CN107604754A - 一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺，包括如下步骤：（1）相纸表层处理、（2）吸墨层制备、（3）光泽层制备。本发明对现有的打印相纸的制备工艺进行了合理的优化处理，省去了原工艺中底层涂料的涂覆工序，降低了工艺复杂度，减少了化学类涂料的添加，不仅利于加工成本的减少，又利于纸张厚度的降低，在各步骤的共同配合作用下，最终制得的打印相纸的吸墨性、光泽度、耐光性、耐折性等均有很好提升，综合使用品质好，极具市场竞争力。
Description
技术领域
本发明属于打印相纸制造技术领域，具体涉及一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺。
背景技术
喷墨打印有易于彩色化和数字化控制的优势，受到追求个人色彩的用户的青睐，随着国内喷墨打印机保有量的增加，导致了对高质量的涂布喷墨打印纸需求量的增加，现在我国市场上的彩色喷墨打印相纸多以国外进口为主，现有的国内的生产及理论研究相对贫乏。现有的彩色喷墨打印相纸的生产工艺多为：先在相纸表面涂覆一层底层涂料，然后在底层涂料上涂覆一层吸墨层涂料，最后在吸墨层涂料上涂覆一层光泽层涂料，其中底层涂料主要便于增强吸墨层涂料在相纸基体上的固定吸附效果；吸墨层涂料主要为了增强相纸的吸墨能力，其与打印相纸的打印质量（如色彩的鲜艳度、清晰度、饱和度、细部层次和色彩还原度等）息息相关，而影响吸墨层涂料品质的重要因素是涂料内的吸收填料，目前多以纳米氧化铝、纳米二氧化硅作为吸收填料，但现有的纳米填料多存在易聚集、分散不均匀等问题，进而影响了油墨的分散均匀性和吸收稳固性等问题，且现有对于纳米填料的研究多是为了提升其吸墨量，而吸墨量与光泽度性能在传统意义上是一个此消彼长的关系，鲜少见到有能有效增强上述综合品质的方法；光泽层涂料主要为了增强相纸的颜色光泽度等。可以看出现有相纸的加工工艺较为复杂，所用的涂料种类较多，不利于加工成本的降低。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺，包括如下步骤：
（1）相纸表层处理：
先向相纸一面的表层雾化喷覆处理液，然后将处理后的相纸移放到恒温室内进行保温处理25~30min，完成后将相纸取出自然冷却至室温备用；所述的处理液中各成分及其对应重量百分比为：纤维素酶1~1.5%、半纤维素酶0.3~0.5%、果胶酶0.1~0.3%，余量为水；
（2）吸墨层制备：
a.将填料、胶黏剂、消泡剂、保湿剂、水按重量比25~30：80~90：1~2：0.5~1.5：35~40进行混合，高速搅拌均匀后得吸墨层涂料备用；
b.将操作a所得的吸墨层涂料均匀涂覆在步骤（1）处理后的相纸一面表层上，涂覆的量控制为8~10g/m2，完成后烘干备用；
（3）光泽层制备：
a.将瓷土、苯丙乳液、阳离子固色剂、剥离剂、水按重量比4~6：60~70：10~15：1~1.5：40~50进行混合，高速搅拌均匀后得光泽层涂料备用；
b.将操作a所得的光泽层涂料均匀涂覆在步骤（2）处理后的相纸的吸墨层涂料上，涂覆的量控制为8~10g/m2，完成后烘干即可。
进一步的，步骤（1）中所述的处理液在相纸表面上雾化喷覆的量为25~30g/m2。
进一步的，步骤（1）中所述的恒温室内的温度控制为34~38℃，空气相对湿度控制为80~85%。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的填料为改性纳米二氧化硅，所述的胶黏剂为PVA胶黏剂，所述的改性纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤：
a.将纳米二氧化硅和无水乙醇按重量比1：15~20进行混合，然后用超声波进行分散处理，25~30min后得纳米二氧化硅分散液备用；
b.将操作a所得的纳米二氧化硅分散液放入到磁力搅拌机中，磁力搅拌的同时向纳米二氧化硅分散液中加入改性液A，其加入的量为纳米二氧化硅分散液总质量的25~30%，搅拌处理40~45min后备用；所述的改性液A中的各成分及其对应重量份为：8~11份聚二甲基硅氧烷、2~4份氯化钙、1~3份氯化锌、6~10份丙三醇、150~200份水；
c.向操作b处理后的纳米二氧化硅分散液中继续加入改性液B，其加入的量为纳米二氧化硅分散液总质量的15~20%，再次搅拌处理45~50min后取出备用；所述的改性液B中的各成分及其对应重量份为：3~5份大豆低聚糖、40~50份水；
d.将操作c处理后的纳米二氧化硅分散液放入到高速离心机内进行离心分离，期间控制离心转速为6000~7000转/分钟，然后对离心分离后的固体粉末进行干燥处理至恒重，完成后即得改性二氧化硅。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的苯丙乳液的固含量为49%。
进一步的，步骤（2）操作b和步骤（3）操作b中所述的烘干的温度均控制为85~88℃。
本发明对打印相纸的制备工艺进行了特殊的改进处理，其中省去了现有方法中的底层涂料的涂覆工序，取而代之的是用处理液进行相纸的表面处理，具体是用各种酶溶液对相纸表面的纤维等组织进行酶解，软化、酶解了表面凸起的毛状纤维组织，提升了表面的光滑度、平整度和致密性，不仅有利于增强吸墨层涂料的涂覆效果，还利于相纸光泽度、铣磨性能的改善，接着进行了吸墨层制备，对应的又特殊配制了吸墨层涂料，其中先对吸墨层涂料中的常见二氧化硅填料成分进行了工艺改进处理，具体是先将纳米二氧化硅和无水乙醇配制成纳米二氧化硅分散液，为后续的步骤处理奠定了很好的环境基础，接着就对纳米二氧化硅进行了改性处理，先用改性液A进行改性，改性液A中含有聚二甲基硅氧烷、氯化钙、氯化锌等成分，在此添加的聚二甲基硅氧烷能有效的改善纳米二氧化硅的表面活性，增强其在涂料中的分散均匀性，同时其内的硅氧烷链能与纳米二氧化硅表面的硅烷醇基团发生键合，形成了一层裹覆，增强了涂料的粘性，添加的氯化钙、氯化锌中的二价金属阳离子同聚二甲基硅氧烷固定在纳米二氧化硅表面上，增强了纳米二氧化硅的空间位阻效应，进一步提升了其在涂料中的均匀性和稳定性，同时染料墨水多为阴离子型，添加固定的二价金属阳离子又增强了纳米二氧化硅对染料的固定，提升了其吸墨性能；然后又用改性液B进行改性，改性液B中主要含有大豆低聚糖成分，利用大豆低聚糖对纳米二氧化硅表面产生二次裹覆，其又占据了纳米二氧化硅表面的部分吸附位，提升了其静电斥力和空间位阻作用，进一步增强了其填充效果，此外又能增强纳米二氧化硅与相纸基材表面纤维的相容填充结合能力，提升了吸墨层涂料与相纸基材的吸附固定效果，配合前序步骤处理后的表面特性很好的相纸，明显增强了两者间的相容固定能力，相纸涂层整体的致密性、光滑性进一步提升，透光度下降，整体的光泽度又得到提升；最后进行了光泽层制备，同样对应的特殊配制了光泽层涂料，其与吸墨层涂料的结合能力强，进一步提升了相纸涂层整体的致密度、光泽度、耐光性等。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对现有的打印相纸的制备工艺进行了合理的优化处理，省去了原工艺中底层涂料的涂覆工序，降低了工艺复杂度，减少了化学类涂料的添加，不仅利于加工成本的减少，又利于纸张厚度的降低，在各步骤的共同配合作用下，最终制得的打印相纸的吸墨性、光泽度、耐光性、耐折性等均有很好提升，综合使用品质好，极具市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺，包括如下步骤：
（1）相纸表层处理：
先向相纸一面的表层雾化喷覆处理液，然后将处理后的相纸移放到恒温室内进行保温处理25min，完成后将相纸取出自然冷却至室温备用；所述的处理液中各成分及其对应重量百分比为：纤维素酶1%、半纤维素酶0.3%、果胶酶0.1%，余量为水；
（2）吸墨层制备：
a.将填料、胶黏剂、消泡剂、保湿剂、水按重量比25：80：1：0.5：35进行混合，高速搅拌均匀后得吸墨层涂料备用；
b.将操作a所得的吸墨层涂料均匀涂覆在步骤（1）处理后的相纸一面表层上，涂覆的量控制为8g/m2，完成后烘干备用；
（3）光泽层制备：
a.将瓷土、苯丙乳液、阳离子固色剂、剥离剂、水按重量比4：60：10：1：40进行混合，高速搅拌均匀后得光泽层涂料备用；
b.将操作a所得的光泽层涂料均匀涂覆在步骤（2）处理后的相纸的吸墨层涂料上，涂覆的量控制为8g/m2，完成后烘干即可。
进一步的，步骤（1）中所述的处理液在相纸表面上雾化喷覆的量为25g/m2。
进一步的，步骤（1）中所述的恒温室内的温度控制为34℃，空气相对湿度控制为80~82%。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的填料为改性纳米二氧化硅，所述的胶黏剂为PVA胶黏剂，所述的改性纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤：
a.将纳米二氧化硅和无水乙醇按重量比1：15进行混合，然后用超声波进行分散处理，25min后得纳米二氧化硅分散液备用；
b.将操作a所得的纳米二氧化硅分散液放入到磁力搅拌机中，磁力搅拌的同时向纳米二氧化硅分散液中加入改性液A，其加入的量为纳米二氧化硅分散液总质量的25%，搅拌处理40min后备用；所述的改性液A中的各成分及其对应重量份为：8份聚二甲基硅氧烷、2份氯化钙、1份氯化锌、6份丙三醇、150份水；
c.向操作b处理后的纳米二氧化硅分散液中继续加入改性液B，其加入的量为纳米二氧化硅分散液总质量的15%，再次搅拌处理45min后取出备用；所述的改性液B中的各成分及其对应重量份为：3份大豆低聚糖、40份水；
d.将操作c处理后的纳米二氧化硅分散液放入到高速离心机内进行离心分离，期间控制离心转速为6000转/分钟，然后对离心分离后的固体粉末进行干燥处理至恒重，完成后即得改性二氧化硅。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的苯丙乳液的固含量为49%。
进一步的，步骤（2）操作b和步骤（3）操作b中所述的烘干的温度均控制为85℃。
实施例2
一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺，包括如下步骤：
（1）相纸表层处理：
先向相纸一面的表层雾化喷覆处理液，然后将处理后的相纸移放到恒温室内进行保温处理28min，完成后将相纸取出自然冷却至室温备用；所述的处理液中各成分及其对应重量百分比为：纤维素酶1.2%、半纤维素酶0.4%、果胶酶0.2%，余量为水；
（2）吸墨层制备：
a.将填料、胶黏剂、消泡剂、保湿剂、水按重量比28：85：1.5：1：38进行混合，高速搅拌均匀后得吸墨层涂料备用；
b.将操作a所得的吸墨层涂料均匀涂覆在步骤（1）处理后的相纸一面表层上，涂覆的量控制为9g/m2，完成后烘干备用；
（3）光泽层制备：
a.将瓷土、苯丙乳液、阳离子固色剂、剥离剂、水按重量比5：65：13：1.2：45进行混合，高速搅拌均匀后得光泽层涂料备用；
b.将操作a所得的光泽层涂料均匀涂覆在步骤（2）处理后的相纸的吸墨层涂料上，涂覆的量控制为9g/m2，完成后烘干即可。
进一步的，步骤（1）中所述的处理液在相纸表面上雾化喷覆的量为28g/m2。
进一步的，步骤（1）中所述的恒温室内的温度控制为36℃，空气相对湿度控制为82~84%。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的填料为改性纳米二氧化硅，所述的胶黏剂为PVA胶黏剂，所述的改性纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤：
a.将纳米二氧化硅和无水乙醇按重量比1：18进行混合，然后用超声波进行分散处理，27min后得纳米二氧化硅分散液备用；
b.将操作a所得的纳米二氧化硅分散液放入到磁力搅拌机中，磁力搅拌的同时向纳米二氧化硅分散液中加入改性液A，其加入的量为纳米二氧化硅分散液总质量的28%，搅拌处理43min后备用；所述的改性液A中的各成分及其对应重量份为：10份聚二甲基硅氧烷、3份氯化钙、2份氯化锌、8份丙三醇、180份水；
c.向操作b处理后的纳米二氧化硅分散液中继续加入改性液B，其加入的量为纳米二氧化硅分散液总质量的18%，再次搅拌处理47min后取出备用；所述的改性液B中的各成分及其对应重量份为：4份大豆低聚糖、45份水；
d.将操作c处理后的纳米二氧化硅分散液放入到高速离心机内进行离心分离，期间控制离心转速为6500转/分钟，然后对离心分离后的固体粉末进行干燥处理至恒重，完成后即得改性二氧化硅。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的苯丙乳液的固含量为49%。
进一步的，步骤（2）操作b和步骤（3）操作b中所述的烘干的温度均控制为87℃。
实施例3
一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺，包括如下步骤：
（1）相纸表层处理：
先向相纸一面的表层雾化喷覆处理液，然后将处理后的相纸移放到恒温室内进行保温处理30min，完成后将相纸取出自然冷却至室温备用；所述的处理液中各成分及其对应重量百分比为：纤维素酶1.5%、半纤维素酶0.5%、果胶酶0.3%，余量为水；
（2）吸墨层制备：
a.将填料、胶黏剂、消泡剂、保湿剂、水按重量比30：90：2：1.5：40进行混合，高速搅拌均匀后得吸墨层涂料备用；
b.将操作a所得的吸墨层涂料均匀涂覆在步骤（1）处理后的相纸一面表层上，涂覆的量控制为10g/m2，完成后烘干备用；
（3）光泽层制备：
a.将瓷土、苯丙乳液、阳离子固色剂、剥离剂、水按重量比6：70：15：1.5： 50进行混合，高速搅拌均匀后得光泽层涂料备用；
b.将操作a所得的光泽层涂料均匀涂覆在步骤（2）处理后的相纸的吸墨层涂料上，涂覆的量控制为10g/m2，完成后烘干即可。
进一步的，步骤（1）中所述的处理液在相纸表面上雾化喷覆的量为30g/m2。
进一步的，步骤（1）中所述的恒温室内的温度控制为38℃，空气相对湿度控制为83~85%。
进一步的，步骤（2）操作a中所述的填料为改性纳米二氧化硅，所述的胶黏剂为PVA胶黏剂，所述的改性纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤：
a.将纳米二氧化硅和无水乙醇按重量比1：20进行混合，然后用超声波进行分散处理，30min后得纳米二氧化硅分散液备用；
b.将操作a所得的纳米二氧化硅分散液放入到磁力搅拌机中，磁力搅拌的同时向纳米二氧化硅分散液中加入改性液A，其加入的量为纳米二氧化硅分散液总质量的30%，搅拌处理45min后备用；所述的改性液A中的各成分及其对应重量份为：11份聚二甲基硅氧烷、4份氯化钙、3份氯化锌、10份丙三醇、200份水；
c.向操作b处理后的纳米二氧化硅分散液中继续加入改性液B，其加入的量为纳米二氧化硅分散液总质量的20%，再次搅拌处理50min后取出备用；所述的改性液B中的各成分及其对应重量份为：5份大豆低聚糖、50份水；
d.将操作c处理后的纳米二氧化硅分散液放入到高速离心机内进行离心分离，期间控制离心转速为7000转/分钟，然后对离心分离后的固体粉末进行干燥处理至恒重，完成后即得改性二氧化硅。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的苯丙乳液的固含量为49%。
进一步的，步骤（2）操作b和步骤（3）操作b中所述的烘干的温度均控制为88℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（1）相纸表层处理操作，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，用等质量份的市售改性纳米二氧化硅取代步骤（2）操作a中的填料成分，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的彩色喷墨打印相纸的制备工艺，其中具有在相纸表面涂覆底层涂料（所用的底层涂料是由轻质碳酸钙与PVA胶黏剂按照质量比3：1混合均匀后制得成）的工序步骤。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对照组所述方法制得的成品相纸进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
| 油墨吸收性（%） | 20°光泽（%） | 耐水性 | |
| 实施例2 | 63.4 | 28.5 | <0.08 |
| 对比实施例1 | 52.6 | 17.0 | ＞0.35 |
| 对比实施例2 | 47.9 | 15.1 | ＞0.40 |
| 对照组 | 58.7 | 20.6 | <0.25 |
注：上表1中所述的油墨吸收性采用油墨脏污试验法进行测试，具体是控制室温为23±1℃，用标准K＆N油墨在纸样上涂0.1mm厚的墨膜（用玻璃棒刮过样板），2min后，用纯棉卫生纸擦干，在白度仪上测定纸样上墨前后对绿光的反射值，计算的公式为：油墨吸收性（%）=（白纸反射值-上墨反射值）/白纸反射值×100+油墨系数；所述的20°光泽指标是采用光泽度仪，根据GB/T 941.3-1998进行测定，测定角度为20°；所述的耐水性测试具体是：用佳能S800 打印机，1440dpi，分别用黑色、品红、黄色和青色打印纸样，分别测它的色密度 1，然后把打印好的纸样放入蒸馏水中浸泡 1min 后取出，对流烘箱 85℃干燥，再测其色密度2，用色密度 1 与色密度 2 之间的差值表示打印图象的耐水性，耐水性的正常要求前后密度之差<0.25。
由上表1中可以看出，本发明方法制备的打印相纸的综合品质有明显提升，并能有效的降低加工制造成本，极具推广使用价值和市场竞争力。
Claims (6)
1.一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）相纸表层处理：
先向相纸一面的表层雾化喷覆处理液，然后将处理后的相纸移放到恒温室内进行保温处理25~30min，完成后将相纸取出自然冷却至室温备用；所述的处理液中各成分及其对应重量百分比为：纤维素酶1~1.5%、半纤维素酶0.3~0.5%、果胶酶0.1~0.3%，余量为水；
（2）吸墨层制备：
a.将填料、胶黏剂、消泡剂、保湿剂、水按重量比25~30：80~90：1~2：0.5~1.5：35~40进行混合，高速搅拌均匀后得吸墨层涂料备用；
b.将操作a所得的吸墨层涂料均匀涂覆在步骤（1）处理后的相纸一面表层上，涂覆的量控制为8~10g/m2，完成后烘干备用；
（3）光泽层制备：
a.将瓷土、苯丙乳液、阳离子固色剂、剥离剂、水按重量比4~6：60~70：10~15：1~1.5：40~50进行混合，高速搅拌均匀后得光泽层涂料备用；
b.将操作a所得的光泽层涂料均匀涂覆在步骤（2）处理后的相纸的吸墨层涂料上，涂覆的量控制为8~10g/m2，完成后烘干即可。
2.根据权利要求1所述的一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的处理液在相纸表面上雾化喷覆的量为25~30g/m2。
3.根据权利要求1所述的一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺，其特征在于，步骤（1）中所述的恒温室内的温度控制为34~38℃，空气相对湿度控制为80~85%。
4.根据权利要求1所述的一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺，其特征在于，步骤（2）操作a中所述的填料为改性纳米二氧化硅，所述的胶黏剂为PVA胶黏剂，所述的改性纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤：
a.将纳米二氧化硅和无水乙醇按重量比1：15~20进行混合，然后用超声波进行分散处理，25~30min后得纳米二氧化硅分散液备用；
b.将操作a所得的纳米二氧化硅分散液放入到磁力搅拌机中，磁力搅拌的同时向纳米二氧化硅分散液中加入改性液A，其加入的量为纳米二氧化硅分散液总质量的25~30%，搅拌处理40~45min后备用；所述的改性液A中的各成分及其对应重量份为：8~11份聚二甲基硅氧烷、2~4份氯化钙、1~3份氯化锌、6~10份丙三醇、150~200份水；
c.向操作b处理后的纳米二氧化硅分散液中继续加入改性液B，其加入的量为纳米二氧化硅分散液总质量的15~20%，再次搅拌处理45~50min后取出备用；所述的改性液B中的各成分及其对应重量份为：3~5份大豆低聚糖、40~50份水；
d.将操作c处理后的纳米二氧化硅分散液放入到高速离心机内进行离心分离，期间控制离心转速为6000~7000转/分钟，然后对离心分离后的固体粉末进行干燥处理至恒重，完成后即得改性二氧化硅。
5.根据权利要求1所述的一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺，其特征在于，步骤（3）操作a中所述的苯丙乳液的固含量为49%。
6.根据权利要求1所述的一种彩色喷墨打印相纸的制备工艺，其特征在于，步骤（2）操作b和步骤（3）操作b中所述的烘干的温度均控制为85~88℃。
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