本發(fā)明屬于防曬劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于裝飾紙生產(chǎn)用防曬劑的制備方法。
背景技術(shù)：
裝飾紙防曬劑是一種提高裝飾紙光穩(wěn)定性的專用助劑，產(chǎn)品可以以漿料形式直接在造紙中使用，也可以以固體粉末與裝飾紙顏料二氧化鈦混合，提高裝飾紙顏料二氧化鈦的光屏蔽性能?，F(xiàn)有的裝飾紙中所添加的防曬劑中，lr952和ti-purer796+分別為國內(nèi)以及世界上公認的裝飾紙生產(chǎn)用二氧化鈦，分別為國內(nèi)和世界的知名品牌，效果較好，但成本較為昂貴；而未包膜硫酸法金紅石tio2成本較低，但是使用其生產(chǎn)的裝飾紙在原值定量、原值灰分、紫外線照射、相對反射率以及白度等指標較差，使用效果不好，因此，需要開發(fā)一種成本較低且使用效果較好的防曬劑。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于裝飾紙生產(chǎn)用防曬劑的制備方法，該方法借助聚乙二醇作為插片劑和分散劑，得以一步實現(xiàn)二維納米高嶺土薄片的制備、納米二氧化鈦分散和負載，進而制備得到能夠提高裝飾紙抗紫外性能的專用防曬劑。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：
一種用于裝飾紙生產(chǎn)用防曬劑的制備方法，關(guān)鍵點是，所述方法包括如下步驟：
a、研磨
將質(zhì)量比例為(90-110):(10-12):(10-12)的高嶺石、聚乙二醇、納米二氧化鈦混合于脫鹽水中形成濃度為500-800g/l的漿料，隨后送入研磨機進行研磨，研磨時間30-45min，得到研磨料；
b、打散
將研磨料送入粉碎機進行打散，得到粒徑為0.15-0.35nm的粉碎料；
c、熟化
將粉碎料放入脫鹽水中配置濃度為450-550g/l的漿料，漿料送入加熱反應(yīng)釜中并加熱至60-70℃，隨后加入90-110g/l的硫酸鋁溶液，并加入190-210g/l的naoh溶液中和至ph值為5-5.5，隨后調(diào)整ph值至7.2-7.5，熟化1.5-2.5h后冷卻至40℃以下；
d、干燥和粉碎
將冷卻后的物料進行干燥，并使用粉碎機將干燥后的物料進行粉碎，該粉碎物料即為防曬劑成品。
所述的步驟a中，高嶺石、聚乙二醇以及納米二氧化鈦的質(zhì)量比為100:11:11。
所述的步驟a中，高嶺石粒徑≤2μm，納米二氧化鈦選用scr脫硝催化劑載體用納米二氧化鈦團聚體，研磨機為磨珠粒徑0.6-0.8mm的砂磨機，漿料在砂磨機中進行循環(huán)濕磨，砂磨機容量為1l，進料速率為4l/h，漿料在砂磨機中循環(huán)研磨三次，每次停留時間為10-15min。
所述的步驟c中，粉碎料放入脫鹽水配置的漿料濃度為500g/l，加熱反應(yīng)釜加熱至65℃，隨后加入的硫酸鋁溶液和naoh溶液的濃度分別為100g/l和200g/l，熟化時間為2h。
所述的步驟d中，干燥所用設(shè)備為噴霧干燥器，粉碎機為氣流粉碎機。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過機械力化學(xué)插層法對高嶺石進行磨剝，在該過程中借助聚乙二醇將納米二氧化鈦分散，聚乙二醇作為插層劑，機械力打斷高嶺土原有氫鍵，聚乙二醇與斷裂處結(jié)合成更為牢固的新的氫鍵，高嶺土在不斷的磨剝下厚度變薄，當量直徑變??；聚乙二醇作分散劑，分散好的納米二氧化鈦負載到二維納米高嶺土薄片上，通過二氧化鈦對高嶺石進行插層改性，負載納米二氧化鈦的防曬劑應(yīng)用于裝飾紙生產(chǎn)中，能夠改善裝飾紙的防曬抗老化性能，使得裝飾紙各項指標能夠達到甚至超過現(xiàn)有技術(shù)中的最高水平；用聚乙二醇作為插層劑，使得二氧化鈦在高嶺石磨剝過程分散均勻，高嶺石改性過程較為均勻，同時使得造紙過程中顏料二氧化鈦具有良好的分散性，所用納米二氧化鈦為scr脫硝催化劑載體用納米二氧化鈦團聚體，消除了納米二氧化鈦制備帶來的技術(shù)和環(huán)保問題，使防曬劑的整個制備過程簡單化，本發(fā)明制備方法中插層磨剝高嶺土制備納米高嶺土、納米tio2分散、納米tio2負載在一臺砂磨機中完成，產(chǎn)品無需過濾洗滌，無廢水，工藝設(shè)備簡單，操作簡便，制備成本得到了較好的控制。
附圖說明
圖1是本發(fā)明中方法的流程示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明涉及一種用于裝飾紙生產(chǎn)用防曬劑的制備方法，該方法制備過程基于高嶺石的機械力化學(xué)插層法來進行，以高嶺石、聚乙二醇、納米二氧化鈦作為原料，混合于脫鹽水形成漿料后，依次經(jīng)過研磨、打散、熟化以及干燥和粉碎，最終得到可用于提高裝飾紙防曬抗老化性能的防曬劑，該防曬劑的制備方法具體包括如下步驟：
a、研磨
將質(zhì)量比例為100:11:11的高嶺石、聚乙二醇、納米二氧化鈦混合于脫鹽水中形成濃度為650g/l的漿料，高嶺石粒徑≤2μm，聚乙二醇是納米二氧化鈦分散和造紙過程中顏料二氧化鈦的優(yōu)良分散劑，在此作為插層劑使用，納米二氧化鈦選用scr脫硝催化劑載體用納米二氧化鈦團聚體，消除了納米tio2制備帶來的技術(shù)和環(huán)保問題，隨后將漿料送入磨珠粒徑0.6-0.8mm的砂磨機，磨珠為氧化鋯磨珠，漿料在砂磨機中進行循環(huán)濕磨，砂磨機容量為1l，進料速率為4l/h，漿料在砂磨機中循環(huán)研磨三次，每次停留時間為15min，共45min，得到研磨料；插層磨剝高嶺土制備納米高嶺土、納米tio2分散、納米tio2負載在一臺砂磨機中完成，產(chǎn)品無需過濾洗滌，無廢水，工藝設(shè)備簡單，容易操作；插層是不改變層片狀主體結(jié)構(gòu)特征的前提下，在高嶺土基本單元層之間插入小分子化合物，導(dǎo)致層與層之間剝離，這是機械力化學(xué)插層方法，砂磨機機械力磨剝高嶺石，層間氫鍵斷裂，插層劑與高嶺石氫鍵斷裂處形成新的更為牢固氫鍵，聚乙二醇作為插層劑和分散劑分別進行高嶺土的插層和納米二氧化鈦的分散，在高嶺土磨剝過程中，分散的納米二氧化鈦逐漸負載在高嶺土薄片上，插層、分散以及負載同時進行，能夠避免發(fā)生再次團聚的現(xiàn)象；
b、打散
將研磨料送入粉碎機進行打散，得到粒徑為0.15-0.35nm的粉碎料，粒徑測量使用激光粒度儀來進行；
c、熟化
將粉碎料放入脫鹽水中配置濃度為500g/l的漿料，漿料送入加熱反應(yīng)釜中并加熱至65℃，隨后加入100g/l的硫酸鋁溶液，并加入200g/l的naoh溶液中和至ph值為5-5.5，隨后調(diào)整ph值至7.2-7.5，熟化2h后冷卻至40℃以下；納米tio2表面包覆一層納米al2o3膜，膜層既起到降低納米tio2活性的作用(即遮蓋活性位點)，也具備一定的透明性，當ph小于5.0時，al3+水解產(chǎn)物為可溶性低分子物種，隨ph升高，水解產(chǎn)物聚合度升高；當ph大于等于5.5時，隨著ph增加，水解產(chǎn)物的不透明性及聚合度降低，所以成膜時的ph定為5-5.5；之后使用ph計測量ph值，滴加堿液調(diào)整ph值至7.2-7.5是為了進行熟化，熟化可以使產(chǎn)品表面的鋁膜趨于均勻和致密，提高產(chǎn)品耐候性，ph偏高或偏低會降低產(chǎn)品消色力，產(chǎn)生影響。
d、干燥和粉碎
使用噴霧干燥器對冷卻后的物料進行干燥，隨后使用氣流粉碎機進行粉碎，粉碎后的物料即為防曬劑成品。
制備所得的防曬劑成品可以以漿料形式直接在造紙中使用，也可以以固體粉末的形式與裝飾紙顏料二氧化鈦進行混合，提高裝飾紙顏料二氧化鈦的光屏蔽性能。
下面通過對比試驗來說明本發(fā)明所制備防曬劑的效果，對比試驗通過在生產(chǎn)裝飾紙打漿時加入不同的物質(zhì)來進行，實驗組分別為s2、s1、raw、lr952以及ti-purer796+共五組，這五組分別為加入8％防曬劑、4％防曬劑、未包膜硫酸法金紅石tio2、裝飾專用二氧化鈦lr952以及ti-purer796+，隨后進行打漿抄紙，打漿度30°sr，然后得到每個組別的原值定量、原值灰分、紫外線照射、相對反射率以及白度等指標，如表一所示。
(表一)
紫外線照射△e指標體現(xiàn)光穩(wěn)定性，相對反射率體現(xiàn)遮蓋率，納米二氧化鈦和聚乙二醇的加入，能夠提高紙張纖維對tio2的吸附，留著率提高，原紙灰分提高，浸膠層壓紙光穩(wěn)定性提高、遮蓋力提高、白度增高。lr952國內(nèi)裝飾紙知名品牌，ti-purer796+美國杜邦氯化法專用裝飾紙專用二氧化鈦，世界知名品牌，從表一可知，當防曬劑用量達到8％時，無論是原紙還是浸膠層壓紙質(zhì)量技術(shù)指標接近或達到世界水平，當防曬劑加量達到4％時，質(zhì)量技術(shù)指標處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，使用防曬劑，原紙灰分能夠提高8個百分點以上，浸膠層壓紙光穩(wěn)定性提高75％以上，白度提高0.5個百分點以上，遮蓋力提高0.3個百分點以上。s2和s1組別各項指標接近或者超過lr952和ti-purer796+組別，并優(yōu)于raw組別，因此，在生產(chǎn)裝飾紙時，添加本發(fā)明方法制備的防曬劑能夠改善裝飾紙的各項參數(shù)指標，本發(fā)明中納米tio2改性納米高嶺土用于裝飾紙防曬劑，負載納米tio2裝飾紙防曬劑改善裝飾紙的防曬抗老化性能，對生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)裝飾紙，發(fā)展裝飾紙產(chǎn)業(yè)具有較大意義，開拓了納米材料應(yīng)用新的技術(shù)途徑。