一种喷墨打印装饰纸涂层的生产方法与流程

文档序号:17697835发布日期:2019-05-17 21:48阅读:451来源:国知局

本发明属于制浆造纸领域,尤其涉及一种喷墨打印装饰纸涂层的生产方法。



背景技术:

装饰纸是装饰原纸印刷后,浸渍树脂并干燥制成胶膜纸,在高温条件下压贴在板材表面上,或原纸印刷后贴在人造板表面(主要用作印刷图案的载体),然后喷涂涂料,对人造板起装饰和保护作用的一种特殊纸张。采用装饰纸进行人造板贴面,既可节省森林资源、弥补木材的天然缺陷、提高木材利用率,又可降低生产成本、提高人造板表面质量,使之能够替代优质木材用于家具、橱柜的低压贴面板、高压贴面板和强化木地板等,因此在家具制造、室内装修等方面有广泛应用。

装饰装修的一个重要发展趋势是个性化和定制化。随着人们消费品位的上升,越来越多的人强调自我、追求个性、崇尚新奇,一些设计普通的家具、地板似乎已满足不了消费者的需求。很多人不再追求产品的耐久性,而对新鲜、独特、美观的产品更有兴趣;他们要求产品市场多元化,向往一个多样化、不断推出新图案新品种的市场。于是,漂亮、使用方便、图案色彩鲜艳的家具、地板,和一些有个性、设计别致、造型新颖的家具和地板正在成为行业的发展主流,譬如越来越多的消费者希望将家人照片、个人设计作品、企业标志等有特殊意义的图文印刷在家具表面。

凹版印刷是目前装饰纸的主要印刷方式。采用凹版印刷时,需要先制作印版辊,然后将整个印版表面涂满油墨,用特制的刮墨机构把空白部分的油墨去除干净,使油墨只存留在图文部分的网穴之中,再在较大的压力作用下,将油墨转移到原纸表面,获得印刷装饰纸。凹版印刷有上墨量大、颜色鲜艳、饱和度高、套印精度高、质量控制简单等优点,但也存在印前版辊制作周期长、技术复杂、成本较高等缺点,因此适宜大批量的印刷,每个图案印刷较大的数量才能开机,从而摊薄单位成本;而对于批量较小的个性化和定制化的顾客需求,传统凹版印刷方式很难满足。

喷墨打印技术可以更好地表达设计的独特个性,在装饰纸印刷领域逐渐表现出发展势头。喷墨印刷工艺简单、无需制版,生产周期短,印刷成本较低,非常适合个性化、定制化的图文印刷方案。喷墨印刷还具有印物广泛、印刷幅面灵活、墨层厚实、附着力强等优点。由于喷墨印刷机的喷墨头与承印物不接触,而是通过不同的喷墨方式将墨点传递到承印物上,且不需要压力,所以这种印刷方式的图文质量高,在色域宽广、色彩鲜艳、高精度、图像细腻等诸多方面是传统印刷无法比拟的。同时,喷墨印刷可以实现短时交货、缩短运转周期、减少库存,为装饰纸印刷企业提供了一种新的高效益选择。

专利cn108867193a公开了一种环保型涂布装饰纸及其制备方法,其以阔叶木浆、针叶木浆作为浆料,加入二氧化钛进行纸页抄造,再采用改性苯丙乳液和丁苯乳液相结合的涂布方法,先用40%的苯丙乳液,再用60%的丁苯乳液,对装饰纸进行涂布、干燥、压光、浸胶、涂布、烘干、涂胶和成纸整理,两种涂布液中均加有纳米氧化物添加料;采用该方法可提高原纸的表面光泽度、耐光性、耐黄变性和表面强度,改善装饰纸的印刷适性。专利cn101778977a公开了一种可以通过喷墨打印的装饰纸,其用至少一种金属氧化物的无机彩色颜料和/或至少一种有机彩色颜料将吸墨层进行染色,使得装饰纸在用浸渍树脂浸渍和压制成层合物之后具有与不具有吸墨层的装饰纸构成的层合物相同的颜色。专利cn108495753a公布了一种制造可喷墨打印装饰纸的方法,其喷墨接收器涂层以至少两个部分步骤施加,先用第一组合物施加第一层,再用第二组合物施加第二层,从而使颜料更好地结合、减少纸面释放的灰尘。专利cn104254449a公开了一种适用于喷墨印刷的装饰纸,其由基纸层和上涂层组成,其基纸层中基本不含填料,以减少粉尘沉积。专利cn1973089a公开了一种装饰纸的制备方法,其有至少一层定墨层涂布,其可打印并且可以热固性树脂浸渍,以制备高压或低压装饰层压板。

装饰纸的浸胶性能是其生产和使用过程中必须严格控制的重要指标之一,通常可用透气度、渗透性来表征。装饰纸在浸胶槽内的浸胶时间通常仅有几秒钟,在短时间内达到规定的上胶量并且吸胶均匀,要求纸张必须具有良好的、稳定的、均一的吸液性能;否则会影响浸胶的车速和产量,严重的压板后出现干花、白点、雾状疵斑、板面麻坑、花纹模糊等质量问题。前案中所描述的装饰纸对渗透性能少有提及;通常的颜料涂布会造成纸张结构封闭、孔隙率下降,导致渗透性、后续浸胶性能变差,严重影响装饰纸的加工和使用。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种喷墨打印装饰纸涂层的生产方法,使用该方法生产的装饰纸可以采用喷墨打印机进行彩色打印,图案清晰、色彩还原性好,具有良好的透气性、渗透性和吸液性能。

本发明所采用的技术方案是:

(1)制备涂料

在高速分散机的分散罐中加入一定量水和分散剂,加入无机矿物颜料,高速分散约30分钟;加入有机黏合剂、流变改性剂、固色剂,中速搅拌约10分钟;加入固色剂、表面活性剂,中速搅拌约10分钟;过筛后贮存备用。

该涂料中所用的无机矿物颜料为二氧化硅,可包含轻质碳酸钙、煅烧高岭土、氧化铝的一种或几种。

所用的有机黏合剂为水溶性高分子和/或水分散性黏合剂,如聚乙烯醇、阳离子改性淀粉、两性淀粉、醋酸乙烯酯乳液等,其中聚乙烯醇的醇解度为99%,聚合物为1700~2500,可经过硅改性。涂料中无机矿物颜料与有机黏合剂的配比为1:99~77:23。固色剂为阳离子性的聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺等,质量为无机矿物颜料的8~20%,可一次或者分两次加入到涂料中,也可一部分直接涂在涂层表面。

涂料的固含量为10~30%,布氏粘度为30~400cp。

(2)施涂和干燥

将上述涂料施涂在装饰原纸的正面,施涂方式为帘式涂布、气刀、喷雾或者计量棒;采用热风、红外线或烘缸等方式进行干燥,干燥温度为100~300℃;该涂层的定量为1.0~15g/m2

涂层表面可再施涂一层固色剂,该层定量为0.5~3g/m2。将固色剂原液或稀释液(稀释至10~50%的固含量),采用帘式涂布、喷雾或者计量棒的方式施涂在干燥的涂层表面,热风、红外线或烘缸等方式进行干燥;或者将固色剂原液或稀释液与上述涂料同时加入到帘式涂布头的不同区域中,在涂布头不同区域分两层同时进行流帘、涂布,然后进行热风或红外线干燥。

以常规方法卷曲后得到本发明所述的喷墨打印装饰纸:印刷图案清晰、色彩还原性好,浸水干燥后仍保持清晰和较高的色密度;具有较高的透气性,由葛尔莱方法测得的透气度小于55s/100ml,与未涂布原纸的差值小于60%;吸液性能好,根据标准gb/t28995-2012采用80%浓度三乙醇胺检测渗透性时,其正面的渗透时间小于5s,背面的渗透时间小于12s。

具体实施方式

以下结合实施例和试验数据对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明,但是不以实施例为限。

对比例:

将普通静电复印纸用epsonr330喷墨打印机打印图案和文字,图案较模糊、颜色浅,用色密度仪检测青、品、黄、黑四个色块的色密度,c、m、y、k分别为0.772、1.221、0.631、1.223;将打印好的纸在水中浸泡2分钟,墨色从纸面浮出进入水里,干燥后图案、色块模糊。

实施例1:

将称量好的水加入到高速分散机的分散罐中,开始搅拌,加入分散剂、二氧化硅,分散剂的用量为二氧化硅质量的0.05%,高速分散30分钟;溶解聚乙烯醇1799,将水、聚乙烯醇加入到溶解罐中,升温至95℃,保温20分钟,溶液固含量为9%;取一定量聚乙烯醇溶液加入到上述高速分散机的分散罐中,加入适量流变改性剂、醋酸乙烯酯乳液、一部分聚二烯丙基二甲基氯化铵固色剂,聚乙烯醇与二氧化硅的质量比为20:100,醋酸乙烯酯乳液与二氧化硅的质量比为10:100,固色剂与二氧化硅的质量比为5:100,中速搅拌10分钟;加入其余固色剂、非离子型表面活性剂,固色剂与二氧化硅的质量比为7:100,表面活性剂质量为二氧化硅的0.9%,中速搅拌10分钟;将涂料过200目筛后贮存备用,其固含量为19%、布氏粘度为87cp。

采用市售的白色装饰纸为涂布原纸,其定量为81g/m2,厚度为95μm,葛尔莱透气度为37.1s/100ml。将上述涂料采用帘涂方式涂布在原纸上,热风110℃干燥,涂布量为6g/m2

采用葛尔莱透气度仪检测涂布后纸张的透气度为51.6s/100ml,与未涂布原纸差值为39.1%;根据标准gb/t28995-2012相关方法检测渗透性,正面渗透时间为3s、背面渗透时间为7s。使用epsonr330喷墨打印机在上述装饰纸正面打印图案和文字,印刷图案清晰,墨点真圆度高,用色密度仪检测青、品、黄、黑四个色块的色密度,c、m、y、k分别为0.954、1.857、0.666、1.772;将打印好的纸在水中浸泡2分钟,干燥后检测相应色块的色密度,c、m、y、k分别为0.895、1.974、0.643、1.964,色密度变化值分别为-6.2%、6.3%、-3.5%、10.8%,即浸过水后青色、黄色色密度略有下降,而品红、黑色色密度略增加。

实施例2:

将称量好的水加入到高速分散机的分散罐中,开始搅拌,加入分散剂、煅烧高岭土、二氧化硅,煅烧高岭土与二氧化硅的质量比为40:60,分散剂的用量为无机矿物颜料总质量的0.2%,高速分散30分钟;溶解硅氧烷改性聚乙烯醇,将水、聚乙烯醇加入到溶解罐中,升温至95℃,保温20分钟,溶液固含量为10%;取一定量聚乙烯醇溶液加入到上述高速分散机的分散罐中,加入适量流变改性剂、醋酸乙烯酯乳液,聚乙烯醇与颜料总质量比为25:100,醋酸乙烯酯乳液与颜料总质量比为12:100,中速搅拌10分钟;加入对颜料总质量12%的聚二烯丙基二甲基氯化铵和0.7%的表面活性剂,中速搅拌10分钟;将涂料过200目筛后贮存备用,其固含量为20%、布氏粘度为213cp。

采用市售的白色装饰纸为涂布原纸,其定量为80g/m2,厚度为91μm,葛尔莱透气度为36.7s/100ml。将上述涂料采用喷涂方式涂布在原纸上,热风150℃干燥,涂布量为2g/m2。将固化剂稀释至30%,喷涂在干燥的涂层上,红外干燥,涂布量为0.8g/m2

采用葛尔莱透气度仪检测涂布后纸张的透气度为47.5s/100ml,与未涂布原纸差值为29.4%;根据标准gb/t28995-2012相关方法检测渗透性,正面渗透时间为2s、背面渗透时间为5s。使用epson喷墨打印机在上述装饰纸正面打印图案和文字,印刷图案清晰,墨点真圆度高,用色密度仪检测青、品、黄、黑四个色块的色密度,c、m、y、k分别为0.908、1.895、0.658、1.851;将打印好的纸在水中浸泡2分钟,干燥后检测相应色块的色密度,c、m、y、k分别为0.859、2.113、0.641、2.001,色密度变化值分别为-5.4%、11.5%、-2.6%、8.1%,即浸过水后青色、黄色略变浅,而品红、黑色加深。

实施例3:

将称量好的水加入到高速分散机的分散罐中,开始搅拌,加入分散剂、轻质碳酸钙、煅烧高岭土、二氧化硅,轻质碳酸钙、煅烧高岭土、二氧化硅的质量比为10:20:70,分散剂的用量为颜料总质量的0.3%,高速分散30分钟;溶解硅氧烷改性聚乙烯醇,将水、聚乙烯醇加入到溶解罐中,升温至95℃,保温20分钟,溶液固含量为10%;糊化阳离子淀粉,将水、淀粉加入到溶解罐中,升温至95℃,保温30分钟,溶液固含量为25%;取一定量聚乙烯醇溶液、淀粉糊化液加入到上述高速分散机的分散罐中,加入适量流变改性剂、醋酸乙烯酯乳液、固色剂,聚乙烯醇与二氧化硅的质量比为18:100,淀粉与二氧化硅的质量比为5:100,醋酸乙烯酯乳液与二氧化硅的质量比为7:100,固色剂与二氧化硅的质量比为11:100,中速搅拌10分钟;加入表面活性剂,表面活性剂质量为二氧化硅的0.5%,中速搅拌10分钟;将涂料过200目筛后贮存备用,其固含量为21%、布氏粘度为310cp。

采用市售的白色装饰纸为涂布原纸,其定量为80g/m2,厚度为93μm,葛尔莱透气度为36.1s/100ml。将上述涂料采用计量棒方式涂布在原纸上,热风110℃干燥,涂布量为3g/m2

采用葛尔莱透气度仪检测涂布后纸张的透气度为50.1s/100ml,与未涂布原纸差值为38.8%;根据标准gb/t28995-2012相关方法检测渗透性,正面渗透时间为3s、背面渗透时间为8s。使用epson喷墨打印机在上述装饰纸正面打印图案和文字,印刷图案清晰,墨点真圆度高,用色密度仪检测青、品、黄、黑四个色块的色密度,c、m、y、k分别为0.923、1.970、0.670、1.888;将打印好的纸在水中浸泡2分钟,干燥后检测相应色块的色密度,c、m、y、k分别为0.856、2.100、0.661、2.031,色密度变化值分别为-7.3%、6.6%、-1.3%、7.6%,即浸过水后青色、黄色略变浅,而品红、黑色加深。

实施例4:

将称量好的水加入到高速分散机的分散罐中,开始搅拌,加入分散剂、二氧化硅,分散剂的用量为二氧化硅质量的0.05%,高速分散30分钟;溶解聚乙烯醇1799,将水、聚乙烯醇加入到溶解罐中,升温至95℃,保温20分钟,溶液固含量为10%;取一定量聚乙烯醇溶液加入到上述高速分散机的分散罐中,加入适量流变改性剂、醋酸乙烯酯乳液,聚乙烯醇与二氧化硅的质量比为100:5,醋酸乙烯酯乳液与二氧化硅的质量比为5:100,中速搅拌10分钟;加入固色剂、表面活性剂,固色剂与二氧化硅的质量比为10:100,表面活性剂质量为二氧化硅的0.9%,中速搅拌10分钟;将涂料过200目筛后贮存备用,其固含量为17%、布氏粘度为152cp。将固化剂稀释至15%,加入对固化剂绝干质量1.0%的表面活性剂。将上述涂料和稀释后的固化剂分别泵送至帘式涂布机的模头中,一次形成双层帘,涂在装饰原纸上;热风200℃干燥。颜料涂层的涂布量为8.9g/m2,固化剂层质量为0.6g/m2。所采用的原纸为市售白色装饰纸,定量为70g/m2,厚度为83μm,葛尔莱透气度为34.5s/100ml。

采用葛尔莱透气度仪检测涂布后纸张的透气度为54.2s/100ml,与未涂布原纸差值为57.1%;根据标准gb/t28995-2012相关方法检测渗透性,正面渗透时间为4s、背面渗透时间为8s。使用epson喷墨打印机在上述装饰纸正面打印图案和文字,印刷图案清晰,墨点真圆度高,用色密度仪检测青、品、黄、黑四个色块的色密度,c、m、y、k分别为0.951、1.856、0.669、1.740;将打印好的纸在水中浸泡2分钟,干燥后检测相应色块的色密度,c、m、y、k分别为0.887、1.961、0.639、1.883,色密度变化值分别为-6.7%、5.7%、-4.5%、8.2%,即浸过水后青色、黄色色密度略有下降,而品红、黑色略加深。

实施例5:

将称量好的水加入到高速分散机的分散罐中,开始搅拌,加入分散剂、二氧化硅、氧化铝,分散剂的用量为颜料总质量的0.15%,高速分散30分钟;溶解聚乙烯醇1799,将水、聚乙烯醇加入到溶解罐中,升温至95℃,保温20分钟,溶液固含量为10%;糊化两性淀粉,将水、淀粉加入到溶解罐中,升温至95℃,保温30分钟,溶液固含量为25%;取一定量聚乙烯醇溶液、淀粉糊化液加入到上述高速分散机的分散罐中,加入适量流变改性剂、醋酸乙烯酯乳液,聚乙烯醇与二氧化硅的质量比为18:100,淀粉与二氧化硅的质量比为6:100,醋酸乙烯酯乳液与二氧化硅的质量比为7:100,中速搅拌10分钟;加入固色剂、表面活性剂,固色剂与二氧化硅的质量比为13:100,表面活性剂质量为二氧化硅的0.8%,中速搅拌10分钟;将涂料过200目筛后贮存备用,其固含量为20%、布氏粘度为290cp。

采用市售的白色装饰纸为涂布原纸,其定量为81g/m2,厚度为95μm,葛尔莱透气度为37.1s/100ml。将上述涂料采用喷涂方式涂布在原纸上,热风200℃干燥,涂布量为11.2g/m2

采用葛尔莱透气度仪检测涂布后纸张的透气度为54.5s/100ml,与未涂布原纸差值为46.9%;根据标准gb/t28995-2012相关方法检测渗透性,正面渗透时间为4s、背面渗透时间为9s。使用epson喷墨打印机在上述装饰纸正面打印图案和文字,印刷图案清晰,墨点真圆度高,用色密度仪检测青、品、黄、黑四个色块的色密度,c、m、y、k分别为0.940、1.921、0.681、1.805;将打印好的纸在水中浸泡2分钟,干燥后检测相应色块的色密度,c、m、y、k分别为0.861、2.099、0.628、1.988,色密度变化值分别为-8.4%、9.3%、-7.8%、10.1%,即浸过水后青色、黄色色密度略有下降,而品红、黑色加深。

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