CN113150626B - 一种用于数码喷绘的涂层涂料 - Google Patents

一种用于数码喷绘的涂层涂料 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种用于数码喷绘的涂层涂料，涉及新材料技术领域。一种用于数码喷绘的涂层涂料，其包括以下重量份的原料：水40～45份、固色剂75～85份、二氧化硅110～125份、聚乙烯醇乳液240～260份、乙酸乙烯酯乳液120～140份和柠檬酸0.04～0.06份。本发明涂料具有吸墨能力强和颜色干得快的优点，通过该涂料涂覆的涂层颜色鲜艳不失真，布面不开裂。本发明的制备方法为按照水、固色剂、二氧化硅、聚乙烯醇乳液、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸的顺序添加并搅拌，以该顺序加入可以使各原料进行充分的分散和稀释，最终使制备的涂料达到更好的效果。

Description

一种用于数码喷绘的涂层涂料
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，具体而言，涉及一种用于数码喷绘的涂层涂料。
背景技术
近年来，广告宣传业的迅速发展，大幅面、承印材料多样性的喷绘、写真类户外广告具有良好的发展前景。比如高速公路旁的广告牌，商业区的产品宣传画等，或是户外的个人写真和产品小广告等。这类户外广告的面积大、位置高、距离远，所以，户外广告需要有很好的清晰度，较高的欣赏价值。
随着计算机信息技术的发展，广告与数码产品的普及，彩色喷墨打印系统的应用范围和市场迅速扩大，各种喷墨打印介质已渗透到人类生活的方方面面，PE薄膜、PVC薄膜和PET薄膜作为数码喷绘耗材领域的主要消费品，越来越引起人们的重视。数码喷绘的生产过程简单地说就是通过各种数字化手段如：通过扫描、数字相片、图像或计算机制作处理的各种数字化图案输入计算机，再通过电脑粉色印花系统处理后，由专用的软件通过对其喷印系统将各种专用燃料(活性、分散、酸性主涂料)直接喷印到各种织物或其精度的印花产品，与传统引燃工艺相比具有较多优势。但是现有数码喷绘具有以下缺点：一、由于在喷绘图案的表面有一层膜，所以图案的色彩鲜艳程度受到一定影响；二、原料多、制备工艺复杂；三、通常的涂料只能在水性墨水和油性墨水中择一使用，增加生产成本。
因此，目前现在市场上需要一种原料简单、制备工艺复杂且具有良好性能的涂层涂料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于数码喷绘的涂层涂料，此涂料原料简单，且具有吸墨能力强和颜色干得快的优点。
本发明的另一目的在于提供一种用于数码喷绘的涂层涂料的制备方法，具有简单方便的优点。
本发明的再一目的在于提供一种用于数码喷绘的涂层涂料的使用方法。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一方面，本申请实施例提供一种用于数码喷绘的涂层涂料，其包括以下重量份的原料：水40～45份、固色剂75～85份、二氧化硅110～125份、聚乙烯醇乳液240～260份、乙酸乙烯酯乳液120～140份和柠檬酸0.04～0.06份。
另一方面，本申请实施例提供一种用于数码喷绘的涂层涂料的制备方法，包括以下步骤：先将水和固色剂进行混合搅拌，再加入二氧化硅搅拌至无颗粒，再按照聚乙烯醇、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸的顺序依次加入，每次加入后均搅拌均匀。
再一方面，本申请实施例提供一种用于数码喷绘的涂层涂料的使用方法，具体步骤为将涂料涂在画布、广告板材或纸的表面，然后进行烘干即可。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本发明涂料采用水、固色剂、二氧化硅、聚乙烯醇乳液、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸作为原料制备涂层涂料，其中聚乙烯醇在涂层涂料中起增稠的作用，乙酸乙烯酯乳液使涂层涂料与基体结合更牢固，二氧化硅具有粘度小的优点，可以使涂刷过程中涂料不粘刀、流平性好。本发明制备的涂层涂料具有吸墨能力强、颜色干得快的优点，通过该涂料涂覆的涂层颜色鲜艳不失真，且布面不开裂，可以进行推广应用。
本发明的制备方法为按照水、固色剂、二氧化硅、聚乙烯醇乳液、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸的顺序添加并搅拌，以该顺序加入可以使各原料进行充分的分散和稀释，最终使制备的涂料达到更好的效果。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
一种用于数码喷绘的涂层涂料，其包括以下重量份的原料：水40～45份、固色剂75～85份、二氧化硅110～125份、聚乙烯醇乳液240～260份、乙酸乙烯酯乳液120～140份和柠檬酸0.04～0.06份。其中，聚乙烯醇在涂层涂料中起增稠的作用，乙酸乙烯酯乳液使涂层涂料与基体结合更牢固，二氧化硅具有粘度小的优点，可以使涂刷过程中不粘刀、流平好。
在本发明的一些实施例中，涂层涂料包括以下重量份的原料：水43份、固色剂80份、二氧化硅120份、聚乙烯醇乳液250份、乙酸乙烯酯乳液130份和柠檬酸0.05份。
在本发明的一些实施例中，所述固色剂为市场通用型固色剂，具体为二乙烯三胺和环氧氯丙烷缩聚物固色剂或脂肪胺与醚化剂3-氯-2-羟丙基氯化铵醚化物固色剂。
在本发明的一些实施例中，所述二氧化硅为超细沉淀型凝胶二氧化硅，具体为通过溶胶凝胶法或沉淀法生成的无定型微孔型二氧化硅。
在本发明的一些实施例中，所述二氧化硅的羟基为110～120度，羟基为二氧化硅的粘度指标，本发明实施例中所用到的二氧化硅具有透明度好的优点，吸油值为130度。
在本发明的一些实施例中，所述聚乙烯醇乳液的固含量为15％～18％。
一种用于数码喷绘的涂层涂料的制备方法，包括以下步骤：先将水和固色剂进行混合搅拌，再加入二氧化硅搅拌至无颗粒，再按照聚乙烯醇、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸的顺序依次加入，每次加入后均搅拌均匀。
在本发明的一些实施例中，所述搅拌时间为15～40min，充分搅拌可以使各原料混合均匀。
一种用于数码喷绘的涂层涂料的使用方法，将涂料涂在画布、广告板材或纸的表面，然后进行烘干即可，涂料用量为17～18g/m2。
在本发明的一些实施例中，所述烘干温度为150～160℃，烘干时间为1.5～2min。以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种用于数码喷绘的涂层涂料，包括以下重量份的原料：水43份、固色剂80份、二氧化硅120份、聚乙烯醇乳液(PZA088-2488)250份、乙酸乙烯酯乳液(VAE707)130份和柠檬酸0.05份。
制备方法：先将水和固色剂进行混合搅拌15min，然后加入二氧化硅搅拌至无颗粒，再按照聚乙烯醇、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸的顺序依次加入，每次加入后均搅拌40min，直至搅拌均匀。
将本实施例制备的用于数码喷绘的涂层涂料均匀涂刷在画布的表面，涂料用量为17g/m2，然后将画布放入烘箱进行烘干，烘干温度为155℃，烘干时间为1.5min，得到画布产品。
将画布产品通过写真机喷绘显示色彩。
同时本实施例设置对照组，对照组采用市面上的普通涂层涂料，涂抹方法和烘干步骤均与本实施例相同，最终对比实验表明，当对照组的涂料用量与本实施例相同时(即17g/m2)，制备出来的画布产品经过写真机喷绘后的色彩很淡且不清晰，不能使用，直到将对照组中的涂料用量增加至22g/m2后方能得到与本实施例相同的效果。
将上述实验应用至涂层机门幅上，门幅按60000m2/24h的生产量计算，普通型涂料22g/m2，本实施例涂料产品17g/m2，湿料价格4200元/吨，含固量23％，单日每台机节约涂料1050kg，每日节约4410元，每月节约132300元，每年(按工作11个月计算)可节约1455300元。
广告板材按7元/米计算可以节约材料207900m，10000m材料用电1500度，10000m材料用蒸汽30m3，单条生产线一年节约用电16500度，节约蒸汽600m3。
由上述试验可以得出，本发明产品相比较现有的涂层涂料，可以大幅降低使用成本，并且具有很好的经济效益和社会效益。
实施例2
一种用于数码喷绘的涂层涂料，包括以下重量份的原料：水40份、固色剂75份、二氧化硅125份、聚乙烯醇乳液(PZA088-2488)260份、乙酸乙烯酯乳液(VAE707)135份和柠檬酸0.06份。
制备方法：先将水和固色剂进行混合搅拌20min，然后加入二氧化硅搅拌至无颗粒，再按照聚乙烯醇、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸的顺序依次加入，每次加入后均搅拌30min，直至搅拌均匀。
将本实施例制备的用于数码喷绘的涂层涂料均匀涂刷在广告板材的表面，涂料用量为18g/m2，然后将广告板材放入烘箱进行烘干，烘干温度为160℃，烘干时间为1.5min，得到广告板材产品。
将广告板材产品通过写真机喷绘显示色彩。
实施例3
一种用于数码喷绘的涂层涂料，包括以下重量份的原料：水45份、固色剂85份、二氧化硅115份、聚乙烯醇乳液(PZA088-2488)240份、乙酸乙烯酯乳液(VAE707)120份和柠檬酸0.04份。
制备方法：先将水和固色剂进行混合搅拌15min，然后加入二氧化硅搅拌至无颗粒，再按照聚乙烯醇、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸的顺序依次加入，每次加入后均搅拌35min，直至搅拌均匀。
将本实施例制备的用于数码喷绘的涂层涂料均匀涂刷在纸的表面，涂料用量为17g/m2，然后将纸放入烘箱进行烘干，烘干温度为150℃，烘干时间为2min，得到纸产品。
将纸产品通过写真机喷绘显示色彩。
实施例4
一种用于数码喷绘的涂层涂料，包括以下重量份的原料：水40份、固色剂85份、二氧化硅125份、聚乙烯醇乳液(PZA088-2488)240份、乙酸乙烯酯乳液(VAE707)120份和柠檬酸0.05份。
制备方法：先将水和固色剂进行混合搅拌15min，然后加入二氧化硅搅拌至无颗粒，再按照聚乙烯醇、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸的顺序依次加入，每次加入后均搅拌35min，直至搅拌均匀。
将本实施例制备的用于数码喷绘的涂层涂料均匀涂刷在广告板材的表面，涂料用量为18g/m2，然后将广告板材放入烘箱进行烘干，烘干温度为155℃，烘干时间为2min，得到广告板材产品。
将广告板材产品通过写真机喷绘显示色彩。
实施例5
本实施例探究固色剂的添加量对涂层的影响。
本实施例设置5个实验组，5个实验组中仅固色剂的用量不同，其余原料的选择和用量均与实施例1相同，即水43份、二氧化硅120份、聚乙烯醇乳液(PZA088-2488)250份、乙酸乙烯酯乳液(VAE707)130份和柠檬酸0.05份。5个实验组中均采用实施例所述的制备方法和使用方法进行实验，最终通过写真机进行喷绘上色。
5个实验组中固色剂的用量及最终喷绘效果如表1所示。
表1
Figure BDA0003067444350000081
从表1可以看出，当固色剂用量为50份时，喷绘后发现喷到布面的颜色扩散十分严重，随着固色剂用量的增加，其扩散效果改善，尤其当固色剂的用量为80份以上时，扩散现象消失，因此综合经济影响，选择固化剂为80份为最佳含量。
实施例6
本实施例探究二氧化硅用量对涂层的影响。
本实施例设置5个实验组，5个实验组中仅二氧化硅的用量不同，其余原料的选择和用量均与实施例1相同，即水43份、固色剂80份、聚乙烯醇乳液(PZA088-2488)250份、乙酸乙烯酯乳液(VAE707)130份和柠檬酸0.05份。5个实验组中均采用实施例所述的制备方法和使用方法进行实验，最终通过写真机进行喷绘上色。
5个实验组中二氧化硅的用量及最终喷绘效果如表2所示。
表2
Figure BDA0003067444350000091
从表2中可以看出，当二氧化硅的用量为50份时，喷绘布面的颜色很淡，并且墨水的叠加度很差，随着二氧化硅的含量增加，其墨水的叠加度得到改善，颜色更加鲜艳，尤其当二氧化硅的含量为120份时，其喷绘后的布面颜色与实物颜色的相似度达到99％，说明其墨水的叠加效果非常好，但是当继续增加二氧化硅的用量，喷绘后布面的颜色比实物颜色更深，并且干燥性变差。
因此，在本实验例中，添加120份二氧化硅后的涂料，其经过喷绘后布面的颜色最佳，墨水叠加度最好，清晰度最好，墨水干燥快，为最优选择。
实施例7
本实施例探究聚乙烯醇乳液对涂层的影响。
本实施例设置4个实验组，4个实验组中仅聚乙烯醇乳液的用量不同，其余原料的选择和用量均与实施例1相同，即水43份、固色剂80份、二氧化硅120份、乙酸乙烯酯乳液(VAE707)130份和柠檬酸0.05份。4个实验组中均采用实施例所述的制备方法和使用方法进行实验，最终通过写真机进行喷绘上色。
4个实验组中聚乙烯醇乳液的用量及最终喷绘效果如表3所示。
表3
Figure BDA0003067444350000101
从表3中可以看出，当聚乙烯醇乳液的用量为150份时，涂料稠度不佳，涂布烘干后，布面有孔，喷绘后布面有墨水渗出，随着聚乙烯醇乳液的用量增加，涂料变稠，其中当聚乙烯醇乳液的用量为250份时，效果达到最佳。
实施例8
本实施例探究乙酸乙烯酯乳液对涂层的影响。
本实施例设置5个实验组，5个实验组中仅聚乙烯醇乳液的用量不同，其余原料的选择和用量均与实施例1相同，即水43份、固色剂80份、二氧化硅120份、聚乙烯醇乳液(PZA088-2488)250份和柠檬酸0.05份。5个实验组中均采用实施例所述的制备方法和使用方法进行实验，最终通过写真机进行喷绘上色。
5个实验组中聚乙烯醇乳液的用量及最终喷绘效果如表4所示。
表4
Figure BDA0003067444350000111
从表4中可以看出，本实施例中当聚乙烯醇乳液的用量为100份时，烘干的涂层固体用手搓揉后，布面会有开裂和粉末掉落现象，说明涂层涂料与基体的粘附力不强；随着聚乙烯醇乳液的用量增加，布面开裂和粉末掉落的现象逐渐改善，直到用量达到130份后烘干的涂层固体用手搓揉后，布面不再开裂，不再掉粉，且布面的粉末牢度和布的揉度均很好，综合经济原因，选择130份作为最佳用量。
实施例9
本实施例探究柠檬酸对涂层的影响。
本实施例设置5个实验组，5个实验组中仅柠檬酸的用量不同，其余原料的选择和用量均与实施例1相同，即水43份、固色剂80份、二氧化硅120份、聚乙烯醇乳液(PZA088-2488)250份和乙酸乙烯酯乳液(VAE707)130份。5个实验组中均采用实施例所述的制备方法和使用方法进行实验，最终通过写真机进行喷绘上色。
5个实验组中柠檬酸的用量及最终喷绘效果如表5所示。
表5
Figure BDA0003067444350000121
从表5中可以看出，如果不加柠檬酸，最终烘干后涂层的颜色暗淡，效果差，随着柠檬酸用量的增加，颜色逐渐亮丽，其中当柠檬酸的用量为0.05份时，与实物的相似度最高，如果再增加柠檬酸的用量，最终呈现出来上色会过于浓烈，导致图片失真。
实施例10
本实施例探究原料的添加顺序对涂料的影响。
本实施例中的原料均与实施例1中相同，设置2个实验组，其中实验组1与实施例1中的制备方法区别在于，实验组1先往水里加入二氧化硅，再加入固色剂，最终二氧化硅会产生颗粒，无法进行涂刷。实验组2与实施例的区别在于实验组2先添加乙酸乙烯酯乳液，再加入聚乙烯醇乳液，最终得到的涂料太稠，无法使用。
从本实施例中可以看出，原料的添加顺序会影响各原料之间的反应顺序，最终最影响涂层涂料成品的性质。因此，只有按照本发明顺序：水、固色剂、二氧化硅、聚乙烯醇乳液、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸依次进行添加并搅拌，才能制得性能优异的涂层涂料。
综合实施例5～实施例10的实验可以看出，本发明涂层涂料的最优原料组成为水43份、固色剂80份、二氧化硅120份、聚乙烯醇乳液250份、乙酸乙烯酯乳液130份和柠檬酸0.05份，且最佳添加顺序为水、固色剂、二氧化硅、聚乙烯醇乳液、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸，用上述配方原料和制备方法制备出来的涂层涂料性能最优。
综上所述，本发明实施例提供一种用于数码喷绘的涂层涂料，本发明涂料采用水、固色剂、二氧化硅、聚乙烯醇乳液、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸作为原料制备涂层涂料，其中聚乙烯醇在涂层涂料中起增稠的作用，乙酸乙烯酯乳液使涂层涂料与基体结合更牢固，二氧化硅具有粘度小的优点，可以使涂刷过程中不粘刀、流平好。本发明制备的涂层涂料具有吸墨能力强、颜色干得快的优点，通过该涂料涂覆的涂层颜色鲜艳不失真，布面不开裂，可以进行推广应用。
本发明的制备方法为按照水、固色剂、二氧化硅、聚乙烯醇乳液、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸的顺序添加并搅拌，以该顺序加入可以使各原料进行充分的分散和稀释，最终使制备的涂料达到更好的效果，
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种用于数码喷绘的涂层涂料，其特征在于，其包括以下重量份的原料：水40～45份、固色剂80～85份、二氧化硅110～120份、聚乙烯醇乳液240～260份、乙酸乙烯酯乳液120～140份和柠檬酸0.04～0.05份；所述聚乙烯醇乳液的固含量为15％～18％；
制备方法包括以下步骤：先将水和固色剂进行混合搅拌，再加入二氧化硅搅拌至无颗粒，再按照聚乙烯醇、乙酸乙烯酯乳液和柠檬酸的顺序依次加入，每次加入后均搅拌均匀。
2.根据权利要求1所述的用于数码喷绘的涂层涂料，其特征在于，其包括以下重量份的原料：水43份、固色剂80份、二氧化硅120份、聚乙烯醇乳液250份、乙酸乙烯酯乳液130份和柠檬酸0.05份。
3.根据权利要求1或2所述的用于数码喷绘的涂层涂料，其特征在于，所述固色剂为二乙烯三胺和环氧氯丙烷缩聚物固色剂，或者所述固色剂为脂肪胺与醚化剂3-氯-2-羟丙基氯化铵醚化物固色剂。
4.根据权利要求1或2所述的用于数码喷绘的涂层涂料，其特征在于，所述二氧化硅为超细二氧化硅，细度为3000～3500目。
5.根据权利要求1所述的用于数码喷绘的涂层涂料，其特征在于，所述搅拌时间为15～40min。
6.一种根据权利要求1所述的用于数码喷绘的涂层涂料的使用方法，其特征在于，将涂料涂在画布、广告板材或纸的表面，然后进行烘干即可。
7.根据权利要求6所述的用于数码喷绘的涂层涂料的使用方法，其特征在于，所述烘干温度为150～160℃，烘干时间为1.5～2min。
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