CN114960274A - 高安定性的热敏纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于热敏纸制造技术领域，具体涉及高安定性的热敏纸及其制备方法。本发明提供的高安定性的热敏纸的制备方法，通过底涂层覆盖在原纸层上，提供隔热的作用，并且通过成囊材料将显色剂和安定剂进行包裹，一方面将显色剂与增感剂进行分隔，避免增感剂对防护性能的影响；另一方面通过安定剂提高热敏纸张发色基团的稳定性能，抑制其发色基团在潮湿环境中的逆反应程度，使发色层中的发色基团在潮湿环境中稳定性能大大提高，同时成囊材料在热敏打印头的作用下熔化，可以起到润滑的作用。

Description

高安定性的热敏纸及其制备方法
技术领域
本发明属于热敏纸制造技术领域，具体涉及高安定性的热敏纸及其制备方法。
背景技术
热敏纸张的使用中主要是通过打印头提供的热量，使发色层中的显色剂提供质子与无色染料发生反应后产生需求的图样和文字。热敏纸在物流标签、计量标签、彩票、火车票等方面用得越来越广泛。热敏显色层的显色剂一般具有一定的耐热性和耐水防护性，但是增感剂的加入可以提升灵敏度，使得高速打印实现，但是大大降低了热敏记录材料的防护性能，但是人们对热敏纸的耐水性能需求越来越高，要求热敏纸的安定性能高。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了高安定性的热敏纸及其制备方法，目的是为了解决热敏显色层的显色剂一般具有一定的耐热性和耐水防护性，但是增感剂的加入可以提升灵敏度，使得高速打印实现，但是大大降低了热敏记录材料的防护性能，但是人们对热敏纸的耐水性能需求越来越高，要求热敏纸的安定性能高的技术问题。
本发明提供的高安定性的热敏纸的制备方法，具体技术方案如下：
高安定性的热敏纸的制备方法，包括如下步骤：
S1，将填料85-95份、聚乙烯醇7-10份搅拌混合，高速搅拌，形成固含量为40％～50％的底涂层涂布液；
S2，将显色剂30-50份和安定剂20-40份加入融化的成囊材料，得共混物，高剪切乳化机将所述共混物乳化，再用喷雾器将乳化后的共混物喷雾至装有4-10℃的水中，获得显色剂微囊；
S3，将步骤S3的显色剂微囊60-80份、无色染料85-90份、增感剂85-90份、填料50-100份和聚乙烯醇30-70份混合，高速搅拌，形成固含量为20-35％的发色层涂布液；
S4，将步骤S1中底涂层涂布液、步骤S3中发色层涂布液的依次涂布于原纸层上，获得高安定性的热敏纸。
在某些实施方式中，所述填料为轻质碳酸钙、二氧化硅、煅烧高岭土中的一种或多种。
在某些实施方式中，步骤S2中，所述显色剂为2,2-二(4-羟基苯基)丙烷、4-4'-二羟基二苯砜、4-羟基-4'异丙氧基二苯砜中的一种或多种。
在某些实施方式中，步骤S2中，所述安定剂为1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-环己基苯基)中的一种或多种。
在某些实施方式中，步骤S2中，所述成囊材料包括硬脂酸锌1-25份和固体石蜡1-20份。
在某些实施方式中，步骤S3中，所述无色染料为2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二乙氨基荧烷、6-(N-乙基-N-对甲苯基)氨基-3-甲基-2-苯胺基荧烷、3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷中的一种或其中多种；所述无色染料与10-20份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径0.3-1.5μm的溶液，即为无色染料分散液。
在某些实施方式中，步骤S3中，所述增感剂为1，2二苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺、1，2-二(3-甲基苯氧基)乙烷中一种或多种；所述增感剂与10-20份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径0.3-1.5μm的溶液，即为增感剂分散液。
在某些实施方式中，步骤S4中，所述底涂层涂布液的涂布量为8-15g/m2；所述发色层涂布液的涂布量为2-8g/m2。
在某些实施方式中，所述高速搅拌的转速为1000～1200转/分。
本发明还提供了另一个技术方案，即高安定性的热敏纸，利用上述的方法制备的热敏纸。
本发明具有以下有益效果：本发明提供的高安定性的热敏纸的制备方法，通过底涂层覆盖在原纸层上，通过提供隔热的作用，并且通过聚乙烯醇与原纸层中的聚乙烯醇以及发色层中的聚乙烯醇通过相似相容原理，结合更加紧密，更能产生结合力和耐水性。通过成囊材料将显色剂和安定剂进行包裹，一方面将显色剂与增感剂进行分隔，避免增感剂对防护性能的影响；另一方面通过安定剂提高热敏纸张发色基团的稳定性能，抑制其发色基团在潮湿环境中的逆反应程度，使发色层中的发色基团在潮湿环境中稳定性能大大提高，同时成囊材料在热敏打印头的作用下熔化，可以起到润滑的作用。
附图说明
图1是本发明提供的高安定性的热敏纸的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1，对本发明进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供的高安定性的热敏纸的制备方法，具体技术方案如下：
一、底涂层涂布液制备
将煅烧高岭土95份、聚乙烯醇10份搅拌混合，1200转/分高速搅拌，形成固含量为50％的底涂层涂布液。
二、发色层涂布液制备
将硬脂酸锌25份和固体石蜡10份混合并熔化为成囊材料。
将显色剂(2,2-二(4-羟基苯基)丙烷)50份和安定剂(1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-环己基苯基))40份加入成囊材料，得共混物，高剪切乳化机将所述共混物乳化，再用喷雾器将乳化后的共混物喷雾至装有10℃的水中，获得显色剂微囊。
将90份无色染料(2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷)与20份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径1.5μm的溶液，即为无色染料分散液；将90份增感剂(1，2二苯氧基乙烷)与20份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径1.5μm的溶液，即为增感剂分散液。
将显色剂微囊80份、无色染料分散液、增感剂分散液、煅烧高岭土100份和聚乙烯醇30份混合，1200转/分高速搅拌，形成固含量为35％的发色层涂布液。
三、涂布
将底涂层涂布液使用涂布机均匀涂布在原纸层上，涂布量控制在15g/m2；再将发色层涂布液使用涂布机均匀涂布在底涂层上，涂布量控制在8g/m2。
本实施例还提供利用上述方法获得高安定性的热敏纸。
实施例2
本实施例提供的高安定性的热敏纸的制备方法，具体技术方案如下：
一、底涂层涂布液制备
将轻质碳酸钙85份、聚乙烯醇7份搅拌混合，1000转/分高速搅拌，形成固含量为40％的底涂层涂布液。
二、发色层涂布液制备
将硬脂酸锌1份和固体石蜡20份混合并熔化为成囊材料。
将显色剂(2,2-二(4-羟基苯基)丙烷)30份和安定剂(1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-环己基苯基))20份加入成囊材料，得共混物，高剪切乳化机将所述共混物乳化，再用喷雾器将乳化后的共混物喷雾至装有10℃的水中，获得显色剂微囊。
将85份无色染料(2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷和4-4'-二羟基二苯砜)与10份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径0.3μm的溶液，即为无色染料分散液；将85份增感剂(二苯砜)与10份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径0.3μm的溶液，即为增感剂分散液。
将显色剂微囊60份、无色染料分散液、增感剂分散液、轻质碳酸钙50份和聚乙烯醇10份混合，1000转/分高速搅拌，形成固含量为20％的发色层涂布液。
三、涂布
将底涂层涂布液使用涂布机均匀涂布在原纸层上，涂布量控制在8g/m2；再将发色层涂布液使用涂布机均匀涂布在底涂层上，涂布量控制在2g/m2。
本实施例还提供利用上述方法获得高安定性的热敏纸。
实施例3
本实施例提供的高安定性的热敏纸的制备方法，具体技术方案如下：
一、底涂层涂布液制备
将填料(轻质碳酸钙和二氧化硅)90份、聚乙烯醇8份搅拌混合，1100转/分高速搅拌，形成固含量为45％的底涂层涂布液。
二、发色层涂布液制备
将硬脂酸锌20份和固体石蜡1份混合并熔化为成囊材料。
将显色剂(2,2-二(4-羟基苯基)丙烷)40份和安定剂(1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-环己基苯基))30份加入成囊材料，得共混物，高剪切乳化机将所述共混物乳化，再用喷雾器将乳化后的共混物喷雾至装有6℃的水中，获得显色剂微囊。
将88份无色染料(2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷)与15份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径1μm的溶液，即为无色染料分散液；将88份增感剂(1，2二苯氧基乙烷)与15份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径1m的溶液，即为增感剂分散液。
将显色剂微囊70份、无色染料分散液、增感剂分散液、填料(轻质碳酸钙和二氧化硅)70份和聚乙烯醇20份混合，1100转/分高速搅拌，形成固含量为30％的发色层涂布液。
三、涂布
将底涂层涂布液使用涂布机均匀涂布在原纸层上，涂布量控制在11g/m2；再将发色层涂布液使用涂布机均匀涂布在底涂层上，涂布量控制在6g/m2。
本实施例还提供利用上述方法获得高安定性的热敏纸。
对比例
本实施例提供的高安定性的热敏纸的制备方法，具体技术方案如下：
一、底涂层涂布液制备
将轻质碳酸钙85份、聚乙烯醇7份搅拌混合，1000转/分高速搅拌，形成固含量为40％的底涂层涂布液。
二、发色层涂布液制备
将显色剂(2,2-二(4-羟基苯基)丙烷)30和聚乙烯醇10份，混合分散成浓度为35％分散液。
将85份无色染料(2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷和4-4'-二羟基二苯砜)与10份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径0.3μm的溶液，即为无色染料分散液；将85份增感剂(二苯砜)与10份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径0.3μm的溶液，即为增感剂分散液。
将显色剂分散液、无色染料分散液、增感剂分散液、安定剂(1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-环己基苯基))20份、轻质碳酸钙50份和聚乙烯醇10份混合，1000转/分高速搅拌，形成固含量为20％的发色层涂布液。
三、涂布
将底涂层涂布液使用涂布机均匀涂布在原纸层上，涂布量控制在8g/m2；再将发色层涂布液使用涂布机均匀涂布在底涂层上，涂布量控制在2g/m2。
将实施例1-3以及对比例中的热敏纸按照GB/T 28210-2011中所述方法进行防护性测试，测试结果如下表所示。
表1实施例1-3以及对比例中的热敏纸防水性测试
实施例1 实施例2 实施例3 对比例
遇水保存率 98.3％ 96.5％ 97.9％ 83.4％
综上所述，本发明提供的热敏纸，防水性明显优于对比例中热敏纸的防水性，由此证明将显色剂与安定剂包裹在成囊材料中，能大大提高显色剂的稳定性。
上述仅本发明较佳可行实施例，并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的技术人员，在本发明的实质范围内，所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.高安定性的热敏纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将填料85-95份、聚乙烯醇7-10份混合，高速搅拌，形成固含量为40％～50％的底涂层涂布液；
S2，将显色剂30-50份和安定剂20-40份加入融化的成囊材料，得共混物，高剪切乳化机将所述共混物乳化，再用喷雾器将乳化后的共混物喷雾至装有4-10℃的水中，获得显色剂微囊；
S3，将步骤S3的显色剂微囊60-80份、无色染料85-90份、增感剂85-90份、填料50-100份和聚乙烯醇30-70份混合，高速搅拌，形成固含量为20-35％的发色层涂布液；
S4，将步骤S1中底涂层涂布液、步骤S3中发色层涂布液的依次涂布于原纸层上，获得高安定性的热敏纸。
2.根据权利要求1所述的高安定性的热敏纸的制备方法，其特征在于，所述填料为轻质碳酸钙、二氧化硅、煅烧高岭土中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高安定性的热敏纸的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述显色剂为2,2-二(4-羟基苯基)丙烷、4-4'-二羟基二苯砜、4-羟基-4'异丙氧基二苯砜中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高安定性的热敏纸的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述安定剂为1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷或1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-环己基苯基)。
5.根据权利要求1所述的高安定性的热敏纸的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述成囊材料包括硬脂酸锌1-25份和固体石蜡1-20份。
6.根据权利要求1所述的高安定性的热敏纸的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述无色染料为2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二乙氨基荧烷、6-(N-乙基-N-对甲苯基)氨基-3-甲基-2-苯胺基荧烷、3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷中的一种或其中多种；所述无色染料与10-20份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径0.3-1.5μm的溶液，即为无色染料分散液。
7.根据权利要求1所述的高安定性的热敏纸的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述增感剂为1，2二苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺、1，2-二(3-甲基苯氧基)乙烷中一种或多种；所述增感剂与10-20份聚乙烯醇混合，在湿式研磨机中研磨成粒径0.3-1.5μm的溶液，即为增感剂分散液。
8.根据权利要求1所述的高安定性的热敏纸的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述底涂层涂布液的涂布量为8-15g/m2；所述发色层涂布液的涂布量为2-8g/m2。
9.根据权利要求1所述的高安定性的热敏纸的制备方法，其特征在于，所述高速搅拌的转速为1000～1200转/分。
10.高安定性的热敏纸，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的方法制备的热敏纸。
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