CN109722939B

CN109722939B - 一种高品质热升华转移印花纸及其生产工艺

Info

Publication number: CN109722939B
Application number: CN201811605768.6A
Authority: CN
Inventors: 张凤山; 刘燕韶; 冯好伟; 李晓亮; 周景蓬; 魏文光
Original assignee: SHANDONG HUATAI PAPER CO Ltd
Current assignee: SHANDONG HUATAI PAPER CO Ltd
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2021-01-22
Anticipated expiration: 2038-12-25
Also published as: CN109722939A

Abstract

本发明涉及制浆造纸领域，具体来说是一种高品质热升华转移印花纸及其生产工艺，该工艺以植物纤维+维尼纶代替传统的单一植物纤维作为成纸的纤维原料，其中维尼纶选用两种类型的搭配使用，一种是易溶型，另一种是难溶型，采用这种方式获得的原纸中易溶型维尼纶可以在过程中溶解，溶解后在纤维间形成一层较连续的膜，一方面增加纸页的强度，另一方面可以提高纸页的抗水性，在后期打印的过程中墨水不易渗透到纸页中，提高转移率；难溶型的作用，一是利用了其弹性差、硬度和强度刚度大的特点，来改善低克重纸页挺度差的缺点；二是利用了其不易染色的特点，减少了打印时对油墨的吸附作用，也能提高油墨转移率。

Description

一种高品质热升华转移印花纸及其生产工艺

技术领域

本发明涉及造纸领域，涉及一种高品质热升华转移印花纸及其的生产工艺。

背景技术

热升华转印是将人像、风景、文字等图文使用装有热升华转印墨水的喷墨打印机以镜象方式打印在热升华转印纸上，再经过热转印设备加热到200℃左右，使热升华纸上的热转印墨升华渗入到承印物，其中热升华转印纸的质量直接影响到上述过程的结果。

现在生产热升华转移印纸的生产一般分两步走，第一步先在抄纸机抄出热升华转移印花原纸，该原纸带有表面施胶或者不施胶；第二步将该原纸进行二次加工，进行单面或两面涂布，最终成为数码热升华转移印花纸，现有的涂布装置为涂布机，如何利用膜转移施胶机来生产热升华转移印花纸是一个难题，主要就是由于膜转移施胶机相对涂布机的涂布量低，这样生产出来的转移印花纸质量较差，而采用膜转移施胶机已经是以后生产高品质热升华转移印花纸的主要方式，如何克服这一缺陷，成为本领域难以解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的诸多问题，提供了一种高品质热升华转移印花纸及其生产工艺，该工艺以植物纤维+维尼纶代替传统的单一植物纤维作为成纸的纤维原料，其中维尼纶选用两种类型的搭配使用，一种是易溶型(溶解温度在45-60℃)，另一种是难溶型(溶解温度≥80℃)，采用这种方式获得的原纸中易溶型维尼纶可以在过程中溶解，溶解后在纤维间形成一层较连续的膜，一方面增加纸页的强度，另一方面可以提高纸页的抗水性，在后期打印的过程中墨水不易渗透到纸页中，提高转移率；难溶型的作用，一是利用了其弹性差、硬度和强度刚度大的特点，来改善低克重纸页挺度差的缺点；二是利用了其不易染色的特点，减少了打印时对油墨的吸附作用，也能提高油墨转移率。

本发明的最大特点就是改进了原纸的成纸纤维原料，将传统的植物纤维改成植物纤维+维尼纶，其中维尼纶，又名聚乙烯醇纤维，是以聚乙烯醇为原料纺丝制得的合成纤维，经甲醛处理所得到的，中国称维纶，国际上称维尼纶。根据不同的原料规格和不同的生产艺，可以生产出溶点不同的水溶性纤维，低至常温下就能溶于水，高至沸水中不溶解。这种纤维的突出优点是吸湿性好，价格低廉；其性能接近棉花，有“合成棉花”之称；强度、刚度和硬度都比较大；主要缺点是弹性较差，织物易皱。因有皮层结构，故不易染成鲜艳的颜色。

本发明中所提及的易溶型聚乙烯醇纤维、难溶型聚乙烯醇纤维均是相对的概念，溶解温度较低的称为易溶型，溶解温度较高的称为难溶型；发明人针对两种维尼纶的特性，创造性的将其与植物纤维配合使用作为高品质热升华转移印花纸的原纸纤维，确定了两者的最佳比例，从而获得了一种高品质热升华转移印花纸，该纸的最大特点是其纤维配比：

植物纤维选用针叶浆和阔叶浆组合，占总纤维的比例为60-70％；聚乙烯醇纤维选用易溶型和难溶型组合，占总纤维的比例为30-40％。

其中按重量比：针叶浆：阔叶浆＝70～80:20～30；易溶型聚乙烯醇纤维：难溶型聚乙烯醇纤维＝60～70:30～40；聚乙烯醇纤维选用的长度为3～6mm。

在上述纤维配比的基础上，发明人又进一步提供了一种高品质热升华转移印花纸的生产工艺，该工艺具体步骤如下：

(1)纤维配比按重量比：

其中按重量比：针叶浆：阔叶浆＝70～80:20～30；易溶型聚乙烯醇纤维：难溶型聚乙烯醇纤维＝60～70:30～40；聚乙烯醇纤维选用的长度为3～6mm；

(2)打浆

难溶型聚乙烯醇纤维与针叶浆混合打浆，打浆度35～40°SR；阔叶浆单独打浆，打浆度30～35°SR；易溶型聚乙烯醇纤维在水力碎浆机中按3-5wt％的浓度加水对其进行疏解分散均匀，之后直接按比例加入混合浆池；

(3)成纸

混合浆池的温度控制在45度以下，浆料上网前加入聚合氯化铝、阳离子聚丙烯酰胺、膨润土作为助留助滤系统提高留着率；

混合浆料的上网浓度控制在1.0-1.5％，经过网部抄造成型；

(4)表面胶料的制备

正面胶料：使用CMC和CMS配合使用，其中，CMC占100～50wt％、CMS占0～50wt％，在带有搅拌和加热装置的罐体中，加水升温至50±2℃，开动搅拌，按固含量15～25％的用量缓慢加入CMC或CMC和CMS的混合物，保持温度不降低，搅拌到呈澄清的粘稠液体；

反面胶料：使用低粘度的氧化玉米淀粉，其制备方法为：在带有搅拌和加热装置的罐体中，加水升温至50±2℃，开动搅拌，按固含量10～15％的用量缓慢加入氧化玉米淀粉，保持温度不降低，搅拌到呈澄清的粘稠液体；

(5)施胶方法：

纸页以水分低于5wt％的干度出前面烘区，进入膜转移施胶机后，正面胶料使用光棒，调整压力至施胶量1.5-3g/m²；反面胶料使用沟纹棒，调整压力至施胶量1-2g/m²，热风干燥箱的温度控制350-450℃，经过热风干燥箱进入后烘烘缸干燥，压光机采用闭合状态(压力最小)，卷取成为成品。

其中步骤(3)成纸中聚合氯化铝选用盐基度≥50％，用量1-3kg/吨纸；阳离子聚丙烯酰胺选用分子量1000-1500万，用量0.2-2kg/吨纸；膨润土选用膨胀容≥70ml/g，用量50-100kg/吨纸；

其中，膨润土留着在纸内还成为重要的吸水物质，因此提高了其用量。

所述反面胶料中氧化玉米淀粉的标准是50℃、10％浓度时，粘度12-14CP。

本发明中的反面胶料采用氧化玉米淀粉，可以，明显的减少纸页翘曲；

与现有技术相比，现有常规的高档转移印花纸涂布量需要达到5g以上，涂料的组分与本发明有明显的区别，现有技术中的涂料包括两大组分，一种是水溶性成膜胶粘剂，例如CMC，另一个重要组分是快干粉系列，例如淀粉等。本发明的技术方案中只使用了单一组分-CMC或CMS，降低了涂布量，但是却与浆内的聚乙烯醇纤维高温溶解后形成的膜能够共同起到阻止墨水渗透的作用，吸水任务由浆内的植物纤维和膨润土共同完成，膨润土是一种吸收性特别好的原料，能保证墨水的快干性，这样就不需要再添加快干粉系列，因此大大降低了本发明的涂布量和成本；

并且本发明采用了膜转移施胶机来生产以提高纸的转移率，同时提供了与膜转移施胶机适配的生产工艺参数，较之现有技术减少了一道生产工序，降低生产成本，提高生产效率；除此之外本发明的特殊之处还在于使用了易溶的聚乙烯醇纤维，在湿纸页烘干的过程中达到了其溶解状态并干燥成膜，协助提高表面施胶的CMC或CMS的成膜封闭性，提高转移率；另外，难溶聚乙烯醇纤维在受热的过程中起到软化的效果，但干燥后仍然以长纤维的形态存在，在纸页中起到骨架的作用，提高了纸页的挺度，并且这种纤维还有一个特性是不易被染色，因此可以减少打印时对墨水的吸收，也能提高墨水的转移率浆内使用了膨润土做为助留剂，同时在纸页内也起到快干粉的作用。吸水任务由浆内的植物纤维和膨润土共同完成，膨润土是一种吸收性特别好的原料，能保证墨水的快干性。生产的过程中，要控制易溶聚乙烯醇纤维打浆和抄纸时的温度不能高于其溶解温度，其它基本是常规工艺。

与现有技术相比，本发明的相关优势如下：

(1)本专利的成品透气度低，不渗透，原因是浆内使用的易溶解的聚乙烯醇纤维溶解后在纤维间形成一层较连续的膜，可以阻挡油墨粒子透过纸页；

(2)本专利的成品挺度高，原因是难溶解的聚乙烯醇纤维在高温烘缸的作用下软化了，但降到常温后又成为较挺硬的长纤维，起到骨架作用，这一作用也是解决的低克重纸挺度低的问题，有利用在打印机上走纸。

(3)本专利的成品油墨转移率高，原因是浆内使用的易溶解的聚乙烯醇纤维溶解后在纤维间形成一层较连续的膜，这个膜透水不透料，可以尽量多的把油墨粒子保持在纸页表面，进入纸页内部的油墨是不容易转移出来的，而纸页表面的油墨则容易得到有效转移。

(4)干燥速度快，原因是纸内使用了有强吸附作用的膨润土配合聚乙烯醇纤维实现的。

综上所述，采用这种方式获得的原纸中易溶型维尼纶可以在过程中溶解，溶解后在纤维间形成一层较连续的膜，一方面增加纸页的强度，另一方面可以提高纸页的抗水性，在后期打印的过程中墨水不易渗透到纸页中，提高转移率；难溶型的作用，一是利用了其弹性差、硬度和强度刚度大的特点，来改善低克重纸页挺度差的缺点；二是利用了其不易染色的特点，减少了打印时对油墨的吸附作用，也能提高油墨转移率。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，可以使本领域技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。下述实施例中除特殊说明外，所述的百分比均为重量百分比；

实施例1

一种高品质热升华转移印花纸的生产工艺，其中所述工艺具体步骤如下：

(1)纤维配比：

叶浆使用小叶品牌，阔叶浆使用森博品牌，聚乙烯醇纤维使用四川维尼纶公司的产品，其中易溶型选用溶解温度45度、长度3mm的维尼纶；难溶型选用溶解温度80度、长度6mm的维尼纶；

植物纤维占纤维原料总量的60％，聚乙烯醇纤维占纤维原料总量的40％；其中，植物纤维中针叶浆：阔叶浆＝80:20，聚乙烯醇纤维中易溶型：难溶型＝70:30；即：总纤维原料中，针叶浆点48％、阔叶浆占12％、易溶型聚乙烯醇纤维占28％、难溶型聚乙烯醇纤维占12％；

(2)打浆

难溶型聚乙烯醇纤维与针叶浆混合打浆，打浆度40°SR；阔叶浆单独打浆，打浆度30°SR；易溶型聚乙烯醇纤维在水力碎浆机中按3-5wt％的浓度加水对其进行疏解分散均匀，之后直接按比例加入混合浆池；

(3)成纸

混合浆池的温度控制在40-45度；

配浆池内加入聚合氯化铝1kg/吨纸；阳离子聚丙烯酰胺1.5kg/吨纸；膨润土50kg/吨纸；混合浆料的上网浓度控制在1.0-1.5％，经过网部抄造成型。

(4)表面胶料的制备：

正面胶料：使用CMC和CMS配合使用，其中，CMC(羧甲基纤维素钠)占80％、CMS(羧甲基淀粉钠)占20％，混合熬制自固含量20％，温度控制在50±2℃；制备方法：在带有搅拌和加热装置的罐体中，容积3立方，加2吨水升温至50±2℃，开动搅拌，按固含量20％的用量缓慢加入CMC和CMS的混合物，加入量500kg，保持温度不降低，搅拌到呈澄清的粘稠液体；

反而胶料：使用低粘度的氧化玉米淀粉，温度控制在50±2℃，固含量12％，粘度12-14CP；制备方法：在带有搅拌和加热装置的3立方罐体中，加2吨水升温至50±2℃，开动搅拌，按固含量12％用量缓慢加入氧化玉米淀粉，加入量273kg，保持温度不降低，搅拌到呈澄清的粘稠液体；

(5)施胶方法：

纸页以干度97wt％出前面烘区，进入膜转移施胶机后，正面胶料使用光棒，调整压力至施胶量3g/m²；反面胶料使用沟纹棒，调整压力至施胶量2g/m²，热风干燥箱的温度控制350-450℃，经过热风干燥箱进入后烘烘缸干燥，压光机采用闭合状态(压力最小)，卷取成为成品。

实施例2

(1)纤维配比：

叶浆使用小叶品牌，阔叶浆使用森博品牌，聚乙烯醇纤维使用四川维尼纶公司的产品，其中易溶型选用溶解温度50度、长度4mm的维尼纶；难溶型选用溶解温度85度、长度5mm的维尼纶；

植物纤维占纤维原料总量的70％，聚乙烯醇纤维占纤维原料总量的30％；其中，植物纤维中针叶浆：阔叶浆＝70:30，聚乙烯醇纤维中易溶型：难溶型＝60:40；即：总纤维原料中，针叶浆占49％、阔叶浆占21％、易溶型聚乙烯醇纤维占18％、难溶型聚乙烯醇纤维占12％；

(2)打浆

(3)成纸

混合浆池的温度控制在40-45度；

配浆池内加入聚合氯化铝3kg/吨纸；阳离子聚丙烯酰胺0.2kg/吨纸；膨润土100kg/吨纸；混合浆料的上网浓度控制在1.0-1.5％，经过网部抄造成型；

(4)表面胶料的制备：

正面胶料：使用CMC和CMS配合使用，其中，CMC(羧甲基纤维素钠)占50％、CMS(羧甲基淀粉钠)占50％，混合熬制自固含量15％，温度控制在50±2℃；制备方法：在带有搅拌和加热装置的罐体中，容积3立方。加2吨水升温至50±2℃，开动搅拌，按固含量15％的用量缓慢加入CMC和CMS的混合物，加入量353kg，CMC和CMS各占一半，保持温度不降低，搅拌到呈澄清的粘稠液体；

反而胶料：使用低粘度的氧化玉米淀粉，温度控制在50±2℃，固含量12％，粘度12-14CP；制备方法：在带有搅拌和加热装置的3立方罐体中，加2吨水升温至50±2℃，开动搅拌，按固含量12％的用量缓慢加入氧化玉米淀粉，加入量273kg，保持温度不降低，搅拌到呈澄清的粘稠液体。

(5)施胶方法：

比较例

将采用全植物纤维制备的转印纸与本发明实施例1和2制备的转印纸进行相关检测，比对结果如下：

产品质量对比

	全植物纤维	实施例1	实施例2
				品种	50g/m<sup>2</sup>转印纸	50g/m<sup>2</sup>转印纸	50g/m<sup>2</sup>转印纸
透气度	7.22um/Pa.s	3.26um/Pa.s	3.87um/Pa.s
				抗张指数	57.4N.m/g	68.3N.m/g	64.1N.m/g
纵向挺度	0.22	0.43	0.41
				油墨转移率	65％	84％	79％
渗透性	反面透墨严重	不透墨	不透墨

由上可知本发明实施例中加入聚乙烯醇纤维后，在高温下溶解，相当于浆内施胶，在纤维间形成一层较连续的膜，增加了纸张的物理强度，透气度降低，减少了打印墨水的渗透，随之转移率也有提高可以降低墨水的用量，除此之外，由于本发明的涂布量从现有技术的5g降低到2.5g，使得整个成本有了明显的降低，可以提高企业的利润。

Claims

1.一种热升华转移印花纸，其特征在于：其纤维配比为：

植物纤维选用针叶浆和阔叶浆组合，占总纤维的比例为60-70%；聚乙烯醇纤维选用易溶型和难溶型组合，占总纤维的比例为30-40%；

其中按重量比：针叶浆：阔叶浆=70~80:20~30；易溶型聚乙烯醇纤维：难溶型聚乙烯醇纤维=60~70:30~40；聚乙烯醇纤维选用的长度为3~6mm

其生产工艺，具体步骤如下：

（1）纤维配比按重量比如上所述；

（2）打浆

难溶型聚乙烯醇纤维与针叶浆混合打浆，打浆度35~40^。SR；阔叶浆单独打浆，打浆度30~35^。SR；易溶型聚乙烯醇纤维在水力碎浆机中按3-5wt%的浓度加水对其进行疏解分散均匀，之后直接按比例加入混合浆池；

（3）成纸

混合浆料的上网浓度控制在1.0-1.5%，经过网部抄造成型；

（4）表面胶料的制备

正面胶料：使用CMC和CMS配合使用，其中，CMC占100~50wt%、CMS占0~50wt%，在带有搅拌和加热装置的罐体中，加水升温至50±2℃，开动搅拌，按固含量15~25%的用量缓慢加入CMC或CMC和CMS的混合物，保持温度不降低，搅拌到呈澄清的粘稠液体；

反面胶料：使用低粘度的氧化玉米淀粉，其制备方法为：在带有搅拌和加热装置的罐体中，加水升温至50±2℃，开动搅拌，按固含量10~15%的用量缓慢加入氧化玉米淀粉，保持温度不降低，搅拌到呈澄清的粘稠液体；

（5）施胶方法：

纸页以水分低于5wt%的干度出前面烘区，进入膜转移施胶机后，正面胶料使用光棒，调整压力至施胶量1.5-3g/m²；反面胶料使用沟纹棒，调整压力至施胶量1-2g/m²，热风干燥箱的温度控制350-450℃，经过热风干燥箱进入后烘烘缸干燥，压光机采用压力最小的闭合状态，卷取成为成品。

2.一种热升华转移印花纸的生产工艺，其特征在于：具体步骤如下：

（1）纤维配比按重量比：

其中按重量比：针叶浆：阔叶浆=70~80:20~30；易溶型聚乙烯醇纤维：难溶型聚乙烯醇纤维=60~70:30~40；聚乙烯醇纤维选用的长度为3~6mm；

（2）打浆

（3）成纸

混合浆料的上网浓度控制在1.0-1.5%，经过网部抄造成型；

（4）表面胶料的制备

（5）施胶方法：

3.根据权利要求2所述一种热升华转移印花纸的生产工艺，其特征在于：步骤（3）成纸中聚合氯化铝选用盐基度≥50%，用量1-3kg/吨纸；阳离子聚丙烯酰胺选用分子量1000-1500万，用量0.2-2kg/吨纸；膨润土选用膨胀容≥70ml/g，用量50-100kg/吨纸。

4.根据权利要求2所述一种热升华转移印花纸的生产工艺，其特征在于：所述反面胶料中氧化玉米淀粉的标准是50℃、10%浓度时，粘度12-14cP 。