CN115584661A - 一种激光烧蚀打印用纸及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光烧蚀打印用纸及其应用。激光烧蚀打印用纸包括至少一层有机材料层和至少一层无机材料层;有机材料层由植物纤维、再生纤维素纤维或高分子材料制成;无机材料层包括:含有羟基的无机纳米纤维、聚丙烯酰胺、纳米纤维素、羧甲基纤维素。按照传统造纸工艺将有机纤维分散于第一溶剂中得到有机纤维浆料,制备无机纤维浆料;无机纤维浆料抽滤成型得到无机材料层,利用有机纤维浆料在无机材料层的一侧或两侧制备得到有机材料层,得到多层材料层,经热压后得到激光烧蚀打印用纸。本发明利用激光烧印技术在专用纸上烧印时,不需要实时检测和调控激光功率,就可以直接在纸上烧印出所需要的文字和图案,同时纸张不会烧穿、不分层。
Description
技术领域
本发明涉及激光烧蚀技术领域,具体涉及一种激光烧蚀打印用纸及其应用。
背景技术
常见的打印技术都是通过附着有色颜料(碳粉、墨水)来实现的。在纸张上打印的文字,长期保存在恶劣环境中容易发生褪色现象;打印过程需要大量的墨盒、硒鼓等耗材,消耗成本高;同时,打印机已经成为室内空气污染的重要来源之一,打印过程的墨粉可能会带来眼部瘙痒、皮肤红斑甚至尘肺病、血栓等疾病。
当然,像出租车打印车票、刷卡回执等不需要墨粉,有效得解决了耗材成本高以及环境污染的问题。但是这种打印纸却是经过特殊处理的热敏纸,而不是我们常见的普通纸,热敏纸是预先渗入各种燃料的纸张,在经过高温时会打印出想要的效果。但是这种纸张特别容易褪色,时间久了会发现纸张上的字迹就会模糊不清。
研究者们发明了一种不需要墨的打印技术:他们运用激光烧印技术,将激光照射在纸张上,使纸张局部温度升高,从而让纸张发生原位碳化变黑,以此来实现类似打印的效果。因为纸张发生原位碳化变黑,因此不需要墨水,同时其物理性质稳定,可以做到永不褪色,可以用于档案存储用纸。另外,由于没有使用油墨,激光碳化打印出来的纸张具有绿色无毒的优点,可以用于食品包装用纸。同时由于是通过激光烧蚀打印,打印出的是凹陷的文字,可以用于后天致盲患者的阅读。但是激光烧印技术存在比较大的技术挑战—薄层A4纸容易被激光烧穿。为了解决这个问题研究者们在打印机上安装了特有的传感器,以此来监测纸张的粗糙度乃至紧致度等各项数据,反馈给打印机。打印机再经过程序计算来实时调整激光参数来克服纸张被烧穿的问题。监测纸张粗糙度乃至紧致度的传感器及相关电路控制,调控计算程序等大大增加了打印机的成本,导致激光烧印技术到现在仍然没有得到推广。
发明内容
针对上述现有技术,本发明的目的是提供一种激光烧蚀打印用纸及其应用。本发明利用激光烧印技术在专用纸上烧印时,不需要实时检测和调控激光功率,就可以直接在纸上烧印出所需要的文字和图案,打印字迹清晰,同时不会出现纸张被烧穿、使用过程中纸张分层等问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的第一方面,提供一种激光烧蚀打印用纸,包括至少一层有机材料层和至少一层无机材料层;
所述有机材料层由植物纤维、再生纤维素纤维或高分子材料制成;
所述无机材料层包括以下重量百分比的原料:
含有羟基的无机纳米纤维95~96%、聚丙烯酰胺1~3%、纳米纤维素0.5~2%、羧甲基纤维素0.5~1.5%。
所述激光烧蚀打印用纸的克重为50-300g/m2。
本发明中,有机材料层由常规造纸所用原料制成纸浆,纸浆通过干燥形成有机材料层。
优选的,所述激光烧蚀打印用纸包括第一有机材料层、第二有机材料层以及夹杂在第一有机材料层和第二有机材料层之间的无机材料层。
本发明的第二方面,提供激光烧蚀打印用纸的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照传统造纸工艺将有机纤维分散于第一溶剂中得到有机纤维浆料,
(2)将含有羟基的无机纳米纤维、聚丙烯酰胺、纳米纤维素和羧甲基纤维素分散于第二溶剂中得到无机纤维浆料;
(3)无机纤维浆料抽滤成型得到无机材料层,利用有机纤维浆料在无机材料层的一侧或两侧制备得到有机材料层,得到多层材料层,经热压后得到激光烧蚀打印用纸。
优选的,步骤(1)和(2)中,所述有机纤维浆料中有机纤维的质量分数为0.5~10%;所述第一溶剂为水、乙醇、乙酸中的至少一种;
所述无机纤维浆料中含有羟基的无机纳米纤维的质量分数为0.5~5%;所述第二溶剂为水或乙醇中的至少一种。
优选的,步骤(2)中,所述含有羟基的无机纳米纤维为羟基磷灰石纤维或羟基化处理的无机纳米纤维;所述羟基化处理的无机纳米纤维是将无机纳米纤维在碱液中水浴加热得到的;
所述含有羟基的无机纳米纤维的长度为1-300μm,直径为30-500nm。
优选的,所述碱溶液为1mol/L的KOH溶液;所述水浴加热的温度为70℃,时间为10h;所述无机纳米纤维选自氮化硼纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、碳化硅纤维中的至少一种。
优选的,步骤(3)中,所述有机纤维浆料与无机纤维浆料的体积比为(0.2~20):1;所述热压的温度为50~90℃,压力为0.2~10MPa,时间为10min~2h。
制备第一有机材料层-无机材料层-第二有机材料层结构时,有机纤维浆料(第一有机材料层):无机纤维浆料(无机材料层):有机纤维浆料(第二有机材料层)的体积比为(0.2~10):1:(0.2~10)。
本发明的第三方面,提供激光烧蚀打印用纸在激光烧蚀打印中的应用。
本发明的第四方面,提供一种激光烧蚀打印的方法,将激光烧蚀打印用纸置于激光器下,根据需要的文字进行激光烧蚀。
优选的,所述激光器为二氧化碳激光器。
优选的,所述激光烧蚀作用模式为欠焦或聚焦,其中激光功率为0.1W-1W,频率为20kHz,扫描速度为500-2000mm/s。
更为优选的,所述激光烧蚀欠焦距离为0.1-0.5cm。
本发明的有益效果:
(1)本发明采用激光对纸张表面进行原位碳化得到预设的文字和图案,实现激光烧蚀打印效果,真正实现了无墨打印,避免了墨盒、硒鼓等打印耗材的消耗,节省了成本的同时,避免了有墨打印造成的环境污染和疾病。原位碳化的文字和图案物理性质稳定,可以做到永不褪色,可以用于档案存储用纸。另外,由于没有使用油墨,激光碳化打印出来的纸张具有绿色无毒的优点,可以用于食品包装用纸。同时可以通过激光刻蚀打印出凹陷的文字,可以用于后天致盲患者的阅读。
(2)本发明采用有机材料层—无机材料层—有机材料层的夹层结构专用纸进行激光烧蚀打印,因为无机材料层的耐热、隔热性能,使得激光作用截止在无机材料层上,因此对激光功率要求窗口大,激光打印机上无需传感器检测纸张粗糙度等参数,也无需进行激光功率的实时调整便可避免纸张烧穿的问题,大大降低了激光烧印机的技术难度和成本,有利于激光烧印技术的推广。根据采用该打印纸进行激光烧蚀打印的机理:激光碳化表层有机材料层后显字,无机材料层具有耐热隔热性质,阻止激光能量的进一步传导,将激光能量阻挡在无机材料层,从而达到防止打印过程中烧穿的目的。
(3)本发明激光烧蚀打印纸所用的有机材料为传统造纸纤维,无机材料为容易获得成本较低的氮化硼纤维、羟基磷灰石纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、碳化硅纤维等纤维,同时这些无机纤维也容易采用传统造纸工艺成纸,与现有的造纸技术相兼容。因此该激光烧蚀打印纸的制造成本低,容易大规模生产。本发明激光烧蚀打印纸所用的无机纤维采用的是微纳米纤维,对纸张的厚度不会有影响。
(4)本发明的无机材料层采用含羟基的无机纳米纤维、聚丙烯酰胺、纳米纤维素、羧甲基纤维素混合得到的浆料制备而成。无机纤维为长径比大的长纤维,并且带有羟基容易成纸,同时聚丙烯酰胺和纳米纤维素中的H键的存在增强纤维之间的结合力,增加了无机纤维之间结合的同时,也增强了有机材料和无机纤维的粘结,从而增加了纸张强度。羧甲基纤维素能够增加成膜的性能,可以通过控制加入量,保证无机材料层成纸的同时,有效地减小纸张的厚度。添加上述原料可使得纸张不分层,且打印出的字迹干净、清晰。因此本发明的无机材料配置能够保证形成高强度,高致密性,厚度可调的纸张。
附图说明
图1:实施例1木质纤维-氮化硼纤维-木质纤维夹层结构专用纸照片;其中:1.纸层边缘木质纤维层,2.纸层中心;
图2:实施例1木质纤维-氮化硼纤维-木质纤维夹层结构专用纸截面扫描电镜照片;其中:3.纸层横截面,4.导电胶,5.扫描电镜样品台;
图3:实施例1普通纸激光碳化打印结果;
图4:实施例1在木质纤维-氮化硼纤维-木质纤维夹层结构专用纸上激光烧蚀打印的文字;
图5:实施例1在木质纤维-氮化硼纤维-木质纤维夹层结构专用纸上激光烧蚀打印的文字和普通油墨打印文字稳定性对比;
图6:实施例3再生纤维素纤维-羟基磷灰石/SiC微纳米复合纤维-再生纤维素纤维夹层专用纸上打印盲文照片;
图7:对比例制备的木质纤维-氮化硼纤维-木质纤维夹层结构专用纸浸水干燥后照片;
图8:在对比例制备的纸上激光烧蚀打印效果;
图9:实施例9制备的壳聚糖-羟基磷灰石纤维-壳聚糖夹层结构专用纸打印照片。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术部分介绍的,现有技术中还未有激光烧蚀用纸的相关报道,现有的耐热纸张一般是将无机纤维和有机纤维混合在一起制得打印用纸。激光烧蚀是利用激光能量将有机纤维碳化,这样可以根据所需文字对激光器进行编程,实现激光烧蚀打印。但如果使用激光烧蚀在目前的耐热纸上进行打印,即便耐热纸中含有无机纤维,纸张可能不被烧穿,但也会在字迹周围形成少量的碳化,使得字迹周围发黄,造成字迹不清楚。
基于此,本发明的目的是提供一种激光烧蚀打印用纸及其应用。本发明的打印用纸由上至下分为三层,依次是第一有机材料层、无机材料层、第二有机材料层。有机材料层所用纤维为现有技术中常用的造纸纤维,无机材料层中的纤维为无机纳米纤维。本发明利用激光烧蚀打印技术在有机材料层—无机材料层—有机材料层的夹层结构的专用纸上进行烧印,其作用过程如下:激光作用在纸张表面的有机纤维上,使有机纤维碳化;多余的激光能量作用于中间层的无机纤维,由于该层具有耐热性,因此不会破坏无机纤维的结构,由于该层的隔热性,多余的热量也不会传导至第二有机材料层。因此可以实现激光仅作用于纸张表层的第一有机材料层,通过表层有机纤维的碳化,呈现出纸张表面预设文字和图案的烧印。
本发明的纸张结构为:有机材料层-无机材料层,可以实现纸张的单面打印;第一有机材料层-无机材料层-第二有机材料层,可实现纸张的双面打印。
本发明所用的无机纤维为无机纳米纤维,不影响纸张厚度;通过研究发现,加入聚丙烯酰胺、纳米纤维素、羧甲基纤维素后无机材料层的浆料可以很好的与有机材料层结合,不会出现纸张分层的现象,激光烧印后,字迹周围也不会出现不该有的碳化部分,字迹干净整洁清晰,可与喷墨打印字迹媲美。同时本发明所用无机纤维也容易采用传统造纸工艺成纸,与现有的造纸技术相兼容。因此该激光烧蚀打印纸的制造成本低,容易大规模生产;对纸张的厚度不会有影响。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料,均可通过商业渠道购买得到。
实施例1:制备木质纤维层-氮化硼纤维层-木质纤维层结构的打印纸
具体的制备方法如下:
(1)木质纤维浆料制备:按照传统造纸工艺,将杨树屑片为原料,按照专利CN1997791B机械纸浆的制备方法中公开的方法进行造浆处理,得到木质纤维浆料,稀释浆料得到质量分数1%的木质纤维素浆料。
(2)氮化硼纤维浆料制备:将95kg氮化硼纤维在1mol/L的KOH溶液中70℃水浴10h,使氮化硼纤维羟基化;将羟基化后的氮化硼纤维分散在水中,得到氮化硼纤维质量分数1%的无机纤维浆料,再加入2kg聚丙烯酰胺、2kg纳米纤维素和1kg羧甲基纤维素,搅拌均匀,得到氮化硼纤维浆料。
(3)造纸:利用传统造纸工艺,将木质纤维浆料喷到网子上,真空吸收多余的水,形成一层木质纤维层;其上再用相同造纸工艺形成一层氮化硼纤维层;再覆上一层木质纤维层,三层依次叠放(由上至下所用木质纤维浆料、氮化硼纤维浆料、木质纤维浆料的体积比为2:1:2),放入热压机中,0.5MPa压力下,90℃热压30min,最后得到180g/m2的木质纤维-氮化硼纤维-木质纤维夹层结构专用纸(如图1所示)。
图1可以看到,边缘薄的地方可以看到木质纤维纸层1,可以看出纸是由三层组成的,而中心区域则看不出分层现象,为了进一步观察木质纤维-氮化硼纤维-木质纤维夹层结构专用纸的结合程度,将纸浸水10min后再置于烘箱中60℃下烘干1d,将纸剪开,用导电胶将其粘在扫描电镜样品台上,通过电镜表征纸张横截面,如图2所示,可以看到,该专用纸没有明显的分层。
氮化硼纤维进行羟基化处理目的是为了更好地与纤维素中的氢键结合,保证获得的纸张不分层。同时聚丙烯酰胺和纳米纤维素中H键的存在增强了氮化硼纤维之间结合的同时,也增强了纤维素和氮化硼纤维之间的粘结,从而增加了纸张强度。羧甲基纤维素能够增加成膜的性能,通过其加入保证成纸的同时,有效地减小纸张的厚度。羟基氮化硼纤维、聚丙烯酰胺、纳米纤维素和羧甲基纤维素的协同作用,实现致密的木质纤维-氮化硼纤维-木质纤维夹层结构纸的制备。
用二氧化碳激光器,在欠焦0.3cm的模式下,采用激光功率0.15W,频率20kHz,扫描速度1200mm/S,在普通A4纸(亚太森博(广东)纸业有限公司)上进行激光烧蚀打印,发现打印非常不均匀。从底部垫白纸拍摄效果来看,有的地方呈现出碳化文字效果,而有的地方纸张已经被烧穿,如图3所示。同样的激光烧蚀打印条件,用激光在实施例1制备的纸上进行烧蚀打印,激光作用在纸张表面的木质纤维上,木质纤维碳化;多余的激光能量作用于中间层的氮化硼纤维,由于该氮化硼纤维具有耐热的性能,因此不能被破坏;同时由于氮化硼纤维具有隔热的性能,多余的热量不会传导至底面的木质纤维,激光烧蚀打印这种专用纸不会出现烧穿的问题。因此采用该专用纸可以实现激光仅作用于纸张表层的木质纤维,通过表层木质纤维的碳化,均匀呈现出纸张表面预设文字和图案的烧印,如图4所示。
为了验证激光烧蚀技术在专用纸上形成的文字的稳定性,我们采取了对比实验,将本实施例打印的文字和普通打印机打印的文字上同时放入丙酮溶液中浸泡5分钟,可以看到,普通打印机上的文字褪色明显,而本实施例激光烧蚀技术在专用纸上形成的文字依然清晰,对比结果如图5所示。
实施例2:制备再生纤维素纤维-羟基磷灰石纤维-再生纤维素纤维结构的打印纸。
具体的制备方法如下:
(1)再生纤维素纤维浆料制备:按照传统造纸工艺,将废纸为原料,按照专利CN101929088B一种废纸制浆中公开的方法进行造浆处理,稀释浆料得到纤维素质量分数0.5%的再生纤维素浆料。
(2)羟基磷灰石纤维浆料制备:将95kg羟基磷灰石纤维分散在乙醇中,形成羟基磷灰石纤维质量分数0.6%的浆料,再加入3kg聚丙烯酰胺、1kg纳米纤维素和1kg羧甲基纤维素搅拌均匀,得到羟基磷灰石纤维浆料。
(3)造纸:利用传统造纸工艺,将再生纤维素纤维浆料喷到网子上,真空吸收多余的水,形成再生纤维素纤维层,其上再用相同工艺形成一层羟基磷灰石纤维层,再覆上一层再生纤维素纤维层(由上至下所用再生纤维素纤维浆料、羟基磷灰石纤维浆料、再生纤维素纤维浆料的体积比为10:1:10),放入热压机中,1MPa压力下,60℃下热压2h,最后得到150g/m2再生纤维素纤维-羟基磷灰石纤维-再生纤维素纤维结构专用纸。
用二氧化碳激光器,在欠焦0.3cm的模式下,采用激光功率0.15W,频率20kHz,扫描速度1200mm/S,在制备的再生纤维素纤维-羟基磷灰石纤维-再生纤维素纤维专用纸上进行烧蚀打印,激光作用在纸张表面的再生纤维素上,再生纤维素纤维碳化;多余的激光能量作用于中间层的羟基磷灰石纤维,由于该羟基磷灰石纤维具有耐热的性能,因此不能被破坏;同时由于羟基磷灰石纤维具有隔热的性能,多余的热量不会传导至底面的再生纤维素纤维。因此可以实现激光仅作用于纸张表层的再生纤维素纤维,通过表层再生纤维素纤维的碳化,呈现出纸张表面预设文字和图案的烧印。
实施例3:制备再生纤维素纤维-羟基磷灰石/SiC微纳米复合纤维-再生纤维素纤维夹层结构.
与实施例2的区别在于:
步骤(1)中,再生纤维素浆料中纤维素的质量分数为2%;
步骤(2)羟基磷灰石/SiC微纳米复合纤维:将32kg的羟基磷灰石纤维和64kg的SiC微纳米纤维分散在乙醇中,羟基磷灰石纤维质量分数0.5%,SiC微纳米纤维质量分数1%;再加入2kg聚丙烯酰胺、1.5kg纳米纤维素和0.5kg羧甲基纤维素搅拌均匀,得到羟基磷灰石/SiC微纳米纤维浆料。
羟基磷灰石纤维较长,更容易交联成网状结构。SiC微纳米纤维呈现黑色,与羟基磷灰石纤维复合可以形成强度较高的黑色纸层。通过步骤(3)的造纸工艺,可以得到220g/m2白色纤维素层-黑色无机纤维层-白色纤维素层的纸张。
调整激光的功率,用二氧化碳激光器,在聚焦模式下,采用激光功率0.5W,频率20kHz扫描速度1000mm/S,在本实施例得到的再生纤维素纤维-羟基磷灰石/SiC微纳米复合纤维-再生纤维素纤维夹层结构纸上进行烧蚀打印,激光能量刻蚀表层的再生纤维素纤维纸张,穿透表层再生纤维素纤维纸张形成空洞,中间层的羟基磷灰石/SiC微纳米复合纤维纸暴露出来,由于羟基磷灰石/SiC微纳米复合纤维纸呈现黑色,所以可以呈现出黑色的预设文字和图案,也可以通过改变该层无机纤维,呈现不同的颜色来实现激光烧蚀打印不同颜色的文字和图案。这样就可以无需彩色喷墨打印,就能得到带颜色的文字和图案,使得彩色打印更加环保。
由于本实施例是通过烧蚀表层再生纤维素纸张形成的文字和图案,因此文字和图案是凹陷的,如图6所示。因此这种打印技术除了能保证正常人阅读外还可以用于后天致盲的人阅读。
实施例4:制备壳聚糖-羟基磷灰石纤维-壳聚糖夹层结构。
具体的制备方法如下:
(1)壳聚糖溶液制备:将壳聚糖溶于1%的乙酸溶液中,制备出质量分数为2%的壳聚糖溶液。
(2)羟基磷灰石纤维浆料制备:将95kg羟基磷灰石纤维分散在乙醇中,形成羟基磷灰石纤维质量分数2%的浆料,再加入2kg聚丙烯酰胺、2kg纳米纤维素和1kg羧甲基纤维素,搅拌均匀,得到羟基磷灰石纤维浆料。
(3)造纸:利用传统造纸工艺,将羟基磷灰石纤维浆料喷到网子上,真空吸收多余的水,形成一层羟基磷灰石纤维层。将羟基磷灰石纤维层放入壳聚糖溶液中静置3小时。取出干燥得到壳聚糖-羟基磷灰石纤维-壳聚糖夹层结构专用纸,由上至下,壳聚糖层、羟基磷灰石纤维层、壳聚糖层的厚度比为1:2:1。
羟基磷灰石纤维湿纸具有多孔结构,在进入壳聚糖溶液的过程中,在羟基磷灰石的孔中以及表面上会吸附壳聚糖,羟基磷灰石纸两面附上了壳聚糖的薄膜,形成了结合紧密的壳聚糖-羟基磷灰石纤维-壳聚糖夹层结构专用纸,纸张厚度为200g/m2。
用二氧化碳激光器,在欠焦0.3cm的模式下,采用激光功率0.15W,频率20kHz,扫描速度1200mm/S用激光在实施例4制备的纸上进行烧蚀打印,激光作用在纸张表面的壳聚糖上,壳聚糖碳化,字迹更清晰更黑(如图9所示)。
对比例1
与实施例1的区别在于:氮化硼纤维浆料中不添加纳米纤维素和羧甲基纤维素。
对比例2
与实施例1的区别在于:氮化硼纤维浆料中不添加聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素。
对比例3
与实施例1的区别在于:氮化硼纤维浆料中不添加聚丙烯酰胺和纳米纤维素。
对比例4
与实施例1的区别在于:氮化硼纤维未进行羟基化处理。
分别将对比例1~4制备的纸浸水10min后再置于烘箱中60℃下烘干1d,发现纸张均出现明显的分层,如图7所示,说明对比例1~4制备的纸张粘附性不好。
用二氧化碳激光器,在欠焦0.3cm的模式下,采用激光功率0.15W,频率20kHz,扫描速度1200mm/S,在对比例1~4制备的纸上进行激光烧蚀打印,由于纸张的粘附性不好,因此打印出的文字不均匀、不清晰,激光烧蚀对有机材料层的碳化不完全,如图8所示。说明对无机纤维进行羟基化处理,以及在无机纤维浆料中添加聚丙烯酰胺、纳米纤维素和羧甲基纤维素不仅可以提高有机材料层和无机材料层之间的粘结性,还能提高打印的清晰度。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激光烧蚀打印用纸,其特征在于,包括至少一层有机材料层和至少一层无机材料层;
所述有机材料层由植物纤维、再生纤维素纤维或高分子材料制成;
所述无机材料层包括以下重量百分比的原料:
含有羟基的无机纳米纤维95~96%、聚丙烯酰胺1~3%、纳米纤维素0.5~2%、羧甲基纤维素0.5~1.5%。
2.根据权利要求1所述的激光烧蚀打印用纸,其特征在于,所述激光烧蚀打印用纸包括第一有机材料层、第二有机材料层以及夹杂在第一有机材料层和第二有机材料层之间的无机材料层。
3.权利要求1或2所述的激光烧蚀打印用纸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照传统造纸工艺将有机纤维分散于第一溶剂中得到有机纤维浆料;
(2)将含有羟基的无机纳米纤维、聚丙烯酰胺、纳米纤维素和羧甲基纤维素分散于第二溶剂中得到无机纤维浆料;
(3)无机纤维浆料抽滤成型得到无机材料层,利用有机纤维浆料在无机材料层的一侧或两侧制备得到有机材料层,得到多层材料层,经热压后得到激光烧蚀打印用纸。
4.根据权利要求3所述的激光烧蚀打印用纸,其特征在于,步骤(1)和(2)中,所述有机纤维浆料中有机纤维的质量分数为0.5~10%;所述第一溶剂为水、乙醇、乙酸中的至少一种;
所述无机纤维浆料中含有羟基的无机纳米纤维的质量分数为0.5~5%;所述第二溶剂为水或乙醇中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的激光烧蚀打印用纸,其特征在于,步骤(2)中,所述含有羟基的无机纳米纤维为羟基磷灰石纤维或羟基化处理的无机纳米纤维;所述羟基化处理的无机纳米纤维是将无机纳米纤维在碱液中水浴加热得到的;
所述含有羟基的无机纳米纤维的长度为1-300μm,直径为30-500nm。
6.根据权利要求5所述的激光烧蚀打印用纸,其特征在于,所述碱溶液为1mol/L的KOH溶液;所述水浴加热的温度为70℃,时间为10h;所述无机纳米纤维选自氮化硼纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、碳化硅纤维中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的激光烧蚀打印用纸,其特征在于,步骤(3)中,所述有机纤维浆料与无机纤维浆料的体积比为(0.2~20):1;所述热压的温度为50~90℃,压力为0.2~10MPa,时间为10min~2h。
8.权利要求1或2所述的激光烧蚀打印用纸在激光烧蚀打印中的应用。
9.一种激光烧蚀打印的方法,其特征在于,将权利要求1或2所述的激光烧蚀打印用纸置于激光器下,根据需要的文字进行激光烧蚀。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述激光烧蚀的作用模式为欠焦或聚焦,其中激光功率为0.1W-1W,频率为20kHz,扫描速度为500-2000mm/s;所述欠焦的距离为0.1-0.5cm。
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