CN110205869A - 一种改良的彩色喷墨打印纸涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了是一种改良的彩色喷墨打印纸涂料及其制备方法，所述涂料由以下各重量份得组分制成SiO2：100～110份，PVA水溶液：225～235份，VAE乳液：55～65份，固色剂：50～60份，增白剂：3～5份，消泡剂：0.6～0.7份，去离子水：530～550份；涂料的准制备方法为在室温条件下将SiO2和固色剂添一同加到去离子水中搅拌40～45min，然后加入PVA水溶液和VAE乳液及增白剂，最后加入消泡剂，经搅拌混合均匀制得本发明所述的改良的彩色喷墨打印纸涂料。本发明从配方和制备工艺两方面进行优化，涂料分散得更加均匀并消除了泡沫，从而解决因涂料涂布不均匀带来的纸张打印密度低、清晰度差、分辨率不高，鱼眼等问题，提高我国彩色喷墨打印纸涂料制备工艺水平及纸张层质量水平。

Description

一种改良的彩色喷墨打印纸涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及打印纸涂料，具体是一种改良的彩色喷墨打印纸涂料及其制备工艺。
背景技术
随着数码成像技术的发展，其对彩色喷墨打印纸的需求越来越多。彩色喷墨打印纸是是一种涂布的加工纸，它是在普通印刷纸基础上进行涂布深加工，主要是在其表面涂布涂料，使之即能吸收水性油墨又能使墨滴不向周边扩散，从而完整地保持原有的色彩和清晰度。
目前我国市场上喷墨相纸的质量参差不齐，价格上也相差颇大，高档次的彩色喷墨打印纸市场主要被日本和美国几家品牌的产品所占有。我国的彩色喷墨打印纸不足之处主要表现在透明度高、清晰度差、分辨率不够、打印密度低、容易出现“鱼眼”、防水性不佳以及色彩还原方面与国外高质量的彩色喷墨打印纸存在差距等问题。因此我国的彩色喷墨打印纸涂层技术水平，还有待进一步开发。
目前多采用二氧化硅（SiO2）作为彩色喷墨打印纸涂层的主要原料，现有的彩色喷墨打印纸涂层涂料制备技术一般是将SiO2分散后再加入固色剂、胶黏剂以及消泡剂，由于采用的胶黏剂中的聚乙烯醇（PVA）在转速快时，会产生泡沫，所以添加消泡剂抑制泡沫，但是仍然存在少量泡沫现象，因此涂布时在纸张的表面产生“鱼眼”；而且由于SiO2分散度不够，涂布涂层时无法做到涂布均匀，因此纸张表面涂层质量达不到高标准，从而导致打印密度低、清晰度差、分辨率不高等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，解决“鱼眼”及涂布不均匀等问题，从而提供一种改良的彩色喷墨打印纸涂料及其制备工艺，通过改善打印纸涂料的配方和改进该涂料的加工技术改善打印纸涂层的质量，从而解决“鱼眼”问题，改善彩色喷墨打印纸的吸水性能、固色性能、色密度以及色彩还原性，达到生产出高质量的彩色喷墨打印纸成本的目的。为达到上述目的，本发明的具体技术方案为：
首先，本发明提供一种改良的彩色喷墨打印纸涂料，其为由以下各重量份的组分制成：SiO2：100～110份，PVA水溶液：225～235份，VAE乳液：55～65份，固色剂：50～60份，增白剂：3～5份，消泡剂：0.6～0.7份，去离子水：530～550份。
其中，PVA水溶液优选为用型号PVA-1788的原料熬制而成的10%聚乙烯醇；VAE乳液优选使用VAE（707）。
其次，本发明还提供该改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法，包括以下工艺步骤：
S1：按以下重量份称量取各组分：SiO2：100～110份，PVA水溶液：225～235份，VAE乳液：55～65份，固色剂：50～60份，增白剂：3～5份，消泡剂：0.6～0.7份，去离子水：530～550份；
S2：制备分散液：将步骤S1中称取的SiO2和固色剂添加到去离子水中，室温下，以2500～3000r/min的转速搅拌40～45min，制成分散液。
S3：加入胶粘剂：将步骤S1中称取的PVA水溶液和VAE乳液以及增白剂加入到步骤S2所述的分散液中，继续以2500～3000r/min的转速，搅拌20～30min，制得混合液。
S4：加入消泡剂：向步骤S3所述的混合液中加入步骤S1中称取的消泡剂，再以500～1000r/min的转速，搅拌5～10min，制得涂料。
前述的改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法，其中具体的一个优选的方案为，所述涂料由以下各组分制成：SiO2：70Kg， PVA水溶液：150Kg，VAE乳液：40Kg，固色剂：35Kg，增白剂：2.5Kg，消泡剂：0.4Kg，去离子水：350Kg。
作为前述的改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法的优选的方案的，所述各组分的固含量分别为：SiO2：100%，PVA水溶液：10%，VAE乳液：50%，消泡剂：20%，固色剂：30%。
前述的改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法， PVA水溶液的制备步骤，具体为称取重量份10份的PVA-1788原料加入到100份的去离子水中，在70～100℃的条件下熬制40min，待自然冷却后而成。并且制成的PVA水溶液滴入碘酒中能使其变紫，且无絮状物产生。
优选的，前述的改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法中所采用的搅拌方式均是剪切式搅拌。
优选的，步骤S3中PVA水溶液和VAE乳液先混合均匀后再加入到步骤S2所述的分散液中。
优选的，步骤S3、S4中加入胶黏剂和消泡剂时均为边搅拌边加入，其中加入消泡剂时搅拌的转速为150～300r/min，然后再以500～1000r/min的转速，搅拌5～10min。
优选的，步骤S1中所述的分散液，要求其分散度为其内相颗粒直径可以通过100～150目的钢丝网，步骤S4中所述的涂料，要求其内相颗粒直径可以通过300目的钢丝网。
本发明的有益效果是：
首先是本发明从涂料配方入手，经多次试验调整出最佳配比，并选用水温适应范围广的型号为PVA-1788的原料熬制成PVA水溶液，该PVA水溶液和VAE乳液组成本发明涂料的胶黏剂，使其与纸张有很好的粘接力。其次是本发明提供的涂料制备方法，在制备流程方面，将传统工艺的先在水中单独加入SiO2搅拌分散后再加入固色剂、胶黏剂以及消泡剂，变为将SiO2和固色剂添一起添加加到去离子水中搅拌40～45min，然后加入PVA水溶液、VAE乳液和消泡剂。所述固色剂不仅能起到固色的作用，还能有助于SiO2分散，提高分散液的分散度，使其内相颗粒直径可以通过100～150目的钢丝网。这使得制得的涂料更加均匀，使其内相颗粒直径可以通过300目，为制作均匀的纸张涂层提供首要保障。而且，本发明PVA水溶液熬制方面提供了新的检验PVA是否完全溶解是否完全溶解的方法：取出少量制成的PVA水溶液滴入碘酒中能使其变紫，且无絮状物产生，说明已完全溶解，与传统的将碘酒滴入PVA水溶液更容易观察判断。另外，工序最后再加入消泡剂，且在低转速下加入，这有利于消除涂料中的泡沫，避免了涂布时产生“鱼眼”，提高了彩色喷墨打印纸的产品质量。
总之，本发明从涂料配方和制备工艺两方面进行优化，使喷墨打印纸涂料分散得更加均匀，消除涂料中的泡沫，为制作均匀的纸张涂层提供首要保障，从而解决因涂料涂布不均匀带来的纸张打印密度低、清晰度差、分辨率不高，鱼眼等问题，提高我国彩色喷墨打印纸涂料制备工艺水平及纸张层质量水平，有良好的应用价值。
具体实施方式
下面本发明将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述：
实施例1
一种改良的彩色喷墨打印纸涂料主要由以下重量份的各组分组成：SiO2：100～110份，PVA水溶液：225～235份，VAE乳液：55～65份，固色剂：50～60份，增白剂：3～5份，消泡剂：0.6～0.7份，去离子水：530～550份。其中，PVA水溶液为选用水温适应范围广的用型号PVA-1788的原料熬制而成的10%聚乙烯醇；VAE乳液为VAE（707）。PVA水溶液和VAE乳液组成涂料的胶黏剂，使其与纸张有很好的粘接力。
实施例2
一种改良的彩色喷墨打印纸涂料的制备方法，具体包括以下工艺步骤：
S1：称取各组分：SiO2：100～110份，PVA水溶液：225～235份，VAE乳液：55～65份，固色剂：50～60份，增白剂：3～5份，消泡剂：0.6～0.7份，去离子水：530～550份。其中，PVA水溶液选用水温适用范围广的PVA-1788作为原料，称取重量份10份的PVA-1788原料加入到100份的去离子水中，在70～100℃的条件下熬制40min，自然冷却后即成。在制备PVA水溶液时，滴入碘酒中能使其变紫，且无絮状物产生，即说明已完全溶解，提供了新的检验PVA是否完全溶解是否完全溶解的方法，与传统的将碘酒滴入PVA水溶液更容易观察判断。
S2：制备分散液：将步骤S1中称取的SiO2和固色剂与去离子水混合，室温下，以2500～3000r/min的转速搅拌40～45min，制成分散液；所述固色剂不仅能起到固色的作用，还能有助于SiO2分散，提高分散液的分散度，使其内相颗粒直径可以通过100～150目的钢丝网，这是制得更加均匀的涂料的首要前提。
S3：加入胶粘剂：将步骤S1中称取的PVA水溶液和VAE乳液以及增白剂加入到步骤S2所述的分散液中，继续以2500～3000r/min的转速，搅拌20～30min，制得混合液；要注意的是PVA水溶液和VAE乳液先混合均匀后再加入到步骤S2所述的分散液中，并且是边加入边搅拌。PVA水溶液和VAE乳液共同组成涂料的胶黏剂，使涂料与纸张之间有更好的粘接力。
S4：加入消泡剂：向步骤S3所述的混合液中加入步骤S1中称取的消泡剂，加入消泡剂时搅拌速度要慢，其转速为150～300r/min，加入后再以500～1000r/min的转速，搅拌5～10min，制得涂料备用。这有利于消除涂料中的泡沫，避免了涂布时产生“鱼眼”，制得涂料的内相颗粒直径可以通过300目，更加均匀，这是保证打印纸涂层更加均匀细腻的基本保证。
实施例3
一种改良的彩色喷墨打印纸涂料的制备方法，具体包括以下工艺步骤：
S1：称取各组分：SiO2：70Kg，PVA水溶液：150Kg，VAE乳液：40Kg，固色剂：35Kg，增白剂：2.5Kg，消泡剂：0.4Kg，去离子水：350Kg；所述各组分的固含量分别为：SiO2：100%，PVA水溶液：10%，VAE乳液：50%，消泡剂：20%，固色剂：30%。所述PVA水溶液选用水温适用范围广的PVA-1788作为原料，称取重量份10份的PVA-1788原料加入到100份的去离子水中，在70～100℃的条件下熬制40min，自然冷却后即成。在制备PVA水溶液时，滴入碘酒中能使其变紫，且无絮状物产生，即说明已完全溶解，提供了新的检验PVA是否完全溶解是否完全溶解的方法，与传统的将碘酒滴入PVA水溶液更容易观察判断。
S2：制备分散液：将步骤S1中称取的SiO2和固色剂与去离子水混合，室温下，以2500～3000r/min的转速搅拌40～45min，制成分散液；所述固色剂不仅能起到固色的作用，还能有助于SiO2分散，提高分散液的分散度，使其内相颗粒直径可以通过100～150目的钢丝网，这是制得更加均匀的涂料的首要前提。
S3：加入胶粘剂：将步骤S1中称取的PVA水溶液和VAE乳液以及增白剂加入到步骤S2所述的分散液中，继续以2500～3000r/min的转速，搅拌20～30min，制得混合液；要注意的是PVA水溶液和VAE乳液先混合均匀后再加入到步骤S2所述的分散液中，并且是边加入边搅拌。PVA水溶液和VAE乳液共同组成涂料的胶黏剂，使涂料与纸张之间有更好的粘接力。
S4：加入消泡剂：向步骤S3所述的混合液中加入步骤S1中称取的消泡剂，加入消泡剂时搅拌速度要慢，其转速为150～300r/min，加入后再以500～1000r/min的转速，搅拌5～10min，制得涂料备用。这有利于消除涂料中的泡沫，避免了涂布时产生“鱼眼”，制得涂料的内相颗粒直径可以通过300目，更加均匀，这是保证打印纸涂层更加均匀细腻的基本保证。
实施例4
将实施例3制得的涂料涂布在彩色喷墨打印纸的基材上，涂布量为8g/m2；干燥条件为温度140℃，100%干燥；然后对采用上述涂料制备的彩色喷墨打印纸的性能进行测定，结果如下：
光泽度（75°）（％）：7.2
白度（CIE，D65/10°）：93.4
不透明度（％）：93.66
平滑度（s）：23
抗水性（％）：20.5
洇渗：5
色密度：0.91/1.09/1.03（青色/品红/黄色）
从测定结果来看，用本发明方法制备的涂料作为打印纸的涂层，进一步提高了彩色喷墨打印纸的产品质量。
对于本领域技术人员而言，显然发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非只包含一个的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种改良的彩色喷墨打印纸涂料，其特征在于：由以下重量份的各组分制成：
SiO2：100～110份，
PVA水溶液：225～235份，
VAE乳液：55～65份，
固色剂：50～60份，
增白剂：3～5份，
消泡剂：0.6～0.7份，
去离子水：530～550份。
2.根据权利要求1所述的改良的彩色喷墨打印纸涂料，其特征在于：所述PVA水溶液为用型号为PVA-1788的原料熬制而成的10%聚乙烯醇。
3.根据权利要求1所述的改良的彩色喷墨打印纸涂料，其特征在于：所VAE乳液为VAE（707）。
4.一种改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
S1：按以下重量份称量取各组分：SiO2：100～110份，PVA水溶液：225～235份，VAE乳液：55～65份，固色剂：50～60份，增白剂：3～5份，消泡剂：0.6～0.7份，去离子水：530～550份；
S2：制备分散液：将步骤S1中称取的SiO2和固色剂与去离子水混合，室温下，以2500～3000r/min的转速搅拌40～45min，制成分散液；
S3：加入胶粘剂：将步骤S1中称取的PVA水溶液和VAE乳液以及增白剂加入到步骤S2所述的分散液中，继续以2500～3000r/min的转速，搅拌20～30min，制得混合液；
S4：加入消泡剂：向步骤S3所述的混合液中加入步骤S1中称取的消泡剂，再以500～1000r/min的转速，搅拌5～10min，制得涂料。
5.根据权利要求4所述的改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法，其特征在于：步骤S1中按以下重量份称量取各组分： SiO2：70Kg， PVA水溶液：150Kg，VAE乳液：40Kg，固色剂：35Kg，增白剂：2.5Kg，消泡剂：0.4Kg，去离子水：350Kg。
6.根据权利要求4或5所述的改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法，其特征在于：所述各组分的固含量分别为：SiO2：100%，PVA水溶液：10%，VAE乳液：50%，消泡剂：20%，固色剂：30%。
7.根据权利要求4或5所述的改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法，其特征在于：所述PVA水溶液的制备为称取重量份10份的PVA-1788原料加入到100份的去离子水中，在70～100℃的条件下熬制40min，自然冷却后即成。
8.根据权利要求4所述的改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法，其特征在于：所述的搅拌均是采用剪切式搅拌。
9.根据权利要求4所述的改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法，其特征在于：步骤S3中VA水溶液和VAE乳液先混合均匀后再加入到步骤S2所述的分散液中。
10.根据权利要求4所述的改良的彩色喷墨打印纸涂料制备方法，其特征在于：步骤S3、S4中加入胶黏剂和消泡剂时均为边搅拌边加入，其中加入消泡剂时搅拌的转速为100～500r/min，然后再以500～1000r/min的速度，搅拌5～10min。
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