成超细化的浆料，然后将浆料与聚乙烯醇水溶液同时喷雾干燥，再经研磨和分级得到粒径≤2μm以下的涂布彩色喷墨打印纸涂布用硅微粉。本发明通过研磨和分级控制硅微粉研磨粒径，提升细度和粒径分布，所制备的超细硅微粉的细度粒径≤2μm，可达到涂布彩色喷墨打印纸的涂布要求，且比沉淀法二氧化硅能适当降低对油墨的吸收性，用于调配成涂料涂布于彩色喷墨打印纸中可避免图像发虚。

18、本发明将粗粉料湿法研磨成浆料后，喷雾干燥后进一步研磨、分级，解决了干燥过程团聚的问题，粉体吸油值得到提高，能满足涂布彩色喷墨打印纸的吸墨要求。

19、本发明制备的硅微粉在调配涂布涂料时分散性好、流平性好，相比于白炭黑制备的彩喷纸图像光泽度高，图像更清晰。白炭黑因属于化学合成，颗粒比表面积大，对油墨的吸收性过强，墨打印纸中吸墨过快使图像发虚，影响清晰度，矿物法二氧化硅相对化学合成白炭黑的比表面积低，本发明的超细硅微粉可以达到涂布彩色喷墨打印纸使用要求的同时吸油值比白炭黑稍低，适当降低了吸墨性，从而可提高清晰度。

20、相比沉淀法二氧化硅的生产工艺和成本，本发明采用矿物法(以石英矿原矿为原料经研磨、改性和分级)制备的彩色喷墨打印纸用硅微粉制备工艺简单，可为生产彩色喷墨打印纸的企业降低生产成本。

技术特征：

1.一种涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石英矿原矿中二氧化硅含量≥99wt％；所述粗粉料的粒径为325～425目。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浆料的固含量为45～55wt％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为乙二醇、三乙醇胺和钛酸酯偶联剂，所述乙二醇、三乙醇胺和钛酸酯偶联剂的质量比为1:1～2:1～2，所述分散剂的质量为粗粉料质量的6‰～9‰。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述湿法研磨的时间为30～40min；所述混合浆料中粒径＜2μm的粉体含量≥60wt％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的分子量为2.5～3.5万，所述聚乙烯醇水溶液的质量浓度为4～7％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合浆料和聚乙烯醇水溶液通过不用喷头同时等体积输入喷雾干燥机中喷雾干燥。

8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备得到的涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉。

9.权利要求8所述涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉在彩色喷墨打印纸中的应用。

技术总结本发明提供了一种涂布彩色喷墨打印纸用超细硅微粉及其制备方法和应用，属于无机非金属矿物填料技术领域。本发明将石英矿原矿研磨成粗粉料，调配成浆料后在分散剂作用下进行湿法研磨，形成超细化的浆料，然后将浆料与聚乙烯醇水溶液同时喷雾干燥，再经研磨和分级得到粒径≤2μm以下的涂布彩色喷墨打印纸涂布用硅微粉。本发明采用矿物法控制硅微粉研磨粒径，提升细度和粒径分布，所制备的超细硅微粉的细度可达到涂布彩色喷墨打印纸的涂布要求，且比沉淀法二氧化硅能适当降低对油墨的吸收性，用于调配成涂料涂布于彩色喷墨打印纸中可避免图像发虚。技术研发人员：吴平飞,肖毓秀,刘伟强,李永峰受保护的技术使用者：江西广源化工有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9