专利名称：喷墨打印材料的渗透涂布方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨打印材料的渗透涂布方法。
背景技术：
国画作为中华民族的国粹，历来作为一种高雅的艺术作品而被人们所钟爱并收藏。由于受到绘画技巧和制作工艺的限制，其昂贵的价格和稀少的数量只能满足极少数人的收藏需求。随着人们生活水平的改善及鉴赏能力的提高，传统的制作工艺已经远远满足不了市场的需求。若使用传统宣纸或绢纸在彩色喷墨打印机上进行打印，会产生严重的墨水扩散、对比度差和色彩饱和度差等现象，因此由于上述原因，目前采用传统宣纸或绢纸在彩色喷墨打印机上还打印不出来效果逼真的国画。
发明内容
本发明的目的是提供一种喷墨打印材料的渗透涂布方法，在使用该渗透涂布方法涂布过的传统宣纸或绢纸上进行打印，不会产生严重的墨水扩散、对比度差和色彩饱和度差等现象发生。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种喷墨打印材料的渗透涂布方法，该渗透涂布方法包括以下步骤(1)按下述的组分和含量备料固色剂2～8wt％吸水剂2～10.8wt％胶粘剂0.5～10wt％表面活性剂0.2～2.5wt％抗紫外剂 1.2～7.4wt％去离子水 余量其中，固色剂为固色剂Y和/或固色剂M；吸水剂为纳米级三氧化二铝、纳米级二氧化硅和聚乙烯醇中的一种或几种；胶粘剂为聚乙烯醇、乙酸乙烯-乙烯共聚物、水性聚氨酯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液和丙烯酸酯乳液中的一种或几种；表面活性剂为OP-10、十六烷基三甲基溴化胺、十六烷基三甲基氯化胺和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种；抗紫外剂为UV-9、UV-531和汽巴BT-202中的一种或几种，所述的纳米级三氧化二铝、纳米级二氧化硅的粒径范围分别为10～50nm，平均粒径分别为20nm；作为吸水剂或胶粘剂的聚乙烯醇的数均分子量为1500～2400；乙酸乙烯-乙烯的重均分子量10万～12万；(2)将固色剂、吸水剂、胶粘剂、抗紫外线剂、表面活性剂加入去离子水中，搅拌混合均匀，制成喷墨打印涂料；(3)将喷墨打印涂料涂布于宣纸或绢纸表面，喷墨打印涂料的涂布量为5-15g/m2；(4)将涂布后的宣纸或绢纸烘干即制成喷墨打印仿真材料。
在所述的步骤(3)中，所述的涂布是采用喷涂或辊涂的涂布方式。即下述方法一、二。
方法一将宣纸或绢纸平铺于桌面或玻璃上，用气压喷枪将配制好的本发明的喷墨打印涂料均匀地涂布于宣纸或绢纸表面。
方法二将宣纸或绢纸平铺于桌面或玻璃上，用辊筒将配制好的本发明的喷墨打印涂料均匀地涂布于宣纸或绢纸表面，其中，辊筒涂布是常用的辊筒式涂布方法。
在所述的步骤(2)中，所述的搅拌混合是在10-30℃条件下，以300转/分钟或300转/分钟以上的搅拌器搅拌速度进行搅拌。
在所述的步骤(2)中，在所述的搅拌混合之后，再用目数为200-300目的纱芯滤网将混合料液过滤一到两遍。
在所述的步骤(4)中，所述的烘干是采用箱式烘干机在60-80℃条件下进行烘干。
在本发明的喷墨打印涂料的配方中，聚乙烯醇即可以作为吸水剂，也可以作为胶粘剂。固色剂Y、固色剂M为都为阳离子胺的聚合物，分子量为10万～20万，由上海日用化工剂三厂、上海试剂厂等工厂的产品。
本发明的喷墨打印材料的渗透涂布方法是将喷墨打印涂料涂布于宣纸或绢纸表面，也可以将喷墨打印涂料直接加入宣纸浆中，即将所述的喷墨打印涂料按纸浆∶涂料＝5～7∶1～2的重量比例直接加入宣纸浆中，再利用宣纸现有工艺制作加有所述的喷墨打印涂料的宣纸。制作好的宣纸可直接喷墨打印，不用二次涂布。此种方法简单实用，适用于大批量工业化生产。
采用本发明的方法制作的喷墨打印仿真材料是一种可喷墨打印的数码耗材，可快速批量仿制国画、影像图案及其它艺术精品，其低廉的价格、逼真的效果可满足人们对艺术精品的欣赏和收藏需求。
采用本发明的方法制作的喷墨打印仿真材料可以解决传统宣纸或绢纸在彩色喷墨打印机上所产生严重的墨水扩散、对比度差和色彩饱和度差等问题，从而真正达到艺术品对印刷质量的高要求。采用本发明的方法制作的喷墨打印涂料区别于其它喷墨打印涂料而具有可渗透性，传统喷墨涂层是以覆盖技术为主的。本发明的方法是在传统宣纸或绢纸的基础上，利用本发明的喷墨打印涂料，制作而成的一种高档仿真材料，具有色彩还原准确、效果逼真、挺度好、过机能力强、可装裱等特点。
采用本发明的方法也可以在皮纹纸、彩喷名片纸、封面纸等各种特种纸张上涂布本发明的喷墨打印涂料，涂布后的上述纸张成本低、防水能力强、挺度好，打印效果清晰、色彩还原准确。
本发明的喷墨打印材料的渗透涂布方法所使用的原料成本低，方法简单，易于推广。
附图1为宣纸的阶调范围(密度)图附图2为宣纸的阶调范围(Lab)图附图3为宣纸的色域范围(L＝50)图附图4为宣纸的色域范围(L＝35)图附图5为绢纸的阶调范围(密度)图附图6为绢纸的阶调范围(Lab)图附图7为绢纸的色域范围(L＝50)图附图8为绢纸的色域范围(L＝35)9为附表3的宣纸的色域范围10为附表6的绢纸的色域范围11(样本5)为用于目测检验用的未涂布的宣纸的测试12(样本6)为用于目测检验用的本发明的涂布的宣纸的测试13(样本11)为用于目测检验用的未涂布的绢纸的测试14(样本12)为用于目测检验用的本发明的涂布的绢纸的测试图具体实施方式
实施例1固色剂Y2～6％纳米级二氧化硅 3～5％聚乙烯醇 0.5～2％UV-531 1.2～2.4％
十二烷基苯磺酸钠0.2～0.5％去离子水93.1～84.1％上述％均为重量％。
按照上述组分和含量，并按照固色剂Y(固色剂)、纳米级二氧化硅(吸水剂)、聚乙烯醇(胶粘剂)、UV-531(抗紫外线剂)、十二烷基苯磺酸钠(表面活性剂)的原料顺序，依次加入去离子水中，在30℃条件下，以320转/分钟的搅拌器搅拌速度，充分搅拌混合均匀后，再用目数为300目的纱芯滤网过滤一遍即制得本发明的喷墨打印涂料。
将宣纸或绢纸平铺于桌面或玻璃上，用气压喷枪将配制好的本发明的喷墨打印涂料均匀地涂布于宣纸或绢纸表面，本发明的喷墨打印涂料的涂布量为10g/m2。再利用箱式烘干机在60℃条件下烘干，即制成喷墨打印仿真材料。
将本实施例1的制成的喷墨打印仿真材料(下文也称经涂布的宣纸或绢纸)和未经涂布的宣纸或绢纸进行对比测试打印，包括宣纸或绢纸的阶调范围(密度)、宣纸或绢纸的阶调范围(Lab)的对比测试、光学分辩率的对比测试，其结果见下文的测试报告。宣纸或绢纸的阶调范围(密度)、宣纸或绢纸的阶调范围(Lab)的对比测试的详细数据见附表1、2、4、5，详细数据对比图见附图1、2、5、6。光学分辩率的对比测试的效果图见图11为(样本5)、图12为(样本6)、图13为(样本11)、图14为(样本12)。
实施例2固色剂M 3～8％纳米级三氧化二铝 4～10％聚丙烯酸钠 0.5～0.8％UV-9 2～4％苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液 5～9％十六烷基三甲基溴化胺 1～2％去离子水 84.5～66.2％上述％均为重量％。
按照上述组分和含量，并按照固色剂M(固色剂)、纳米级三氧化二铝(吸水剂)、聚丙烯酸钠(吸水剂)、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液(胶粘剂)、UV-9(抗紫外线剂)、十六烷基三甲基溴化胺(表面活性剂)的原料顺序，依次加入去离子水中，在10℃条件下，以350转/分钟的搅拌器搅拌速度，充分搅拌混合均匀后，再用目数为200目的纱芯滤网过滤两遍即制得本发明的喷墨打印涂料。
将宣纸或绢纸平铺于桌面或玻璃上，用辊筒将配制好的本发明的喷墨打印涂料均匀地涂布于宣纸或绢纸表面，本发明的喷墨打印涂料的涂布量为6g/m2。再利用箱式烘干机在80℃条件下烘干，即制成喷墨打印仿真材料。
将本实施例2的制成的喷墨打印仿真材料和未经涂布的宣纸或绢纸进行色域范围对比测试，其结果见下文的测试报告。详细数据见附表附表3、6及附表3的宣纸的色域范围图9、附表6的绢纸的色域范围图10。
实施例3固色剂Y 1～4％固色剂M 2～3％聚乙烯醇 2～5％乙酸乙烯-乙烯共聚物 6～10％汽巴BT-202 1.6～3.4％OP-101.5～2.5％UV-9 2～4％去离子水 83.9～68.1％上述％均为重量％。
按照上述组分和含量，并按照固色剂Y(固色剂)、固色剂M(固色剂)、聚乙烯醇(吸水剂)、乙酸乙烯-乙烯共聚物(胶粘剂)、汽巴BT-202(抗紫外线剂)、UV-9(抗紫外线剂)、OP-10(表面活性剂)的原料顺序，依次加入去离子水中，在20℃条件下，以300转/分钟的搅拌器搅拌速度，充分搅拌混合均匀后，再用目数为300目的纱芯滤网过滤一遍即制得本发明的喷墨打印涂料。
将宣纸或绢纸平铺于桌面或玻璃上，用气压喷枪将配制好的本发明的喷墨打印涂料均匀地涂布于宣纸或绢纸表面，本发明的喷墨打印涂料的涂布量为15g/m2。再利用箱式烘干机在70℃条件下烘干，即制成喷墨打印仿真材料。
将本实施例3的制成的喷墨打印仿真材料和未经涂布的宣纸或绢纸进行色域范围对比测试，其结果见下文的测试报告，其色域范围对比测试的效果见附图3、4、7、8。
喷墨打印仿真材料的具体效果测试报告如下申请人对采用渗透涂布方法制成的彩喷宣纸和绢纸即本发明的喷墨打印仿真材料进行了测试打印，并与未经涂布的宣纸和绢纸进行了对比，结果如下
1、本发明的经涂布的宣纸和绢纸即本发明的喷墨打印仿真材料能够表现出更大的反差和更大的密度范围。
在相同的条件下，涂布后，使本发明的喷墨打印仿真材料(喷墨仿制品)的光学密度由不能完全表达原作实际密度范围，改善为基本能够表达原作的光学密度范围，而且对纸白的影响甚小。本发明的喷墨打印仿真材料以下也称经过涂布的宣纸或经过涂布的绢纸。
详细数据见附表1、2、4、5，详细数据对比图见附图1、2、5、6。
附表1为宣纸的阶调范围(密度)；附表2为宣纸的阶调范围(Lab)；附表4绢纸的阶调范围(密度)；附表5绢纸的阶调范围(Lab)。附图1为宣纸的阶调范围(密度)；附图2为宣纸的阶调范围(Lab)；附图5为绢纸的阶调范围(密度)；附图6为绢纸的阶调范围(Lab)。其中附表1、2、4、5中的C表示青颜色、M表示品红颜色、Y表示黄颜色、K表示黑颜色、G表示品绿颜色、R表示红颜色、B表示蓝颜色。
附表1、4中的0.00～100.00表示网点的百分比，与网点的百分比相对应的是密度值。附图1为宣纸的阶调范围(密度)是与附表1相对应的，在附图1中的左上、右上、左下、右下的图分别是青颜色(C)、品红颜色(M)、黄颜色(Y)、品黑颜色(K)的宣纸的阶调范围(密度)。附图5为绢纸的阶调范围(密度)是与附表4相对应的，在附图5中的左上、右上、左下、右下的图分别是青颜色(C)、品红颜色(M)、黄颜色(Y)、黑颜色(K)的绢纸的阶调范围(密度)。
附表2、5中的L、a、b是分别表示用分光光度计测量L方向、a方向、b方向的光度值，与其相对应的是0.00～100.00表示网点的百分比。附图2为宣纸的阶调范围(Lab)是与附表2相对应的，在附图2中，右图为宣纸的青颜色(C)、品红颜色(M)、黄颜色(Y)的阶调范围(Lab)；左图为宣纸的黑颜色(K)的阶调范围(Lab)。附图6为绢纸的阶调范围(Lab)是与附表5相对应的，在附图6中，右图为绢纸的青颜色(C)、品红颜色(M)、黄颜色(Y)的阶调范围(Lab)；左图为绢纸的黑颜色(K)的阶调范围(Lab)。
数据表明未经涂布的宣纸最大光学密度为C1.13 M1.17 Y1.31 K1.09(见附表1、附图1)；本发明的经过涂布的宣纸最大光学密度为C1.34 M1.25 Y1.45 K1.63(见附表1、附图1)；未经涂布的绢纸最大光学密度为C0.99 M0.98 Y1.08 K0.86(见附表4、附图5)；本发明的经过涂布的绢纸最大光学密度为C1.32 M1.29 Y1.37 K1.47(见附表4、附图5)。
如附表2、5，附图2、6所示，本发明的经过涂布的宣纸或绢纸阶调层次范围大于未经涂布的宣纸或绢纸阶调层次范围大。
上述数据说明，本发明的经过涂布的宣纸或绢纸最大光学密度大于未经涂布的宣纸或绢纸最大光学密度。光学密度越大，色彩越深；光学密度范围越大，阶调层次范围越大，就越能真实地表达原作的颜色，复制色彩的效果就越好。充分说明，本发明的经过涂布的宣纸或绢纸基本能够表达原作的光学密度范围，真实地表达原作的颜色，复制色彩的效果好。
2、本发明的经涂布的宣纸和绢纸能够表现出更为丰富的层次。不需要进行层次压缩和变换，就能够充分体现和表达原作的层次。
图11(样本5)为用于目测检验用的未涂布的宣纸的测试图，图12(样本6)为用于目测检验用的本发明的涂布的宣纸的测试图；图13(样本11)为用于目测检验用的未涂布的绢纸的测试图，图14(样本12)为用于目测检验用的本发明的涂布的绢纸的测试图。如样本图11(样本5)、图12(样本6)，图13(样本11)、图14(样本12)所示，本发明的经涂布的宣纸和绢纸比未涂布的宣纸和绢纸能够表现出更为丰富的层次。如附表1、2、4、5，附图1、2、5、6所示，本发明的经过涂布的宣纸或绢纸最大光学密度和阶调层次范围均大于未经涂布的宣纸或绢纸最大光学密度和阶调层次范围，因此，本发明的经涂布的宣纸和绢纸也就能够表现出更为丰富的层次。
3、本发明的经涂布的宣纸和绢纸能够足以表达原作的分辨率效果。
在相同的条件下涂布后，使得本发明的喷墨仿制品所能达到的光学分辩率，由完全不能表达原作细节效果，变化为能够真实表现原作细节，见图12(样本6)、图14(样本12)。
实验数据表明绢纸未涂布时，不能表达原作上1mm分辨率的线条对，见图13(样本11)。涂布后能够清晰表现1mm分辨率的线条对，见图14(样本12)。
在墨量较大的层次阶段内，未涂布的材料上出现墨水不规则的向四周扩散和渗透，画面细节模糊，实际效果见图11(样本5)、图13(样本11)。使用涂布后的本发明的宣纸或绢纸，完全避免上述现象，实际效果见图12(样本6)、图14(样本12)。
4、经涂布的本发明的宣纸和绢纸的颜色鲜艳，能够表现出更大的色域范围。
附表3为宣纸的色域范围，附表6为绢纸的色域范围。附表3、6中的G表示品绿颜色、Y表示黄颜色、R表示红颜色、M表示品红颜色、B表示蓝颜色、K表示黑颜色、C表示青颜色。L、a、b是分别表示用分光光度计测量L方向、a方向、b方向的光度值；X、Y、Z是分别表示另一种方式表达的用分光光度计测量X方向、Y方向、Z方向的光度值。2A9、2Q9、S1、2R9、I19、2S9、2A9分别为在相同的条件下，涂布或未涂布宣纸的不同色块的编号；2A9’、2Q9’、S1’、2R9’、I19’、2S9’、2A9’分别为在相同的条件下，涂布或未涂布绢纸的不同色块的编号。附表3、6中表明，同一编号色块的宣纸或绢纸，是涂布的宣纸或绢纸的色域范围大于未涂布的宣纸或绢纸的色域范围。图9为附表3的宣纸的色块2A9的色域范围图；图10为附表6的绢纸的色块2A9’的色域范围图。在图9、图10中，每个色域分别有六个顶点，这六个顶点由最上往右循环一周，分别为Y(黄颜色)、R(红颜色)、M(品红颜色)、B(蓝颜色)、C(青颜色)、G(品绿颜色)。图9、图10中表明，本发明的涂布的宣纸或绢纸的色域范围(图中的-■-线内的区域)大于未涂布的宣纸或绢纸的色域范围(图中的▲-线内的区域)。
附图3为宣纸的色域范围(L＝50)图，附图4为宣纸的色域范围(L＝35)图；附图7为绢纸的色域范围(L＝50)图，附图8为绢纸的色域范围(L＝35)图。在附图3、4、7、8中表明，本发明的涂布的宣纸或绢纸的色域范围(图中的黑线的区域)大于未涂布的宣纸或绢纸的色域范围(图中的白线的区域)。附图3、4、7、8中的实验数据表明，在不同的L值平面内，本发明的涂布的宣纸或绢纸所能够达到的色域空间范围L＝50时，色域大于未经涂布的宣纸或绢纸的色域空间范围60％以上。在L为35时，本发明的涂布的宣纸或绢纸的色域空间能够比未涂布前扩大近10倍。
以上说明，在相同的条件下，涂布后，使本发明的喷墨仿制品的色域范围，由不能完整表达原作的实际色域范围，变化为完整表达原作的实际色域范围。本发明的经涂布的宣纸和绢纸的颜色鲜艳，能够表现出更大的色域范围。
附表1宣纸的阶调范围(密度)
附表2宣纸的阶调范围(Lab)
附表3宣纸的色域范围宣纸-未涂
宣纸-涂
附表4绢纸的阶调范围(密度)绢纸的阶调范围(密度)
附表5绢纸的阶调范围(Lab)
附表6绢纸的色域范围绢-未涂
绢-涂
权利要求
1.一种喷墨打印材料的渗透涂布方法，其特征在于该渗透涂布方法包括以下步骤(1)按下述的组分和含量备料固色剂 2～8wt％吸水剂 2～10.8wt％胶粘剂 0.5～10wt％表面活性剂 0.2～2.5wt％抗紫外剂 1.2～7.4wt％去离子水 余量其中，固色剂为固色剂Y和/或固色剂M；吸水剂为纳米级三氧化二铝、纳米级二氧化硅和聚乙烯醇中的一种或几种；胶粘剂为聚乙烯醇、乙酸乙烯-乙烯共聚物、水性聚氨酯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液和丙烯酸酯乳液中的一种或几种；表面活性剂为OP-10、十六烷基三甲基溴化胺、十六烷基三甲基氯化胺和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种；抗紫外剂为UV-9、UV-531和汽巴BT-202中的一种或几种，所述的纳米级三氧化二铝、纳米级二氧化硅的粒径范围分别为10～50nm，平均粒径分别为20nm；作为吸水剂或胶粘剂的聚乙烯醇的数均分子量为1500～2400；乙酸乙烯-乙烯的重均分子量10万～12万；(2)将固色剂、吸水剂、胶粘剂、抗紫外线剂、表面活性剂加入去离子水中，搅拌混合均匀，制成喷墨打印涂料；(3)将喷墨打印涂料涂布于宣纸或绢纸表面，喷墨打印涂料的涂布量为5-15g/m2；(4)将涂布后的宣纸或绢纸烘干即制成喷墨打印仿真材料。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印材料的渗透涂布方法，其特征在于在所述的步骤(3)中，所述的涂布是采用喷涂或辊涂的涂布方式。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨打印材料的渗透涂布方法，其特征在于在所述的步骤(2)中，所述的搅拌混合是在10-30℃条件下，以300转/分钟或300转/分钟以上的搅拌器搅拌速度进行搅拌。
4.根据权利要求3所述的喷墨打印材料的渗透涂布方法，其特征在于在所述的步骤(2)中，在所述的搅拌混合之后，再用目数为200-300目的纱芯滤网将混合料液过滤一到两遍。
5.根据权利要求4所述的喷墨打印材料的渗透涂布方法，其特征在于在所述的步骤(4)中，所述的烘干是采用箱式烘干机在60-80℃条件下进行烘干。
全文摘要
一种喷墨打印材料的渗透涂布方法。包括以下步骤(1)按下述的组分和含量备料固色剂2～8wt％、吸水剂2～10.8wt％、胶粘剂0.5～10wt％、表面活性剂0.2～2.5wt％、抗紫外剂1.2～7.4wt％、去离子水余量；(2)搅拌混合均匀，制成喷墨打印涂料；(3)将涂料涂布于宣纸或绢纸表面；(4)烘干。采用本发明的方法制作的喷墨打印仿真材料可以解决传统宣纸或绢纸在彩色喷墨打印机上所产生严重的墨水扩散、对比度差和色彩饱和度差等问题。采用本发明的方法制作的喷墨打印涂料具有可渗透性。本发明的方法是在传统宣纸或绢纸的基础上，利用本发明的喷墨打印涂料制作而成的仿真材料，具有色彩还原准确、效果逼真、挺度好、过机能力强、可装裱等特点。
文档编号D21H21/38GK101029462SQ2007100636
公开日2007年9月5日 申请日期2007年2月7日 优先权日2007年2月7日
发明者陈武, 周项立 申请人:北京圣彩虹制版印刷技术有限公司