CN115848048A - 一种环保型水性数码打印膜材 - Google Patents

Abstract

本发明属于打印膜材技术领域，具体涉及一种环保型水性数码打印膜材，该打印膜材由下到上包括透气涂层、原纸层、离型层、吸墨层和吸水层；制备方法包括：对原纸层进行表面处理；将透气涂层的组成液均匀涂覆在经处理过的原纸层的背面上，将离型层的组成液均匀涂覆在原纸层的正面上，将吸墨层的组成液涂覆在离型层上；将吸水层的组成液涂覆在吸墨层上；待上述各层完全干透之后，根据需要的尺寸进行裁切。本发明针对纸张湿变形的问题，在纸基选择上，采用湿变小于3％的原纸材料，可以有效避免打印介质的翘曲现象；在原纸层背面的涂布透气涂层，能够实现基材的透明度提升，基本可以解决图案质量检查的问题。

Description

一种环保型水性数码打印膜材

技术领域

本发明属于打印膜材技术领域，具体涉及一种环保型水性数码打印膜材。

背景技术

乳胶墨水，是一种可以在无涂层介质上打印的墨水。乳胶墨水基于其颜料墨水的色料基材和树脂和乳胶助剂配方，具有以往溶剂型墨水适应打印介质的多样性和成像持久性的的优点，同时又具有水性墨水对设备的持久耐用性和环保性，是一款代表未来打印喷墨方向的功能性墨水。乳胶墨水可以在无涂层介质上打印，具有以往溶剂型墨水适应打印介质的多样性和成像持久性的的优点，同时又具有水性墨水对设备的持久耐用性和环保性，这决定了这种墨水具有非常广泛的应用，可以生产打印各类广告图文、家装、壁纸，墙纸，透明纱，影楼，油画布，无纺布，皮革印花等有涂层和无涂层材料。

公开号为CN113263850B的专利说明书提供了一种改善水洗褪色现象的乳胶墨水数码打印膜材及其制备方法，该打印膜材由下到上包括承载基、有机硅保护涂层、热剥离涂层和乳胶墨水吸收介质涂层；该打印膜材额制备方法包括：对承载基进行表面处理，在承载基表面涂覆有机硅保护涂层，在有机硅保护涂层的表面涂覆热剥离涂层，在热剥离涂层的表面涂覆乳胶墨水吸收介质涂层，待上述各层完全干透之后，根据需要的尺寸进行裁切。通过设计有机硅保护涂层、热剥离涂层和乳胶墨水吸收介质涂层，能够有效改善水洗褪色现象，同时该乳胶墨水数码打印膜材适用于数码柯式烫画系统，具有低成本应用的优点。

但是上述乳胶墨水数码打印膜材基于PET膜材，而PET膜材在卷对卷热转印转印过程中，受热变形，造成图案转印变形，无法大批量转印；PET膜材因为不透气，完全封闭，转印后的的图案层也是封闭体系，在面料表面无法形成透气层，影响穿着和手感；转印完的热转印需要回收处理，容易造成环境二次污染。使用纸质基材可以有效解决以上问题，抵抗热变形，解决透气性，废弃材料纸可以回收，但是纸基材料，存在打印过程吸水后，湿变形大，容易纸张翘曲，影响打印机运作；纸张不透明，无法观察打印完图案的质量，影响半成品检查等。

有鉴于此，有必要提供提供一种环保型水性数码打印膜材及其制备方法，可以实现纸基功能材料的替代，符合低碳环保，以纸代塑的全球趋势。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种环保型水性数码打印膜材及其制备方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种环保型水性数码打印膜材，该打印膜材由下到上包括透气涂层、原纸层、离型层、吸墨层和吸水层。

进一步地，如上所述的环保型水性数码打印膜材，所述原纸层的材质为湿变小于3％的原纸材料。

进一步地，如上所述的环保型水性数码打印膜材，所述透气涂层由以下组分按其比例混合制成：

高岭土15-35％，

硅藻土20-40％，

余量为聚乙烯醇，各组分重量百分数之和为100％；

所述透气涂层的制备方法为：按比例称取各组分，将高岭土、硅藻土球磨后加入聚乙烯醇中，搅拌混匀即可。

进一步地，如上所述的环保型水性数码打印膜材，所述离型层由以下组分按其比例混合制成：

聚苯乙烯40-60％，

PET 20-27％，

PTA 10-17％，

蜂蜡8-12％，

抗氧化剂1-2％，

消泡剂1-2％，

上述各组分重量百分数之和为100％；

所述离型层的制备方法为：按比例称取各组分，将聚苯乙烯、PET、PTA、蜂蜡各自加热成流体后，与抗氧化剂、消泡剂再一同搅拌混匀即可。

进一步地，如上所述的环保型水性数码打印膜材，所述吸墨层由以下组分按其比例混合制成：

消泡剂8-10％，

二氧化硅气凝胶5-10％，

硅藻土4-6％，

二氧化钛5-10％，

余量为去离子水，上述各组分重量百分数之和为100％；

所述吸墨层的制备方法为：按比例称取各组分，将二氧化钛加入去离子水中在30-40℃下进行搅拌，将二氧化硅气凝胶、硅藻土加入消泡剂中搅拌，再将两者一同搅拌混匀即可。

进一步地，如上所述的环保型水性数码打印膜材，所述吸水层由以下组分按其比例混合制成：

交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺20-35％，

异丙醇30-50％，

乙二胺固化剂3-6％，

烷基酚聚氧乙烯醚渗透剂2-4％，

余量为乙烯-丙烯酸共聚物，上述各组分重量百分数之和为100％；

所述吸水层的制备方法为：按比例称取各组分，一同搅拌混匀即可。

进一步地，如上所述的环保型水性数码打印膜材，所述打印膜材的制备方法包括如下步骤：

1)对原纸层进行表面处理，控制其剥离强度为280-400g/英寸；

2)透气涂层的涂覆：将透气涂层的组成液均匀涂覆在经处理过的原纸层的背面上，微热固化，得到透气涂层；

3)离型层的涂覆：将离型层的组成液均匀涂覆在原纸层的正面上，微热固化，得到离型层；

4)吸墨层的涂覆：将吸墨层的组成液涂覆在离型层上，微热固化，得到吸墨层；

5)吸水层的涂覆：将吸水层的组成液涂覆在吸墨层上，微热固化，得到吸水层；

6)裁切：待上述各层完全干透之后，根据需要的尺寸进行裁切。

进一步地，如上所述的环保型水性数码打印膜材，所述打印膜材的应用方法包括如下步骤：

1)打印图案膜；

2)将聚氨酯热熔胶白色粉末撒在喷墨打印完的打印膜材上，通过图案表面的墨水粘热熔粉做为转印胶粘层介质转印在待印物品，用来粘合图案与待印物品；

3)亮膜镜像成膜打印出来后，涂层完全冷却脆化，剥离原纸层。

本发明的有益效果是：

1、针对纸张湿变形的问题，在纸基选择上，采用湿变小于3％的原纸材料，可以有效避免打印介质的翘曲现象。

2、本发明在原纸层背面的涂布透气涂层，能够实现基材的透明度提升，基本可以解决图案质量检查的问题；透气涂层是以聚乙烯醇+高岭土+硅藻土为主要材料的多孔成膜型结构，不受大墨水量打印的影响，聚乙烯醇作为水性树脂，实现成膜性和隔水效果，高岭土利用高孔隙度实现吸水效果，从而实现降低原纸层的湿变，硅藻土的多孔性及不可压缩和化学稳定性，使其表面具有良好的吸附性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中打印膜材的组成示意图；

图2为本发明中透气涂层的结构示意图；

1-透气涂层，2-原纸层，3-离型层，4-吸墨层，5-吸水层。

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。

一种环保型水性数码打印膜材，如图1-图2所示，该打印膜材由下到上包括透气涂层1、原纸层2、离型层3、吸墨层4和吸水层5。

其中，原纸层的材质为湿变小于3％的原纸材料。

其中，透气涂层由以下组分按其比例混合制成：

高岭土15-35％，

硅藻土20-40％，

余量为聚乙烯醇，各组分重量百分数之和为100％；

所述透气涂层的制备方法为：按比例称取各组分，将高岭土、硅藻土球磨后加入聚乙烯醇中，搅拌混匀即可。

其中，所述离型层由以下组分按其比例混合制成：

聚苯乙烯40-60％，

PET 20-27％，

PTA 10-17％，

蜂蜡8-12％，

抗氧化剂1-2％，

消泡剂1-2％，

上述各组分重量百分数之和为100％；

所述离型层的制备方法为：按比例称取各组分，将聚苯乙烯、PET、PTA、蜂蜡各自加热成流体后，与抗氧化剂、消泡剂再一同搅拌混匀即可。

其中，所述吸墨层由以下组分按其比例混合制成：

消泡剂8-10％，

二氧化硅气凝胶5-10％，

硅藻土4-6％，

二氧化钛5-10％，

余量为去离子水，上述各组分重量百分数之和为100％；

所述吸墨层的制备方法为：按比例称取各组分，将二氧化钛加入去离子水中在30-40℃下进行搅拌，将二氧化硅气凝胶、硅藻土加入消泡剂中搅拌，再将两者一同搅拌混匀即可。

其中，所述吸水层由以下组分按其比例混合制成：

交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺20-35％，

异丙醇30-50％，

乙二胺固化剂3-6％，

烷基酚聚氧乙烯醚渗透剂2-4％，

余量为乙烯-丙烯酸共聚物，上述各组分重量百分数之和为100％；

所述吸水层的制备方法为：按比例称取各组分，一同搅拌混匀即可。

一种环保型水性数码打印膜材，制备方法包括如下步骤：

1)对原纸层进行表面处理，控制其剥离强度为280-400g/英寸；

2)透气涂层的涂覆：将透气涂层的组成液均匀涂覆在经处理过的原纸层的背面上，微热固化，得到透气涂层；

3)离型层的涂覆：将离型层的组成液均匀涂覆在原纸层的正面上，微热固化，得到离型层；

4)吸墨层的涂覆：将吸墨层的组成液涂覆在离型层上，微热固化，得到吸墨层；

5)吸水层的涂覆：将吸水层的组成液涂覆在吸墨层上，微热固化，得到吸水层；

6)裁切：待上述各层完全干透之后，根据需要的尺寸进行裁切。

一种环保型水性数码打印膜材，应用方法包括如下步骤：

1)打印图案膜；

2)将聚氨酯热熔胶白色粉末撒在喷墨打印完的打印膜材上，通过图案表面的墨水粘热熔粉做为转印胶粘层介质转印在待印物品(如织物面料)，用来粘合图案与待印物品(如织物面料)；

3)亮膜镜像成膜打印出来后，涂层完全冷却脆化，剥离原纸层。

其中，墨水烘干温度：30-40℃，热熔粉撒粉的抖粉热熔温度：100-140℃。转印过程中的热压温度：130-180℃，时间：8-15s，压力：3-7kg。

本发明的相关具体实施例如下：

实施例1

一种环保型水性数码打印膜材，该打印膜材由下到上包括透气涂层1、原纸层2、离型层3、吸墨层4和吸水层5，其制备方法包括如下步骤：

1)对原纸层进行表面处理，控制其剥离强度为280-400g/英寸；

2)透气涂层的涂覆：将高岭土15％、硅藻土40％、聚乙烯醇45％制成透气涂层的组成液；将透气涂层的组成液均匀涂覆在经处理过的原纸层的背面上，微热固化，得到透气涂层；

3)离型层的涂覆：将聚苯乙烯40％、PET 27％、PTA 17％、蜂蜡12％、抗氧化剂2％、消泡剂2％制成离型层的组成液；将离型层的组成液均匀涂覆在原纸层的正面上，微热固化，得到离型层；

4)吸墨层的涂覆：将消泡剂10％、二氧化硅气凝胶6％、硅藻土4％、二氧化钛10％、去离子水70％制成吸墨层的组成液；将吸墨层的组成液涂覆在离型层上，微热固化，得到吸墨层；

5)吸水层的涂覆：将交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺20％、异丙醇50％、乙二胺固化剂3％、烷基酚聚氧乙烯醚渗透剂4％、乙烯-丙烯酸共聚物23％制成吸水层的组成液；将吸水层的组成液涂覆在吸墨层上，微热固化，得到吸水层；

6)裁切：待上述各层完全干透之后，根据需要的尺寸进行裁切。

实施例2

一种环保型水性数码打印膜材，该打印膜材由下到上包括透气涂层1、原纸层2、离型层3、吸墨层4和吸水层5，其制备方法包括如下步骤：

1)对原纸层进行表面处理，控制其剥离强度为280-400g/英寸；

2)透气涂层的涂覆：将高岭土20％、硅藻土30％、聚乙烯醇50％制成透气涂层的组成液；将透气涂层的组成液均匀涂覆在经处理过的原纸层的背面上，微热固化，得到透气涂层；

3)离型层的涂覆：将聚苯乙烯60％、PET 20％、PTA 10％、蜂蜡8％、抗氧化剂1％、消泡剂1％制成离型层的组成液；将离型层的组成液均匀涂覆在原纸层的正面上，微热固化，得到离型层；

4)吸墨层的涂覆：将消泡剂8％、二氧化硅气凝胶5％、硅藻土6％、二氧化钛5％、去离子水76％制成吸墨层的组成液；将吸墨层的组成液涂覆在离型层上，微热固化，得到吸墨层；

5)吸水层的涂覆：将交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺28％、异丙醇40％、乙二胺固化剂5％、烷基酚聚氧乙烯醚渗透剂3％、乙烯-丙烯酸共聚物24％制成吸水层的组成液；将吸水层的组成液涂覆在吸墨层上，微热固化，得到吸水层；

6)裁切：待上述各层完全干透之后，根据需要的尺寸进行裁切。

实施例3

一种环保型水性数码打印膜材，该打印膜材由下到上包括透气涂层1、原纸层2、离型层3、吸墨层4和吸水层5，其制备方法包括如下步骤：

1)对原纸层进行表面处理，控制其剥离强度为280-400g/英寸；

2)透气涂层的涂覆：将高岭土35％、硅藻土20％、聚乙烯醇45％制成透气涂层的组成液；将透气涂层的组成液均匀涂覆在经处理过的原纸层的背面上，微热固化，得到透气涂层；

3)离型层的涂覆：将聚苯乙烯50％、PET 23％、PTA 14％、蜂蜡10％、抗氧化剂1％、消泡剂2％制成离型层的组成液；将离型层的组成液均匀涂覆在原纸层的正面上，微热固化，得到离型层；

4)吸墨层的涂覆：将消泡剂9％、二氧化硅气凝胶10％、硅藻土5％、二氧化钛7％、去离子水69％制成吸墨层的组成液；将吸墨层的组成液涂覆在离型层上，微热固化，得到吸墨层；

5)吸水层的涂覆：将交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺35％、异丙醇30％、乙二胺固化剂6％、烷基酚聚氧乙烯醚渗透剂2％、乙烯-丙烯酸共聚物27％制成吸水层的组成液；将吸水层的组成液涂覆在吸墨层上，微热固化，得到吸水层；

6)裁切：待上述各层完全干透之后，根据需要的尺寸进行裁切。

实施例4

本发明中环保型水性数码打印膜材的组成构建及选材思路如下：

机器打印的相关设置参数，如表1所示：

表1

测试机型	HR-PRO600烫画机
		喷头类型	Epson I3200双头
打印精度	双向/6pass
		前抬板温度	关闭
熔粉温度	120℃
		墨水	B/C/M/Y/W
压烫温度	160℃
		压烫时间	15s
测试软件	Maintop 6.1 UV个性版
		测试图片	HR专用测试图

环保型水性数码打印膜材(DTF纸基烫画打印膜)的打印流程：烫画膜区分正反→打印(先彩后白)→撒热熔粉→烘干(热熔粉烘至熔融状态，100-120℃)→压烫(150-170℃，8-15s)→基材剥离→成品。

此工艺为目前烫画打印常规流程，实际使用过程中根据客户适用环境、设备、承印物面料和相关耗材等条件需微调具体的工艺实施方案。

应用性能测试：

a、纸张湿变形测试：纸张湿变形采用的是浸水法，把纸浸在一定温度的水中，或浸水并风干后尺寸的相对变化；

b、墨水的吸墨性及吸附性测试：测试不同固含量成分的纸张在测试精度下，可以承载的最大载墨量，彩色墨水浓度均为100％，白色墨水浓度从100％开始逐级递增，直至墨水在纸张上出现流墨；

c、干燥速度测试：采用印痕法，实验应在温度为20°(±2°)C，相对空气湿度为60～65％的情况下进行，当手指按在纸膜上(不加任何压力)而漆膜不发粘或在其表面上未留任何指痕时，这种就可认为是实际干燥的；

d、纸张透明度和平整性主要通过肉眼观察法：

1)透明度：从打印背面可以看清打印图片颜色视为一般，不可看清视为差，5px的线条看清视为佳。

2)平整性：将A4宽幅的纸张裁剪至50％恒湿柜中，24h后观察纸张卷曲情况，依实际情况做出判断；

e、过机性：依据实际打印情况对过机做出判断；

按试样正、反面各3张进行测定，以所有测定值的算术平均值表示结果，并报出最大值和最小值，如表2所示：

表2

选取70g纸为DTF烫画纸基膜的原纸；

测试原纸层涂布DTF涂层，结果如表3所示：

表3

pass数简单来讲就是打印车来回印刷的次数。

由表3可以得到出：墨水如果过于湿润后续工艺热熔粉容易穿透吸墨层来到保护层，最终的成品表面就会有粉末颗粒物影响成品；

一般情况下，实际打印过程中，中等羽化打印可以满足客户使用过程中对速度及打印质量的需求；

高岭土的品质对DTF纸基烫画打印膜的打印有着较大的有利作用，主要表现在：1)墨水的干燥速度；2)载墨量的提高；3)纸张的湿变形(伸缩率)的改善；

同时，测试发现因其涂料墨水同纸张兼容性的影响，纸基膜不宜开启平台加热，所以导致打印一些深色色块墨水极易容易流墨。针对此情况，发明人在这个隔离涂层基础上，再涂布离型层、吸墨层和吸水层，流墨得到改善，具体如表4所示：

表4

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种环保型水性数码打印膜材，其特征在于：该打印膜材由下到上包括透气涂层、原纸层、离型层、吸墨层和吸水层。

2.根据权利要求1所述的环保型水性数码打印膜材，其特征在于：所述原纸层的材质为湿变小于3％的原纸材料。

3.根据权利要求1所述的环保型水性数码打印膜材，其特征在于，所述透气涂层由以下组分按其比例混合制成：

高岭土15-35％，

硅藻土20-40％，

余量为聚乙烯醇，各组分重量百分数之和为100％；

所述透气涂层的制备方法为：按比例称取各组分，将高岭土、硅藻土球磨后加入聚乙烯醇中，搅拌混匀即可。

4.根据权利要求1所述的环保型水性数码打印膜材，其特征在于：所述离型层由以下组分按其比例混合制成：

聚苯乙烯40-60％，

PET 20-27％，

PTA 10-17％，

蜂蜡8-12％，

抗氧化剂1-2％，

消泡剂1-2％，

上述各组分重量百分数之和为100％；

所述离型层的制备方法为：按比例称取各组分，将聚苯乙烯、PET、PTA、蜂蜡各自加热成流体后，与抗氧化剂、消泡剂再一同搅拌混匀即可。

5.根据权利要求1所述的环保型水性数码打印膜材，其特征在于：所述吸墨层由以下组分按其比例混合制成：

消泡剂8-10％，

二氧化硅气凝胶5-10％，

硅藻土4-6％，

二氧化钛5-10％，

余量为去离子水，上述各组分重量百分数之和为100％；

所述吸墨层的制备方法为：按比例称取各组分，将二氧化钛加入去离子水中在30-40℃下进行搅拌，将二氧化硅气凝胶、硅藻土加入消泡剂中搅拌，再将两者一同搅拌混匀即可。

6.根据权利要求1所述的环保型水性数码打印膜材，其特征在于：所述吸水层由以下组分按其比例混合制成：

交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺20-35％，

异丙醇30-50％，

乙二胺固化剂3-6％，

烷基酚聚氧乙烯醚渗透剂2-4％，

余量为乙烯-丙烯酸共聚物，上述各组分重量百分数之和为100％；

所述吸水层的制备方法为：按比例称取各组分，一同搅拌混匀即可。

7.根据权利要求1-6任一项所述的环保型水性数码打印膜材，其特征在于，所述打印膜材的制备方法包括如下步骤：

1)对原纸层进行表面处理，控制其剥离强度为280-400g/英寸；

2)透气涂层的涂覆：将透气涂层的组成液均匀涂覆在经处理过的原纸层的背面上，微热固化，得到透气涂层；

3)离型层的涂覆：将离型层的组成液均匀涂覆在原纸层的正面上，微热固化，得到离型层；

4)吸墨层的涂覆：将吸墨层的组成液涂覆在离型层上，微热固化，得到吸墨层；

5)吸水层的涂覆：将吸水层的组成液涂覆在吸墨层上，微热固化，得到吸水层；

6)裁切：待上述各层完全干透之后，根据需要的尺寸进行裁切。

8.根据权利要求1-6任一项所述的环保型水性数码打印膜材，其特征在于，所述打印膜材的应用方法包括如下步骤：

1)打印图案膜；

2)将聚氨酯热熔胶白色粉末撒在喷墨打印完的打印膜材上，通过图案表面的墨水粘热熔粉做为转印胶粘层介质转印在待印物品，用来粘合图案与待印物品；

3)亮膜镜像成膜打印出来后，涂层完全冷却脆化，剥离原纸层。

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