颜料和染料在高级文化用纸中的调色研究

ｌ　｝圭　・化学品・　

黎永刚，华南理工大学制浆造纸　工程国家重点实验室特种纸团　队在读项士研完生，研究方向：　特种纸与功能纸制品。　

摘要：在高衄文化用纸的生产中，纸　

张的色相是成品纸的一项重　要品质。本实验分别使用直接　

染料／荧光增白剂、颜料／荧　

光增白剂组合对白纸进行调　

色。实验证明，在白纸调色过　

程中两种组合均可达到效　果。在高白度（ｃＩＥ＝１　５５）的文　

化用纸生产中，直接染料／荧　

光增白剂组合的用量为直接　

紫０．１　２ｋｇ／ｔ，直接蓝０．０８ｋｇ／　

ｔ，荧光增白剂１　１　ｋｇ／ｔ；颜料／　荧光增白剂组合的用量为颜　

料紫０．２ｋｇ／ｔ，颜料蓝０．０３ｋｇ／　

ｔ，荧光增白剂７．５ｋｇ／ｔ。实验　发现使用颜料／荧光增白刑组　

合可以使纸张达到更明亮的　

色相，井可以显著降低荧光增　

白剂用量，从而降低生产成　

本。　关键词：颜料；染料；荧光增白刑；调色　

中圈分类号　ＴＳ７２７＋．６；ＴＳ７２７　．７　

文献标识码；Ａ　文章编号：１　００７－－９２　１　１（２００６）ｏ５－ｏ０５２～０ｊ　

５２中单＾・＊２７掌ｆ　期　ｏｏ６牛５月　颜料和染料在高级文　

■黎永刚’　梁二东’　陈港’　

丁胜娟　张丽萍　郭碧花　

近年来，颜料作为一种新型的调色助剂开始被部分　

高级文化纸厂所使用，但是关于其应用效果的报道却很　

少。本实验分别使用了颜料／荧光增白剂、染料／荧光增白　

剂这两种调色组合对白纸进行调色，随后对比了其调色　

效果，为颜料作为纸张调色助剂提供参考。　

１　实验　

１．１实验原料　

（１）浆料：①混合木浆Ａ：（漂白针叶木浆：漂白阔叶　

木浆　３：７），加填量２Ｏ％，用于普白纸、中白纸调色实验。　

②混合木浆Ｂ：取自江苏某大型文化用纸厂（含有部分损　

纸），用于高白纸调色实验。　

浆料的各项色相指标见表ｌ。　

表１　实验用浆料的原始色相指标　

（２）填料：重质碳酸钙（ＧＣ６０）。　（３）助留剂；保高ｌ８２，用量０．３ｋｇ／ｔ。　

（４）调色染料／颜料：直接染料系列：直接紫１，直接蓝　

１　颜料系列：颜料蓝１，颜料紫１，颜料蓝２。　（５）荧光增白剂：天来宝２，天来宝４。　

１．２实验设备　

搅拌器，标准抄片成形器，压榨器，鼓风式低温干燥　

箱，测色设备。　

１．３实验步骤　

浆料分散一加荧光增白剂（搅拌５ｒａｉｎ）一加入直接染　料或颜料（搅拌１０ｒａｉｎ）一加入助留剂（搅拌１０ｓ）一抄片一　

压榨一烘干一测试（纸样冷却后）。　以上所用仪器、原料及药品均由汽巴精化（上海）水　

质与纸张处理部门实验中心提供。　

２调色实验过程　

白纸的调色包括两个方面：白度以及色调。纸张色相　维普资讯 http://www.cqvip.com 化用纸中的调色研究　

（１．华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室　

广东广州５１０６４０Ｉ　２．汽巴精化（中国）有限公司上海２００２３３）　

的调配即是通过在抄纸的过程中添加一定的调色助剂，　使成品纸的ＣＩＥ白度、ＩＳＯ白度和Ｌ‘、ａ　、ｂ　值均达到或接　

近纸色目标值。本实验中普白、中白和高白度文化用纸的　

目标色相如表２所示。　

表２　普白，中自和高白度文化用纸的目标色相　

本实验采取的调色步骤是：先通过添加荧光增白剂　将Ｄ６５白度调至比目标值略高，再使用调色染料（颜料）对　

色相进行微调。加入染料和颜料调色的目的，主要是为了　

使ａ’值、ｂ　值与目标值匹配，同时还可以使纸张的ＣＩＥ白　度有较大程度的上升，即使纸张显白。最后，再进行色相　

的微调，使成品纸的各个色相指标均达到目标值的要求。　

色差控制：当纸张与目标色相的差别在以下范围内　

时，可以近似认为调色过程完成：△Ｄ６５白度≤０．５，△Ｌ　≤０．５，Ａａ’≤０．３，△ｂ　≤０．３，△ＣＩＥ白度≤１．０。　

３结果与分析　

表３普白纸调色实验数据　・化学品・而　．－］　

３．１蕾白纸调色实验（ｃＩＥ白度＝１　３５）　

由表３中数据可以看出，使用颜料／荧光增白剂、染　

料／荧光增白剂这两种调色组合均能很好的将纸张调至　

目标色相。与使用染料／荧光增白剂组合调色相比，使用　

颜料／荧光增白剂的组合中吨纸荧光增白剂的用量降低　

了约０．５ｋｇ左右｝但是，对比组１和对比组２的实验结果都　表明，在达到接近目标色相时相应的颜料用量也增加了　很多，其中颜料的总用量要比染料的总用量多了一倍左　

右。　３．２　中白纸调色实验（ＣＩＥ白度＝１４５）　

由表４中数据可以看出，与普白纸实验的情况类似，　

使用颜料／荧光增白剂、染料／荧光增白剂这两种调色组　

合均能很好地将纸张调至目标色相。不同之处是，两种组　合下荧光增白剂用量的差别加大了，由普白纸时相差的　０．５ｋｇ／ｔ增加到了１．５ｋｇ／ｔ以上，当然，使用颜料的组合　

需要的荧光增白剂低于使用染料的组合所需要的荧光增　

白剂。　

在调节白纸时，我们使用了另外一种颜料蓝２代替了　原来的颜料蓝１，但是颜料的用量仍然比同组的染料用量　

高出Ｏ．１　１ｋｇ／ｔ以上。　３．３高白纸实验（ＣＩＥ白度＝１　５５）　

为了达到高白纸的目标色相，我们换用了白度更高　

的浆料Ｂ（见表１）。　从表５中可以看出：①在高白纸调色实验中，使用荧　

光增白剂／颜料组合能够很好的达到目标色相；但是在使　

用荧光增白剂／染料的组合时，Ｄ６５白度却低于目标值，在　

试验中我们尝试继续增大荧光增白剂的用量以使实验更　接近目标色相，但发现即使再增大荧光增白剂用量Ｄ６５白　

度也无法继续提高。②达到目标色相时，颜料和染料的用　

量差别不大，在总用量上颜料比染料增加了０．０３ｋｇ／ｔ。③　

注：以上染料、颜料和荧光增白荆用量为对蛇干莱的用量。下同。　在ＣＩＥ白度同为１５５的情况下，使用　荧光增白Ｎ／颜料组合与使用荧光　

增白剂／染料组合相比，其荧光增白　

剂的用量减少了约３．５ｋｇ／ｔ，并且　使用荧光增白剂／颜料组合可达到　

更高的Ｄ６５亮度和ＣＩＥ白度　

３．４成本比较　

目前市售的荧光增白剂价格约　为７～８元／ｋ　ｇ，直接染料价格在　

９０～１　００元／ｋｇ，颜料的价格为　１２０～１４０元／ｋｇ。本次实验的结果　表明，从价格上来考虑，在生产高白　

度文化用纸上使用颜料取代染料　

时，可使吨纸的生产成本降低约８～　

Ｃｈｉｎａ　＆Ｐａｐ￣ｒ　ＶｏＬ２ＺＮａ．３Ｍａｙ，２００

６　５３　维普资讯 http://www.cqvip.com 【　Ｐ錾苤　・化学品・　

襄４　中白纸调色实验数据　

眠５　Ｅ９２・７　、＿３．　

１　４　６。．ｔ６９　９２．８０３－鹤－１４．０８．　Ｙ　＾　

＿　－　－　

１４６．１Ｏ　９２．８７　３．３８～ｌ３．９１　

；　ｌ　ｌ、　；獭　光增白荆　鳓料夭来宝　５．３　

—　ｌＩ：　，　０　＿　＿　＿＿直接觜１　Ｏ．１１　１０１．４１　１４　７．７９　９２．５５　３，２７－－１４。２４　、　，　∞　ｌ¨　｛｛　ｄ　、　＿　ｌｌ０　＿　ｌ　ｌ¨　直接蓝１　Ｏ，７５．　

司　遵　髓　、、：　薯　一　．ｔ０３．１亭　Ｉ５５．２３　９：１。５０　３．５Ｏ　１６．３蓐　ｌ辫ｌ＝ｌ：组④＿藏艄　瓤料　夭来！彗２　７　．　誊　ｔ　０　ｕｕ　－ｌｌ　§－《ｊ　｝｛髯ｌ　：　ｔｏ３　２７　．１ｓ５　４１　９１．５０　．５２～ｌ６　４ｌ　．　０　磐　◆０　０曩　；颦ＩｌＩ基路　∞　０　鼍＿　－－ｊ　ｌ　

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１２元，并且颜料的耐晒牢度要远远高于染料，这也是使用　颜料的优势所在。　

４　结论　

４．１在生产普白和中自纸时，使用颜料／荧光增白剂、染　

料／荧光增白剂两种组合对白纸进行调色时均能达到良　

好的调色效果，且成本比较相近　４．２在白纸调色时，使用颜料／荧光增白剂组合可以降　

低荧光增白剂用量，在生产高白纸调色时尤其突出。　４．３生产同一种色相的白纸时，使　

用颜料／荧光增白剂组合作为调色　

助剂能够使纸张达到更高的Ｄ６５白　度ＴＨＣＩＥ白度。　

４．４在生产高白纸时，用颜料代替　

染料可显著降低生产成本，具有价　格上的竞争优势。　

４．５　由于颜料和染料与纤维的着　

色机理不同，所以使用起来它们的　效果会有一定程度的差别。颜料靠　物理作用吸附在纤维表面而着色，　

而染料是靠分子问的范德华力和氢　键与纤维作用而染色。所以颜料的　

着色率受保留率、白水和损纸回用　

率的影响比染料大。以上实验是在　实验室完成的。由于手抄纸的保留　

比较差，叉无白水及损纸的回用，颜　

料的用量相对染料会比实际生产的　

使用量偏高些，所以在实际生产高　

白纸中运用颜料的优势将更加明　显。口　

参考文献　

【１】胡惠仁．徐立新等．造纸化学品【Ｍ】．化学工业出版社，２００２：　

２８２．　

【２】沈一丁等．造纸化学品原理与作用机理【Ｍ】，中国轻工业出版　

杜．２００Ｉ：３４１．　

【３】陈港等．造纸工业常用染料特性及其应用技术（Ｊ】．染料工业．　

２００２，（４）：１　３～１　７．　特别致谢：本实验得到汽巴精化（中国）有限公司上海亚太　

遣纸技术中心的支持和指导，在此表示衷心感谢！　

Ａ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｉｇｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｄｙｅｓ　ｉｎ　ｆｉｎｅ　ｐａｐｅｒ　

Ｌｉ　Ｙｏｎｇ—ｇａｎｇ　，ＬＩＡＮＧ　Ｅ￣ｄｏｎｇ　，ＣＨＥＮ　Ｇａｎｇ　，ＤＩＮＧ　Ｓｈｅｎｇ￣ｕａｎ２，ＺＨＡＮＧ　Ｌｉ－ｐｉｎｇ　，ＧＵＯ　Ｂｉ－ｈｕａ２　

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２．　ｂａ　Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｃｈｉｎａ）Ｃｏ，．Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００２３３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｏｎｏｆｆｉｎｅｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｃｏｌｏｒ　ｓｈａｄｅｏｆｔｈｅｐａｐｅｒｉｓ　ｒｅｇａｒｄｅｄ　ａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｏｆｄｙｅｓ／　ＦＷＡｓ　ａｎｄ　ｐｉｇｍｅｎｔｓ／ＦＷＡｓ　ｗｅｒｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｉｎｔｉｎｇ　ｆｉｎｅ　ｐａｐｅｒ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　

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ｄｙｅｓ／ＦＷＡｓＷａｓ＂ｄｉｒｅｃｔｖｉｏｌｅｔＯ．１２ｋｇ／ｔ，ｄｉｒｅｃｔｂｌｕｅＯ．０８ｋｅＪｔ，ＦＷＡ１１　ｋｇ／ｔ；ｔｈｅｄｏｓａｇｅｆｏｒｐｉｇｍｅｎｔｓ／ＦＷＡｓｗａｓ：ｐｉｇｍｅｎｔｖｉｏｌｅｔ０．２ｋｇ／ｔ，ｐｉｇｍｅｎｔ　

ｂｌｕｅ０．０３ｋｇ／ｔ．ＦＷＡ７．５ｋｇ／ｔ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｖｅ￣ｓｔｈａｔｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｙｔｈｅ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｐｉｇｍｅｎｔ／ＦＷＡｈａｄ　ａｂｆｉｇｈｍｒｃｏｌｏｕｒｓｈａｄｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｓｔ　ｄｅｃｌｉｎｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｄｏｓａｇｅ　ｏｆ　ＦＷＡｓ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｒｅｍａｒｋａｂｌｙ．