一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙及其製備方法與流程
2023-05-18 14:46:16
本發明涉及印刷技術領域，特別涉及一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙及其製備方法。
背景技術：
水轉印刷工藝，其原理是先將圖案印刷在水轉印底紙上，然後在具有印刷圖案的水轉印底紙表面塗覆一層柔性塗層薄膜製成水轉印貼花紙，然後將水轉印貼花紙放入水中浸泡，使水轉印貼花紙的水溶膠溶於水中，使具有圖案的柔性塗層薄膜與水轉印底紙分離，將具有圖案的柔性塗層薄膜的轉貼於承印物表面，完成水轉印印刷。
在上述水轉印刷過程中，所述水轉印貼花紙一般需要被批量轉送至粘貼工序，並經過一段時間存放再送至粘貼工序。如圖1所示，現有的水轉印貼花紙包括水轉印底紙1，設於水轉印底紙1的印刷面上的一次或多次的印刷而成的印刷層2、設於印刷層2上的柔性塗層薄膜3，其中，水轉印底紙1的非印刷面為a面，柔性塗層薄膜3的表面為b面。如圖2所示，塗覆有柔性塗層薄膜的水轉印貼花紙1成疊堆放，柔性塗層薄膜的表面11直接與另一張水轉印貼花紙1的非印刷面12直接接觸，然而所述柔性塗層薄膜具有一定的粘連性，再加上紙與紙之間的摞疊擠壓，水轉印貼花紙1的柔性塗層薄膜容易與另一張的水轉印貼花紙1的柔性塗層薄膜或水轉印底紙的非印刷面粘連在一起，難以分開，影響後續的粘貼工序，甚至粘連在一起不能分開成為廢品。
為了防止上述現象的發生，目前技術人員採用將兩張水轉印貼花紙背對背疊放，即將水轉印貼花紙的底紙面與底紙面疊放，再套入塑料薄膜袋中，以解決此存放、轉送的粘連問題。但這種方式增加人力物力，增加成本。
水轉印刷工藝需要水轉印底紙作為圖案載體，而這種底紙是由高標準底紙經多層專用塗料塗布製成，水轉印底紙必須滿足均勻度好、表面平整、透水性好、表面水溶性高、溼強度高等條件。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題在於，提供一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙及其製備方法，結構簡單，在成疊堆放時不會發生粘連現象，並且不影響圖案印刷。
為達到上述技術效果，本發明提供了一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙，包括：
水轉印底紙；
位於所述水轉印底紙非印刷面的防粘層,所述防粘層由矽油物質、蠟物質和氟樹脂物質中的一種或幾種製成，其中，
所述矽油物質為氨基改性矽油、環氧基改性矽油、羧基改性矽油、醇羥基改性矽油、酚羥基改性矽油、琉基改性矽油、聚醚改性的水溶性矽油、磷酸鋯基矽油、甜菜鹼基矽油中的一種或幾種;
所述蠟物質為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟中的一種或兩種，所述聚乙烯蠟的分子量為1500～8000，所述聚丙烯蠟的分子量為1000～10000;
所述氟樹脂物質為聚四氟乙烯、聚全氟丙烯、聚偏二氟乙烯和氟烯烴-乙烯基醚共聚物中的一種或幾種，所述氟樹脂的分子量為20000～60000。
作為上述方案的改進，所述矽油物質為聚醚改性的水溶性矽油，所述矽油物質的粘度為1000～3000cst/25℃；
所述蠟物質為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟中的一種或兩種，所述聚乙烯蠟的分子量為1500～5000，所述聚丙烯蠟的分子量為2000～9000;
所述氟樹脂物質為聚四氟乙烯、聚全氟丙烯、聚偏二氟乙烯和氟烯烴-乙烯基醚共聚物中的一種或幾種，所述氟樹脂的分子量為25000～50000。
作為上述方案的改進，所述矽油物質為烷基聚醚矽油、環氧基聚醚矽油、氨基聚醚嵌段矽油、甘油醚基矽油、糖基聚醚矽油的一種或幾種，所述矽油物質的粘度為1200～2500cst/25℃。
作為上述方案的改進，所述蠟物質經過預處理，包括：
一、將阿拉伯膠、水和蠟物質按1:2:3的比例，在溫度為30～60°c的條件下高速剪切攪拌成初乳；
二、在上述初乳中將入消泡劑和成膜助劑，製成混合乳液。
作為上述方案的改進，所述氟樹脂物質經過預處理，包括：在氟樹脂物質中加入消泡劑和成膜助劑，製成混合乳液。
作為上述方案的改進，所述水轉印底紙為陶瓷花紙、玻璃花紙或體育器材花紙所使用的底紙。
相應地，本發明還提供了一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙的製備方法，包括：
一、提供一水轉印底紙；
二、將防粘物質均勻塗布在上述水轉印底紙的非印刷面，形成防粘層，所述防粘物質的塗布量＜1.5g／m2。
作為上述方案的改進，所述塗布工藝的塗布量為0.3～0.6g／m2。
作為上述方案的改進，所述塗布工藝包括刮刀式、刮棒式、網紋輥式、輥塗式和噴塗式。
作為上述方案的改進，步驟一和步驟二之間還包括：
對防粘物質進行預處理，所述預處理包括：
在上述防粘物質中將入消泡劑和成膜助劑，製成混合乳液。
實施本發明具有如下有益效果：
本發明通過在水轉印底紙的非印刷面形成防粘層，所述防粘層由矽油、蠟物質和氟樹脂物質中的一種或幾種製成，在水轉印貼花紙疊放時，所述防粘層與水轉印貼花紙的柔性塗層薄膜直接接觸並不會粘連在一起，此外，所述防粘層既不影響水轉印貼花紙的透水性，又不影響印刷面的印刷效果。
本發明通過在水轉印底紙的非印刷面形成防粘層，工藝簡單，節省人力物力，從而節省成本。
本發明通過在水轉印底紙的非印刷面形成防粘層，也解決了水轉印底紙在加工過程出現的紙面「彎」、「翹」問題。
附圖說明
圖1是現有水轉印貼花紙的結構示意圖；
圖2是現有水轉印貼花紙的疊放示意圖；
圖3是本發明一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙的結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖和具體實施例對本發明作進一步地詳細描述。
如圖3所示，本發明提供了一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙，包括：水轉印底紙1；
位於所述水轉印底紙1非印刷面的防粘層2,所述防粘層2由矽油物質、蠟物質和氟樹脂物質中的一種或幾種製成。
水轉移底紙在生產過程中，為了實現水能夠由非印刷面快速均勻地滲透到印刷面，非印刷面一般不做施膠處理，所以非印刷面會比較粗糙。因此，在非印刷面塗布防粘層，需要選擇防粘性強的物質。然而，常規的防粘性物質具有較強的疏水性，從而影響水從非印刷面滲透到印刷面，進而影響水轉印底紙與柔性塗層薄膜分離。
為了保證水轉印底紙與柔性塗層薄膜具有良好的分離性，本發明對防粘層選用的防粘物質做了具體限定。所述防粘層2由矽油物質、蠟物質和氟樹脂物質中的一種或幾種製成，具體的，
所述矽油物質為氨基改性矽油、環氧基改性矽油、羧基改性矽油、醇羥基改性矽油、酚羥基改性矽油、琉基改性矽油、聚醚改性的水溶性矽油、磷酸鋯基矽油、甜菜鹼基矽油中的一種或幾種。通過對矽油物質的篩選及控制塗布量，使所述防粘層與印刷面或柔性塗層薄膜接觸也不會影響水轉印底紙的印刷效果，同時也不影響水轉印底紙的透水性，而在水轉印貼花紙浸泡在水中時，即使有少量防粘物質溶於水中，也不影響所述反粘層的粘貼性。
基於現有水轉印底紙生產工藝及環保要求，所述矽油物質優選為聚醚改性的水溶性矽油，所述矽油物質的粘度為1000～3000cst/25℃。具體的,所述矽油物質的粘度可以為1000cst/25℃、1200cst/25℃、1500cst/25℃、1800cst/25℃、2000cst/25℃、2200cst/25℃、2500cst/25℃、2800cst/25℃、3000cst/25℃，但不限於此。
更佳地，所述矽油物質為烷基聚醚矽油、環氧基聚醚矽油、氨基聚醚嵌段矽油、甘油醚基矽油、糖基聚醚矽油的一種或幾種，所述矽油物質的粘度為1200～2500cst/25℃。
本發明採用粘度為1000～3000cst/25℃的聚醚改性的水溶性矽油，既能使防粘層較好地形成在水轉印底紙的非印刷面，又具有一定的透水性，能使水分子從非印刷面滲透到印刷面。塗布過程中，由於紙基材的疏鬆性，矽油物質會滲入到紙纖維中，過多的滲入會造成品的透水性降低。若矽油物質的粘度高於3000cst/25℃，則影響水分子從非印刷面滲透到印刷面，從而不利於後續水轉印底紙與柔性塗層薄膜分離。若矽油物質的粘度低於1000cst/25℃，則難以粘附在水轉印底紙的非印刷面。
而且，水轉印貼花紙通常是以切成單張並以幾百張一包的包裝形式銷售，因此，在疊放時水轉印貼花紙的印刷面與非印刷面緊密接觸，相互摩擦，非印刷面的防粘層的物質容易轉移到印刷面上，進而影響印刷面的印刷性能。在後續的水轉印過程中，非印刷面的防粘層的物質也會有部分被溶解於水中，在水轉印底紙與柔性塗層薄膜分離過程中，溶解的防粘層的物質粘連在柔性塗層薄膜上，從而影響柔性塗層薄膜的粘貼性能，進而影響最終成品質量。
此外，基於水轉印底紙的最終使用要求，該矽油塗層在浸泡水時又不能過多溶於浸泡的水中，從而汙染轉移下來的印刷層，導致其移貼牢度受到影響，該矽油塗層的塗布量（乾量）須低於1.5g／m2，優選為0.3～0.6g／m2。
所述蠟物質為聚乙烯蠟、聚丙烯蠟中的一種或兩種，所述蠟物質可作顏料的載體，可改進油漆、油墨的耐磨性，改善顏料和填料的分散性，防止顏料沉底，此外，所述蠟物質還可提高紙張的光澤度、持久度、硬度和抗磨損性。因此，在水轉印貼花紙疊放時，所述防粘層與水轉印貼花紙的印刷面直接接觸時，可保護印刷圖案不被磨損。所述聚乙烯蠟的分子量為1500～8000，所述聚丙烯蠟的分子量為1000～10000，分子量在上述範圍的蠟物質不易於轉移到印刷面上，不會影響圖案印刷。進一步地，分子量在上述範圍的蠟物質不易溶於水中，不會影響柔性塗層薄膜。
具體的，所述聚乙烯蠟的分子量可以為1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000，但不限於此。所述聚丙烯蠟的分子量可以為1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000，但不限於此。
優選的，所述聚乙烯蠟的分子量為1500～5000。若聚乙烯蠟的分子量＜1500，則影響防粘層的粘連效果和降低防粘層的透水性。若聚乙烯蠟的分子量＞5000，則增加塗布難度，出現塗布不勻的現象。
優選的，所述聚丙烯蠟的分子量為2000～9000。若聚丙烯蠟的分子量＜2000，則影響防粘層的粘連效果和降低防粘層的透水性。若聚丙烯蠟的分子量＞9000，則增加塗布難度，出現塗布不勻的現象。
所述氟樹脂物質為聚四氟乙烯、聚全氟丙烯、聚偏二氟乙烯和氟烯烴-乙烯基醚共聚物中的一種或幾種，所述氟樹脂的分子量為20000～60000。所述氟樹脂物質化學性質穩定，具有抗酸抗鹼、抗各種有機溶劑，且不溶於水，因此不與印刷圖案發生反應，且不影響柔性塗層薄膜的形成，也不影響柔性塗層薄膜的性能。此外，所述氟樹脂物質的表面張力小，難於粘附物質。
具體的，所述氟樹脂的分子量可以為20000、25000、30000、35000、40000、45000、50000、55000、60000，但不限於此。
優選的，所述氟樹脂的分子量為25000～50000。若氟樹脂的分子量＜25000，則降低防粘層的透水性。若氟樹脂的分子量＞50000，則降低防粘層對底紙的附著性。
為保證蠟物質、氟樹脂物質可以順利、均勻、便捷地塗布在非印刷面上，以形成防粘層，蠟物質、氟樹脂物質在使用前需製成乳液。具體的，
所述蠟物質經過預處理，包括：
一、將阿拉伯膠、水和蠟物質按1:2:3的比例，在溫度為30～60°c的條件下高速剪切攪拌成初乳；
二、在上述初乳中將入消泡劑和成膜助劑，製成混合乳液。
優選的，所述消泡劑的用量少於2%，膜助劑的用量少於3%。
所述氟樹脂物質經過預處理，包括：在氟樹脂物質中加入消泡劑和成膜助劑，製成混合乳液。優選的，所述消泡劑的用量少於2%，膜助劑的用量少於3%。
需要說明的是，所述水轉印底紙1可為市面上銷售的水轉印底紙，例如為陶瓷花紙、玻璃花紙或體育器材花紙所使用的底紙，但不限於此。
相應地，本發明還提供了一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙的製備方法，包括：
一、提供一水轉印底紙；
二、將防粘物質均勻塗布在上述水轉印底紙的非印刷面，形成防粘層，所述防粘物質的塗布量＜1.5g／m2。
需要說明的是，由於水轉移底紙的非印刷面會比較粗糙，因此在所述非印刷面塗布防粘層時，需要較高的塗布量才能實現防粘連的功能，但常規的防粘連物質的塗布量會堵塞水轉印底紙的空隙從而降低其透水性能。
為了防止矽油物質滲入到底紙的紙纖維中，從而降低底紙的透水性，所述矽油的塗布量＜1.5g／m2。優選的，所述塗布工藝的塗布量為0.3～0.6g／m2。其中，所述塗布量為組成所述防粘層的物質的乾物質重量。本實施例的塗布量較小，因此不會堵塞水轉印底紙的空隙。
作為本發明更佳的實施方案，步驟一和步驟二之間還包括：
對防粘物質進行預處理，所述預處理包括：
在上述防粘物質中將入消泡劑和成膜助劑，製成混合乳液。優選的，所述消泡劑的用量少於2%，膜助劑的用量少於3%。
所述防粘物質可以是矽油物質、蠟物質或氟樹脂物質，當防粘物質為蠟物質時，其經過下述的預處理：
一、將阿拉伯膠、水和蠟物質按1:2:3的比例，在溫度為30～60°c的條件下高速剪切攪拌成初乳；
二、在上述初乳中將入消泡劑和成膜助劑，製成混合乳液。優選的，所述消泡劑的用量少於2%，膜助劑的用量少於3%。
當防粘物質為氟樹脂物質時，其經過下述的預處理：
在氟樹脂物質中加入消泡劑和成膜助劑，製成混合乳液。優選的，所述消泡劑的用量少於2%，膜助劑的用量少於3%。
由於本實施例的防粘連物質具有較強的防粘連特性，且具有一定的吸溼性和較低的疏水性，因此不會降低水轉印底紙的空隙的透水性能。
所述塗布工藝包括刮刀式、刮棒式、網紋輥式、輥塗式和噴塗式。在本申請實施例中，優選採用網紋輥式或輥式塗布工藝，對於水轉移紙的生產過程更加適合、方便使用。
下面以具體實施例進一步闡述本發明
實施例1
一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙，包括：
水轉印底紙；
位於所述水轉印底紙非印刷面的防粘層,所述防粘層由矽油物質製成，其中，矽油物質為烷基聚醚矽油，粘度為1500cst/25℃。
實施例2
一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙，包括：
水轉印底紙；
位於所述水轉印底紙非印刷面的防粘層,所述防粘層由矽油物質製成，其中，矽油物質為氨基聚醚嵌段矽油，粘度為2000cst/25℃。
實施例3
一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙，包括：
水轉印底紙；
位於所述水轉印底紙非印刷面的防粘層,所述防粘層由矽油物質製成，其中，矽油物質為環氧基改性矽油，粘度為2500cst/25℃。
實施例4
一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙，包括：
水轉印底紙；
位於所述水轉印底紙非印刷面的防粘層,所述防粘層由矽油物質製成，其中，矽油物質為氨基聚醚嵌段矽油和甘油醚基矽油，二者比例為1:1，粘度為2200cst/25℃。
實施例5
一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙，包括：
水轉印底紙；
位於所述水轉印底紙非印刷面的防粘層,所述防粘層由蠟物質製成，所述蠟物質為聚乙烯蠟，分子量為5000。
實施例6
一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙，包括：
水轉印底紙；
位於所述水轉印底紙非印刷面的防粘層,所述防粘層由蠟物質製成，所述蠟物質為聚乙烯蠟和聚丙烯蠟，二者比例為1:2，分子量為4000。
實施例7
一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙，包括：
水轉印底紙；
位於所述水轉印底紙非印刷面的防粘層,所述防粘層由氟樹脂物質製成，所述氟樹脂物質為聚四氟乙烯，分子量為40000。
實施例8
一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙，包括：
水轉印底紙；
位於所述水轉印底紙非印刷面的防粘層,所述防粘層由氟樹脂物質製成，所述氟樹脂物質為聚全氟丙烯和聚偏二氟乙烯，二者比例為3:1，分子量為40000。
實施例9
一種具有單面防粘連特性的水轉印底紙，包括：
水轉印底紙；
位於所述水轉印底紙非印刷面的防粘層,所述防粘層由矽油物質和蠟物質製成，矽油物質和蠟物質的比例為1:1，其中，所述矽油物質為烷基聚醚矽油，粘度為1800cst/25℃，蠟物質為聚乙烯蠟，分子量為4500。
將實施例1-9的水轉印底紙進行技術檢測，結果如下：
（一）疊放測試
操作步驟如下：
1、將需要測試的普通水轉印底紙（市面上銷售的）和本實施例的水轉印底紙分別裁成120mm×250mm的大小，普通水轉印底紙取40張，本實施例的水轉印底紙取180張，使用市面上常用的「封面油」（玻璃化溫度在30～50℃的聚丙烯酸酯樹脂類的溶液）分別在其印刷面的中部用80目網布進行絲網塗印，塗布圖案為100mm×200mm的長方形。
2、將上述印有圖案的水轉印底紙自然晾乾後，，將20張印有圖案的普通水轉印底紙以印刷面同向的方式整齊疊放，分為a組和b組，將20張印有圖案的本實施例1-9的水轉印底紙以印刷面同向的方式整齊疊放，分為實施例1組，實施例2組，實施例3組，實施例4組，實施例5組，實施例6組，實施例7組，實施例8組，實施例9組。
3、將上述a組、實施例1-5組樣品放置於30℃的烘箱進行烘乾，並分別在紙垛上方放置一塊面積為150mm×300mm、體重為1300克的金屬平板，底紙紙面全部被壓在金屬平板之下；
將上述b組、實施例6-9組樣品放置於50℃的烘箱進行烘乾，並分別在紙垛上方放置一塊面積為150mm×300mm、體重為1300克的金屬平板，底紙紙面全部被壓在金屬平板之下。
4、24小時後，將上述紙垛從烘箱中取出，並在25±2℃、rh55±2%的實驗室環境中進行測試。具體的，以拉力機在100mm/min的速度條件下夾持紙張的一端拉伸（以手或其他裝置固定下方紙的兩端），直至被夾持拉伸的紙與下方的紙完全分離。
5、上述拉伸試驗中有出現任何紙纖維或屬於紙中物質被粘附於「封面油」的表面上，即屬於「有粘連問題」，不出現上述現象，即屬於「無粘連問題」。
測試結果如下：
從上述測試結果可以看出，現有的水轉印底紙均具有粘連問題，印刷好的水轉印貼花紙容易粘連在一起，從而影響水轉印貼花紙的質量。而本發明可以很好的解決粘連問題，並沒有任何的紙纖維或屬於紙中物質被粘附於「封面油」的表面上。
（二）剝離力測試
將上述a組、b組、實施例1-9組做剝離力測試，操作步驟如下：
1、將需測試的水轉印底紙及測試使用的膠粘帶（所述粘膠帶選用型號為3mscotch600、寬度為19mm的透明膠粘帶）置於溫度為25±2℃、相對溼度為55±2%的測試環境中4小時。
2、沿縱向方向將膠粘帶平貼在需測試的水轉印底紙的非印刷面，用手指壓貼牢實，並使膠粘帶邊緣比水轉印底紙的邊緣寬出1mm以內。
3、將上述水轉印底紙裁切成寬為20～21mm、長為150mm的測試樣條。
4、將上述10條的測試樣條放置在溫度為25±2℃、相對溼度為55±2%的測試環境中15分鐘。
5、用拉伸機上以100mm／min的速度做180度剝離力測試，其中，平均剝離力小於等於2.5牛頓的即屬於「無粘連問題」，平均剝離力大於2.5牛頓的即屬於「有粘連問題」。
測試結果如下：
測試結果為，普通水轉印底紙（市面上銷售的）的平均剝離力大於2.5牛頓，屬於「有粘連問題」，而本申請的水轉印底紙的平均剝離力小於2.5牛頓，屬於「無粘連問題」。
綜上，水轉印底紙在生產過程中，雖然在其非印刷面塗布含量極低的水溶性物質，如澱粉、聚丙烯醯胺、甲基纖維素等，但其目的是為了解決水轉印底紙的紙面「彎」、「翹」問題，並非為了解決水轉印底紙的易粘連問題。
本實施例的具有單面防粘連特性的水轉印底紙在水轉印底紙的非印刷面形成一層防粘層，所述防粘層是採用塗布工藝在所述水轉印底紙的非印刷面形成的，同時也解決水轉印底紙在加工過程出現的紙面「彎」、「翹」問題。
因此，實施本發明，具有以下有效效果：
本發明通過在水轉印底紙的非印刷面形成防粘層，所述防粘層由矽油、蠟物質和氟樹脂物質中的一種或幾種製成，在水轉印貼花紙疊放時，所述防粘層與水轉印貼花紙的柔性塗層薄膜直接接觸並不會粘連在一起，此外，所述防粘層既不影響水轉印貼花紙的透水性，又不影響印刷面的印刷效果。
本發明通過在水轉印底紙的非印刷面形成防粘層，工藝簡單，節省人力物力，從而節省成本。
本發明通過在水轉印底紙的非印刷面形成防粘層，也解決了水轉印底紙在加工過程出現的紙面「彎」、「翹」問題。
以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。