CN116145470A - 一种伸缩性小的热升华转印原纸 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热升华转印技术领域，公开了一种伸缩性小的热升华转印原纸，包括由木浆纤维素纤维构成的网状结构层，纤维素纤维内部既有分子内空隙又有分子间空隙；通常填料主要存在于分子间空隙中，本发明通过不同粒径组合的无机填料，使木浆纤维素纤维的分子内空隙和分子间空隙结构稳定，不易收缩，控制伸缩率为0.3～0.9，其中纳米填料填充分子内空隙，微米填料或微米填料和纳米填料填充分子间空隙；而填料保留了其透水孔隙，可满足纸张透水性、强度、纸张平整均匀一致的性能要求；本发明的热升华转印原纸具有结构稳定、伸缩性小的特点，能满足快速打印热升华原纸的需求。
Description
技术领域
本发明涉及热升华转印技术领域，尤其涉及了一种伸缩性小的热升华转印原纸。
背景技术
热升华转印原纸是生产热升华转印数码纸关键原料之一，热升华转印原纸除了要满足涂布纸的基本要求，如干湿强度，要保证在涂布及后续加工中有足够的强度，保证加工的正常进行，以及较小的两面差、定量、厚度、水分的一致等之外，还对撕裂度、匀度、伸缩率、抗张强度以及平滑度提出了更高的要求，尤其是伸缩率。
由于热升华原纸在使用过程中，喷墨吸墨之后会发生纸张起皱的现象，如果打印深色图案时就会起皱严重问题，很可能纸会拱起搽到喷头，特别是纸面粗糙度大时，更易伤害到精致的喷头。因此，热升华原纸要求喷墨时纸面的伸缩稳定性要好，就是喷墨吸墨后的起皱越小越好，表征到指标参数上，即打印过程的伸缩稳定性要求非常好。
EP770729介绍了一种适合用水性油墨印刷的纸张，其中主要通过在纸张表面进行涂覆，纸张表面经受一个涂覆步骤的处理后，消除收缩而防止了尺寸不稳定性，但纸张的透气性大大下降。
目前，降低纸张的伸缩率的方法通常有选择低伸缩率纸浆、调整打浆度以及改进抄造工艺条件，主要改变纤维的长短及其纤维分散的相应结构。例如，请号为201610446694.0的专利公开了一种热升华原纸生产工艺，其将质量比例为15:85～30:70的针叶木与阔叶木通过碎浆机进行碎解，然后加入填料，且植物纤维与填料的质量比为70:30～85:15，然后对所得到的浆料进行磨浆，并控制打浆度为25～35°SR，实现原纸的横向伸缩率为1.21％～1.25％。
申请号为201210241510.9的专利公开了一种热升华转印原纸的制造方法，将针叶浆、阔叶浆按照一定比例打浆，并添加了化学机械浆，再添加湿强剂聚酰胺环氧树脂、明矾和施胶剂等制成均匀纸浆，通过上浆、脱水、成型、压榨、表面施胶、干燥工艺制得热升华转印原纸，主要优化打浆度、抄纸过程添加剂用量与工艺参数实现效果。
申请号为201710037423.4的专利公开了一种热转印原纸制造方法与工艺，通过合理纤维原料配比，在胶液中添加苯丙胶乳和疏水剂，双面施胶量达到2～4g/m2，实现控制原纸的横向收缩率在1.5～2.0％，提高原纸对水的膨胀抵抗力。双面施胶及其苯丙胶乳分子可以增大与纤维素分子之间的粘结力，并具有控制收缩防水作用。但显然，双面施胶及其苯丙胶乳分子对纤维素微孔具有封闭作用，并由此直接影响了热升华原纸的干燥速度。
专利申请号为201620095019.3的专利公开了一种喷墨热升华转印原纸，由基纸层和涂层构成，涂层位于基纸层的单面或双面，涂层含有植物纤维、化学纤维或矿物纤维构成的网状结构，涂层以颜料颗粒填充网状结构的缝隙，形成平面结构，涂层可减小纸张的湿水伸长率，控制其湿水伸长率在1.1％～1.6％。但涂层内纤维的孔隙得不到保留，会影响透气度。
发明内容
本发明针对现有技术中热升华转印原纸在吸水干燥后容易发生收缩，而在降低伸缩率的同时会牺牲透气度的缺点，提供了一种伸缩性小的热升华转印原纸制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种低伸缩率热升华转印原纸，包括纸纤维层，纸纤维层为由木浆纤维素纤维构成的网状结构层，木浆纤维素纤维内部中空，形成分子内空隙，分子内空隙内填充有纳米填料；木浆纤维素纤维与木浆纤维素纤维之间形成分子间空隙，纸纤维层以微米填料或微米填料和纳米填料填充分子间空隙，形成平面结构。
本发明的低伸缩率热升华转印原纸由木浆纤维素纤维、纳米填料和微米填料组成，其中，木浆纤维素纤维由β-D-吡喃型葡萄糖基组成，化学式为椅式结构，由微晶体与非晶区交织在一起；木浆纤维素纤维包括巨原纤，巨原纤由4个微原纤构成，微原纤由16个基原纤构成，基原纤内部中空，形成分子内空隙，分子内空隙填充有纳米填料；木浆纤维素纤维与木浆纤维素纤维之间具有间隙，形成分子间空隙，纸纤维层以微米填料填充分子间空隙，形成平面结构。本发明使用纳米填料和微米填料稳定木浆纤维素纤维的分子间空隙和分子内空隙两种空隙结构，纳米填料和微米填料的使用直接影响了该热升华转印原纸的伸缩率、透水性以及强度的性能，从而使该热升华转印原纸具有稳定结构，不易收缩的特点，能够更好满足不同气候的快速打印需求。
作为优选，基原纤的直径为3.0～3.5nm，微原纤的直径为12nm，巨原纤的直径为25nm。
作为优选，纸纤维层为针叶浆和阔叶浆纤维层。
作为优选，纸纤维层内木浆纤维素纤维的长度为1～10um。
作为优选，分子内空隙的孔径为10～100nm。
作为优选，分子间空隙的孔径为100nm～10um。
作为优选，纤维素层中还分布有施胶剂层，木浆纤维素纤维与木浆纤维素纤维之间通过施胶剂层连接，微米填料和纳米填料分别通过施胶剂层固定在纸纤维层上。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
纸纤维层为带有孔洞的网状结构，吸水干燥后，纸张会发生收缩，因此本发明一方面利用纳米填料填充在网状结构的内部，可以保持纤维素的分子内结构稳定；另一方面，将微米填料或微米填料和纳米填料填充在网状结构的孔洞内，可以保持纤维素的分子间结构稳定，从而可以使纸纤维层在吸水干燥后不易收缩，控制伸缩率为0.3～0.9，使得本发明的热升华转印原纸的伸缩率较低。
此外，由于将纳米填料和微米填料填充在纸纤维层内部，保留了纸纤维层的孔隙，因此，本发明还保留了其透水孔隙，既能够满足该热升华转印原纸透水性和强度的性能要求，又能够满足不同季节湿度差异的纸张平整、均匀、一致性，不搽喷头，还能够更好满足不同气候的快速打印要求。
附图说明
图1是本实施例中伸缩性小的热升华转印原纸的结构示意图。
图2是本实施例中伸缩性小的热升华转印原纸的局部放大图。
图3是本实施例中木浆纤维素纤维的维系结构示意图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—纸纤维层、A—木浆纤维素纤维、B—分子内空隙、C—分子间空隙、2—纳米填料、3—微米填料、7—巨原纤、8—微原纤、9—基原纤。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种低伸缩率热升华转印原纸，包括纸纤维层1，纸纤维层1为由木浆纤维素纤维A构成的网状结构层，木浆纤维素纤维A内部中空，形成分子内空隙B，分子内空隙B内填充有纳米填料2；木浆纤维素纤维A与木浆纤维素纤维A之间形成分子间空隙C，纸纤维层1以微米填料3填充分子间空隙C，形成平面结构。
本实施例的低伸缩率热升华转印原纸由木浆纤维素纤维A、纳米填料2和微米填料3组成，其中，木浆纤维素纤维A由β-D-吡喃型葡萄糖基组成，由微晶体与非晶区交织在一起；木浆纤维素纤维2包括巨原纤7，巨原纤7由4个微原纤8构成，微原纤8由16个基原纤9构成，基原纤9内部中空，形成分子内空隙B，分子内空隙B填充有纳米填料2；木浆纤维素纤维A与木浆纤维素纤维A之间具有间隙，形成分子间空隙C，纸纤维层1以微米填料3填充分子间空隙C，形成平面结构。
实施例2
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：本实施例使用纳米填料2和微米填料3稳定木浆纤维素纤维A的分子间和分子内两种空隙结构，从而使该热升华转印原纸具有稳定结构，不易收缩。
实施例3
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：纳米填料2为纳米碳酸钙、纳米硅酸钙、纳米滑石粉、纳米二氧化硅中一种。
实施例4
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：纳米填料2为纳米硅酸钙、纳米滑石粉、纳米二氧化硅中一种与纳米活性碳酸钙两种组合，两种组合时纳米活性碳酸钙10％重量。
实施例5
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：纳米填料2为纳米硅酸钙、纳米滑石粉、纳米二氧化硅中一种与纳米活性碳酸钙两种组合，两种组合时纳米活性碳酸钙20％重量。
实施例6
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：纳米填料2为纳米硅酸钙、纳米滑石粉、纳米二氧化硅中一种与纳米活性碳酸钙两种组合，两种组合时纳米活性碳酸钙30％重量。
实施例7
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：微米填料3为滑石粉、轻质碳酸钙、硫酸钙中一种。
实施例8
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：微米填料3为微米填料3为轻质碳酸钙、硫酸钙中一种或者与滑石粉两种组合，两种组合时活性滑石粉70-90％重量。
实施例9
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：微米填料3为微米填料3为轻质碳酸钙、硫酸钙中一种或者与滑石粉两种组合，两种组合时活性滑石粉70％重量。
实施例10
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：微米填料3为微米填料3为轻质碳酸钙、硫酸钙中一种或者与滑石粉两种组合，两种组合时活性滑石粉80％重量。
实施例11
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：微米填料3为微米填料3为轻质碳酸钙、硫酸钙中一种或者与滑石粉两种组合，两种组合时活性滑石粉90％重量。
实施例12
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：基原纤9的直径为3.0～3.5nm，微原纤8的直径为12nm，巨原纤7的直径为25nm。
实施例13
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：纸纤维层1为针叶浆和阔叶浆纤维层。
实施例14
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：纸纤维层1内木浆纤维素纤维2的长度为1～10um。
实施例15
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：分子内空隙3的孔径为10～100nm；分子间空隙4的孔径为100nm～10um。
实施例16
本实施例提供一种低伸缩率热升华转印原纸，其与上述实施例的区别仅在于：纤维素层1中还分布有施胶剂层，木浆纤维素纤维2与木浆纤维素纤维2之间通过施胶剂层连接，微米填料6和纳米填料5分别通过施胶剂层固定在纸纤维层1上。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种伸缩性小的热升华转印原纸，其特征在于：包括纸纤维层(1)，纸纤维层(1)为由木浆纤维素纤维(A)构成的网状结构层，木浆纤维素纤维(A)为内部中空结构并形成分子内空隙(B)，分子内空隙(B)内填充有纳米填料(2)；木浆纤维素纤维(A)与木浆纤维素纤维(A)之间形成分子间空隙(C)，纸纤维层(1)以微米填料(3)或微米填料(3)和纳米填料(2)填充分子间空隙(C)，形成平面结构。
2.根据权利要求1所述中一种低伸缩率热升华转印原纸，其特征在于：纸纤维层(1)为针叶浆和阔叶浆纤维层，木浆纤维素纤维(A)包括巨原纤，巨原纤的直径为25nm。
3.根据权利要求2所述中一种低伸缩率热升华转印原纸，其特征在于：纸纤维层(1)内木浆纤维素纤维(A)的长度为1～10um。
4.根据权利要求1所述中一种低伸缩率热升华转印原纸，其特征在于：分子内空隙(B)的孔径为10～100nm。
5.根据权利要求1所述中一种低伸缩率热升华转印原纸，其特征在于：分子间空隙(C)的孔径为100nm～10um。
6.根据权利要求1所述中一种低伸缩率热升华转印原纸，其特征在于：纳米填料(2)为纳米碳酸钙、纳米硅酸钙、纳米滑石粉、纳米二氧化硅中一种或者与纳米活性碳酸钙两种组合，两种组合时纳米活性碳酸钙10-30％重量。
7.根据权利要求6所述中一种低伸缩率热升华转印原纸，其特征在于：微米填料(3)为滑石粉、轻质碳酸钙、硫酸钙中一种或者与滑石粉两种组合；两种组合时活性滑石粉70-90％重量。
8.根据权利要求1所述中一种低伸缩率热升华转印原纸，其特征在于：纤维素层(1)中还分布有施胶剂层，木浆纤维素纤维(A)与木浆纤维素纤维(A)之间通过施胶剂层连接，微米填料(3)和纳米填料(2)分别通过施胶剂层固定在纸纤维层(1)上。
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