CN110130142B - 一种低克重数码喷墨转移印花原纸及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种低克重数码喷墨转移印花原纸及其生产方法，公开了低克重数码喷墨转移印花原纸，由原纸、热转印涂层组成，其生产原料包括漂白化学阔叶木浆、漂白化机械竹浆、沉淀碳酸钙、乙醛酸改性聚丙烯酰胺、内部施胶剂及其他功能性助剂，涂层由微米二氧化硅、纳米碳酸钙、交联壳聚糖和烷基烯酮二聚体（AKD）构成，原纸定量25~40g/m2。本发明通过交联壳聚糖和烷基烯酮二聚体配合微纳米无机颜料使用，微量涂布技术生产低克重热转印原纸，高比表面积的微纳涂层，很少的涂布量吸收高喷墨量墨水，并防止墨水渗到原纸内后无法转移到面料上，实现超低克重转印原纸，具有干燥速率高，转移率高，转印均匀，经济环保等优点。

Description

一种低克重数码喷墨转移印花原纸及其生产方法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种转移印花原纸及其生产方法。
背景技术
转移印花是当今比较流行的印花方法之一，其优点是花纹有艺术性、轮廓精细、层次清晰、形态逼真、加工比较简单，而且无污染、投资少、节约能源、设备占地面积小。转移印花是先将染料印在转移印花纸上，然后通过热处理使染料从转移印花纸上转移到纺织品上，从而在纺织品上形成所需的图案。
目前数码印花技术已经取代了部分凹版印花工艺，但由于耗材成本高而受到了限制。一般数码印花纸原纸每平方米60～90克，而传统凹版印花纸只有每平方米30～40克，原纸部分便拉开了近一倍的成本。另一方面，工业打印机和现在国内普遍使用的商业广告打印机不同，对数码转印纸的墨水干燥速度要求非常高。工业打印机由于加工速度很大，墨水来不及干燥会使收卷发生粘色，而使用大功率烘灯或干燥箱烘烤干燥则能耗惊人。
市场上需要一种在每平方米25～40克的薄纸上涂布和速干的数码印花纸生产技术，使材料成本与凹版工艺缩小差距。这种技术的关键是原纸在较低的涂布量下能够承载适度墨量墨水，避免墨水渗透到原纸内后将无法转移到面料上，高的转印色密度，转印均匀。市场上普通的数码转移涂层均需要达到10克/平方米以上的涂布量才能承载高墨量。但是涂层克重大需要在涂布时增加涂料厚度，容易使原纸被大量水分浸透产生起拱、折印、泡泡纱等现象，因此较大的涂布量无法很好地在低克重的原纸上实现。由于这个矛盾，市场现有的低克重数码印花纸均不能很好地承载高墨量，使用范围局限性很大。
发明内容
本发明提出一种低克重数码转移印花原纸及其生产方法，以植物纤维为主要原料，配以适量的无机填料和化学添加剂，低克重表面涂布，生产出伸缩率、抗张强度、吸水性、平滑度、转移率等指标均符合要求的转移印花原纸。以低克重的转印原纸去承载喷墨墨水，并提高了墨水的干燥速率和转移率，转印均匀，保证转印效果的同时，降低了墨水和原纸材料成本。
本发明所采用的技术方案是：
一种低克重数码转移印花原纸，从下至上由基纸、转印涂层组成，其基纸是由以下重量百分比的组分制成的：漂白化学针叶木浆纤维60～90份、漂白化机竹浆纤维10～40份、化学助剂0.2～1.0份，定量25～40g/m2；其转印涂层是由以下重量百分比的组分制成的：无机微纳米颜料4～14份和添加剂1.0～2.0份。
所述的化学助剂为增强剂和内部施胶剂按重量比1∶2.0～5.0；增强剂为乙醛酸改性聚丙烯酰胺；内部施胶剂为游离度80～90％的分散松香胶和阳离子淀粉的混合物，按重量比4～8∶1。
所述的无机微纳米颜料由直径2～8μm的二氧化硅和直径30～120nm的碳酸钙构成，按重量比5～10∶1。
所述的添加剂由交联度为20～35％的交联壳聚糖和AKD构成，按重量比3～8∶1。
一种低克重数码转移印花原纸的制备方法，适用于一种低克重数码转移印花原纸，其特征在于采用如下步骤：
(a)配浆及打浆：漂白针叶木浆4～6％浓度打浆，控制打浆度35～40°SR，漂白化机竹浆5～8％浓度打浆，控制打浆度27～32°SR，按比例混合后磨浆至打浆度40～45°SR；
(b)添加辅料：打好的浆料泵送至配浆池，在冲浆泵前后分别加入增强剂聚酰胺环氧氯丙烷树脂、内部施胶剂高分散松香胶和阳离子淀粉；
(c)抄造：将步骤(b)所得浆料分别送往流浆箱，上网浓度为0.6～0.8％，经长网纸机成型，脱水留着采用两层半网，控制真空度0.05～0.08Mpa条件；
(d)压榨烘干：第一段采用真空压榨，控制真空度0.12～0.20Mpa，后两段采用微型靴压，分别控制线压力为180～280kN/m和300～400kN/m，控制干度46～50％，出纸采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度110～120℃，控制水分4～8％；
(e)涂布：采用单面薄膜涂布方式将涂料涂覆于步骤(d)所得纸页表面，涂布量2～4g/m2，纸页再进行红外干燥，后续蒸汽式烘缸干燥；
(f)整饰加工：采用可控中高软辊压光机对纸浆压光平整，压力为100～150k N/m2，热辊表面温度为110～160℃；
(g)卷取成品：将整饰加工好的原纸卷取成为原纸成纸。
所述步骤(e)中，涂料的制备方法：先将无机微米二氧化硅、纳米碳酸钙和水加入机械搅拌釜中搅拌，搅拌速率为5000～8000转/分，搅拌时间为20min～60min；之后先后加入交联壳聚糖和AKD乳液，搅拌速率为2000～3000转/分，搅拌时间为20min～40min；控制涂料的固含量28～36％，涂料黏度500～800厘泊。
一种低克重数码转印原纸，从下至上由原纸、数码转印涂层组成，所述数码转印涂层的厚度为所述原纸的厚度的5％～10％。所述原纸通过合理的纤维原料配比，选用伸缩率相对较小的原料，并通过浆料中增加的增强剂和疏水剂，辅以相应的生产工艺，降低纸页的横向伸缩率，提高纤维对水润胀的抵抗能力和纸张的物理强度，确保低克重纸张具备足够强度和抗水性。所述数码热升华涂层经由交联壳聚糖和烷基烯酮二聚体(AKD)配合微纳米无机颜料使用，无机颜料形成大量微纳孔结构，比表面积显著放大，涂层每平方毫米的开孔数目可大于30个；交联壳聚糖和烷基烯酮二聚体(AKD)，提供良好的保水和阻水效果，只要极薄的一层就可阻挡分散油墨渗透到纸纤维里去，最大量承载数码打印油墨。
本发明的有益效果：
采用上述技术方案后，本发明通过浆内增强、浆内施胶和薄膜涂布处理，只要用很少的涂布量就可以吸收和阻挡大量墨水，防止墨水下渗到原纸内后无法转移到面料上。同时由于微纳米无机颜料对染料的吸附作用适当，干燥速度快和高的转移率特性，将这种材料用于数码涂层，提高油墨干燥速度，减少打印发花的程度。实现了使用微量涂布技术生产高质量的低克重数码转印原纸，做到了超低克重的转印原纸就能够承载大喷墨量墨水的效果，使材料成本上与凹版工艺印花纸的差距缩小，同时使产品质量也得到了提升。
具体实施方式
实施例1：
一种低克重数码转移印花原纸，从下至上由原纸、转印涂层组成，原纸是由以下重量百分比的组分制成的：漂白化学针叶木浆纤维90份、漂白化机竹浆纤维10份、化学助剂1.0份，定量25g/m2；其涂层是由以下重量百分比的组分制成的：无机微纳米颜料14份和添加剂2 份。
化学助剂为增强剂和内部施胶剂按重量比1∶5.0；其中，增强剂为乙醛酸改性聚丙烯酰胺；内部施胶剂为游离度80％分散松香胶和阳离子淀粉的混合物，按重量比4∶1。
无机微纳米颜料由直径2～8μm的二氧化硅和直径30～120nm的碳酸钙构成，按重量比5∶ 1，添加剂由交联度20％壳聚糖和AKD构成，按重量比3∶1。
本发明还公开了上述低克重数码转移印花原纸的制备方法，包括如下步骤:
(a)配浆及打浆：漂白针叶木浆4％浓度打浆，控制打浆度40°SR，漂白化机竹浆5％浓度打浆，控制打浆度32°SR，按比例混合后磨浆至打浆度45°SR；
(b)添加辅料：打好的浆料泵送至配浆池，在冲浆泵前后分别加入增强剂乙醛酸改性聚丙烯酰胺、内部施胶剂高分散松香胶和阳离子淀粉；
(c)抄造：将步骤(b)所得浆料分别送往流浆箱，上网浓度为0.8％，经长网纸机成型，脱水留着采用两层半网，控制真空度0.08Mpa条件；
(d)压榨烘干：第一段采用真空压榨，控制真空度0.12Mpa，后两段采用微型靴压，分别控制线压力为180kN/m和300kN/m，控制干度50％，出纸采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度120℃，控制水分4％；
(e)涂布：采用单面薄膜涂布方式将涂料涂覆于步骤(d)所得纸页表面，涂布量4g/m2，纸页再进行红外干燥，后续蒸汽式烘缸干燥；
(f)整饰加工：采用可控中高软辊压光机对纸浆压光平整，压力为100k N/m2，热辊表面温度为110℃；
(g)卷取成品：将整饰加工好的原纸卷取成为原纸成纸。
所述步骤(e)中，涂料的制备方法：先将无机微米二氧化硅、纳米碳酸钙和水加入机械搅拌釜中搅拌，搅拌速率为5000转/分，搅拌时间为60min；之后先后加入交联壳聚糖和AKD 乳液，搅拌速率为2000转/分，搅拌时间为40min；控制涂料的固含量28％，涂料黏度500厘泊。
实施例2：
一种低克重数码转移印花原纸，从下至上由原纸、转印涂层组成，其原纸是由以下重量百分比的组分制成的：漂白化学针叶木浆纤维60份、漂白化机竹浆纤维40份、化学助剂0.2 份，定量40g/m2；其涂层是由以下重量百分比的组分制成的：无机微纳米颜料4份和添加剂 1份。
化学助剂为增强剂和内部施胶剂按重量比1∶2.0；其中，增强剂为乙醛酸改性聚丙烯酰胺；内部施胶剂为游离度90％分散松香胶和阳离子淀粉的混合物，按重量比8∶1。
无机微纳米颜料由直径2～8μm的二氧化硅和直径30～120nm的碳酸钙构成，按重量比10∶ 1。添加剂由交联度35％壳聚糖和AKD构成，按重量比8∶1。
本发明还公开了上述低克重数码转移印花原纸的制备方法，包括如下步骤:
(a)配浆及打浆：漂白针叶木浆6％浓度打浆，控制打浆度35°SR，漂白化机竹浆8％浓度打浆，控制打浆度27°SR，按比例混合后磨浆至打浆度40°SR；
(b)添加辅料：打好的浆料泵送至配浆池，在冲浆泵前后分别加入增强剂乙醛酸改性聚丙烯酰胺、内部施胶剂高分散松香胶和阳离子淀粉；
(c)抄造：将步骤(b)所得浆料分别送往流浆箱，上网浓度为0.6％，经长网纸机成型，脱水留着采用两层半网，控制真空度0.05Mpa条件；
(d)压榨烘干：第一段采用真空压榨，控制真空度0.20Mpa，后两段采用微型靴压，分别控制线压力为280kN/m和400kN/m，控制干度46％，出纸采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度110℃，控制水分8％；
(e)涂布：采用单面薄膜涂布方式将涂料涂覆于步骤(d)所得纸页表面，涂布量2g/m2，纸页再进行红外干燥，后续蒸汽式烘缸干燥；
(f)整饰加工：采用可控中高软辊压光机对纸浆压光平整，压力为150k N/m2，热辊表面温度为160℃；
(g)卷取成品：将整饰加工好的原纸卷取成为原纸成纸。
所述步骤(e)中，涂料的制备方法：先将无机微米二氧化硅、纳米碳酸钙和水加入机械搅拌釜中搅拌，搅拌速率为8000转/分，搅拌时间为20min；之后先后加入交联壳聚糖和AKD 乳液，搅拌速率为3000转/分，搅拌时间为20min；控制涂料的固含量36％，涂料黏度800厘泊。
实施例3：
一种低克重数码转移印花原纸，从下至上由原纸、转印涂层组成，其原纸是由以下重量百分比的组分制成的：漂白化学针叶木浆纤维75份、漂白化机竹浆纤维25份、化学助剂0.5 份，定量32g/m2；其涂层是由以下重量百分比的组分制成的：无机微纳米颜料9份和添加剂 1.5份。
化学助剂为增强剂和内部施胶剂按重量比1∶3.5；其中，增强剂为乙醛酸改性聚丙烯酰胺；内部施胶剂为游离度85％分散松香胶和阳离子淀粉的混合物，按重量比6∶1。
无机微纳米颜料由直径2～8μm的二氧化硅和直径30～120nm的碳酸钙构成，按重量比7.5∶ 1。添加剂由交联度28％壳聚糖和AKD构成，按重量比5.5∶1。
本发明还公开了上述低克重数码转移印花原纸的制备方法，包括如下步骤:
(a)配浆及打浆：漂白针叶木浆5％浓度打浆，控制打浆度37°SR，漂白化机竹浆6.5％浓度打浆，控制打浆度29°SR，按比例混合后磨浆至打浆度42°SR；
(b)添加辅料：打好的浆料泵送至配浆池，在冲浆泵前后分别加入增强剂乙醛酸改性聚丙烯酰胺、内部施胶剂高分散松香胶和阳离子淀粉；
(c)抄造：将步骤(b)所得浆料分别送往流浆箱，上网浓度为0.7％，经长网纸机成型，脱水留着采用两层半网，控制真空度0.065Mpa条件；
(d)压榨烘干：第一段采用真空压榨，控制真空度0.16Mpa，后两段采用微型靴压，分别控制线压力为230kN/m和350kN/m，控制干度48％，出纸采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度115℃，控制水分6％；
(e)涂布：采用单面薄膜涂布方式将涂料涂覆于步骤(d)所得纸页表面，涂布量3.0g/m2，纸页再进行红外干燥，后续蒸汽式烘缸干燥；
(f)整饰加工：采用可控中高软辊压光机对纸浆压光平整，压力为125k N/m2，热辊表面温度为135℃；
(g)卷取成品：将整饰加工好的原纸卷取成为原纸成纸。
涂料的制备方法：先将无机微米二氧化硅、纳米碳酸钙和水加入机械搅拌釜中搅拌，搅拌速率为6500转/分，搅拌时间为40min；之后先后加入交联壳聚糖和AKD乳液，搅拌速率为2500转/分，搅拌时间为30min；控制涂料固含量32％，涂料黏度650厘泊。
将上述实施例1、实施例2、实施例3中所制得的无涂层数码喷墨转移印花原纸，经相关标准仪器测定各项物理指标和转印性能，结果如表1所示。转印性能测试方法：打印色块的颜色分别为100％的C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)、K(黑色)，打印后对不同放置时间的各色块进行测试，考察表面干燥性能；将打印后的各色块进行华转印，转印时间为30s，转印后分别测试织物上各色块和转印后纸上残留色块的色密度。转移率＝织物色密度平均值/(织物色密度平均值+纸上残留色密度平均值)％。
表1 纸张性能检测
指标名称 实施例1 实施例2 实施例3
定量(g/m<sup>2</sup>) 40 32 25
抗张强度(kN/m) 1.84 1.95 1.90
平滑度(S) 288 250 272
横向伸缩性(％) 1.22 1.32 1.28
吸水性(g/m<sup>2</sup>) 23.5 22.4 22.9
转移率(％) 84.2 82.5 83.4
干燥等待时间(秒) 200 280 250
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种低克重数码转移印花原纸，其特征在于：从下至上由基纸、转印涂层组成，其基纸是由以下重量份 的组分制成的：漂白化学针叶木浆纤维60～90份、漂白化机竹浆纤维10～40份、化学助剂0 .2～1 .0份，定量25～40g/m2；其转印涂层是由以下重量百分比的组分制成的：无机微纳米颜料4～14份和添加剂1 .0～2 .0份；
所述无机微纳米颜料由直径2～8μm的二氧化硅和直径30～120nm的碳酸钙构成，按重量比5～10∶1；
所述添加剂由交联度为20～35％的交联壳聚糖和AKD构成，按重量比3～8∶1。
2.根据权利要求1所述的低克重数码转移印花原纸，其特征在于：所述的化学助剂为增强剂和内部施胶剂按重量比1∶2 .0～5 .0；增强剂为乙醛酸改性聚丙烯酰胺；内部施胶剂为游离度80～90％的分散松香胶和阳离子淀粉的混合物，按重量比4～8∶1。
3.一种低克重数码转移印花原纸的制备方法，适用于一种低克重数码转移印花原纸，其特征在于采用如下步骤：
(a)配浆及打浆：漂白针叶木浆4～6％浓度打浆，控制打浆度35～40°SR，漂白化机竹浆5～8％浓度打浆，控制打浆度27～32°SR，按比例混合后磨浆至打浆度40～45°SR；
(b)添加辅料：打好的浆料泵送至配浆池，在冲浆泵前后分别加入增强剂乙醛酸改性聚丙烯酰胺、内部施胶剂高分散松香胶和阳离子淀粉；
(c)抄造：将步骤(b)所得浆料分别送往流浆箱，上网浓度为0 .6～0 .8％，经长网纸机成型，脱水留着采用两层半网，控制真空度0 .05～0 .08MPa 条件；
(d)压榨烘干：第一段采用真空压榨，控制真空度0 .12～0 .20Mpa，后两段采用微型靴压，分别控制线压力为180～280kN/m和300～400kN/m，控制干度46～50％，出纸采用蒸汽式烘缸干燥，最高温度110～120℃，控制水分4～8％；
(e)涂布：采用单面薄膜涂布方式将涂料涂覆于步骤(d)所得纸页表面，涂布量2～4g/m2，纸页再进行红外干燥，后续蒸汽式烘缸干燥；
(f)整饰加工：采用可控中高软辊压光机对纸浆压光平整，压力为100～150k N/m2，热辊表面温度为110～160℃；
(g)卷取成品：将整饰加工好的原纸卷取成为原纸成纸。
4.根据权利要求3所述的一种低克重数码转移印花原纸的制备方法，其特征在于：所述步骤(e)中，涂料的制备方法：先将无机微米二氧化硅、纳米碳酸钙和水加入机械搅拌釜中搅拌，搅拌速率为5000～8000转/分，搅拌时间为20min～60min；之后先后加入交联壳聚糖和AKD乳液，搅拌速率为2000～3000转/分，搅拌时间为20min～40min；控制涂料的固含量28～36％，涂料黏度500～800厘泊。
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