CN115091875A - 一种激光医用胶片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光医用胶片及其制备方法，所述激光医用胶片包括聚酯片基，所述聚酯片基的反面设有防静电层，正面设有激光吸墨层；所述聚酯片基的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述防静电层中有效成分为阳离子季铵盐，所述激光吸墨层中含有聚甲基丙烯酸甲酯分散液和水性丙烯酸涂料。本发明只需要一种激光吸墨层涂布液，通过更换不同PET片基类型，就可以实现生产多种对应的激光医用胶片，操作简单，生产效率高，缩短了医用胶片的生产周期，提高了单位时间内的产量，适合工业化生产。

Description

一种激光医用胶片及其制备方法
技术领域
本发明属于医用胶片技术领域，具体涉及一种激光医用胶片及其制备方法。
背景技术
伴随数字化医疗影像检查设备的制造技术不断升级和在各级医疗机构的普遍应用，以及打印技术的创新和发展，医用胶片已经全面进入数码打印阶段。目前，市场上主流的方案是采用喷墨打印方式，将医学影像打印输出到涂布有吸墨涂层的PET基材胶片上。然而喷墨打印速度极慢，而且墨水的质量参差不齐，在自然光和热的作用下容易被氧化，导致影像褪色。激光打印速度快，墨粉不易褪色，如果能运用到医用胶片的输出领域是非常理想的，但是现有的激光医用胶片涂层结构和成分只能满足特定PET片基薄膜的生产，如果需要同时生产不同种类的激光医用胶片，就需切换不同成分的涂布液进行生产，这种会导致胶片生产周期较长，而且胶片PET薄膜的通用性不好。
公开号为CN 106965586 A的中国专利公开了一种医用蓝色激光打印胶片及制备方法，所述医用蓝色激光打印胶片包括透明PET基材；所述的透明PET基材正面设置有激光打印涂层，背面设置有蓝色防静电层；所述的制备方法，包括以下步骤：步骤①：激光打印涂层涂料的制备；步骤②：激光打印涂层涂布：采用坡流挤压涂布，用蒸汽加热烘干，烘干温度达到100℃以上；涂布干基厚度为10微米；步骤③：蓝色防静电层涂料的制备：步骤④：蓝色防静电层涂布：采用坡流挤压涂布，采用蒸汽加热烘干，烘干温度达到100℃以上；涂布干基厚度：2-2.5微米。该专利适用于高分辨激光打印，抗粘连、低摩擦系数、抗静电、高附着牢度、高光泽度、蓝色透明外观，耐酸碱性、耐磨性强，绿色环保，制造方法简便，适合批量生产，但是该专利的涂层吸墨时间长，对比度低，光泽度不好，解像力低，而且只能适用于特定的蓝色片基激光医用胶片的生产。公开号CN113895163A的中国专利公开了一种成像清晰的PET医用胶片以及制备方法，包括PET胶片主体，所述PET胶片主体表层设有保护层，所述保护层一侧设有UV涂层，UV涂层一侧设有基材，所述基材一侧设有喷墨胶层，所述喷墨胶层一侧设有感光乳基层，所述感光乳基层一侧设有抗光晕静电层。该专利的医用胶片具有抗静电、胶片不变形，诊断直观，无需观片灯，节能护眼，三维，彩色，功能成像—目了然，但是该专利无法适用于激光打印，打印出来的胶片耐腐蚀性差，而且一种涂布液只能用于一种医用胶片PET片基薄膜的生产。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种激光医用胶片及其制备方法。该激光医用胶片可以只需要一种激光吸墨层涂布液，直接更换不同PET片基类型，就可以实现生产多种对应的激光医用胶片，操作简单，生产效率高，提高了单位时间内的产量。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种激光医用胶片，包括聚酯片基，所述聚酯片基的反面设有防静电层，正面设有激光吸墨层；所述聚酯片基的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述防静电层中有效成分为阳离子季铵盐，所述激光吸墨层中含有聚甲基丙烯酸甲酯分散液和水性丙烯酸涂料。
进一步的，所述聚酯片基的厚度T为100-200μm，透光率P为20-75％，雾度H为1-93％，密度D为0.1-0.6。
进一步的，所述防静电层中还含有辅料为异丙醇、聚乙烯蜡乳液和去离子水。
进一步的，以激光吸墨层水性丙烯酸涂料涂布液总质量为基准，所述激光吸墨层含有如下质量百分比的组分：1％的直径为10μm的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、3％聚乙烯醇溶液、28％水性丙烯酸乳液、2％支化烷基酯共聚物钠盐类润湿剂、1.2％聚乙烯蜡乳液爽滑剂，余量为水；所述聚乙烯醇溶液的质量分数为10％，聚合度为1700-1900，醇解度为88％；所述水性丙烯酸乳液的质量分数为45％。
进一步的，一种上述激光医用胶片的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备防静电层涂布液：配制阳离子季铵盐类表面活性剂，其质量占防静电层涂布液总量的20％，配制异丙醇，其质量占防静电涂布液总量的5％，配制聚乙烯蜡乳液，其质量占防静电层涂布液总量的5％，取去离子水，其质量占防静电层涂布液总量的70％，在室温条件下，将上述配制好溶液与去离子水混合，以300-500r/min搅拌1-1.5h使其混合均匀，即得水溶性防静电层涂布液，备用；
(2)制备激光吸墨层分散液：按照重量比1:9称取直径为10μm的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒和水，放入烧杯中，以1000-1500r/min搅拌15-30min，直至烧杯底部未见沉淀颗粒聚集层为准，即得激光吸墨层的聚甲基丙烯酸甲酯分散液，备用；
(3)制备激光吸墨层涂布液：称取步骤(2)中制备好的聚甲基丙烯酸甲酯分散液，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的10％，配制质量百分含量10％的聚乙烯醇溶液，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的3％，配制质量百分含量45％的水性丙烯酸乳液，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的28％，配制支化烷基酯共聚物钠盐类润湿剂，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的2％，配制聚乙烯蜡乳液爽滑剂，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的1.2％，将上述配制好的溶液与水混合，充分搅拌1-1.5h，混合均匀，即得激光吸墨层涂布液，备用；
(4)涂布：首先，将聚酯片基进行电晕处理，其次，将制备好的防静电层涂布液和激光吸墨层涂布液依次进行静置消泡和过滤处理，最后，采用坡流挤压涂布方式，在电晕处理后的聚酯片基正反两面分别涂上激光吸墨层涂布液和防静电层涂布液；
(5)将步骤(4)中已涂布的聚酯片基置入隧道式烘干装置中进行干燥，即得激光医用胶片。
进一步的，所述步骤(4)中电晕处理是常压下在两个电极间施加高频高压电，先电晕处理所述聚酯片基的背面，后电晕处理所述聚酯片基的正面，电晕电导率均为320S/m。
进一步的，所述步骤(4)中防静电层涂布液直接通过200目滤布过滤；所述激光吸墨层涂布液先用20μm过滤袋过滤后置入静置锅中待用，涂布时再通过涂布系统的10μm滤芯过滤。
进一步的，所述步骤(4)中涂布的环境条件为：温度为19-25℃，湿度为35-55％。
进一步的，所述步骤(5)中聚酯片基正面的激光吸墨层涂层干燥后的厚度为10-15μm；聚酯片基反面的防静电层涂层干燥后的厚度为3-5μm。
进一步的，所述步骤(5)中干燥的温度为75-80℃，干燥时间为30-60min。
进一步的，所述步骤(4)中涂布的具体过程为：首次采用丝棒进行背涂涂布后直接进入背涂干燥道干燥，紧接着通过坡流挤压涂布的方式再进行面涂后进入面涂干燥道成型。
聚酯薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)为原料，采用挤出法制成厚片，再经双向拉伸制成的薄膜材料。它是一种无色透明、有光泽的塑料薄膜(可加入添加剂粒子使其具有颜色)，没有添加添加剂粒子的即为常见的透明聚酯PET薄膜，机械性能优良，刚性、硬度及韧性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高温和低温，耐化学药品性，耐油性，可印刷性，气密性和保香性良好。白色聚酯PET薄膜和蓝色聚酯PET薄膜，就是因为各自添加的添加剂粒子的颜色不同而分别呈现出各自的颜色差异。
与现有技术相比，本发明具备的积极有益效果在于：
(1)本发明通过在激光吸墨层涂布液中添加聚甲基丙烯酸甲酯，由于聚甲基丙烯酸甲酯具有优良的透光性能，透光率高达92％，所以当添加聚甲基丙烯酸甲酯的激光吸墨层涂布液干燥成膜后透光率也比较高，加入聚甲基丙烯酸甲酯的激光吸墨层涂布液不仅可以涂布在常规的白色聚酯PET片基上，用于生产白色激光医用胶片，而且还可以涂布在对透光率有较高要求的蓝色聚酯PET片基和透明聚酯PET上，用于生产蓝色和透明的激光医用胶片，因此，本发明在使用同一种激光吸墨层涂布液的前提下，可以实现不同种类激光医用胶片的生产，缩短了同时生产不同种类激光医用胶片的生产周期，提高了激光医用胶片的生产效率，适合工业化生产。
(2)本发明在涂布的过程中，通过背涂丝棒涂布后直接进入背涂干燥道干燥成型，紧接着面涂通过坡流挤压涂布后进入面涂干燥道，实现了产品一次性在线涂布，提高了激光医用胶片的生产效率。
(3)本发明通过设置防静电层，使激光医用胶片具有抗静电功能，而且本发明的激光医用胶片还具备耐磨、耐腐蚀，抗刮伤和防水功能。
附图说明
图1是本发明激光医用胶片的横切面结构示意图；
其中，1、聚酯片基；2、防静电层；3、激光吸墨层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1
一种白色激光医用胶片，包括白色聚酯片基1，白聚酯片基1的反面设有防静电层2，正面设有激光吸墨层3。
白色聚酯片基1的成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET，厚度T为125μm透光率P为24.4％，雾度H为92.57％，密度D为0.56，其外观光洁、边缘整齐、表面无划伤。
防静电层2的有效成分为阳离子季铵盐类，辅料为异丙醇、聚乙烯蜡乳液和去离子水。
激光吸墨层3的组分含有如下质量百分比的组分：以水性丙烯酸涂料涂布液总质量为基准，1％的直径为10μm的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、3％聚乙烯醇溶液、28％水性丙烯酸乳液、2％支化烷基酯共聚物钠盐类润湿剂、1.2％聚乙烯蜡乳液爽滑剂，余量为水；所述聚乙烯醇溶液的质量分数为10％，聚合度为1700-1900，醇解度为88％；所述水性丙烯酸乳液的质量分数为45％。
一种白色激光医用胶片的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备防静电层涂布液：配制阳离子季铵盐类表面活性剂，其质量占防静电层涂布液总量的20％，配制异丙醇，其质量占防静电涂布液总量的5％，配制聚乙烯蜡乳液，其质量占防静电层涂布液总量的5％，取去离子水，其质量占防静电层涂布液总量的70％，在室温条件下，将上述配制好溶液与去离子水混合，以500r/min搅拌1h使其混合均匀，即得水溶性防静电层涂布液，备用；
(2)制备激光吸墨层分散液：按照重量比1:9称取直径为10μm的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒和水，放入烧杯中，以1000r/min搅拌15min以上，直至烧杯底部未见沉淀颗粒聚集层为准，即得激光吸墨层的聚甲基丙烯酸甲酯分散液，备用；
(3)制备激光吸墨层涂布液：称取步骤(2)中制备好的聚甲基丙烯酸甲酯分散液，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的10％，配制质量百分含量10％的聚乙烯醇溶液，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的3％，配制质量百分含量45％的水性丙烯酸乳液，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的28％，配制支化烷基酯共聚物钠盐类润湿剂，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的2％，配制聚乙烯蜡乳液爽滑剂，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的1.2％，将上述配制好的溶液与水混合，充分搅拌1h，混合均匀，即得激光吸墨层涂布液，备用；
(4)涂布：首先，依次电晕处理聚酯片基1的反面和正面，电晕处理的电导率均为320S/m，其次，将制备好的防静电层涂布液直接通过200目滤布过滤，激光吸墨层涂布液先用20μm过滤袋过滤后置入静置锅中待用，涂布时再通过涂布系统的10μm滤芯过滤，最后，采用丝棒进行背涂涂布后直接进入背涂干燥道干燥，紧接着通过坡流挤压涂布的方式再进行面涂后进入面涂干燥道成型，双面涂层干燥后厚度共计15-20μm；
(5)将步骤(4)中已涂布的聚酯片基1置入隧道式烘干装置中进行干燥，即得激光医用胶片；干燥后聚酯片基1正面的激光吸墨层涂层3的厚度为10-15μm，干燥后聚酯片基1反面的防静电层涂层2的厚度为3-5μm，干燥的温度为75-80℃，干燥时间为30-60min。
步骤(4)中电晕处理是常压下在两个电极间施加高频高压电，当电压超过空气间隙的电离电阻时，可产生连续放电，从而在放电刀架和刀片的间隙产生电晕放电形成的等离子体，处理基材表面时，一是高频高压电使得电极间的空气离子化，以产生大量的等离子气体及臭氧，与塑料表面分子直接或间接作用，使其表面分子链上产生羰基和含氮基团等极性基团，表面张力明显提高；二是电火花冲击基材后，基材表面粗糙化，从而提高了胶黏剂和涂布液的浸润性和接触面积。
步骤(4)中涂布的环境条件为：温度为19-25℃，湿度为35-55％。
本实施例中所得的白色激光医用胶片的成品检测结果如下：厚度T＝135μm，透光率P＝24.2％，雾度H＝92.68％，密度D＝0.55。
由于白色片基所生产出来的白色医用激光胶片使用时打印后通过自身激光吸墨图像跟片基的底色形成对比，不需要在观片灯上进行观察。因而对白色医用激光胶片的透光率和雾度的性能不做要求，也就是说对白色原片基及成品的性能差异没有必要进行深入对比。
实施例2
一种蓝色激光医用胶片，包括蓝色聚酯片基1，白聚酯片基1的反面设有防静电层2，正面设有激光吸墨层3。
蓝色聚酯片基1的成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯PET，厚度T为175μm透光率P为74.4％雾度H为1.97％密度D为0.15，其外观光洁、边缘整齐、表面无划伤。
其防静电层和激光吸墨层的组分，以及蓝色激光医用胶片的制备方法与实施例均相同。
本实施例中所得的蓝色激光医用胶片的成品检测结果如下：厚度T＝185μm，透光率P＝75.0％，雾度H＝37.62％，密度D＝0.14。
由于蓝色激光医用胶片在使用时，打印图像后需要放在观片灯上面进行观察，因而对成品的透光率有较高的要求，也就是说对于蓝色聚酯片基，涂布防静电层和激光吸墨层前后，蓝色片基和成品蓝色医用胶片的透光率指标应该达到一定数值，不能降低太多。因而，通过更换不同厂家生产的蓝色聚酯PET片基，分别按照实施例2中的步骤测得的各厂家原片基和生产对应蓝色医用胶片产品的指标检测结果如下表1所示。
表1不同蓝色聚酯片基及其对应生产的蓝色医用胶片的指标检测结果
种类 厚度Tμm 透光率P％ 雾度H％ 密度D
蓝色聚酯片基1 175 70.4 12.31 0.18
蓝色医用胶片1 184 71.5 38.80 0.16
蓝色聚酯片基2 174 74.9 2.57 0.14
蓝色医用胶片2 182 75.2 31.69 0.14
蓝色聚酯片基3 175 74.7 2.47 0.15
蓝色医用胶片3 183-184 74.6 31.70 0.15
从表1中可以看出，将本发明的激光吸墨层涂布液涂布到不同的蓝色聚酯PET片基上，涂布干燥后的涂层对蓝色医用胶片成品的透光性和密度影响都很小，几乎可以忽略不计，甚至还有轻微增强蓝色医用胶片产品透光率的作用，这主要是由于激光吸墨层涂布液中添加有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的作用，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒的本身是无色透明，透光率高达90％-92％，因而，其作为蓝色医用胶片激光吸墨层涂布液中的组成原料，将激光吸墨层涂布液直接在蓝色聚酯PET上涂布不影响激光吸墨层的干燥后的最终透光率，而且本发明中聚甲基丙烯酸甲酯颗粒的添加比例较少，所以对激光吸墨层涂布液涂布成膜后的性能影响不大。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种激光医用胶片，其特征在于，包括聚酯片基，所述聚酯片基的反面设有防静电层，正面设有激光吸墨层；所述聚酯片基的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯，所述防静电层中有效成分为阳离子季铵盐，所述激光吸墨层中含有聚甲基丙烯酸甲酯分散液和水性丙烯酸涂料。
2.根据权利要求1所述的一种激光医用胶片，其特征在于，所述聚酯片基的厚度T为100-200μm，透光率P为20-75％，雾度H为1-93％，密度D为0.1-0.6。
3.根据权利要求1所述的一种激光医用胶片，其特征在于，所述防静电层中还含有辅料为异丙醇、聚乙烯蜡乳液和去离子水。
4.根据权利要求1所述的一种激光医用胶片，其特征在于，以激光吸墨层水性丙烯酸涂料涂布液总质量为基准，所述激光吸墨层含有如下质量百分比的组分：1％的直径为10μm的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、3％聚乙烯醇溶液、28％水性丙烯酸乳液、2％支化烷基酯共聚物钠盐类润湿剂、1.2％聚乙烯蜡乳液爽滑剂，余量为水；所述聚乙烯醇溶液的质量分数为10％，聚合度为1700-1900，醇解度为88％；所述水性丙烯酸乳液的质量分数为45％。
5.一种权利要求1-4任一项所述激光医用胶片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备防静电层涂布液：配制阳离子季铵盐类表面活性剂，其质量占防静电层涂布液总量的20％，配制异丙醇，其质量占防静电涂布液总量的5％，配制聚乙烯蜡乳液，其质量占防静电层涂布液总量的5％，取去离子水，其质量占防静电层涂布液总量的70％，在室温条件下，将上述配制好溶液与去离子水混合，以300-500r/min搅拌1-1.5h使其混合均匀，即得水溶性防静电层涂布液，备用；
(2)制备激光吸墨层分散液：按照重量比1:9称取直径为10μm的聚甲基丙烯酸甲酯颗粒和水，放入烧杯中，以1000-1500r/min搅拌15-30min，直至烧杯底部未见沉淀颗粒聚集层为准，即得激光吸墨层的聚甲基丙烯酸甲酯分散液，备用；
(3)制备激光吸墨层涂布液：称取步骤(2)中制备好的聚甲基丙烯酸甲酯分散液，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的10％，配制质量百分含量10％的聚乙烯醇溶液，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的3％，配制质量百分含量45％的水性丙烯酸乳液，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的28％，配制支化烷基酯共聚物钠盐类润湿剂，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的2％，配制聚乙烯蜡乳液爽滑剂，其质量占激光吸墨层涂布液总质量的1.2％，将上述配制好的溶液与水混合，充分搅拌1-1.5h，混合均匀，即得激光吸墨层涂布液，备用；
(4)涂布：首先，将聚酯片基进行电晕处理，其次，将制备好的防静电层涂布液和激光吸墨层涂布液依次进行静置消泡和过滤处理，最后，采用坡流挤压涂布方式，在电晕处理后的聚酯片基正反两面分别涂上激光吸墨层涂布液和防静电层涂布液；
(5)将步骤(4)中已涂布的聚酯片基置入隧道式烘干装置中进行干燥，即得激光医用胶片。
6.根据权利要求5所述的激光医用胶片的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中电晕处理是常压下在两个电极间施加高频高压电，先电晕处理所述聚酯片基的背面，后电晕处理所述聚酯片基的正面，电晕电导率均为320S/m。
7.根据权利要求5所述的激光医用胶片的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中防静电层涂布液直接通过200目滤布过滤；所述激光吸墨层涂布液先用20μm过滤袋过滤后置入静置锅中待用，涂布时再通过涂布系统的10μm滤芯过滤。
8.根据权利要求5所述的激光医用胶片的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中涂布的环境条件为：温度为19-25℃，湿度为35-55％。
9.根据权利要求5所述的激光医用胶片的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中聚酯片基正面的激光吸墨层涂层干燥后的厚度为10-15μm；聚酯片基反面的防静电层涂层干燥后的厚度为3-5μm。
10.根据权利要求5所述的激光医用胶片的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中干燥的温度为75-80℃，干燥时间为30-60min。
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