座人氧化铁颜料在装饰原纸中的应用

氧化铁颜料在装饰原纸中的应用

关键词：氧化铁颜料；装饰原纸；应用；填料；染料

装饰原纸适应于经印刷、浸渍胶液后，制作各种高档装饰板材之用，有白色、灰色、黄色、棕色、红色、蓝色、绿色等颜色。装饰原纸要求有较高的遮盖能力，以免加工压板时出现露底现象，生产中一般要用遮盖力极强的钛白粉加填。各种有色装饰原纸在浸渍加工过程中要保持不褪色、不掉色，并要求耐光耐热性良好。为此，济南造纸厂在生产黄色系列、红色系列、棕色系列等颜色的装饰原纸时，选用了氧化铁颜料，取得了良好的效果。

1 特点及技术要求

氧化铁颜料是无机颜料的一种，是铁系颜料的一部分，它包括：氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁棕、氧化铁黑等。其共同点是不溶于水，与纤维素无亲和力，而是依靠矾土的作用固着在纤维表面而取得着色。氧化铁颜料耐光性较强，遮盖力较好，着色力强。氧化铁颜料在装饰原纸中即起填料的作用，可以部分取代昂贵的钛白粉；又起到颜料染色的作用，可以取代价高且污染严重的有机染料。

用于装饰原纸的氧化铁颜料的技术指标如下：三氧化二铁（Fe2O3）含量：不小于80%（氧化铁黑：四氧化三铁含量不小于90%）；吸油量：20%～30%；筛余量（325目）：不大于0.5%；水分：不大于1.5%；水溶物：不大于1.0%；水萃取液pH值：5～7。

2 种类

2.1 氧化铁红

英文名：iron oxide red，分子式：Fe2O3。外观为鲜红色粉末，粉粒细腻，分散性良好，吸水性小，对紫外线有良好的不穿透性，在大气和日光中较稳定，其耐光、耐热、耐碱性良好。

2.2 氧化铁黄

英文名：iron oxide yellow，分子式：Fe2O3·H2O。外观为黄色粉末，耐碱、耐日光性能较好，耐热温度120℃，加热时脱水易变成氧化铁红。

2.3 氧化铁棕

英文名：iron oxide brown，分子式：Fe2O3·Fe3O4。外观为棕色粉末，具有优良的颜料性能，耐光、耐碱性良好，无水渗性与油渗性，色相可随工艺方法的不同有黄棕、红综、黑棕等区别。

2.4 氧化铁黑

英文名：iron oxide black，分子式：Fe2O3·FeO。外观为黑色粉末，是氧化亚铁和三氧化二铁的加成物，具有磁性，耐光、耐大气性能良好，无水渗性和油渗性，耐热110℃，遇高温受热易被氧化，变成红色氧化铁。

3 使用方法

可将氧化铁颜料加入配浆池中，亦可加入浆盆等打浆设备中，但后者很少采用，尤其是用量较大时更宜加入配浆池中。虽然氧化铁颜料不溶于水，但使用时仍要用水配制成均匀的悬浊液，浓度15%左右。配制方法：可将氧化铁颜料加入到盛有适量水的溶解罐（体积1～2m3为宜）中，搅拌（搅拌速度不小于60r/min）均匀即可配成悬浊液。将配制好的悬浊液过筛加入到配浆池中即可。另外氧化铁颜料亦可和钛白粉混合在一起配成悬浊液，再加入配浆池中。氧化铁颜料的用量视成纸颜色而定。注意事项如下：

3.1 氧化铁颜料应在其它辅料前加入配塑料中所含的水份会蒸发到空气中浆池中，以使之与纤维充分混合，优先吸附着色，并加入矾土作媒染剂，矾土用量4%～6%，成浆pH值5.0～6.0。

3.2 因氧化铁颜料不溶于水，配成悬浊液时，要加强搅拌。相对而言，氧化铁棕和氧化铁黑较难分散，可采用胶体磨或砂磨机研磨的办法配成悬浊液，另外使用80～90℃的热水可加速其分散速度。而研发新型生产技术加入配浆池时要过筛，氧化铁红和氧化铁黄过60目筛即可，而氧化铁棕和氧化铁黑需过120目以上的筛子，以防止纸面出现色点。

3.3 长期使用氧化铁颜料，易在输浆管道中粘结部分颜料而结垢形成颗粒状沉淀物，经压光后纸面出现小的半透明点。所以要定期刷洗输浆管道（每月至少刷洗一次），并在纸浆上前使用除砂器，亦可采用不锈钢管道而减少沉积结垢。

3.4 氧化铁颜料易导致纸张染色的两面性，但这并不影响装饰原纸的使用性能，因为装饰原纸是单面纸。

3.5 氧化铁颜料染色不如有机染料鲜艳，如果用户要求颜色鲜艳，生产中可补充少量有机染料或有机色淀来提高纸张的鲜艳度。

3.6 氧化铁颜料有较强遮盖力，可以部分替代钛白粉，替代量为：每加入10%氧化铁颜料可以替代6%～8%的钛白粉。但应注意生产装饰原纸时，不可完全用氧化铁减少废物率颜料替代钛白粉，因为氧化铁颜料的光折射率、散射系数不如钛白粉高，其覆盖能力不如钛白粉，其化学稳定性亦不如钛白粉。

4 使用效果

济南造纸厂在生产黄色系列、棕色系列、红色系列的装饰原纸时，使用了氧化铁颜料，取得了良好的效果。首先由于氧化铁颜料有较好的遮盖力，可以部分替代昂贵的钛白粉（吨价万元以上），亦可替代价格较贵的有机染料，而氧化铁颜料价格在4000元/吨左右，其经济效益显著。以加入20%氧化铁颜料，替代15%的钛白粉为例，仅此一项吨纸可降低成本600元左右；其次，氧化铁颜料在纸张中的着色率明显高于有机染料，其废水较有机染料易处理，且处理成本低、污染轻。最后，使用氧化铁颜料生产的装饰原纸，在浸渍加工时不掉色、不褪色，压板时不露底。做成的各种高档装饰板耐光性、耐气候性、耐热性均较好，经久耐用，深受用户欢迎。