CN108193557A - 一种耐高温热转印纸 - Google Patents
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Abstract
本发明属于热转移技术领域。本发明公开了一种耐高温热转印纸，其由基材及涂敷在基材上的耐高温涂层组成，耐高温涂层由耐高温涂层液涂敷在基材表面并烘干后制得；耐高温涂层由多孔淀粉、改性膨润土、改性硅藻土、聚乙烯醇、气相纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、果糖、十二烷基二甲基苄基氯化铵和水制得，其中改性膨润土由膨润土、乙酸钾溶液、磺化纤维素、硅烷偶联剂和水制得，改性硅藻土由硅藻土、木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水制得。本发明中的耐高温热转印纸具有良好耐高温性能，还具有打印质量好、干燥速度快、储存稳定等优点，同时具有高热转印效率，制得的热转印图案纹理清晰饱和，色牢度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及热转印技术领域，尤其是涉及一种耐高温热转印纸。
背景技术
热转印技术是一种新兴的印染技术，其属于无水印染技术，可以减少印染污水污染；热转印纸是一种用于含聚酯的的面料或相关材料印刷的转印载体，使用热转印染料制作的墨水通过打印机将所需印染的图案打印到热转印纸上，然后将热转印纸的打印面贴合到需要打印的面料或材料上并加热到200℃以上，墨水中的染料受热升华到面料或材料上，实现图案的转移印染；但是，现有的热转印纸表面干燥速度慢，而且对于高温的耐受度不良，由于这些问题，热转印的质量往往不佳，同时热转印的效率低下。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种具有耐高温性能、迅速干燥、高转印质量、转印效率高的耐高温热转印纸。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种耐高温热转印纸，其由基材及涂敷在基材上的耐高温涂层组成，耐高温涂层由耐高温涂层液涂敷在基材表面并烘干后制得，耐高温涂层的面密度为每平方米4～8克；耐高温涂层由以下重量份的原料制得，多孔淀粉20～30份，改性膨润土15～25份，改性硅藻土15～25份，聚乙烯醇10～15份，气相纳米二氧化硅10～15份，纳米二氧化钛10～15份，果糖15～20份，十二烷基二甲基苄基氯化铵1～3份，水100份。
添加一些改性后的无机矿物改善涂层液涂敷后形成的涂层的托墨能力，纳米二氧化钛和气相二氧化硅则起到填充涂层液颗粒间的空隙的作用，使制得的涂层更加的平整；多孔淀粉和聚乙烯醇作为增稠剂和粘结剂添加，多孔淀粉也具有多孔结构能够在一定程度上增强托墨能力，果糖起到控制粘度的作用，十二烷基二甲基苄基氯化铵作为表面活性剂起到改善原料分散性的作用，同时其还有抗菌的功能，避免热转印纸在存储过程中因细菌原因损坏失效。
作为优选，改性膨润土由膨润土、1mol/L乙酸钾溶液、磺化纤维素、硅烷偶联剂和水按重量比1：（1.0～1.5）：（0.1～0.3）：（0.05～0.07）：（0.8～1.0）制得。
作为优选，改性膨润土由以下方法制得，将膨润土与1mol/L乙酸钾溶液混合，然后以1000～2000rpm转速下球磨1～1.5小时，然后静置40～60分钟制得膨润土混合浆，然后将膨润土混合浆干燥并在300～400℃下处理30～40分钟制得初插层膨润土，然后将初插层膨润土与磺化纤维素、硅烷偶联剂、水混合并在200～300rpm转速下搅拌30～60分钟，接着干燥后制得改性膨润土。
膨润土插层改性主要分两步，第一步为层间距的扩大，第二步为磺化纤维素的插入。第一步采用将膨润土和乙酸钾溶液混合并球磨的方法进行，膨润土层间具有丰富的层间离子，这些层间离子具有较高的活性，将乙酸钾与膨润土混合球磨后，膨润土能够被机械破碎，成为尺寸更小的颗粒并能够活化其层间离子的活性，这一过程中，乙酸钾也能部分进入膨润土的层间，球磨之后的静置是为了使更多的乙酸钾替换膨润土层间具有高活性的离子，也即使更多的乙酸钾进入膨润土的层间并稳定存在，静置后高温处理，将膨润土层间的乙酸钾除去，进而完成了膨润土层间距的扩大，为下一步的耐高温高聚物的插入做好了准备；第二步聚合物的插入，选用磺化纤维素，经过第一步形成的初插层膨润土与磺化纤维素、硅烷偶联剂、水混合球磨进行插层改性，利用机械力使得磺化纤维素的磺化端接枝到膨润土的层间，而磺化纤维素长链的另一端游离在外，这样可以形成一端接枝在膨润土上，另一端在外游离的结构，这样可以改善涂层的托墨能力，也能加快墨水的干燥速度。上述两步插层处理都采用机械力插层，这样方法简便，能够快速生产，而且二步插层处理的效果较好。
作为优选，改性硅藻土由硅藻土、木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水按重量比100：（2～5）：（1～3）：（100～120）制得。
作为优选，改性硅藻土由以下方法制得，将硅藻土在稀硝酸中浸泡2～3小时，烘干后在300～400℃下煅烧处理1～2小时，接着将煅烧处理后的硅藻土加入到氢氧化钾溶液中浸泡10～20分钟，浸泡后用水冲洗至中性，然后与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水混合后在800～1000rpm转速下球磨50～70分钟，接着干燥粉碎后制得抗菌硅藻土。
硅藻土是一种生物成因的无机矿物材料，其主要成分为二氧化硅，其具有多孔结构，具有良好的吸附性能，其能将喷涂在涂层表面的墨水快速吸附，但是由于其结构特性，吸附的墨水在热转印释放时能以释放干净，会有较多的墨水残存在硅藻土的孔道内，因此需要对其进行改性处理。
硅藻土的改性，只要是在其表面接枝上能够有良好吸附性能的结构，即在其表面形成一种绒毛结构，利用硅藻土良好的吸附性能，将墨水吸附，然后利用绒毛结构将墨水截留在硅藻土的表面或浅表面，这样既可以起到迅速吸附墨水的作用，也可以使得在热转印时墨水可以释放的更彻底。对硅藻土的改性，由构造表面基团开始，先用稀硝酸处理硅藻土，稀硝酸具有一定的氧化性，其处理硅藻土后可以在一定程度上腐蚀硅藻土表面，使硅藻土表面变得更易于改性；稀硝酸处理后将处理后的硅藻土进行低温煅烧，一来可以除去硅藻土中吸附的硝酸（热分解硝酸），二来可以使硝酸对硅藻土的改性效果更佳；煅烧后是浸泡冲洗处理后的硅藻土，除去被腐蚀下来的浮沉碎屑，也为下一步的碱处理做准备；下一步碱处理是为了使得硅藻土的表面及孔道内附着上可以在接下来步骤接枝抗菌剂的离子；接枝过程是将有机物接枝到硅藻土的孔道内；木质素磺酸钠具有可以接枝到改性后硅藻土上的钠端及游离的较长的长链尾端，利用机械力使得木质素磺酸钠的钠端接枝到硅藻土表面，形成一端接枝在膨润土上，另一端在外游离的结构，这样可以改善涂层的托墨能力，也能加快墨水的干燥速度，同时也能增加墨水的释放率。
作为优选，硅藻土浸泡前先粉碎至800～1000目，所述稀硝酸的浓度2～3mol/L，所述氢氧化钾溶液的浓度为2～3mol/L。
因此，本发明具有以下有益效果：本发明中的耐高温热转印纸具有良好耐高温性能，还具有打印质量好、干燥速度快、储存稳定等优点，同时具有高热转印效率，制得的热转印图案纹理清晰饱和，色牢度高等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，若非特指，所有的设备和原料均可从市场上购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
一种耐高温热转印纸，其由基材及涂敷在基材上的耐高温涂层组成，耐高温涂层由耐高温涂层液涂敷在基材表面并烘干后制得，耐高温涂层的面密度为每平方米4克；耐高温涂层由以下重量份的原料制得，多孔淀粉20份，改性膨润土15份，改性硅藻土15份，聚乙烯醇10份，气相纳米二氧化硅10份，纳米二氧化钛10份，果糖15份，十二烷基二甲基苄基氯化铵1份，水100份。
其中，改性膨润土由膨润土、1mol/L乙酸钾溶液、磺化纤维素、硅烷偶联剂和水按重量比1：1.0：0.1：0.05：0.8制得；改性膨润土由以下方法制得，将膨润土与1mol/L乙酸钾溶液混合，然后以1000rpm转速下球磨1小时，然后静置40分钟制得膨润土混合浆，然后将膨润土混合浆干燥并在300℃下处理30分钟制得初插层膨润土，然后将初插层膨润土与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、水混合并在200rpm转速下搅拌30分钟，接着干燥后制得改性膨润土；
改性硅藻土由硅藻土、木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水按重量比100：2：1：100制得；改性硅藻土由以下方法制得，硅藻土先粉碎至800目，然后将硅藻土在2mol/L的稀硝酸中浸泡2小时，烘干后在300℃下煅烧处理1小时，接着将煅烧处理后的硅藻土加入到2mol/L的氢氧化钾溶液中浸泡10分钟，浸泡后用水冲洗至中性，然后与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水混合后在800rpm转速下球磨50分钟，接着干燥粉碎后制得抗菌硅藻土。
实施例2
一种耐高温热转印纸，其由基材及涂敷在基材上的耐高温涂层组成，耐高温涂层由耐高温涂层液涂敷在基材表面并烘干后制得，耐高温涂层的面密度为每平方米5克；耐高温涂层由以下重量份的原料制得，多孔淀粉22份，改性膨润土17份，改性硅藻土17份，聚乙烯醇11份，气相纳米二氧化硅11份，纳米二氧化钛11份，果糖16份，十二烷基二甲基苄基氯化铵1.5份，水100份。
其中，改性膨润土由膨润土、1mol/L乙酸钾溶液、磺化纤维素、硅烷偶联剂和水按重量比1：1.1：0.15：0.055：0.85制得；改性膨润土由以下方法制得，将膨润土与1mol/L乙酸钾溶液混合，然后以1200rpm转速下球磨1.1小时，然后静置45分钟制得膨润土混合浆，然后将膨润土混合浆干燥并在320℃下处理35分钟制得初插层膨润土，然后将初插层膨润土与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、水混合并在220rpm转速下搅拌35分钟，接着干燥后制得改性膨润土；
改性硅藻土由硅藻土、木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水按重量比100：2.5：1.5：105制得；改性硅藻土由以下方法制得，硅藻土先粉碎至850目，然后将硅藻土在2.5mol/L的稀硝酸中浸泡2.5小时，烘干后在320℃下煅烧处理1.5小时，接着将煅烧处理后的硅藻土加入到2.5mol/L的氢氧化钾溶液中浸泡12分钟，浸泡后用水冲洗至中性，然后与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水混合后在850rpm转速下球磨55分钟，接着干燥粉碎后制得抗菌硅藻土。
实施例3
一种耐高温热转印纸，其由基材及涂敷在基材上的耐高温涂层组成，耐高温涂层由耐高温涂层液涂敷在基材表面并烘干后制得，耐高温涂层的面密度为每平方米6克；耐高温涂层由以下重量份的原料制得，多孔淀粉25份，改性膨润土20份，改性硅藻土20份，聚乙烯醇12.5份，气相纳米二氧化硅12.5份，纳米二氧化钛12.5份，果糖17.5份，十二烷基二甲基苄基氯化铵2份，水100份。
其中，改性膨润土由膨润土、1mol/L乙酸钾溶液、磺化纤维素、硅烷偶联剂和水按重量比1：1.25：0.2：0.06：0.9制得；改性膨润土由以下方法制得，将膨润土与1mol/L乙酸钾溶液混合，然后以1500rpm转速下球磨1.25小时，然后静置50分钟制得膨润土混合浆，然后将膨润土混合浆干燥并在350℃下处理35分钟制得初插层膨润土，然后将初插层膨润土与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、水混合并在250rpm转速下搅拌45分钟，接着干燥后制得改性膨润土；
改性硅藻土由硅藻土、木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水按重量比100：3.5：2：110制得；改性硅藻土由以下方法制得，硅藻土先粉碎至900目，然后将硅藻土在2.5mol/L的稀硝酸中浸泡2.5小时，烘干后在350℃下煅烧处理1.5小时，接着将煅烧处理后的硅藻土加入到2.5mol/L的氢氧化钾溶液中浸泡15分钟，浸泡后用水冲洗至中性，然后与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水混合后在900rpm转速下球磨60分钟，接着干燥粉碎后制得抗菌硅藻土。
实施例4
一种耐高温热转印纸，其由基材及涂敷在基材上的耐高温涂层组成，耐高温涂层由耐高温涂层液涂敷在基材表面并烘干后制得，耐高温涂层的面密度为每平方米7克；耐高温涂层由以下重量份的原料制得，多孔淀粉28份，改性膨润土23份，改性硅藻土23份，聚乙烯醇14份，气相纳米二氧化硅14份，纳米二氧化钛14份，果糖19份，十二烷基二甲基苄基氯化铵2.5份，水100份。
其中，改性膨润土由膨润土、1mol/L乙酸钾溶液、磺化纤维素、硅烷偶联剂和水按重量比1：1.4：0.25：0.065：0.95制得；改性膨润土由以下方法制得，将膨润土与1mol/L乙酸钾溶液混合，然后以1800rpm转速下球磨1.4小时，然后静置55分钟制得膨润土混合浆，然后将膨润土混合浆干燥并在380℃下处理35分钟制得初插层膨润土，然后将初插层膨润土与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、水混合并在280rpm转速下搅拌55分钟，接着干燥后制得改性膨润土；
改性硅藻土由硅藻土、木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水按重量比100：4.5：2.5：115制得；改性硅藻土由以下方法制得，硅藻土先粉碎至950目，然后将硅藻土在2.5mol/L的稀硝酸中浸泡2.5小时，烘干后在380℃下煅烧处理1.5小时，接着将煅烧处理后的硅藻土加入到2.5mol/L的氢氧化钾溶液中浸泡18分钟，浸泡后用水冲洗至中性，然后与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水混合后在950rpm转速下球磨65分钟，接着干燥粉碎后制得抗菌硅藻土。
实施例5
一种耐高温热转印纸，其由基材及涂敷在基材上的耐高温涂层组成，耐高温涂层由耐高温涂层液涂敷在基材表面并烘干后制得，耐高温涂层的面密度为每平方米8克；耐高温涂层由以下重量份的原料制得，多孔淀粉30份，改性膨润土25份，改性硅藻土25份，聚乙烯醇15份，气相纳米二氧化硅15份，纳米二氧化钛15份，果糖20份，十二烷基二甲基苄基氯化铵3份，水100份。
其中，改性膨润土由膨润土、1mol/L乙酸钾溶液、磺化纤维素、硅烷偶联剂和水按重量比1：1.5：0.3：0.07：1.0制得；改性膨润土由以下方法制得，将膨润土与1mol/L乙酸钾溶液混合，然后以2000rpm转速下球磨1.5小时，然后静置60分钟制得膨润土混合浆，然后将膨润土混合浆干燥并在400℃下处理40分钟制得初插层膨润土，然后将初插层膨润土与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、水混合并在300rpm转速下搅拌60分钟，接着干燥后制得改性膨润土；
改性硅藻土由硅藻土、木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水按重量比100：5：3：120制得；改性硅藻土由以下方法制得，硅藻土先粉碎至1000目，然后将硅藻土在3mol/L的稀硝酸中浸泡3小时，烘干后在400℃下煅烧处理2小时，接着将煅烧处理后的硅藻土加入到3mol/L的氢氧化钾溶液中浸泡20分钟，浸泡后用水冲洗至中性，然后与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水混合后在1000rpm转速下球磨70分钟，接着干燥粉碎后制得抗菌硅藻土。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种耐高温热转印纸，其特征在于：其由基材及涂敷在基材上的耐高温涂层组成，所述耐高温涂层由耐高温涂层液涂敷在基材表面并烘干后制得，所述耐高温涂层的面密度为每平方米4～8克；
所述的耐高温涂层由以下重量份的原料制得，多孔淀粉20～30份，改性膨润土15～25份，改性硅藻土15～25份，聚乙烯醇10～15份，气相纳米二氧化硅10～15份，纳米二氧化钛10～15份，果糖15～20份，十二烷基二甲基苄基氯化铵1～3份，水100份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温热转印纸，其特征在于：
所述的改性膨润土由膨润土、1mol/L乙酸钾溶液、磺化纤维素、硅烷偶联剂和水按重量比1：（1.0～1.5）：（0.1～0.3）：（0.05～0.07）：（0.8～1.0）制得。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温热转印纸，其特征在于：
所述的改性膨润土由以下方法制得，将膨润土与1mol/L乙酸钾溶液混合，然后以1000～2000rpm转速下球磨1～1.5小时，然后静置40～60分钟制得膨润土混合浆，然后将膨润土混合浆干燥并在300～400℃下处理30～40分钟制得初插层膨润土，然后将初插层膨润土与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂、水混合并在200～300rpm转速下搅拌30～60分钟，接着干燥后制得改性膨润土。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温热转印纸，其特征在于：
所述的改性硅藻土由硅藻土、木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水按重量比100：（2～5）：（1～3）：（100～120）制得。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温热转印纸，其特征在于：
所述的改性硅藻土由以下方法制得，将硅藻土在稀硝酸中浸泡2～3小时，烘干后在300～400℃下煅烧处理1～2小时，接着将煅烧处理后的硅藻土加入到氢氧化钾溶液中浸泡10～20分钟，浸泡后用水冲洗至中性，然后与木质素磺酸钠、硅烷偶联剂和水混合后在800～1000rpm转速下球磨50～70分钟，接着干燥粉碎后制得抗菌硅藻土。
6.根据权利要求4所述的一种耐高温热转印纸，其特征在于：
所述硅藻土浸泡前先粉碎至800～1000目，所述稀硝酸的浓度2～3mol/L，所述氢氧化钾溶液的浓度为2～3mol/L。
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