一种抗划伤高光RC相纸及其制备方法与流程

本发明属于彩喷打印介质领域，尤其涉及一种抗划伤高光rc相纸的制备方法。技术背景世界信息产业的飞速发展有效地拉动了喷绘打印产业和对喷墨打印介质的需求。经过近些年的发展和整合，人们对中高端介质的品种和质量要求越来越高，具有接近传统照片成像水平的彩喷打印介质成为研究与开发的热点。其中，微孔型高光rc相纸以其最优异的综合性能而受到学术界与工业界的广泛关注。然而，普通的微孔型高光rc相纸的抗划伤性差，在生产加工以及使用过程中易被尖锐物品划伤而影响最终打印图像的美观，这不仅显著提高了生产与加工成本，还影响了用户的使用体验。为此，研究者们开始对如何提高微孔型高光rc相纸的抗划伤性进行了广泛研究，发展至今，最常用的方法有两种：其一，在吸墨涂层中加入一定量的蜡质材料；其二，在吸墨涂层的最上层引入主要由纳米二氧化硅和纳米氧化铝以及少量粘合剂组成的抗划伤涂层。前者对相纸抗划伤性的提高效果一般，且蜡质材料的加入往往会现在降低涂层的光泽度。后者利用纳米粒子不散射光的物理特性，在提高涂层抗划伤性的同时，最大程度保留了涂层的光泽度，其缺点是关键组分纳米二氧化硅的价格高昂，且需采用多层共涂布的制备工艺，过程复杂，成品率低。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有抗划伤性好、光泽度高且打印成像质量接近传统照片的rc相纸。本发明的另一目的在于提供上述抗划伤高光rc相纸的制备方法。本发明为了实现上述目的而采用以下技术方案：一种抗划伤高光rc相纸及其制备方法，所述的相纸包含高光rc纸、墨水吸收层和抗划伤光泽层，所述的制备方法包括：在高光rc纸上涂布墨水吸收层涂料，烘干后得到预涂rc相纸；接着，在预涂rc相纸上继续涂布含有透明微粉的抗划伤光泽层涂料，烘干后得到抗划伤高光rc相纸。所述的抗划伤高光rc相纸，光泽度高于50%（60°，gb/t8941-2007），表面硬度最高可达4h（gb/t6739-2006），既具有优异的抗划伤性，又具有接近传统照片的高光泽度和成像效果。本发明中，采用的高光rc纸为聚乙烯双面淋膜纸，纸张定量为160~200g/m2，光泽度高于65%（60°，gb/t8941-2007）。本发明中，墨水吸收层涂料和抗划伤光泽层涂料均为环保水性体系。本发明中，烘干温度优选为80~120℃，进一步优选为95~105℃。本发明中，以重量份数计，墨水吸收层涂料中包括纳米氧化铝100份，粘合剂10~20份，ph调节剂0.5~1.0份，硅烷偶联剂0.5~1.0份，消泡剂10~20份，流平剂0.2~0.5份，交联剂0.1~0.5份；涂料的ph值为4~5，固含量15%~25%。本发明中，以重量份数计，抗划伤光泽层涂料包括微细透明粉40~60份，纳米氧化铝60~40份，粘合剂5~10份，ph调节剂1.0~1.5份，硅烷偶联剂0.2~0.6份，固色剂0.2~0.4份，流平剂0.5~1.0份，交联剂0.1~0.3份；涂料的ph值为4~5，固含量5~15%。本发明中，墨水吸收层涂料采用刮棒涂布，涂布量为25~30g/m2；抗划伤光泽层涂料采用刮棒涂布，涂布量为3~5g/m2。与现有技术相比，本发明具有以下技术效果和突出优点：本发明所制备的抗划伤高光rc相纸在保证高光泽度和接近传统照片成像效果的基础上，赋予相纸优异的抗划伤性，且制备工艺简单，成本较低。透明粉一种新型的功能性的透明填充料，具有价格适中，透明度高，硬度好，色相佳，高光泽，抗塌陷性好及使用时扬尘少等特点。本发明在抗划伤光泽层中引入分散均匀的微细透明粉，并通过控制涂层厚度小于透明粉的粒径，则坚硬耐磨的透明粉的一部分将裸露在涂层的表面，从而起到抗划伤的作用。另一方面，由于微细透明粉的具有高透明度和高光泽，从而最大程度上保证了抗划伤光泽层的透明度和光泽度。附图说明图1为本发明所述的抗划伤高光rc相纸剖面示意图；图2为本发明所述的抗划伤光泽层微观结构示意图。其中：1、抗划伤光泽层，2、墨水吸收层，3、高光rc纸，4、透明微粉。具体实施方式下面结合实例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。如图1所示，本发明所述的抗划伤高光rc相纸自下而上共包括高光rc纸、墨水吸收层和抗划伤光泽层。实例中高光rc纸采用全木浆或混合木浆抄造，然而在原纸双面淋聚乙烯膜，使其具有不易吸水，且具有较好的挺度和柔韧性。以重量份计，墨水吸收层中含有纳米氧化铝100份，粘合剂15~20份，ph调节剂0.5~1.0份，硅烷偶联剂0.5~1.0份，消泡剂10~20份，流平剂0.2~0.5份，交联剂0.1~0.5份，涂布量为25~30g/m2。所述的粘合剂为聚乙烯醇、丁苯胶乳以及纯丙胶乳中的一种或几种；所述的ph调节剂为10%浓度的醋酸或硝酸水溶液中的一种；消泡剂为异丙醇或丁二醇中的一种以上；所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物；所述的交联剂为硼酸。以重量份计，抗划伤光泽层中含有微细透明粉40~60份，纳米氧化铝60~40份，粘合剂5~10份，ph调节剂1.0~1.5份，硅烷偶联剂0.2~0.6份，固色剂0.2~0.4份，流平剂0.5~1.0份，交联剂0.1~0.3份，涂布量为3~5g/m2。所述的微细透明粉的粒径要求在3~10μm，进一步优化为4~6μm；所述的粘合剂为聚乙烯醇；所述的ph调节剂为10%浓度的醋酸或硝酸水溶液中的一种；所述的固色剂为聚丙烯酸酯类或聚氨基胍类固色剂中的一种以上；所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物；所述的交联剂为硼酸。本发明所制备的抗划伤高光rc相纸兼具优异的抗划伤性、高光泽度以及接近传统照片的成像效果，且制备工艺简单，成本较低。本发明所述的抗划伤高光rc相纸的制备方法，具体包括以下步骤：（1）提供原始的高光rc纸，该纸基由全木浆或混合木浆抄造而成后进行双面淋聚乙烯膜。高光rc纸的光泽度高于65%（60°，gb/t8941-2007）。（2）配制墨水吸收层涂料分散液的配制：在搅拌状态下，将100份纳米氧化铝、0.5~1.0份ph调节剂以及0.5~1.0份硅烷偶联剂缓慢加入去离子水中，然后缓慢增加搅拌速度至2000r/min以上，高速分散30min，制成固含量为20%~30%的分散液。分散液的熟化：将上述配制好的分散液放置在60±5℃的水浴箱中，熟化8h以上，以保证硅烷偶联剂的充分水解。成料的配制：在低速搅拌和加热状态下，15~20份粘合剂、10~20份消泡剂、0.5~1.0份流平剂和0.1~0.5份交联剂缓慢加入到经过熟化后的分散液中，控制搅拌速度在100~200r/min，温度在50~60℃之间，低速搅拌30min，制成墨水吸收层涂料。（3）在高光rc纸上涂布墨水吸收层涂料并干燥形成墨水吸收层。使用螺纹间隙型刮棒将涂料涂布与rc纸表面，涂布量为25~30g/m2。经加热干燥后，使涂料中的大部分水分挥发，形成墨水吸收层。该墨水吸收层中含有纳米氧化铝、粘合剂以及各种助剂等，其中纳米氧化铝与粘合剂的质量比为100:10~100:20。该涂层中含有大量微小的孔隙，且涂布量高，使得涂层的吸墨速度快，吸墨能力强，从而确保打印时，快速干燥且打印图像的分辨率高，层次感强。（4）配制抗划伤光泽层涂料分散液的配制：在搅拌状态下，将40~60份微细透明粉、60~40份的纳米氧化铝、1.0~1.5份ph调节剂以及0.2~0.6份硅烷偶联剂缓慢加入去离子水中，然后缓慢增加搅拌速度至2000r/min以上，高速分散30min，制成固含量为30%~35%的分散液。分散液的熟化：将上述配制好的分散液放置在60±5℃的水浴箱中，熟化8h以上，以保证硅烷偶联剂的充分水解。成料的配制：在低速搅拌和加热状态下，5~10份粘合剂、0.2~0.4份固色剂、0.5~1.0份流平剂和0.1~0.3份交联剂缓慢加入到经过熟化后的分散液中，控制搅拌速度在100~200r/min，温度在50~60℃之间，低速搅拌30min，制成抗划伤光泽层涂料。（5）在上述墨水吸收层表面涂布抗划伤光泽层涂料并干燥形成抗划伤光泽层。使用螺纹间隙型刮棒将抗划伤光泽层涂料涂布与墨水吸收层表面，涂布量为3~5g/m2。经加热干燥后，使涂料中的大部分水分挥发，形成抗划伤光泽层。该抗划伤光泽层含有微细透明粉、纳米氧化铝、粘合剂等，其中微细透明粉和纳米氧化铝总质量之和与粘合剂的质量比为100:5~10。该涂层中由于含有分散均匀的微细透明粉，该透明粉具备透明度高，硬度好，色相佳，高光泽且涂层的厚度略小于透明粉的粒径，使得坚硬耐磨的透明粉的一部分裸露在涂层表面，从而赋予涂层优异的抗划伤性和高光泽度。本发明依据gb/t6739-2006和gb/t8941-2007规定的方法测试rc相纸的的抗划伤等级与光泽度。为了便于理解，下面通过具体实例对本发明作进一步说明。对比例1高光rc纸采用双面淋聚乙烯膜的全木浆短纤维rc纸，纸张定量为165g/m2，光泽度68%（60°，gb/t8941-2007）。墨水吸收层涂料：纳米氧化铝100份，粘合剂10份，ph调节剂0.5份，硅烷偶联剂0.5份，消泡剂20份，流平剂0.2份，交联剂0.2份。所述的粘合剂为聚乙烯醇，所述的ph调节剂为10%硝酸水溶液，所述的消泡剂为异丙醇，所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物，所述的交联剂为硼酸。使用螺纹间隙型刮棒在rc纸表面涂布墨水吸收层涂料并加热干燥后形成墨水吸收层，涂布量为25g/m2。实施例1高光rc纸采用双面淋聚乙烯膜的全木浆短纤维rc纸，纸张定量为165g/m2，光泽度68%（60°，gb/t8941-2007）。墨水吸收层涂料：纳米氧化铝100份，粘合剂10份，ph调节剂0.5份，硅烷偶联剂0.5份，消泡剂20份，流平剂0.2份，交联剂0.2份。所述的粘合剂为聚乙烯醇，所述的ph调节剂为10%硝酸水溶液，所述的消泡剂为异丙醇，所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物，所述的交联剂为硼酸。使用螺纹间隙型刮棒在rc纸表面涂布墨水吸收层涂料并加热干燥后形成墨水吸收层，涂布量为25g/m2。抗划伤光泽层涂料：微细透明粉40份，纳米氧化铝60份，粘合剂10份，ph调节剂1.0份，硅烷偶联剂0.6份，固色剂0.2份，流平剂0.5份，交联剂0.3份。所述的粘合剂为聚乙烯醇，所述的ph调节剂为10%硝酸水溶液，所述的固色剂为聚丙烯酸酯类固色剂，所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物，所述的交联剂为硼酸。使用螺纹间隙型刮棒在墨水吸收层上涂布抗划伤光泽层涂料并加热干燥后形成抗划伤光泽层，涂布量为3g/m2。实施例2高光rc纸采用双面淋聚乙烯膜的全木浆短纤维rc纸，纸张定量为190g/m2，光泽度67%（60°，gb/t8941-2007）。墨水吸收层涂料：纳米氧化铝100份，粘合剂15份，ph调节剂0.5份，硅烷偶联剂0.5份，消泡剂20份，流平剂0.2份，交联剂0.2份。所述的粘合剂为聚乙烯醇与丁苯胶乳按5:1比例混合，所述的ph调节剂为10%硝酸水溶液，所述的消泡剂为异丙醇，所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物，所述的交联剂为硼酸。使用螺纹间隙型刮棒在rc纸表面涂布墨水吸收层涂料并加热干燥后形成墨水吸收层，涂布量为26g/m2。抗划伤光泽层涂料：微细透明粉40份，纳米氧化铝60份，粘合剂10份，ph调节剂1.5份，硅烷偶联剂0.6份，固色剂0.3份，流平剂0.5份，交联剂0.3份。所述的粘合剂为聚乙烯醇，所述的ph调节剂为10%醋酸水溶液，所述的固色剂为聚氨基胍类固色剂，所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物，所述的交联剂为硼酸。使用螺纹间隙型刮棒在墨水吸收层上涂布抗划伤光泽层涂料并加热干燥后形成抗划伤光泽层，涂布量为3g/m2。实施例3高光rc纸采用双面淋聚乙烯膜的全木浆短纤维rc纸，纸张定量为190g/m2，光泽度67%（60°，gb/t8941-2007）。墨水吸收层涂料：纳米氧化铝100份，粘合剂20份，ph调节剂1.0份，硅烷偶联剂0.8份，消泡剂20份，流平剂0.3份，交联剂0.3份。所述的粘合剂为聚乙烯醇与丁苯胶乳按5:1比例混合，所述的ph调节剂为10%醋酸水溶液，所述的消泡剂为丁醇，所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物，所述的交联剂为硼酸。使用螺纹间隙型刮棒在rc纸表面涂布墨水吸收层涂料并加热干燥后形成墨水吸收层，涂布量为28g/m2。抗划伤光泽层涂料：微细透明粉40份，纳米氧化铝60份，粘合剂8份，ph调节剂1.5份，硅烷偶联剂0.6份，固色剂0.3份，流平剂0.4份，交联剂0.2份。所述的粘合剂为聚乙烯醇，所述的ph调节剂为10%醋酸水溶液，所述的固色剂为聚氨基胍类固色剂，所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物，所述的交联剂为硼酸。使用螺纹间隙型刮棒在墨水吸收层上涂布抗划伤光泽层涂料并加热干燥后形成抗划伤光泽层，涂布量为4g/m2。实施例4高光rc纸采用双面淋聚乙烯膜的全木浆短纤维rc纸，纸张定量为200g/m2，光泽度67%（60°，gb/t8941-2007）。墨水吸收层涂料：纳米氧化铝100份，粘合剂20份，ph调节剂1.0份，硅烷偶联剂0.8份，消泡剂20份，流平剂0.3份，交联剂0.3份。所述的粘合剂为聚乙烯醇与丁苯胶乳按5:1比例混合，所述的ph调节剂为10%醋酸水溶液，所述的消泡剂为异丙醇和丁醇按重量比3:1混合，所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物，所述的交联剂为硼酸。使用螺纹间隙型刮棒在rc纸表面涂布墨水吸收层涂料并加热干燥后形成墨水吸收层，涂布量为29g/m2。抗划伤光泽层涂料：微细透明粉50份，纳米氧化铝50份，粘合剂8份，ph调节剂1.5份，硅烷偶联剂0.5份，固色剂0.3份，流平剂0.4份，交联剂0.2份。所述的粘合剂为聚乙烯醇，所述的ph调节剂为10%醋酸水溶液，所述的固色剂为聚氨基胍类固色剂，所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物，所述的交联剂为硼酸。使用螺纹间隙型刮棒在墨水吸收层上涂布抗划伤光泽层涂料并加热干燥后形成抗划伤光泽层，涂布量为4g/m2。实施例5高光rc纸采用双面淋聚乙烯膜的混合木浆短纤维rc纸，纸张定量为200g/m2，光泽度66%（60°，gb/t8941-2007）。墨水吸收层涂料：纳米氧化铝100份，粘合剂20份，ph调节剂1.0份，硅烷偶联剂0.8份，消泡剂15份，流平剂0.3份，交联剂0.4份。所述的粘合剂为聚乙烯醇与丁苯胶乳按5:1比例混合，所述的ph调节剂为10%醋酸水溶液，所述的消泡剂为异丙醇和丁醇按重量比3:1混合，所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物，所述的交联剂为硼酸。使用螺纹间隙型刮棒在rc纸表面涂布墨水吸收层涂料并加热干燥后形成墨水吸收层，涂布量为30g/m2。抗划伤光泽层涂料：微细透明粉60份，纳米氧化铝40份，粘合剂10份，ph调节剂1.5份，硅烷偶联剂0.4份，固色剂0.3份，流平剂0.4份，交联剂0.2份。所述的粘合剂为聚乙烯醇，所述的ph调节剂为10%醋酸水溶液，所述的固色剂为聚氨基胍类固色剂，所述的流平剂为氟改性的丙烯酸共聚物，所述的交联剂为硼酸。使用螺纹间隙型刮棒在墨水吸收层上涂布抗划伤光泽层涂料并加热干燥后形成抗划伤光泽层，涂布量为5g/m2。依据gb/t6739-2006和gb/t8941-2007规定的方法分别测试对比例和实施例所制备的抗划伤高光rc相纸的表面硬度与光泽度，测试结果如表1所示。编号光泽度（60°，gb/t8941-2007）表面硬度（gb/t6739-2006）对比例586b实施例1513h实施例2533h实施例3553h实施例4554h实施例5544h当前第1页12