CN115726220A - 一种防渗透转移印花原纸的生产工艺 - Google Patents

一种防渗透转移印花原纸的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，属于造纸领域，包括如下步骤：将混合浆料、增强剂和填料混合均匀，经冲浆泵、除砂器、压力筛筛选净化、进入低浓稳浆箱后上网成型，同时控制上网浓度为0.6‑1.0％，再经压榨脱水、干燥制得基纸；在基纸表面进行表面施胶，经过烘干、压光、卷曲分切，制得一种防渗透转移印花原纸；加入了自制的增强剂，增强剂中的高分子结构与纤维之间结合，可与纤维之间构成网状交织结构，在纤维与纤维之间受到作用力减弱结合力时，可以限制纤维间的活动，也限制了纤维的膨胀，可以稳定油墨的转印，具有良好的保真性，进而提高转移效率。

Description

一种防渗透转移印花原纸的生产工艺
技术领域
本发明属于造纸领域，具体地，涉及一种防渗透转移印花原纸的生产工艺。
背景技术
转移印花指要印刷的图片不直接印在承印物上，而是先印在中间体转印纸上，再由转印纸转印到承印物上。上述转印过程属于热转印工艺，热转印是利用专门设备将热转印纸上的图案和图像经过加热至180～230℃转移印制在不同的材料上的一种方式，热转印技术最早是在印染行业和制鞋业上的应用。后来随着时间的推移、技术的发展，使用范围不断增加，尤其是电脑数码技术的出现和追求个性的消费理念的出现，使热转印技术的应用得到迅速地普及，产品的应用范围不断扩大，在材料领域的各个地方都有所涉及。
但现有的热转印纸张普遍存在以下缺陷：纸张尺寸稳定性差，易渗透导致油墨转移效率低和转印后图像保真性差。热转印纸的作用主要是在进行热转印的过程中对印刷的油墨起承接作用，并在加热加压下完成将油墨从纸上转移到承印物上。对原纸的选择要求较高，因此纸张应该具有一定的强度，因为在后续的转印过程中，需要将涂层从原纸上剥离；原纸要承受住一定的外力，避免在转印过程中被撕裂。
发明内容
为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种防渗透转移印花原纸的生产工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，包括如下步骤：
将混合浆料、增强剂和填料混合均匀，经冲浆泵、除砂器、压力筛筛选净化、进入低浓稳浆箱后上网成型，同时控制上网浓度为0.6-1.0％，再经压榨脱水、干燥制得基纸；在基纸表面进行表面施胶，经过烘干、压光、卷曲分切，制得一种防渗透转移印花原纸；混合浆料中棉浆纤维、漂白针叶木浆纤维和漂白阔叶木浆纤维的质量比为5：2：3；
所述增强剂通过如下步骤制备：
步骤一、将聚乙烯亚胺、助剂和甲醇混合，加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液调节pH值为8，滴加KH-560，设置温度为50℃，搅拌反应4h，得到反应液a；助剂属于长链环氧基季铵盐，助剂和KH-560与聚乙烯亚胺反应，在水溶性高分子聚合物的结构中引入阳离子基团和烷氧硅基，其中，阳离子基团可与纤维(一般带负电)以静电吸附作用的形式结合，烷氧硅基会发生水解生成硅羟基，与纤维和填料之间结合形成共价键，提高纸张强度；
步骤二、将反应液a和甲醇混合，超声分散，加入环氧氯丙烷，在温度为60-70℃条件下搅拌1h，然后加入质量分数10％的醋酸溶液调节pH值为5，保持温度不变，继续搅拌1h，得到增强剂。
进一步地，步骤一中聚乙烯亚胺、助剂、KH-560和甲醇的用量比为10g：0.5g：2g：30mL，聚乙烯亚胺的相对分子质量为1500；步骤二中反应液a、环氧氯丙烷和甲醇的用量比为30mL：3g。
进一步地，助剂通过如下步骤制备：
在氮气保护条件下，将叔胺单体和甲醇混合，设置温度为40℃，滴加环氧氯丙烷和甲醇的混合液，加完后，保持温度不变搅拌反应3h，反应结束后，旋蒸除去溶剂，用无水乙醚洗涤，经过真空干燥，得到助剂。助剂中的长链烷基具有良好的吸附油墨的作用，促进油墨在的附着，配合增强剂中的结构，使油墨具有更高的转印效率和图像保真性。
进一步地，环氧氯丙烷和甲醇的混合液中环氧氯丙烷和甲醇的用量比为1g：5mL；叔胺单体和甲醇的用量比为1g：100mL；叔胺单体和环氧氯丙烷的用量摩尔比为1：1.2。
进一步地，叔胺单体为N,N-二甲基十二胺、N,N-二甲基正辛胺中的一种。
进一步地，增强剂添加量为混合浆料质量的0.9-1％；所述填料为轻质碳酸钙、滑石粉中的一种；填料的吨纸用量为100kg。
进一步地，混合浆料通过如下步骤制备：
将棉浆纤维、漂白针叶木浆纤维、漂白阔叶木浆纤维和硅酸钠加入碎浆机中，加入水稀释至质量浓度为3-4％，然后打成叩解度为26-29°SR的混合浆料；硅酸钠的添加量为水添加量的0.3-0.4％。
进一步地，表面施胶的施胶液通过如下步骤制备：
将聚乙烯醇和辛烯基琥珀酸酐混合，加入四丁基溴化铵，升温至90℃，搅拌3h，然后降温至20℃，加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液调节pH值为7，得到改性聚乙烯醇；将水和氧化淀粉混合，升温至80℃搅拌10min，然后降温至50℃，加入改性聚乙烯醇，搅拌均匀后过滤，得到施胶液。
进一步地，聚乙烯醇的分子量为2200，醇解度88％；聚乙烯醇和辛烯基琥珀酸酐的质量比为10：3；水、氧化淀粉和改性聚乙烯醇的用量比为12：1：0.2。改性后的聚乙烯醇具有良好的分散稳定性，引入烷基长链后，便于提高施胶液成膜后的耐水性，表面施胶液中加入改性聚乙烯醇可防止絮聚的产生，具有良好的分散性好，在基纸表面施胶后，基纸表面具有良好的表面性能、抗水性。
进一步地，正面表面施胶量为1.5-2.5g/m2；反面表面施胶量为1.0-1.5g/m2。
本发明的有益效果：
为解决现有技术中存在的缺陷，本发明在防渗透转移印花原纸的生产工艺中加入了自制的增强剂，增强剂中的高分子结构与纤维之间结合，可与纤维之间构成网状交织结构，在纤维与纤维之间受到作用力减弱结合力时，可以限制纤维间的活动，也限制了纤维的膨胀，表现为限制了纸张的伸缩形变。在应用中，油墨中的极性成分破坏原纸中纤维之间的氢键结合力时，增强剂中的结构可与纤维之间形成的网状结构限制纤维的运动，表现为防渗透，可以稳定油墨的转印，具有良好的保真性，进而提高转移效率。
同时针对当纸页被水湿透后，水的润滑作用也能引起纤维间的滑动而丧失强度时，便可以增加纸的湿强度；另外，表面施胶液进行处理后，分散效果更好，更有利于施胶液的涂布，对纸张性能有更好的提升。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备施胶液：
将聚乙烯醇和辛烯基琥珀酸酐混合，加入四丁基溴化铵，升温至90℃，搅拌3h，然后降温至20℃，加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液调节pH值为7，得到改性聚乙烯醇；将水和氧化淀粉混合，升温至80℃搅拌10min，然后降温至50℃，加入改性聚乙烯醇，搅拌均匀后过滤，得到施胶液。聚乙烯醇的分子量为2200，醇解度88％；聚乙烯醇和辛烯基琥珀酸酐的质量比为10：3；水、氧化淀粉和改性聚乙烯醇的用量比为12：1：0.2。
对比例1
与实施例1相比，聚乙烯醇不进行改性处理，其余原料及制备过程与实施例1保持相同。
实施例2
制备增强剂：
步骤一、在氮气保护条件下，将N,N-二甲基十二胺和甲醇混合，设置温度为40℃，滴加环氧氯丙烷和甲醇的混合液，加完后，保持温度不变搅拌反应3h，反应结束后，旋蒸除去溶剂，用无水乙醚洗涤，经过真空干燥，得到助剂；环氧氯丙烷和甲醇的混合液中环氧氯丙烷和甲醇的用量比为1g：5mL；N,N-二甲基十二胺和甲醇的用量比为1g：100mL；N,N-二甲基十二胺和环氧氯丙烷的用量摩尔比为1：1.2。将聚乙烯亚胺、助剂和甲醇混合，加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液调节pH值为8，滴加KH-560，设置温度为50℃，搅拌反应4h，得到反应液a；聚乙烯亚胺、助剂、KH-560和甲醇的用量比为10g：0.5g：2g：30mL。
步骤二、将反应液a和甲醇混合，超声分散，加入环氧氯丙烷，在温度为60℃条件下搅拌1h，然后加入质量分数10％的醋酸溶液调节pH值为5，保持温度不变，继续搅拌1h，得到增强剂。反应液a、环氧氯丙烷和甲醇的用量比为30mL：3g。
实施例3
制备增强剂：
步骤一、在氮气保护条件下，将N,N-二甲基正辛胺和甲醇混合，设置温度为40℃，滴加环氧氯丙烷和甲醇的混合液，加完后，保持温度不变搅拌反应3h，反应结束后，旋蒸除去溶剂，用无水乙醚洗涤，经过真空干燥，得到助剂；环氧氯丙烷和甲醇的混合液中环氧氯丙烷和甲醇的用量比为1g：5mL；N,N-二甲基正辛胺和甲醇的用量比为1g：100mL；N,N-二甲基正辛胺和环氧氯丙烷的用量摩尔比为1：1.2；将聚乙烯亚胺、助剂和甲醇混合，加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液调节pH值为8，滴加KH-560，设置温度为50℃，搅拌反应4h，得到反应液a；聚乙烯亚胺、助剂、KH-560和甲醇的用量比为10g：0.5g：2g：30mL。
步骤二、将反应液a和甲醇混合，超声分散，加入环氧氯丙烷，在温度为70℃条件下搅拌1h，然后加入质量分数10％的醋酸溶液调节pH值为5，保持温度不变，继续搅拌1h，得到增强剂。反应液a、环氧氯丙烷和甲醇的用量比为30mL：3g。
对比例2
与实施例3相比，不添加助剂，其余原料及制备过程与实施例3保持相同。
实施例4
一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，包括如下步骤：
将棉浆纤维、漂白针叶木浆纤维、漂白阔叶木浆纤维和硅酸钠加入碎浆机中，加入水稀释至质量浓度为3％，然后打成叩解度为26°SR的混合浆料；硅酸钠的添加量为水添加量的0.3％；混合浆料中棉浆纤维、漂白针叶木浆纤维和漂白阔叶木浆纤维的质量比为5：2：3；
将混合浆料、实施例2制备的增强剂和填料混合均匀，经冲浆泵、除砂器、压力筛筛选净化、进入低浓稳浆箱后上网成型，同时控制上网浓度为0.6％，再经压榨脱水、干燥制得基纸；用实施例1制备的施胶液在基纸表面进行表面施胶，经过烘干、压光、卷曲分切，制得一种防渗透转移印花原纸；正面表面施胶量为1.5g/m2；反面表面施胶量为1.0g/m2。增强剂添加量为混合浆料质量的0.9％；所述填料为轻质碳酸钙、滑石粉中的一种；填料的吨纸用量为100kg。
实施例5
一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，包括如下步骤：
将棉浆纤维、漂白针叶木浆纤维、漂白阔叶木浆纤维和硅酸钠加入碎浆机中，加入水稀释至质量浓度为4％，然后打成叩解度为29°SR的混合浆料；硅酸钠的添加量为水添加量的0.4％；混合浆料中棉浆纤维、漂白针叶木浆纤维和漂白阔叶木浆纤维的质量比为5：2：3；
将混合浆料、实施例3制备的增强剂和填料混合均匀，经冲浆泵、除砂器、压力筛筛选净化、进入低浓稳浆箱后上网成型，同时控制上网浓度为1.0％，再经压榨脱水、干燥制得基纸；用实施例1制备的施胶液在基纸表面进行表面施胶，经过烘干、压光、卷曲分切，制得一种防渗透转移印花原纸；正面表面施胶量为2.5g/m2；反面表面施胶量为1.5g/m2。增强剂添加量为混合浆料质量的0.9％；所述填料为轻质碳酸钙、滑石粉中的一种；填料的吨纸用量为100kg。
实施例6
一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，包括如下步骤：
将棉浆纤维、漂白针叶木浆纤维、漂白阔叶木浆纤维和硅酸钠加入碎浆机中，加入水稀释至质量浓度为4％，然后打成叩解度为29°SR的混合浆料；硅酸钠的添加量为水添加量的0.4％；混合浆料中棉浆纤维、漂白针叶木浆纤维和漂白阔叶木浆纤维的质量比为5：2：3；
将混合浆料、实施例3制备的增强剂和填料混合均匀，经冲浆泵、除砂器、压力筛筛选净化、进入低浓稳浆箱后上网成型，同时控制上网浓度为1.0％，再经压榨脱水、干燥制得基纸；用实施例1制备的施胶液在基纸表面进行表面施胶，经过烘干、压光、卷曲分切，制得一种防渗透转移印花原纸；正面表面施胶量为2.5g/m2；反面表面施胶量为1.5g/m2。增强剂添加量为混合浆料质量的1％；所述填料为轻质碳酸钙、滑石粉中的一种；填料的吨纸用量为100kg。
对比例3
与实施例6相比，将施胶液换成对比例1制备的样品，其余原料及制备过程与实施例6保持相同。
对比例4
与实施例6相比，将增强剂换成对比例2制备的样品，其余原料及制备过程与实施例6保持相同。
对实施例4-实施例6和对比例3-对比例4制备的样品进行测试，抗张强度(KN/m)按照GB-T12914-2008纸和纸板抗张强度的测定标准进行检测；在温度为25℃，湿度为55％的室内环境下，选择喷墨量分为400％打印混合黑色。80℃条件下干燥2分钟。以纸张空白区域为标准色，使用色差仪测量转印纸正反面色差，纸张的渗透性能可用公式α＝C反/C正表示，α越小，表示纸张的防渗透性能越好。
测试结果如下表1所示：
表1
项目 实施例4 实施例5 实施例6 对比例3 对比例4
定量/(g/m<sup>2</sup>) 72 75 75 73 73
抗张强度(纵/横)KN/m 4.2/2.3 4.3/2.4 4.3/2.4 3.8/2 4.1/2.2
渗透性能/ 2.4 2.3 2.3 4.6 3.1
从测试结果可知，本发明制备的原纸材料具有良好的防渗透性，且纸张的力学强度好，更能满足承受的外力。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
将混合浆料、增强剂和填料混合均匀，经冲浆泵、除砂器、压力筛筛选净化、进入低浓稳浆箱后上网成型，同时控制上网浓度为0.6-1.0％，再经压榨脱水、干燥制得基纸；在基纸表面进行表面施胶，经过烘干、压光、卷曲分切，制得一种防渗透转移印花原纸；混合浆料中棉浆纤维、漂白针叶木浆纤维和漂白阔叶木浆纤维的质量比为5：2：3；
所述增强剂通过如下步骤制备：
步骤一、将聚乙烯亚胺、助剂和甲醇混合，加入质量分数10％的氢氧化钠水溶液调节pH值为8，滴加KH-560，设置温度为50℃，搅拌反应4h，得到反应液a；
步骤二、将反应液a和甲醇混合，超声分散，加入环氧氯丙烷，在温度为60-70℃条件下搅拌1h，然后加入质量分数10％的醋酸溶液调节pH值为5，保持温度不变，继续搅拌1h，得到增强剂。
2.根据权利要求1所述的一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，其特征在于，步骤一中聚乙烯亚胺、助剂、KH-560和甲醇的用量比为10g：0.5g：2g：30mL，聚乙烯亚胺的相对分子质量为1500；步骤二中反应液a、环氧氯丙烷和甲醇的用量比为30mL：3g：10mL。
3.根据权利要求1所述的一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，其特征在于，助剂通过如下步骤制备：
在氮气保护条件下，将叔胺单体和甲醇混合，设置温度为40℃，滴加环氧氯丙烷和甲醇的混合液，加完后，保持温度不变搅拌反应3h，得到助剂。
4.根据权利要求3所述的一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，其特征在于，叔胺单体为N,N-二甲基十二胺、N,N-二甲基正辛胺中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，其特征在于，增强剂添加量为混合浆料质量的0.9-1％；所述填料为轻质碳酸钙、滑石粉中的一种；填料的吨纸用量为100kg。
6.根据权利要求1所述的一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，其特征在于，混合浆料通过如下步骤制备：
将棉浆纤维、漂白针叶木浆纤维、漂白阔叶木浆纤维和硅酸钠加入碎浆机中，加入水稀释至质量浓度为3-4％，然后打成叩解度为26-29°SR的混合浆料；硅酸钠的添加量为水添加量的0.3-0.4％。
7.根据权利要求1所述的一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，其特征在于，表面施胶的施胶液通过如下步骤制备：
将聚乙烯醇和辛烯基琥珀酸酐混合，加入四丁基溴化铵，升温至90℃，搅拌3h，然后降温至20℃，调节pH值为7，得到改性聚乙烯醇；将水和氧化淀粉混合，升温至80℃搅拌10min，然后降温至50℃，加入改性聚乙烯醇，搅拌均匀后过滤，得到施胶液。
8.根据权利要求1所述的一种防渗透转移印花原纸的生产工艺，其特征在于，正面表面施胶量为1.5-2.5g/m2；反面表面施胶量为1.0-1.5g/m2。
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