第5-2章 纸的染色.ppt

纸的染色与增白 DyeingwithPergasol ColourSpace ItishelpfultothinkofColourSpaceintermsofacolourtree TheLightnessscaleisarrangedfromtoptobottom TheLightnessscaleformsthefirstdimensionofthiscolourspace TheLightnessvalueofacolourisreferredtobytheletterL BlackwillhavelowLvalueandwhitewillhaveahighLvalue CIElabColourSpace CIElabcolourscaleidentifiesobjectcolourusingthreecoordinates L a b AnotherCielabColourSpace a isthered greenaxiswhichisredonthepositivesideandgreenonthenegativeside b istheyellow blueaxiswhichisyellowonthepositiveendandblueonnegativeend L Lightness a red greenb yellow blue ColourDifference L a b canbeplottedincolourspaceandthenusedtocalculatecolourdifferencesbetweentheestablishedproduct standard anda batch ColourDifference AcolourdifferencemeasurementiscalculatedbysubtractingtheL a b ofstandardfromthebatch Forexample ThetotalcolourdifferencebetweentheStandardandtheBatchcanthenbedeterminedbycalculatingthedifferencebetweenthesamplesinallthreedimensions L a b 纸料染色的目的 1 生产给定颜色的纸 2 生产希望色调的白纸 染料的种类 1 颜料 各种无机颜料 合成无机 有机颜料 酸性染料 各种偶氮类钠盐 钾盐 芳香族有机盐 3 碱性染料 各种含有甲基 已基 或异丙醇二氯酸盐 硫酸盐和草酸盐 4 直接染料 高度胶体化二偶氮类阳离子化合物 5 荧光染料 磺酸基类 造纸用各类染料的特性1 颜料 主要用在涂布胶料中 颜料特点 1 对光稳定性好 2 低的染料需求量 3 与纤维不能直接亲合 4 对纸的两面性有好处 6 压光着色性好 7 与纤维结合能力低 2 酸性染料 特点 1 水溶性好 2 水溶液呈中性至弱碱性 3 光固色适中 4 有利于改善纸的两面色泽 5 对热敏感 偶氮 3 碱性染料 特点 1 阳离子性 2 对纤维亲合力低 3 染色效果好 4 染料光亮 5 中低光稳定 6 酸 碱和氯中稳定性差 7 对酸性物质亲合力高 4 直接染料特点 1 与纤维的亲合力高 2 优良的光稳定性 3 中等染色效果 4 处理不当时有染色不均倾向 5 PH值范围宽 OHHO3S NH ArR NH3 R NH3 N N 5 荧光增白剂荧光增白剂大致可分为 二苯乙烯类 香豆素类 萘酰亚氨类 联苯类 唑灵类等 一般荧光增白剂中同时含有几种发色基团 二 荧光增白剂的增白机理及性能化合物结构与荧光色调荧光是一种光致发光的物理现象 当紫外光照射在某物体上 该物体吸收紫外光后会发射出不同强度的可见光 而当紫外光停止照射时 物体所发射出的光也随之消失 这种光就是荧光 不同化学结构的物质分子具有不同的能态 大多数分子在室温下均处在其最低能级 当光线照射到物体上 该物体的分子就会吸收与其特征频率相一致的光能 从基态跃迁到激发态的较高振动能级 在短暂的时间内 约有10 8秒 经内转换驰骋到激发态的最低振动能级上 平衡激发态 再由该处回落到基态的较高振动能级上 同时以光的形式发出能量 这种光就是荧光 作为增白几剂的化合物所反射的荧光应限于蓝光范围 这样才可作互补色用于消除纸页中的黄褐色泽 它的吸收波长在335 365nm之间 反射的荧光波长在大多数情况下450nm左右 若吸收波长短于335nm 则反射的荧光偏红 若吸收的波长长于365nm 则反射的荧光偏绿 要调整色光 必要时可加入染料校正 颜色要素 色相 饱和度 亮度 二 增白机理白光可以产生多种混合单色光 这些单色光不一定包含有可见光波长 含有两种波长成份的混合光也可组成白光 如果调整两种色相差别较大的强度 可使它们混合后产生一白色光 这两种光的颜色成为互补色 漂白往往给人一种带黄褐色泽的感觉 光反射在红 黄区域高于紫 蓝区域 增白给人一种微暗的白色感觉 反射光强度不高 但从它们的视觉意识来讲 带蓝色色调比带黄色色调的白色显得更白 因此 在一定限度内 增加兰色光的饱和度就可以增加白色的感觉 这也是人们用于提高织物白度的理论依据 三 荧光增白剂的一般性能荧光增白剂对纸料的处理类似于染料 但是它却与一般的染料性质不同 主要差异在于 1 染料对纸张染色的给色量与染料的用量成正比 而荧光增白剂在低用量是它的白度与用量成正比 但超过一定极限时 再增加用量不仅白不可能提高 而且反而会使纸张带黄色 2 染料染色越深越能遮盖纸上的斑点而荧光增白剂的增白效果越好 尘埃等纸病愈明显 四 影响荧光增白剂性能的一些因素1 纸料中的残氯和酸会削弱增白效果 2 用量过大会使纸张泛黄 3 PH值 阳离子型荧光增白剂pH 9 吸光度明显下降 阴离子型荧光增白剂在酸性条件下吸光度急剧下降 4 溶液配制30 40 的温水 水中不含Ca2 Fe3 等离子二软水 随配随用 5 打浆度 接触时间 施胶剂类型和用量 树脂和淀粉类型 五 荧光增白剂的应用1 直接添加到纸料中增白 2 用于表面施胶 3 用于加工纸的表面涂布 造纸工业常用的增白剂是Tinopal liq 它是二氨基二苯乙烯四磺酸衍生物 外观白黄色透明的低粘度液体 年度为30cps 相对密度1 19 可与水互溶 pH9 1 耐酸碱 有较好的乃光牢度 a 湿部纸张增白注意 助剂添加顺序 荧光增白剂 松香胶 加填 Alu 间隔大于10miu pH4 5 9 硫酸铝6 TinopalABP0 05 1 0 滑石粉 CaCO3 15 松香0 5 1 2 b 表面施胶直接加入表面施胶液中 0 5 12g l c 涂布增白需用辅助粘合剂 DYEINGMETHODSCONTINUOUS AdvantageDyesaddedlateinthesystemConsistentcontacttimeFastshadecontrolSaferpeopleandprocessLessmanpowerConcentratedadditionpossible DisadvantageRestrictsorderofadditionDeepshadesmaybeaproblemMayrequiresystemmodifications newadditionpoints Capitalinvestment HEADBOX WHITEWATER WIRE CALCITEALUM POLYMER CATIONICDYESTUFFDYEFIX TINOFIX REFINESTOCKCHEST SIZECATIONICSTARCH ANIONOICDYESFWA BROKE CONTINUOUSDOSINGPUMP POLYMIN BLENDER CENTRISCREEN WOOD WASTE LINTERS Thickstockpump POSSIBLESETUP STOCKFLOWwithpossibleadditionpointsfordyesandFWA Levelbox DYEINGMETHODSSIZEPRESS Veryeconomicalonsmallercolourrunsanddeepshades Leavesthecirculationsystemcleanandunsoiled SIZEPRESS BestforTwosidednessControl cont ifpaperexitsthesizepressaroundoneoftherollsthenitisbesttocorrectthisbyadditionofaMtHoperollwhichfirstdirectsthepaperdirectlyoutofthesizepressandthenbackintothemachinedirectionmayhavetodamupbothendsofthesizepressifopenatthemomentsothatatruepuddleiscreatedoftenhavetoalsocorrecttheheightofthepuddlesoneithersideofthepapersheettobeequal evensidedness DYEINGMETHODSSPLIT Batch Continuous 70 80 DYEaddedtopulperormixingchest20 30 DYEcontinuouslyaddedpriortofanpumpADVANTAGESQUICKSHADECHANGESANDCORRECTIONS On linecolourcontrol lessoff speccolour DEEPSHADESEXTENDEDCONTACTTIMEMOREECONOMICALLESSFIXINGAGENTNECESSARYLESSOFF SHADEPRODUCTIONBETTERHANDLINGOFBROKEREQUIRESLOWERFIXINGAGENTAMOUNTS FIBREQUALITY INTEGRATEDPULP PAPERMILL FILLER TYPE AMOUNTANDQUALITY WATERQUALITY SOFT ORHARDWATER DYESTUFFAFFINITY BEHAVIOURpH VALUEDYEINGPROCEDURE BATCH CONTINUOUS SPLIT DYEINGCONDITIONS UNSIZED ACIDSIZED NEUTRALSIZED a so ADDITIVES FIXING RETENTION WETSTRENGTH AGENTS BROKE AMOUNTANDSHADE FIBRERECOVERYTEMPERATUREANDHUMIDITY PARAMETERSINFLUENCINGDYEINGRESULTSINTHEWETEND Theparametersinfluencingthedyeing EverythingAffectsColor ColorAffectsNothing Processvariablesaffectingcolor Furnish nature quality brightness recycledfiber broke refining Fillers typeandqualityofclay chalk Additives retentionaids sizing dyefixatives wetstrength alum Waterquality hardnessinfluencesdyeexhaustion TheparametersinfluencingthedyeingCont pH dye