造纸染色资料文档

1、河南白云纸业染料和荧光增白剂培训培训内容-荧光增白剂(OBA)/调色染料和颜料1. 颜色的基本原理2. 白度和亮度的概念，荧光增白剂OBA/调色染料的类型和特性3. 荧光增白剂和调色染料的应用-科莱恩建议的解决方案4. 化学品应用方案-添加点、输送5. 储运、安全和环保Customers China Training 2004颜色颜色测量原理XYZ, CIELAB, 亮度, 白度第一部分 基本的光学和色彩学原理Customers China Training 2004可见光光谱分布3100 mi100 ft1 ft.01 ft.0001 ft10 nm1 nm.001 nm.00001 nm6

2、0 Hz88 MHz10 24宇宙射线紫外线微波电视信号X射线动力电频 率收音机信 号红外可见光伽玛射线Customers China Training 2004颜色呈现过程的基本原理及其四个必要因素 某人认为某物呈现蓝、黄、红或绿等颜色，不仅与被观察的物体有关，还与光源的类型、眼睛和脑神经有关。如果四者中任何一个发生改变，则该人所感知的物体的颜色也会发生变化。Customers China Training 2004成色原理加色法 由色光混合产生颜色的方法 三原色为红、绿、蓝减色法 由色料混合产生颜色的方法 三原色为黄、品、青Customers China Training 2004颜色呈现

3、的必要条件Customers China Training 20041.光源颜色呈现的必要条件光源提供颜色呈现所必需的光谱能量。在黑暗中，人无法看到物体，更不用说物体的颜色了。Customers China Training 2004颜色呈现的必要条件物体吸收和反射光源照射在其表面上的光谱能量。不同的物体表面对光谱能量的吸收和反射也不同，取决于物体表面的物理和化学结构。利用物体的该特性，可添加一些吸收光线的物质来控制光线，即调色。2. 物体镜面反射(镜面)漫反射(发散,不透明度)漫透射(织物, 透明度)正常透射(吸收后呈现出物体的颜色)Customers China Training 2004

4、颜色呈现的必要条件3. 观察者通常为人的眼睛一种可将物体表面反射光聚集后送到人脑继而产生神经信号的人体组织。一些传感器可模拟眼睛，用来进行颜色的测量。4. 解释器人脑将眼睛传过来的神经信号传到感知器官，形成唯一确定的颜色。在测色仪器中，解释器反射回来的数据转化成颜色值。Customers China Training 2004光线照射在物体上物体吸收部分可见光物体将剩余的光线反射到人的眼睛里颜色空间和颜色计算Customers China Training 2004颜色空间颜色空间简单地描述了颜色坐标体系的范围颜色空间的类型： RGB, CMY, HSV, YIQ, CIE Lab颜色空间和颜

5、色计算Customers China Training 2004CIE LAB 颜色空间 从XYZ颜色空间演变而来，较前者更易理解L* 100 (White)L* 0 (Black)+b* (Yellow)-b* (Blue)+a* (Red)-a* (Green)Customers China Training 2004CIE 配色计算(CIE标准配色函数)00.511.522.5380400420440460480500520540560580600620640660680700720740760780Wavelength (nm)x (Red)y (Green)z (Blue)00.51

6、1.522.5380400420440460480500520540560580600620640660680700720740760780Wavelength (nm)x (红)y (绿)z (蓝)Customers China Training 2004颜色计算光源物体反射光眼睛和大脑标准颜色计算函数CIE Colour-matching functions00.511.522.5380395410425440455470485500515530545560575590605620635650665680695710725740755770Wavelength (nm)xyzCustome

7、rs China Training 2004颜色计算 (三刺激值) 光源物体反射光CIE Colour-matching functionsXYZ00.20.40.60.811.2380395410425440455470485500515530545560575590605620635650665680695710725740755770Wavelength (nm)xCIE Colour-matching functions00.20.40.60.811.23803954104254404554704855005155305455605755906056206356506656806957

8、10725740755770Wavelength (nm)yCIE Colour-matching functions00.511.522.5380395410425440455470485500515530545560575590605620635650665680695710725740755770Wavelength (nm)z=Customers China Training 2004白度和亮度的定义白色也是一种色相，它是人眼对可见光谱中所有波长的色光全部吸收后产生的一种感知。人眼对白度和色相的变化十分敏感，细微的变化均能感觉到。Brightness 亮度450 nm 处的反射值 （采

9、用40的滤色片），即R457亮度只能反映可见光区内蓝光的反射量的大小。Whiteness 白度用色度坐标描述白度CIE白度值: W = Y + 800 (0.3138-x) + 1700 (0.3310-y)CIE调色值: T = 900 (0.3138-x) 650 (0.3310-y) 这里, x=X/(X+Y+Z), y=Y/(X+Y+Z)该公式的成立条件：标准D65光源、10标准观察角、同时满足(3 T -3) 和(5Y-280 W 40)第二部分 白度和亮度的概念，OBA/调色染料的类型和特性Customers China Training 2004哪种白度的测量方法是正确的?TAP

10、PI白度几何特性： 45/0 (光线入射角45o 、检测角：0o) 光源 ： C光源（水银灯）波长：457nmISO白度（ISO2470 标准值） 几何特性： d/0 (球形漫反射照明灯，检测角： 0o )。 光源 ： C光源（水银灯）D65白度测试条件同ISO白度的测试条件，光源换成D65。 D65紫外线成分较C光源高，所以D65白度在数值上较ISO白度和TAPPI白度高。Customers China Training 2004常用亮度和白度的区别CIE Whiteness 143.4 R457 96.9L 90.9 a* 3.0 b* -14.0CIE Whiteness 148.4 R

11、457 88.3L 85.5 a* 9.0 b* -16.8CIE Whiteness 182.2 R457 62.4L 68.5 a* 17.3 b* -25.7CIE Whiteness 226.9 R457 47.9L 56.5 a* 16.4 b* -31.9CIE Whiteness 143.4 R457 97.1L 90.9 a* 3.0 b* -14.0CIE Whiteness 152.7 R457 95L 88.4 a* -0.8 b* -16.7CIE Whiteness 179.7 R457 85.1L 80.0 a* -3.6 b* -23.9CIE Whiteness

12、 245.5 R457 61.4L 61.8 a* -4.2 b* -34.9CIE Whiteness 272.0 R457 50.4L 54.0 a* -2.1 b* -37.2Customers China Training 2004白纸的增白和调色基纸: 浆料、填料、化学品（微粒会影响基纸的亮度）调色染料:吸收绿光和黄光，白度增加但亮度下降 3 OBA:吸收紫外光，然后发出蓝光123UV-RegionISO-Brightness(R 457)Remission %Wavelength (nm)Visible RegionReflectance %Customers China Trai

13、ning 2004电磁光谱荧光增白剂激发的区域在420-460nm荧光增白剂吸收的区域在350-380 nm紫外红外400nm 500nm 600nm700nm Customers China Training 2004要点020406080100120140160180400500600700nm%反射率 %原紙添加荧光增白剂020406080100120140160180400500600700nm%反射率%原紙增加調色染料/顏料采用染色剂调色采用OBA增白Customers China Training 2004Optical Brightening Agents (OBAs) 是荧光化

14、学品。它通过将不可见的紫外光转化为可见蓝光而提高白度。 被激发的蓝光克服了原料本身自然的微黄色。定义Customers China Training 2004基于苯乙烯的荧光增白剂分子结构NHNHNNNNNNNaO3SSO3NaR2R2R1R1124653Customers China Training 2004饱和点和返绿点返绿点绿红四磺酸荧光增白剂达到饱和点Customers China Training 2004湿部应用的荧光增白剂选择湿部荧光增白剂时的影响因素荧光增白剂的化学结构和种类亲和性 在湿部没有残留的荧光增白剂在湿部和表面施胶应用时的饱和点添加量 白度和亮度目标ASA和AKD施

15、胶的影响经济性Customers China Training 2004Furnish:50/50 短纤/长纤Cobb60 = 24内添 ASA 和 AKD 达到上述 Cobb接触时间5分钟湿部应用：二磺酸与四磺酸荧光增白剂的比较 (ASA和AKD施胶)1251301351401451501550.00.20.40.60.81.01.2OBA% CIE 白度Leucophor AHF liquid (ASA)Leucophor AHF liquid (AKD)Leucophor UO liquid (ASA)Leucophor UO liquid (AKD)TetrasulphoDisulph

16、oCustomers China Training 2004湿部应用Customers China Training 2004荧光增白剂的表面应用选择表面施胶荧光增白剂的影响因素荧光增白剂的化学结构和类型亲和性 在湿部的残留饱和点添加量 白度和亮度目标施胶剂的影响- ASA 和 AKD淀粉类型的影响表面施胶前的原纸Customers China Training 2004Leucophor SAC Liquid 在阳离子木薯淀粉表面施胶中表面施胶淀粉浓度的影响六磺酸荧光增白剂对pH值变化不太敏感Leucophor SAC Liquid AVEBE阳离子木薯浓度10%Customers Chin

17、a Training 2004荧光增白剂应用于小麦淀粉和木薯淀粉之比较淀粉类型对荧光增白剂的效能有很大影响。在小麦淀粉中的应用效能最差。荧光增白剂在木薯淀粉中的应用性能很好，但如果淀粉本身的颜色很暗也会导致荧光增白剂的用量增加。在亮度方面，淀粉对荧光增白剂的影响与在白度方面相似Customers China Training 2004荧光增白剂在不同白度的原纸上的应用比较 （表面施胶采用木薯淀粉）较高白度的原纸可以更快、更容易地达到较高的白度。实验结果显示，在湿部采用较低的荧光增白剂用量，而在表面使用更多的荧光增白剂可获得最高的白度。不过这需要纸厂的验证。综合平衡湿部和表面施胶中荧光增白剂的使

18、用可以获得最佳经济效益。Customers China Training 2004L-NSOptimumL-SAC OptimumLeucophor UO only useful at small dosages科莱恩公司不同类型荧光增白剂在木薯淀粉表面施胶应用L-NSOptimumL-SAC OptimumLeucophor UO only useful at small dosages四磺酸荧光增白剂适合低白度和中等白度；Leucophor NS liquid 具有很好的经济性；Leucophor SAC liquid 是最佳选择Customers China Training 2004R

19、ef:- OA WR 2004 68Proc: Lightfastness Date: 16/06/04- G.Sutton纸样的耐光性, UPM China 1001021041061081101120.02.04.06.08.010.0时间( 小时 )ISO Brightness (R457)Leucophor SAC对照六磺酸增白剂纸样的耐光性, UPM China 纸样的耐光性在光线照射下，白度会逐渐降低。Leucophor SAC liquid 降低的速率较缓Customers China Training 2004纸样的耐光性, UPM China. 纸样的耐光性相同白度和光线下，

20、使用Leucophor SAC liquid的纸张保持更高白度。Customers China Training 2004OBA 应用指南* = Highly cationic only * = Cationic coatings only24ModCat*SC6荧光增白剂应用LeucophorAL/ AP/ANO/AHFLeucophorLeucophorNNSLeucophorFTS*LeucophorLCPSHSLeucophorSAC湿部YesYesNoNo表面施胶NoYesNo涂布 Yes(casein &Soya)Yes ( all )Yes( CMC & starch )Yes(

21、 nocobinder )Yes(all) U/UO/ UTNoNoYesYes*YesYes*磺酸基个数科莱恩公司仍在不断研发新的荧光增白剂产品Customers China Training 2004瑞士 Muttenz英国 Horsforth美国 Martin巴西 Resende印尼 Tangerang意大利 Palazzolo印度 Kolshet中国 天津 *科萊恩荧光增白剂的生产全球化的生产协作确保客户的即时需求。荧光增白剂的研发集中在英国和瑞士，而后推广至其它工厂。完整的产品线，包括二磺酸、四磺酸、六磺酸、特种OBA以及荧光消除剂等。Leucophor SHS liquid 是科莱

22、恩意大利工厂研发的涂布新品天津工厂將在2005年底开始生产荧光增白剂Customers China Training 2004颜料非离子颗粒通常用阴离子分散剂使其稳定地分散在水中三种类型有机颜料 - 如：酞箐蓝鲜艳多数具有高耐候性具有憎水性无机颜料 - 如：氧化铁黄一般较暗高耐候性具有亲水性色淀 - 源于碱性染料，如：颜料紫 3鲜艳耐光性差一般仅用于调色不溶于水；作用机理类似于填料；粒径与填料相仿由分散剂包裹在水中分散用于有高耐候性要求的书写印刷纸和装饰板纸优点鲜艳；对R457影响小极高耐候性良好的渗色牢度色谱覆盖范围广缺点与纤维没有亲和性湿部应用着色力差两面差Customers China

23、Training 2004碱性染料阳离子、颗粒状结构与纤维素纤维亲和性弱；对木质素有较强亲和性主要用于新闻纸和包装纸优点非常鲜艳；对R457影响小可节省荧光增白剂价格低廉对含木质素的浆料和二次纤维直染性高缺点耐候性差含酸量高直接染料长棒状结构、通常为阴离子用于以化学浆生产文化用纸和生活用纸优点与纤维素纤维有良好的亲和性良好的滲色牢度、耐光性和pH值稳定性良好的可漂性弱点一般不如颜料鲜艳。有些染料的鲜艳度与颜料相仿；有些会明显降低纸张的ISO亮度，导致荧光增白剂用量增加对含木质素的浆料上染率低Customers China Training 2004科莱恩公司在中国销售的部分调色染料和颜料色浆Customers China Training 2004在相同的绿光吸收区（不透明度）颜料较染料具有更高的亮度R457和 ISO亮度的测量值均较高颜料的染色成本比染料高 在生产高白度纸时所节省的荧光增白剂足以抵消染色成本的提升另一个好处是可以提高不透明度而不会降低亮度457nmCustomers China Training 2004科莱恩公司的高白度解决方案正确的方案，则生产成本较低、成纸的耐晒性较好、OBA的消耗量也较小基质的白度和亮度： 浆料、调色、助留&助滤剂、其他造纸助剂湿部OBA，提高成纸的白度和亮度表面OBA，提高成纸的白度和亮度颜