一種速幹型數碼熱升華轉印紙的製作方法
2023-12-02 13:15:51
本發明涉及一種塗布紙。具體是應用噴墨列印，並用於在化纖類織物上進行熱升華轉印的一種速幹型數碼熱升華轉印紙。
背景技術：
數碼熱升華轉印是將設計好的圖案利用噴墨印表機，將具有熱升華特性的墨水預先列印在熱升華轉印紙上，然後將列印有圖案的紙面與織物接觸，並在200℃左右的溫度下進行熱轉印，列印在熱升華紙上的升華墨在高溫下升華，同時滲透到織物上，冷卻後升華墨固著在織物上，形成色彩豔麗、逼真的圖案，其效果可與印刷相媲美。熱轉印產品經久耐用圖像不會脫落、龜裂、褪色，且透氣好。採用熱升華轉印工藝製作的寫真橫幅、路燈旗、織帶、手袋、箱包、海報、掛畫、雙面旗、服裝、瓷磚、玻璃等在競爭激烈的市場中脫穎而出。
熱升華轉印技術在國內不斷發展，推動了列印設備、列印耗材的國產化進程。印表機的發展除了提升列印精度，在列印速度上也有了明顯的提高。熱轉印技術推廣初期，均為單組噴頭(即一組四色的列印噴頭)或稱單噴印表機，通常列印一捲紙(100m/卷)需要10h以上，效率很低。隨著國產品牌印表機的進入，開始研製更高效率的雙噴或四噴印表機，可以明顯提高列印速度，這也對熱升華轉印紙質量提出了更高的要求，即要具有快的列印乾燥速度，以適應高速、高效率的列印生產。在列印過程中，數碼熱升華轉印紙快的列印乾燥速度，可使圖案表面快速形成表幹，並進行收卷，若收卷時圖案未形成表幹，有圖案的正面與背面相互接觸、磨擦，圖案會被破壞，嚴重的會形成廢品，不能用於轉印。由於國內多數熱升華轉印紙廠家生產技術不夠完善，生產設備落後，產品質量仍然存在一些問題，如轉印色密度低且不穩定、乾燥速度慢等現象，有些產品為了追求快的乾燥速度，明顯降低了轉移率，致使用戶不能接受。
目前，熱升華轉印紙塗層均以羧甲基纖維素鈉(即CMC)或聚陰離子羧甲基纖維素鈉為主，有些出於成本或調節塗料性能方面考慮，會輔以聚乙烯醇、明膠、澱粉及其他水溶性膠，作為墨水的託墨層，或稱接收層、油墨阻擋層。CMC具有與熱升華墨親和性小的特性，轉印時塗層中熱升華墨的殘留就會少，印品的轉印色密度就高。然而CMC具有吸水溶解潤漲特性，當水性熱升華墨水列印到塗層上，墨水中的溶劑水開始被CMC吸收，並把表面的CMC不斷溶解，逐漸形成粘稠的表面層，此時粘稠的表面層其流動性明顯變差，阻礙了溶劑水繼續向下被CMC吸收，從而嚴重影響了列印乾燥速度。有些廠家在塗層中添加了多孔性或比表面積高的乾燥填料，用於提高列印乾燥速度，然而這會嚴重影響轉印密度；也有添加高陽離子聚合物來提高幹燥速度的，但其綜合應用性能仍然會變差。如何在基本保證轉印色密度的基礎上，明顯提高熱升華轉印紙列印乾燥速度，成為熱升華轉印紙急需解決的問題。
技術實現要素：
本發明專利提供了一種速幹型數碼熱升華轉印紙，該紙適合於高速印表機的列印生產，具有列印乾燥速度快，列印時可以不開烘乾的烤燈，收卷後不會出現圖案蹭花現象等特點。同時，該紙在速幹的基礎上還保持了高的轉印色密度，產品質量穩定，轉印均勻，不會出現轉印發花的現象。
為了實現上述目的，本發明所採取的技術方案如下：
(1)在面塗層(託墨層)或底塗層(吸收層)中加入高吸水性的交聯羧甲基纖維素鈉，與羧甲基纖維素鈉混合應用，也可以底塗層和面塗層中同時添加交聯羧甲基纖維素鈉，用於提高塗層的列印吸墨速度和吸收量；在底塗層或面塗層中添加大粒徑的支撐料，列印收卷時用於支撐紙頁，防止背面剮蹭正面的圖案。生產的熱升華轉印紙列印乾燥時間(即列印後表面乾燥時間)小於5分鐘。交聯羧甲基纖維素鈉具有吸水但不溶於水的特性，在列印過程中，塗層裡的交聯羧甲基纖維素鈉可以快速、大量吸收墨水中的溶劑水，由於其不溶性，可以順暢將溶劑水導入塗層內部，明顯提高了列印乾燥速度，同時，羧甲基纖維素鈉的成分與升華墨親和性小，其轉印色密度並未降低。面塗層中添加大粒徑的支撐料，使塗層表面顆粒化，即增加了塗層表面的粗糙度，列印收卷時，塗層表面顆粒的支撐料將卷在一起的紙頁隔離開，避免背面與印有圖案的正面緊密接觸，從而可以避免對列印圖案的剮蹭破壞。
(2)交聯羧甲基纖維素鈉佔總羧甲基纖維素鈉用量的5～40％。
(3)交聯羧甲基纖維素鈉在配料前，利用專用交聯劑對羧甲基纖維素鈉進行交聯反應，然後再進行配料，也可以選用商品交聯羧甲基纖維素鈉。
(4)塗層中支撐料用量為5～70％。
(5)支撐料為二氧化矽、碳酸鈣、瓷土、滑石粉、矽酸鈣、矽酸鎂鋁、澱粉、顆粒樹脂中的一種或幾種的組合。
(6)支撐料的粒徑範圍為5～40μm。
(7)底塗、面塗總塗布量為5～20g/m2。
本發明充分利用了交聯羧甲基纖維素鈉吸水不溶解的特性，應用在塗層中可快速、大量吸收墨水中的溶劑水，能明顯提高列印乾燥速度。同時，塗層中支撐料的應用，有效的解決了收卷時列印的圖案被蹭花的問題。在此基礎上，該紙仍然保留了高的轉印色密度。
具體實施方式
實施方式1
速幹型數碼熱升華轉印紙正面底塗料由羧甲基纖維素鈉、交聯羧甲基纖維素鈉、吸收性顏料、助劑等組成。交聯羧甲基纖維素鈉佔總羧甲基纖維素鈉用量的10％；吸收性顏料用量為10％；助劑總用量為4％。正面面塗料由羧甲基纖維素鈉、交聯羧甲基纖維素鈉、吸收性顏料、支撐料、助劑等組成。交聯羧甲基纖維素鈉佔總羧甲基纖維素鈉用量的15％；吸收性顏料用量為5％；支撐料總用量為15％，為二氧化矽和矽酸鈣，粒徑範圍為5～20μm；助劑總用量為4％。底塗採用刮刀塗布方式；塗布車速為180m/min。正面面塗採用網紋輥塗布方式；塗布車速為150m/min。塗布後水分控制在4.5～5.5％；總塗布量為15g/m2。利用熱升華印表機在塗布後的成紙上進行列印乾燥速度及轉印色密度測試，並與國產熱升華轉印紙進行對比。本實施例的表面乾燥時間為4min，織物上四種顏色(青色、品紅色、黃色、黑色)的平均色密度為1.46；對比樣1的表面乾燥時間為11min，織物上四種顏色(青色、品紅色、黃色、黑色)的平均色密度為1.41；對比樣2的表面乾燥時間為7min，織物上四種顏色(青色、品紅色、黃色、黑色)的平均色密度為1.23；對比樣3的表面乾燥時間為9min，織物上四種顏色(青色、品紅色、黃色、黑色)的平均色密度為1.31；對比樣4的表面乾燥時間為18min，織物上四種顏色(青色、品紅色、黃色、黑色)的平均色密度為1.45。
實施方式2
如實施方式1所述，速幹型數碼熱升華轉印紙正面底塗料中交聯羧甲基纖維素鈉佔總羧甲基纖維素鈉用量的20％；吸收性顏料用量為5％；正面面塗料中交聯羧甲基纖維素鈉佔總羧甲基纖維素鈉用量的10％；支撐料總用量為20％，為矽酸鈣和滑石粉，粒徑範圍為2～15μm；助劑總用量為5％。面塗採用簾式塗布方式；塗布車速為200m/min。總塗布量為13g/m2。本實施例的表面乾燥時間為3min，織物上四種顏色(青色、品紅色、黃色、黑色)的平均色密度為1.42；對比樣同實施方式1中的數據。
實施方式3
如實施方式1所述，速幹型數碼熱升華轉印紙正面底塗料中交聯羧甲基纖維素鈉佔總羧甲基纖維素鈉用量的15％；吸收性顏料用量為5％；正面面塗料中交聯羧甲基纖維素鈉佔總羧甲基纖維素鈉用量的12％；支撐料總用量為35％，為碳酸鈣和矽酸鎂鋁，粒徑範圍為5～10μm；助劑總用量為5％。底塗採用膜轉移塗布方式；塗布車速為250m/min。面塗採用簾式塗布方式；塗布車速為250m/min。總塗布量為7g/m2。本實施例的表面乾燥時間為2min，織物上四種顏色(青色、品紅色、黃色、黑色)的平均色密度為1.39；對比樣同實施方式1中的數據。