快干型噴墨熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)及其制備方法，屬于印染領(lǐng)域，該轉(zhuǎn)印介質(zhì)由基材和熱升華復(fù)合膠料組成；熱升華復(fù)合膠料覆蓋在基材一側(cè)，或者熱升華復(fù)合膠料混合在基材內(nèi)部；基材選自紙或膜；熱升華復(fù)合膠料由具有任意孔隙率的吸附膠質(zhì)、低吸附性填料、消泡劑和抗菌劑組成。本發(fā)明所使用的熱升華復(fù)合膠料能夠在保持足夠轉(zhuǎn)印率的前提下解決高速打印的干燥問題，甚至實(shí)現(xiàn)零秒干燥時(shí)間，為噴墨熱升華轉(zhuǎn)印紙/膜能夠適應(yīng)高速打印提供了可能。
【專利說明】快干型噴墨熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)及其制備方法，使用這種介質(zhì)可以用于印刷具有聚酯的織物和具有聚酯涂料的材料，特別是用于印刷聚酯纖維及聚酯與其它纖維的混合物，屬于印染領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]通常的熱升華印刷技術(shù)(噴墨印刷、膠版印刷、凹版印刷或絲網(wǎng)印刷等)是將圖案先用含升華染料的油墨印刷在紙張上，再通過加熱進(jìn)行熱升華轉(zhuǎn)印，在轉(zhuǎn)印過程中油墨中的可升華成份被轉(zhuǎn)印至待印刷的表面上。在這個(gè)過程中，通常用于轉(zhuǎn)印染料的溫度是在1700C -220°c的溫度范圍之內(nèi)。在油墨中染料的升華轉(zhuǎn)印過程中，通過加熱和加壓的方式，小部分染料會留在紙張上，大部分可升華染料會從紙張上轉(zhuǎn)印至織物上的程度被稱作轉(zhuǎn)印效率，簡稱轉(zhuǎn)印率。
[0003]為了降低在轉(zhuǎn)印過程中，非轉(zhuǎn)印染料的量，在過去曾采取措施以改進(jìn)轉(zhuǎn)印率。這些措施之一是涉及將薄層(隔離層或阻擋層)涂覆至紙張的一面(即待印刷的一面)上，使得染料更容易地轉(zhuǎn)印至基材上。在薄的阻擋層的作用下，防止油墨的染料過深地滲透至紙張中而影響升華染料的轉(zhuǎn)印。
[0004]CN 1315906A公開了一種適合用于噴墨印刷的轉(zhuǎn)印紙,在待印刷的一面上具有隔離層或阻擋層，其中該隔離層或阻擋層具有最多為100毫升/分鐘的孔隙度。其中隔離層或阻擋層是以聚乙烯醇、羧甲基纖維素、藻酸鹽、明膠或它們的混合物為主要成分?？珊懈哌_(dá)15%的高嶺土或滑石粉填料。
[0005]由于以往的用于噴墨印刷機(jī)印刷速度較慢，一般在20平方米/小時(shí)以下，基于薄涂層阻擋染料過深地滲透至紙張中而提高染料升華轉(zhuǎn)印率原理的轉(zhuǎn)印紙得到了廣泛應(yīng)用。但隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，已有數(shù)百平方米/小時(shí)的噴墨印刷機(jī)問世，以往基于具有隔離層或阻擋層工作原理的噴墨轉(zhuǎn)印紙及其產(chǎn)品已經(jīng)不能適應(yīng)，原因是薄的阻擋涂層阻擋了水性油墨中的水分吸收速度，導(dǎo)致干燥速度緩慢而不能正常地連續(xù)噴墨印刷。如果在薄的阻擋涂層里增加吸水材料，則同時(shí)會吸收墨水中的升華染料，使染料升華轉(zhuǎn)印率降低，這種干燥速度與轉(zhuǎn)印率互相制約的情況限制了基于具有隔離層或阻擋層工作原理的熱升華轉(zhuǎn)印紙不能適應(yīng)高速噴墨印刷。
[0006]解決打印干燥速度的方法還有很多，比如采用外加熱設(shè)備和強(qiáng)制風(fēng)干，這樣不僅提升干燥速度的效果有限，而且會使噴墨印刷機(jī)的能耗大幅增高，還會污染印刷環(huán)境的空氣，所以應(yīng)該研究從提升熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)的吸墨能力來提升印刷速度。
[0007]CN 1315906A公開的噴墨印刷轉(zhuǎn)印紙強(qiáng)調(diào)了隔離層或阻擋層具有最多為100毫升/分鐘的孔隙度，其中該但孔隙率低的涂膜層在阻擋墨水滲入紙張的同時(shí)，也延長了墨水中水分吸收的時(shí)間，使得干燥緩慢不能適應(yīng)高速噴墨印刷。若使用高孔隙率但對墨水中的色素有合適的吸附性的物質(zhì)，可以避免這種矛盾。一方面墨水中的水分可以快速被吸收，另一方面墨水中的色素分散顆粒被材料吸附而留在涂層的表層。這種吸附原理已經(jīng)在一種叫柱層析的化學(xué)提純方法中大量應(yīng)用，當(dāng)溶劑大量澆灌下流時(shí)，溶質(zhì)能夠吸附在柱材料上，而吸附原理在解決轉(zhuǎn)印介質(zhì)涂層對墨水的阻擋和干燥互相矛盾的問題上則是首次應(yīng)用。若在造紙/膜過程中將一種吸附熱升華染料的功能材料引入到基紙/膜中，不僅可以在不影響轉(zhuǎn)印率的前提下將吸墨速度大幅提高，而且還會降低作為噴墨印刷耗材的轉(zhuǎn)印紙/膜的生產(chǎn)成本。
[0008]含羧基的水溶性高分子對色素均有良好的吸附性能，常用作污水凈化處理劑，但成膜后不利于打印干燥。在高分子材料中加入非水溶性粉末填料后，會使材料體系中的孔隙增加，從而可以使水分迅速吸收而具有良好的干燥功能。但復(fù)合材料整體的吸附性能不易過強(qiáng)，否則會降低熱升華轉(zhuǎn)印率。與高分子膜相比，分布其中的非水溶性粉末往往具有很大的比表面積，粉末的吸附能力對轉(zhuǎn)印率有較大的影響，需要控制在一定范圍內(nèi)。
[0009]因此，需要選擇一種合適的吸附熱升華染料的功能復(fù)合材料，并且能夠大量地在基紙/膜中分布，而不出現(xiàn)相分離現(xiàn)象，才能夠適應(yīng)制造這種工作原理的熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)。如果這種吸附熱升華染料的材料既能夠適應(yīng)表面涂布，也能夠適應(yīng)混合在紙漿內(nèi)部，則更具有應(yīng)用的靈活性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)及其制備方法，使用這種熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)能夠適應(yīng)高速噴墨印刷，并且能夠低成本生產(chǎn)。為達(dá)到這個(gè)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)，該轉(zhuǎn)印介質(zhì)由基材和一種吸附熱升華染料的材料組成，吸附熱升華染料的材料覆蓋在基材側(cè)面或者混合在基材內(nèi)部，基材選自紙或膜，這種吸附熱升華染料的功能材料由具有任意孔隙率的吸附膠質(zhì)、低吸附性填料、消泡劑和抗菌劑組成。低吸附性填料在熱升華復(fù)合膠料內(nèi)的含量在60%以下時(shí)對熱升華轉(zhuǎn)印率的影響在±5%以內(nèi)；轉(zhuǎn)印介質(zhì)在打印后的最少干燥等待時(shí)間為O秒。
[0011]所述的這種吸附熱升華染料的材料選自對分散染料具有吸附性的水溶性高分子，如聚陰離子纖維素和聚陰離子淀粉。
[0012]所述的吸附熱升華染料的材料中低吸附性填料選自非水溶性無機(jī)粉末和非水溶性有機(jī)粉末，如改性碳酸鈣粉末、改性二氧化鈦粉末、疏水纖維素粉末、疏水淀粉粉末和疏水聚丙烯酸樹脂粉末。
[0013]所述的吸附熱升華染料的材料中低吸附性填料所占質(zhì)量比例為10?90%。
[0014]為解決上述另一發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)的制備方法，其包括如下步驟:(I)提供基材；(2)在基材上涂布吸附熱升華染料的材料，形成覆設(shè)于基材上的功能材料涂層。
[0015]為解決上述另一發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)的紙/膜內(nèi)吸收法制備方法，其包括如下步驟:(I)提供基材；(2)使基材浸潤吸附熱升華染料的材料；(3)通過擠壓去除多余的吸附熱升華染料的材料并烘干，形成基材與吸附熱升華染料的材料一體化的復(fù)合介質(zhì)。
[0016]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明將吸附原理應(yīng)用于轉(zhuǎn)印紙/膜中，所使用的熱升華復(fù)合膠料能夠在保持足夠轉(zhuǎn)印率的前提下解決高速打印干燥的問題，甚至實(shí)現(xiàn)零秒干燥時(shí)間，為噴墨熱升華轉(zhuǎn)印紙/膜能夠適應(yīng)高速打印提供可能。
[0017]2.本發(fā)明所使用的吸附熱升華染料的材料能夠使用兩種不同的加工方法與基材復(fù)合。其中，將原紙浸潤吸附熱升華染料的材料的制備方法更能夠適應(yīng)低成本生產(chǎn)，使噴墨熱升華轉(zhuǎn)印紙能夠在加工成本上與用于凹版印刷的熱升華轉(zhuǎn)印紙工藝接近，而傳統(tǒng)的如CN1315906A公開的噴墨印刷轉(zhuǎn)印紙的制造成本是普通凹版印刷用轉(zhuǎn)印紙制造成本的3倍以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合附圖作簡單地介紹，顯而易見下面描述中的有關(guān)本發(fā)明的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0019]圖1為紙/膜表面涂布法所制備的轉(zhuǎn)印紙結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為紙/膜內(nèi)吸收法方法所制備的轉(zhuǎn)印紙結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為不同吸附材料的熱升華轉(zhuǎn)印率示意圖；
圖4為疏水纖維素粉末使用量和噴墨印刷干燥速度的關(guān)系曲線圖；
圖5為不同吸附材料對墨水吸附能力差別的示意圖；
圖6為不同低吸附性材料的吸附性能的示意曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將結(jié)合附圖所示的各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施例所做出的結(jié)構(gòu)、方法或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021]參圖1與圖2所示，本發(fā)明提供了一種快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)，其中，該轉(zhuǎn)印介質(zhì)由基材I與升華復(fù)合膠料2組成；熱升華復(fù)合膠料2覆蓋在基材I 一側(cè)，或者熱升華復(fù)合膠料2混合在基材I內(nèi)部；基材I選自紙或I吳；熱升華復(fù)合I父料2的功能材料由具有任意孔隙率的吸附膠質(zhì)、低吸附性填料、消泡劑和抗菌劑組成。
[0022]特別的，所述的熱升華復(fù)合膠料2中吸附膠質(zhì)選自對分散染料具有吸附性的水溶性高分子，所述水溶性高分子包括聚陰離子纖維素、或聚陰離子淀粉、或羧甲基海藻鹽。
[0023]特別的，所述的熱升華復(fù)合膠料2中低吸附性填料選自非水溶性無機(jī)粉末和非水溶性有機(jī)粉末，所述非水溶性無機(jī)粉末和非水溶性有機(jī)粉末包括改性碳酸鈣粉末、或改性二氧化鈦粉末、或疏水纖維素粉末、或疏水淀粉粉末、或疏水聚丙烯酸樹脂粉末。
[0024]具體的，所述的熱升華復(fù)合膠料中低吸附性填料所占質(zhì)量比例為10-90%。
[0025]本發(fā)明提供了一種制備前述快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)的方法，其特征在于所述制備方法包括如下步驟:(I)提供基材I ; (2)在基材I上涂布熱升華復(fù)合膠料2，形成覆設(shè)于基材I上的功能材料涂層。
[0026]本發(fā)明還提供了另一種制備前述快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)的方法，其特征在于所述制備方法包括如下步驟:(I)提供基材I; (2)使基材I浸潤熱升華復(fù)合膠料2，擠壓去除多余的膠料并烘干，形成基材I與功能材料一體化的復(fù)合介質(zhì)。
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例一
一種快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)，包括基紙、以及覆設(shè)于基紙上的吸附熱升華染料的材
料；
具體如下:配置吸附熱升華染料的材料水性膠液，該水性體系中含有5%的羧甲基淀粉鈉、5%的纖維素粉末和0.1%的聚丙烯酸鈉；在90g/m2的基紙上涂布該水性膠液，干燥后即制成本實(shí)施例所述的快干型熱升華轉(zhuǎn)印紙。
[0028]實(shí)施例二
一種快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)，包括基紙、以及分布在基紙中的功能材料膠料物質(zhì)；
具體如下:配置功能材料水性膠液，該水性體系中含有20%的羧甲基淀粉鈉、15%的纖維素粉末和0.1%的聚丙烯酸鈉；該水性膠液置于造紙機(jī)的表面施膠機(jī)組，使熱的原紙吸收水性膠液，在造紙機(jī)組上直接生產(chǎn)得到50?140g/m2的快干型熱升華轉(zhuǎn)印紙。
[0029]以下結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來描述本發(fā)明所提供的快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì):
圖3為不同粉末作為吸附材料的熱升華轉(zhuǎn)印率示意圖。其中，Al、B1、Cl、Dl樣品中，轉(zhuǎn)印紙涂層中分別含20%碳酸鈣和80%羧甲基淀粉鈉、20% 二氧化硅和80%羧甲基淀粉鈉、20%疏水纖維素粉末和80%羧甲基淀粉鈉、20%高嶺土和80%羧甲基淀粉鈉；A2、B2、C2、D2樣品中，轉(zhuǎn)印紙涂層中分別含60%碳酸鈣和40%羧甲基淀粉鈉、60% 二氧化硅和40%羧甲基淀粉鈉、60%疏水纖維素粉末和40%羧甲基淀粉鈉、60%高嶺土和40%羧甲基淀粉鈉。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，只有疏水纖維素粉末可以基本不影響熱升華轉(zhuǎn)印率，而其它所用吸附性填料對轉(zhuǎn)印率影響過大而難以大量使用。
[0030]圖4為疏水纖維素粉末使用量和噴墨印刷干燥速度的關(guān)系曲線圖。其中，縱坐標(biāo)為膠料中疏水纖維素粉末重量百分比，橫坐標(biāo)為噴墨印刷后轉(zhuǎn)印紙表面墨水干燥時(shí)間。
[0031]從圖中可以發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)印紙涂層中含有60%左右的疏水纖維素粉末，可獲得較高的噴墨印刷干燥速度，可實(shí)現(xiàn)在4分鐘內(nèi)。增加疏水纖維素粉末的使用量，甚至可以得到“零秒干燥”的轉(zhuǎn)印紙。因此，可以根據(jù)用戶的要求控制干燥速度。
[0032]圖5為不同吸附材料對墨水吸附能力差別的示意圖。其中，A為0.25g 二氧化硅粉末在2%濃度的50 ml黑色熱升華墨水中放置10分鐘，溶液和粉末的顏色強(qiáng)度；B為0.25g疏水纖維素粉末在2%濃度的50 ml黑色熱升華墨水中放置10分鐘，溶液和粉末的顏色強(qiáng)度。
[0033]從圖中可以發(fā)現(xiàn)，對熱升華轉(zhuǎn)印率影響較大的二氧化硅粉末吸附色素能力極強(qiáng)，而對熱升華轉(zhuǎn)印率影響很小的疏水纖維素粉末吸附能力很弱。
[0034]圖6為不同吸附性填料的吸附性能的示意曲線。其中，橫坐標(biāo)為吸附性填料的使用量，縱坐標(biāo)為溶液吸光度值。吸光度值測定方法為:將0.25g粉末在2%濃度的50 ml黑色熱升華墨水中放置10分鐘，對溶液進(jìn)行測定。
[0035]圖中曲線進(jìn)一步揭示了吸附性填料對轉(zhuǎn)印率影響程度和其本身吸附能力的關(guān)系。吸附性填料對轉(zhuǎn)印率影響程度從大到小順序?yàn)槎趸?> 高嶺土 >疏水纖維素粉末。圖六中可以擬合直線的斜率絕對值表征填料的吸附能力，從大到小分別為二氧化硅(0.0532) >高嶺土(0.0276) >疏水纖維素粉末(0.0004)?？梢园l(fā)現(xiàn)，斜率絕對值越大的吸附性填料對墨水吸附能力越弱，對熱升華轉(zhuǎn)印率影響就越小。
[0036]結(jié)合圖3、圖4、圖5、圖6可以發(fā)現(xiàn):疏水淀粉在復(fù)合膠料內(nèi)的含量在60%以下時(shí)對熱升華轉(zhuǎn)印率基本無影響。
[0037]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其它實(shí)施方式。
[0038]上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)，其特征在于，該轉(zhuǎn)印介質(zhì)由基材和熱升華復(fù)合膠料組成；熱升華復(fù)合膠料覆蓋在基材一側(cè)，或者熱升華復(fù)合膠料混合在基材內(nèi)部；基材選自紙或膜；熱升華復(fù)合膠料由具有任意孔隙率的吸附膠質(zhì)、低吸附性填料、消泡劑和抗菌劑組成。
2.如權(quán)利要求1所述的快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)，其特征在于，所述的熱升華復(fù)合膠料中吸附膠質(zhì)選自對分散染料具有吸附性的水溶性高分子，所述水溶性高分子包括聚陰離子纖維素、或聚陰離子淀粉、或羧甲基海藻酸鈉。
3.如權(quán)利要求1所述的快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)，其特征在于，所述的熱升華復(fù)合膠料中低吸附性填料選自非水溶性無機(jī)粉末和非水溶性有機(jī)粉末，所述非水溶性無機(jī)粉末和非水溶性有機(jī)粉末包括改性碳酸鈣粉末、或改性二氧化鈦粉末、或疏水纖維素粉末、或疏水淀粉粉末、或疏水聚丙烯酸樹脂粉末。
4.如權(quán)利要求1所述的快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)，其特征在于，所述的熱升華復(fù)合膠料中低吸附性填料所占質(zhì)量比例為10%至90%。
5.一種制備權(quán)利要求1所述的快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)的方法，其特征在于所述制備方法包括如下步驟:(I)提供基材；(2)在基材上涂布熱升華復(fù)合膠料，形成覆設(shè)于基材上的功能材料涂層。
6.一種制備權(quán)利要求1所述的快干型熱升華轉(zhuǎn)印介質(zhì)的方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟:(I)提供基材；(2)使基材浸潤熱升華復(fù)合膠料，擠壓去除多余的熱升華復(fù)合膠料并烘干，形成基材與功能材料一體化的復(fù)合介質(zhì)。
【文檔編號】B41M5/382GK103538386SQ201210243413
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月16日
【發(fā)明者】戚裕, 單昶 申請人:蘇州市全佳涂布制品有限公司