CN111087639B - 一种涂布的哑光pp碳带打印合成纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种涂布的哑光PP碳带打印合成纸，所述合成纸包括PP合成纸基材以及涂布在基材表面的涂料层，所述涂料层包括如下重量份数的原料：以隔热层的固体重量份数作为基准份数，其他均以固含量份数为计量，溶液性质的水分计入水的份数，隔热层100份、胶黏剂80‑180份、保水剂0.08‑0.15份、润滑剂0.5‑1.0份、消泡剂0.2‑0.8份以及水500‑1300份。本发明涂料中使用隔热层，有效降低了打印头能量传递损失，从而防止了打印的碳带温度降低引起的转移不良，降低了打印头能量等级。

Description

一种涂布的哑光PP碳带打印合成纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂布的哑光PP碳带打印合成纸及其制备方法，属于纸品加工技术领域。
背景技术
合成纸是一种塑料新型材料产品，也是一种环保产品，具有比重轻、强度大、抗撕裂、耐水性优异、印刷性好、遮光、抗紫外线、经久耐用及经济环保等特点。由于合成纸的生产过程无污染，可以100％回收，循环使用，是现代纸张生产的一次重大改革。目前，PP合成纸主要用作服装袋、手提袋、编织袋、胶版印刷、丝网印刷、广告喷绘、书本、印刷商标等，其中广告喷绘用量占40％、印刷商标用量占15％、编织袋、胶版印刷、丝网印刷用量各占10％，手提袋、服装袋用量占10％、书本用量占5％。按厚度规格用量划分，50μm-70μm用量占30％、90μm-150μm用量占40％，其它厚度用量占30％。由于合成纸本质上是塑料薄膜，所以具有纸张无法比拟的防水性能。
目前，普通纸质标签用于室外或冷链环节，标签因为常温吸水很容易损坏，使得标签信息不可读，影响后续使用或信息错误。随着冷链物流的快速发展，合成纸碳带打印标签用量越来越大，且在户外使用场景(光照和雨淋)，合成纸也体现出其优异的性能。目前合成纸标签主要是利用树脂基碳带打印的。目前，合成纸标签都是用的未涂布的PP合成纸或采用无机填料和胶黏剂体系涂布的PP合成纸，这些PP合成纸用于树脂基碳带打印时存在的缺点是：打印速度非常低且打印能级非常高；市场上通用的涂布PP合成纸表面导热系数高，导致熔融的碳带墨层很快降温失去了粘性不能转移到涂层表面，而降低了打印效果，使打印的图案不完整、缺损；条码可读性差；高能量打印，温度高，易烫坏碳带，损坏打印头，降低打印机使用寿命。
发明内容
本发明为克服现有技术弊端，提供一种涂布的哑光PP碳带打印合成纸及其制备方法，采用本发明配方的涂料涂布在PP合成纸上，涂料中使用隔热层，有效降低了打印头能量传递损失，从而防止了打印的碳带温度降低引起的转移不良，降低了打印头能量等级；另外，制成的涂布PP合成纸适应不同型号的碳带热转印打印机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种涂布的哑光PP碳带打印合成纸，所述合成纸包括PP合成纸基材以及涂布在基材表面的涂料层，所述涂料层包括如下重量份数的原料：以隔热层的固体重量份数作为基准份数，其他均以固含量份数为计量，溶液性质的水分计入水的份数，隔热层100份、胶黏剂80-180份、保水剂0.08-0.15份、润滑剂0.5-1.0份、消泡剂0.2-0.8份以及水500-1300份。
上述涂布的哑光PP碳带打印合成纸，所述隔热层为无机二氧化硅微珠或有机聚合物微球，其粒径＜2.0um，空隙体积＞50％。
上述涂布的哑光PP碳带打印合成纸，所述有机聚合物微球包括PMMA微球、PS微球及苯丙共聚物微球中的一种或多种。
上述涂布的哑光PP碳带打印合成纸，所述胶黏剂包括羧甲基丁苯胶乳、纯丙胶乳、水性聚氨酯及环氧树脂乳液中的一种或几种，其中，环氧树脂乳液单独使用时，添加相对应的固化剂，所述固化剂为脂环多元胺型固化剂。
上述涂布的哑光PP碳带打印合成纸，所述保水剂为合成型丙烯酸共聚物类。
上述涂布的哑光PP碳带打印合成纸，所述消泡剂为聚醚多元醇类。
上述涂布的哑光PP碳带打印合成纸，所述润滑剂为聚乙烯蜡类润滑剂。
一种涂布的哑光PP碳带打印合成纸的制备方法，包括如下制备步骤：
a、涂料制备：向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至300r/min，加入配方量的隔热材料及其它助剂，转速提高至500r/min，搅拌30min，检测合格后使用；
b、利用泵将涂料打到涂布头处的储料罐内储存；
c、将制备的涂料利用涂布辊涂布在所述PP合成纸基材表面，制成涂布的哑光PP合成纸。
上述涂布的哑光PP碳带打印合成纸的制备方法，所述步骤c包括如下涂布过程：
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布或刮棒涂布方式将涂料涂布在PP合成纸基材表面，涂布量为1-5g/m2，经过烘箱烘干水分，收卷即为成品，烘箱温度为≤110℃，涂料固含量为15-35％。
上述涂布的哑光PP碳带打印合成纸的制备方法，所述PP合成纸的选用标准为：40-80g/m2，密度≤0.8g/m3，正面亮度≥80％，正面电晕值≥38达因，纵向直角撕裂≥6.0N，横向直角撕裂≥2.6N，纵向最大拉伸力≥150N，横向最大拉伸力≥80N。
本发明产生的有益效果：
本发明配方的涂料涂布在PP合成纸上，涂料配方中添加了隔热层，有效的降低了打印头热量散失量，使熔融的碳带墨层转移粘贴在合成纸的涂层表面，保证打印图案的清楚性，隔热层保证了碳带墨层在充分熔融的状态下与合成纸涂层充分接触粘结，使PP合成纸与蜡基碳带、混合碳带和树脂基碳带均具有良好的匹配性；本发明涂布的PP合成纸具有更好的打印效果，条码扫描等级明显提高；各种碳带同样的打印速度下，本发明涂布合成纸在相同的打印条件下具有更高的打印色密度，如在打印能量等级在15的能量等级时树脂基碳带达到2.5，而市场的pp合成纸在同样的条件下打印色密度几乎为空白；同样的打印浓度下，本发明涂布合成纸具有更高的打印速度，最高达到了12英寸/秒，而市场涂布合成纸的打印速度仅为6英寸/秒。
针对树脂基碳带打印，本发明涂布合成纸具有更低的打印能量等级，保护打印头，增加打印机的寿命；本发明涂布合成纸的涂层兼具碳带的熔融油墨的高粘附性和树脂基碳带的防止打印碳带热量过快传递的隔热作用，从而降低打印头打印温度，增强打印效果。
附图说明
图1为卓立树脂基碳带打印效果对比图；
图2为爱宝树脂基碳带打印效果对比图；
图3为卓立混合基碳带打印性能对比图；
图4为爱宝混合基碳带打印性能对比图；
图5为卓立蜡基碳带打印性能对比图；
图6为爱宝蜡基碳带打印性能对比图；
图7为爱宝树脂基碳带打印效果产品对比图。
卓立与爱宝均为市场碳带品牌。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
合成纸涂料配方选用：以隔热层的固体重量份数作为基准份数(其他均以固含量份数为计量，溶液性质的水份计入水的份数)，PMMA微球100份、纯丙乳液胶黏剂130份、合成型丙烯酸共聚物保水剂0.12份，聚乙烯蜡润滑剂0.8份、消泡剂0.5份以及水800份。
上述涂料的制备过程包括：
向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至300r/min，加入配方量的隔热材料PMMA微球及纯丙乳液胶黏剂，搅拌5分钟后加入润滑剂、保水剂和消泡剂，转速提高至500r/min，搅拌30min备用；
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布或刮棒涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为1-5g/m2，经过烘箱烘干水分，收卷即为成品。烘箱温度为≤110℃，涂料固含量为22.4％。
实施例2
合成纸涂料配方选用：以隔热层的固体重量份数作为基准份数(其他均以固含量份数为计量，溶液性质的水份计入水的份数)，苯丙共聚物微球100份、环氧树脂100份、固化剂33份，合成型丙烯酸共聚物保水剂0.10份，聚乙烯蜡润滑剂0.6份、消泡剂0.5份以及水900份。
上述涂料的制备过程包括：
向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至300r/min，加入配方量的隔热材料苯丙共聚物微球及环氧树脂及固化剂，搅拌5分钟后加入润滑剂、保水剂和消泡剂，转速提高至500r/min，搅拌30min备用；(备注：涂料制备完成后要在3小时内用完，否则环氧树脂和固化剂逐渐开始反应，涂料粘度越来越大直至固化报废，根据生产进度配制涂料)
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为1-5g/m2，经过烘箱烘干水分，收卷即为成品。烘箱温度为≤110℃，涂料固含量为20.6％。
实施例3
合成纸涂料配方选用：以隔热层的固体重量份数作为基准份数(其他均以固含量份数为计量，溶液性质的水份计入水的份数)，苯丙共聚物微球100份、聚氨酯胶黏剂160份，合成型丙烯酸共聚物保水剂0.10份，聚乙烯蜡润滑剂0.5份、消泡剂0.5份以及水700份。
上述涂料的制备过程包括：
向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至300r/min，加入配方量的隔热材料苯丙共聚物微球及聚氨酯胶黏剂，搅拌5分钟后加入润滑剂、保水剂和消泡剂，转速提高至500r/min，搅拌30min备用；
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用刮棒涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为1-5g/m2，经过烘箱烘干水分，收卷即为成品。烘箱温度为≤110℃，涂料固含量为27.2％。
实施例4
合成纸涂料配方选用：以隔热层的固体重量份数作为基准份数(其他均以固含量份数为计量，溶液性质的水份计入水的份数)，二氧化硅微球100份、聚氨酯胶黏剂120份(选用粘度较大，固含量较高的品种，比如45％)，合成型丙烯酸共聚物保水剂0.15份，聚乙烯蜡润滑剂0.5份、消泡剂0.5份以及水550份。
上述涂料的制备过程包括：
向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至300r/min，加入配方量的隔热材料二氧化硅微球及聚氨酯胶黏剂，搅拌5分钟后加入润滑剂、保水剂和消泡剂，转速提高至500r/min，搅拌30min备用；
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用刮棒涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为1-5g/m2，经过烘箱烘干水分，收卷即为成品。烘箱温度为≤110℃，涂料固含量为28.7％。
实施例5
合成纸涂料配方选用：以隔热层的固体重量份数作为基准份数(其他均以固含量份数为计量，溶液性质的水份计入水的份数)，二氧化硅微球100份、环氧树脂120份、固化剂40份，合成型丙烯酸共聚物保水剂0.10份，聚乙烯蜡润滑剂1.0份、消泡剂0.7份以及水1200份。
上述涂料的制备过程包括：
向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至300r/min，加入配方量的隔热材料二氧化硅微球及环氧树脂及固化剂，搅拌5分钟后加入润滑剂、保水剂和消泡剂，转速提高至500r/min，搅拌30min备用；(备注：涂料制备完成后要在3小时内用完，否则环氧树脂和固化剂逐渐开始反应，涂料粘度越来越大直至固化报废，根据生产进度配制涂料)
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布方式将涂料涂布在PP合成纸表面，涂布量为1-5g/m2，经过烘箱烘干水分，收卷即为成品。烘箱温度为≤110℃，涂料固含量为18％。
本发明PP合成纸的选取标准参看表1。
表1 PP合成纸选取的参数指标
Figure BDA0002321071450000061
参看表1，PP合成纸的选取标准，PP合成纸的选取密度≤0.8g/cm3时，外观和手感更接近于纸张，电晕值≥38达因时，表面涂层和合成纸的结合力较好，电晕值较低时不利于涂布，合成纸的克重、拉伸力、直角撕裂由各个工序的加工要求设计。
将对经过本分明配方涂料涂布的PP合成纸的性能与未经过涂布的合成纸的性能进行对比，参看表2。
表2本发明涂布后PP合成纸和市场涂布的PP合成纸性能指标对比
Figure BDA0002321071450000071
参看表2，经过涂布后的合成纸性能明显改善，可以得到高品质的碳带打印PP合成纸，它具有防水、防紫外线的特点，能够应用在纸质标签不能满足要求的场合。涂布后的合成纸具有更好的打印效果，尤其是在树脂基碳带打印时具有市场通用PP合成纸无法企及的低能量等级的打印性能。
对本发明涂布的高打印性能PP合成纸应用于市场不同品牌的树脂基碳带打印时的打印性能进行测试：
测试仪器：斑马ZT410及X-rite密度计；测试碳带：卓立树脂基碳带、爱宝树脂基碳带、卓立混合基碳带、爱宝混合基碳带或卓立蜡基碳带或爱宝蜡基碳带，测试样品：本发明合成纸FANGDA和市场合成纸ULINE
将市场用涂布合成纸ULINE和本发明高性能合成纸FANGDA打印效果对比(图1至6的纵向轴代表的是碳带打印的效果，数值越大代表打印效果越好；附图的横向轴代表打印速度和打印的能量等级，比如4*12代表速度是4inch/s，12代表能量等级(最高能量等级为30))，其中连续曲线A代表本发明合成纸标签的打印性能，连续曲线B代表市场涂布合成纸标签的打印性能。
卓立树脂基碳带打印效果对比：
参看图1，本发明合成纸标签具有明显的优势。在4*12和4*15的打印条件下市场用涂布的PP合成纸，打印内容几乎空白，而本发明的涂布PP合成纸打印清晰，条码可识别黑块均匀。
参看图2至图6，针对不同品牌不同类型的碳带碳带打印性能对比可以看出，在相同的打印速度和打印能量等级下，本发明合成纸标签打印效果比市场合成纸标签的更佳，且本发明合成纸标签打印性能更稳定。
参看图7，图中a、b、c、d分别代表在不同打印速度和打印浓度条件下，市场合成纸与本发明合成纸打印效果对比图，其中，图中a的打印速度*打印浓度为：4*12/15/18/21，图中b的打印速度*打印浓度为：6*12/15/18/21，图中c的打印速度*打印浓度为：8*12/15/18/21，图中d的打印速度*打印浓度为：10*12/15/18/21，左侧均为市场合成纸，右侧均为本发明合成纸，对比可以看出，本发明打印效果清晰，而市场合成纸打印效果非常差，基本无法显示。
综上所述：本发明的涂布PP合成纸适用于高速低能量的打印条件，这样有利于保护打印头延长使用寿命。比如用树脂基碳带打印在6*15的条件下，ULINE标签几乎空白而本发明热转印标签打印效果良好；本发明的涂布PP合成纸适应性广泛，可以适用于树脂基碳带、混合基碳带和蜡基碳带；本发明的涂布PP合成纸具有优异的碳带打印效果，能够适应各种碳带打印尤其是树脂基碳带打印具有突出优势，和市场上通用的涂布PP合成纸相比具有其无法企及的性能。

Claims (7)

1.一种涂布的哑光PP碳带打印合成纸，其特征在于：所述合成纸包括PP合成纸基材以及涂布在基材表面的涂料层，所述涂料层包括如下重量份数的原料：以隔热层的固体重量份数作为基准份数，其他均以固含量份数为计量，溶液性质的水分计入水的份数，隔热层100份、胶黏剂80-180份、保水剂0.08-0.15份、润滑剂0.5-1.0份、消泡剂0.2-0.8份以及水500-1300份；
所述隔热层为无机二氧化硅微珠或有机聚合物微球，其粒径＜2.0um，空隙体积＞50％；
所述有机聚合物微球包括PMMA微球、PS微球及苯丙共聚物微球中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的涂布的哑光PP碳带打印合成纸，其特征在于：所述胶黏剂包括羧甲基丁苯胶乳、纯丙胶乳、水性聚氨酯及环氧树脂乳液中的一种或几种，其中，环氧树脂乳液单独使用时，添加相对应的固化剂。
3.根据权利要求2所述的涂布的哑光PP碳带打印合成纸，其特征在于：所述保水剂为合成型丙烯酸共聚物类。
4.根据权利要求3所述的涂布的哑光PP碳带打印合成纸，其特征在于：所述消泡剂为聚醚多元醇类。
5.根据权利要求4所述的涂布的哑光PP碳带打印合成纸，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡类润滑剂。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的涂布的哑光PP碳带打印合成纸的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
a、涂料制备：向制备容器内加入配方量的水，开启搅拌调至300r/min，加入配方量的隔热材料及其它助剂，转速提高至500r/min，搅拌30min，检测合格后使用；
b、利用泵将涂料打到涂布头处的储料罐内储存；
c、将制备的涂料利用涂布辊涂布在所述PP合成纸基材表面，制成涂布的哑光PP合成纸；
所述步骤c包括如下涂布过程：
将储料罐内的涂料通过泵循环、振动筛过滤输送到涂布辊上，采用帘式涂布或刮棒涂布方式将涂料涂布在PP合成纸基材表面，涂布量为1-5g/m2，经过烘箱烘干水分，收卷即为成品，烘箱温度为≤110℃，涂料固含量为15-35％。
7.根据权利要求6所述的涂布的哑光PP碳带打印合成纸的制备方法，其特征在于：所述PP合成纸基材的选用标准为：40-80g/m2，密度≤0.8g/m3，正面亮度≥80％，正面电晕值≥38达因，纵向直角撕裂≥6.0N，横向直角撕裂≥2.6N，纵向最大拉伸力≥150N，横向最大拉伸力≥80N。
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