一种热敏工程图纸及其制备方法与流程

1.本方明涉及造纸技术领域，具体涉及一种热敏工程图纸及其制备方法。


背景技术：

2.传统的工程蓝图中的“晒图”工序是首先需要把原图用墨汁描绘在透明的描绘纸上作为复制底图，然后将底图铺在重氮盐感光纸上，用玻璃晒板夹紧，在阳光或者强光下曝光，最后用氨水熏制成白底褐线图，或用其他的化学感光纸复印成蓝底白线。工程蓝图中的“晒图”工序繁琐耗时，成本高，清晰度低。
3.传统的工程图纸打印一般使用喷墨打印机或激光打印机。喷墨打印机的成像原理是打印出来的图像深入到介质内部，由图层“锁定”画面不易受损，具有一定的防潮、防晒作用，保存时间稍长，但绘图成本高，速度慢，噪音大。激光打印机的成像原理是打印出的图像整体浮于介质表面，速度快，打印图像清晰，但因是打印出的图像漂浮在介质表面，打印图像易受损，不耐磨，成本高，保存时间短。
4.广泛应用于通讯、医疗、物流、商场等领域热敏纸及其热敏打印机或热敏传真机体积小，耗能低，打印速度快、无噪音、无气味、无碳粉、清晰度高等优点，但现市场上的热敏纸质量参差不齐，无法达到优异的耐磨性、长时间保存的要求，不能满足市场的需求及热敏纸的指标要求。中国cn108824076a号专利公布了一种不含酚类化合物的热敏纸，不含双酚a物质可广泛应用于食品行业；中国cn211199912u号专利公开了一种加入热升华分散染料体现耐晒性的热敏纸；中国cn11184937a 号专利公开了增加防水层和抗紫外线层改善热敏指标贴的热敏显示性能和延长其使用寿命的热敏纸标贴。上述三项专利涉及的热敏纸都没有应用于工程图纸领域，都没有研制出具有耐摩特性并能长久保存的一种热敏工程图纸。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决上述现有的技术问题，提供一种在不同温度下显示为蓝色或黑色，并且具有耐磨性且可长久保存的一种热敏工程图纸。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种热敏工程图纸，包括原纸层1，在原纸层1上面依次涂有预涂层2、发色层3，中间层4和防护层5，所述的发色层3包括a组分和b组分。
7.所述的热敏工程图纸，由以下步骤涂布而成：将称取好的各重量份的预涂层2原料在高速搅拌下混合成固含量为40%-50%的涂料，用涂布机涂于热敏原纸上，涂覆量为5 g/m
2-8g/m2，通过干燥和压光形成含有预涂层热敏工程图纸；将称取好的各重量份的发色层3 a组分原料在高速搅拌下混合成固含量为30%-35%的混合液，将称取好的各重量份的发色层3 b组分原料在高速搅拌下混合成固含量为30%-35%的混合液，将发色层a、b组分混合液按照3:1的比例混合，用涂布机涂于带有预涂层2的热敏工程图纸上，涂覆量为4 g/m
2-5g/m2，通过干燥和压光形成带有发色层3的热敏工程
图纸；将称取好的各重量份的中间层4原料在高速搅拌下配制成固含量为10%-15%的涂料，用涂布机涂于带有发色层3的热敏工程图纸上涂覆量为1 g/m
2-2g/m2，通过干燥和压光形成带有中间层4热敏工程图纸；将称取好的各重量份的防护层5原料分别在高速搅拌下配制成固含量为10%-20%固含量的混合液，用涂布机涂于带有中间层4的热敏工程图纸上，涂覆量为3 g/m
2-5g/m2，通过干燥和压光形成热敏工程图纸。
8.所述的发色层3 a组分混合液在卧室砂磨机中研磨到2μm-5μm的颗粒，所述的发色层3 b组分混合液在卧室砂磨机中研磨到2μm-5μm的颗粒，；所述的中间层4涂料混合液，在卧室砂磨机中研磨到2μm-5μm的颗粒。
9.所述的预涂层2由以下重量份数的原料组成：填料20-40份，交联剂40-60份，润滑剂1-6份，紫外线吸收剂1-6份；所述的发色层3 a组分由以下重量份的原料组成：无色染料1-4份，氧化剂5-20份，敏化剂30-50份，交联剂15-30份，润滑剂0-3份，填料15-25份，紫外线吸收剂2-10份；所述的发色层3 b组分由以下重量份的原料组成：无色染料60-80份，润滑剂5-10份，抗氧化剂8-23份，紫外线吸收剂18-36份；所述的中间层4是由以下重量份数的原料制成：紫外线吸收剂70-80份，抗氧化剂10-20份，交联剂0-10份，填料0-20份；所述的防护层5是由以下重量份数的原料制成：交联剂50-60份，填料30-40份，润滑剂0-10份，紫外线吸收剂10-20份，抗氧化剂3-10份。
10.所述的发色层3中的无色染料为荧光化合物2-苯氨基-6-二丁氨基-3-甲基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷， odb-2，3,3-双(4-二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯或3-二丁氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷中的至少一种；所述的氧化剂为1,2-二苯氧乙烷，乙二醇二苯醚或2-奈酚苄基醚中的至少一种；所述的敏化剂为2-萘酚苄基醚、β萘酚苄基醚或是2-萘酚苄醚中的至少一种；所述的抗氧化剂为2-丙酮与n-苯基苯胺的聚合物、（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸异辛醇酯或邻二叔丁基对甲基苯酚中的至少一种；所述的紫外线吸收剂为二苯甲酮类、水杨酸酯类中的至少一种；所述的交联剂为聚乙烯醇、丙烯酸胶乳、丁苯胶乳、氧化淀粉、丙烯酸中空球中的至少一种；所述的润滑剂为硬脂酸锌、石蜡中的至少一种，所述的填料为二氧化硅、碳酸钙类、高岭土、煅烧高岭土中的至少一种。
11.所述的涂布机为刮刀涂布机、帘式涂布机、气刀涂布机中的一种。
12.本发明的有益效果：本发明制造的热敏工程图纸，提供一种在不同温度下显示为蓝色或黑色的单色热敏工程图纸，本发明的热敏工程图纸打印速度快，图像清晰度高，无噪音，无气味，无碳粉，环保耗能低，耐磨损、耐油、耐水、耐乙醇、且可长久保存的防护性能。
附图说明
13.图1是本发明热敏工程图纸的结构示意图；附图标记：其中1是原纸层；2是预涂层；3是发色层；4是中间层；5是防护层。
具体实施方式
14.如附图1所示，本发明提供一种热敏工程图纸，包括原纸层1，在原纸层1上面依次涂有预涂层2、发色层3，中间层4和防护层5，所述的发色层3包括a组分和b组分。
15.所述的热敏工程图纸，由以下步骤涂布而成：将称取好的各重量份的预涂层2原料在高速搅拌下混合成固含量为40%-50%的涂料，用涂布机涂于热敏原纸上，涂覆量为5 g/m
2-8g/m2，通过干燥和压光形成含有预涂层热敏工程图纸；将称取好的各重量份的发色层3 a组分原料在高速搅拌下混合成固含量为30%-35%的混合液，将称取好的各重量份的发色层3 b组分原料在高速搅拌下混合成固含量为30%-35%的混合液，将发色层a、b组分混合液按照3:1的比例混合，用涂布机涂于带有预涂层2的热敏工程图纸上，涂覆量为4 g/m
2-5g/m2，通过干燥和压光形成带有发色层3的热敏工程图纸；将称取好的各重量份的中间层4原料在高速搅拌下配制成固含量为10%-15%的涂料，用涂布机涂于带有发色层3的热敏工程图纸上涂覆量为1 g/m
2-2g/m2，通过干燥和压光形成带有中间层4热敏工程图纸；将称取好的各重量份的防护层5原料分别在高速搅拌下配制成固含量为10%-20%固含量的混合液，用涂布机涂于带有中间层4的热敏工程图纸上，涂覆量为3 g/m
2-5g/m2，通过干燥和压光形成热敏工程图纸。
16.所述的发色层3 a组分混合液在卧室砂磨机中研磨到2μm-5μm的颗粒，所述的发色层3 b组分混合液在卧室砂磨机中研磨到2μm-5μm的颗粒，；所述的中间层4涂料混合液，在卧室砂磨机中研磨到2μm-5μm的颗粒。
17.所述的预涂层2由以下重量份数的原料组成：填料20-40份，交联剂40-60份，润滑剂1-6份，紫外线吸收剂1-6份；所述的发色层3 a组分由以下重量份的原料组成：无色染料1-4份，氧化剂5-20份，敏化剂30-50份，交联剂15-30份，润滑剂0-3份，填料15-25份，紫外线吸收剂2-10份；所述的发色层3 b组分由以下重量份的原料组成：无色染料60-80份，润滑剂5-10份，抗氧化剂8-23份，紫外线吸收剂18-36份；所述的中间层4是由以下重量份数的原料制成：紫外线吸收剂70-80份，抗氧化剂10-20份，交联剂0-10份，填料0-20份；所述的防护层5是由以下重量份数的原料制成：交联剂50-60份，填料30-40份，润滑剂0-10份，紫外线吸收剂10-20份，抗氧化剂3-10份。
18.所述的发色层3中的无色染料为荧光化合物2-苯氨基-6-二丁氨基-3-甲基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷， odb-2，3,3-双(4-二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯或3-二丁氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷中的至少一种；所述的氧化剂为1,2-二苯氧乙烷，乙二醇二苯醚或2-奈酚苄基醚中的至少一种；
所述的敏化剂为2-萘酚苄基醚、β萘酚苄基醚或是2-萘酚苄醚中的至少一种；所述的抗氧化剂为2-丙酮与n-苯基苯胺的聚合物、（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸异辛醇酯或邻二叔丁基对甲基苯酚中的至少一种；所述的紫外线吸收剂为二苯甲酮类、水杨酸酯类中的至少一种；所述的交联剂为聚乙烯醇、丙烯酸胶乳、丁苯胶乳、氧化淀粉、丙烯酸中空球中的至少一种；所述的润滑剂为硬脂酸锌、石蜡中的至少一种，所述的填料为二氧化硅、碳酸钙类、高岭土、煅烧高岭土中的至少一种。
19.所述的涂布机为刮刀涂布机、帘式涂布机、气刀涂布机中的一种。
20.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
21.实施例1：1、原纸层1选取克重为150 g/m2的原纸。
22.2、预涂层2涂料的配方及制作方法：交联剂丁苯胶乳50公斤，填料二氧化硅50公斤，交联剂丙烯酸中空球30公斤，填料碳酸钙20公斤，润滑剂硬脂酸锌5公斤，交联剂聚乙烯醇10公斤，交联剂氧化淀粉5公斤，紫外线吸收剂水杨酸-4-叔丁基苯酯10公斤，在高速搅拌下混合成50%固含量的涂料。用刮刀涂布机涂于热敏原纸上，涂覆量为8g/m2，通过干燥和压光形成含有预涂层2热敏工程图纸。
23.3、发色层3涂料配方及制作方法：1）a组分涂料的配方及制作方法：无色染料2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷 2公斤，氧化剂1,2-二苯氧乙烷10公斤，敏化剂2-萘酚苄基醚20公斤，交联剂聚乙烯醇10公斤，润滑剂硬脂酸锌1.5公斤，填料二氧化硅10公斤，在高速搅拌下混合成30%固含量的混合液，在卧室砂磨机中研磨到2μm的颗粒；2）b组分涂料的配方及制作方法：无色染料2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷60公斤，润滑剂硬脂酸锌6公斤，抗氧化剂（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸异辛醇酯10公斤，紫外线吸收剂水杨酸-4-叔丁基苯酯20公斤，在高速搅拌下混合均匀，配制成固含量30%的混合液，在卧室砂磨机中研磨到2μm的颗粒；3）发色层3的制备方法：将a组分、b组分按照3:1的比例混合成发色层3涂料，混合均匀后用帘式涂布机涂于含有预涂层2的热敏工程图纸上，涂覆量4g/m2。，通过通过干燥和压光形成带有发色层3的热敏工程图纸。
24.4、中间层4涂料配方及制作方法：抗氧化剂邻二叔丁基对甲基苯酚10公斤，填料二氧化硅20公斤，紫外线吸收剂水杨酸-4-叔丁基苯酯70公斤，在高速搅拌下将溶液混合为10%固含量的混合液，在卧室砂磨机中研磨为4μm的颗粒，用帘式涂布机涂于含有发色层3的热敏工程图纸上，涂覆量在1g/m2，通过干燥和压光形成带有中间层4的热敏工程图纸。
25.5、防护层5涂料配方及制作方法：
交联剂聚乙烯醇50公斤，填料二氧化硅35公斤，紫外线吸收剂水杨酸-4-叔丁基苯酯10公斤，抗氧化剂邻二叔丁基对甲基苯酚5公斤，在高速搅拌下混合配制成10%固含量的涂布液，用气刀涂布机均匀涂于含有中间层4的热敏纸工程图纸上，涂覆量为3g/m2，通过干燥和压光形成热敏工程图纸。
26.实施例2：1、原纸层1选取各种为150 g/m2的原纸。
27.2、预涂层2涂料的配方及制作方法：交联剂丁苯胶乳50公斤，填料二氧化硅60公斤，交联剂丙烯酸中空球35公斤，填料碳酸钙15公斤，润滑剂石蜡10公斤，交联剂氧化淀粉15公斤，紫外线吸收剂2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮10公斤在高速搅拌下混合成43%固含量的涂料。用刮刀涂布机涂于热敏原纸上，涂覆量为6.5g/m2，通过干燥和压光形成含有预涂层2热敏工程图纸。
28.3、发色层3涂料配方及制作方法：1）a组分涂料的配方及制作方法：无色染料3,3-双(4-二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯3公斤，氧化剂乙二醇二苯醚12公斤，敏化剂β萘酚苄基醚25公斤，交联剂聚乙烯醇13公斤，润滑剂石蜡2公斤，填料二氧化硅15公斤，紫外线吸收剂2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮5公斤，在高速搅拌下混合成33%固含量的混合液，在卧室砂磨机中研磨到5μm的颗粒；2）b组分涂料的配方及制作方法：无色染料3,3-双(4-二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯100公斤，润滑剂石蜡9公斤，抗氧化剂2-丙酮与n-苯基苯胺的聚合物15公斤，紫外线吸收剂2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮30公斤，在高速搅拌下混合均匀，配制成固含量32%的混合液，在卧室砂磨机中研磨到5μm的颗粒；3）发色层3的制备方法：将a组分、b组分按照3:1的比例混合成发色层3涂料，混合均匀后用帘式涂布机涂于含有预涂层2的热敏工程图纸上，涂覆量5g/m2，通过通过干燥和压光形成带有发色层3的热敏工程图纸。
29.4、中间层4涂料配方及制作方法：抗氧化剂2-丙酮与 n-苯基苯胺的聚合物12公斤，填料高岭土15公斤，紫外线吸收剂水杨酸-4-叔丁基苯酯86公斤，交联剂聚乙烯醇5公斤，在高速搅拌下将溶液混合为13%固含量的混合液，在卧室砂磨机中研磨为4μm的颗粒，用帘式涂布机涂于含有发色层3的热敏工程图纸上，涂覆量在1.5g/m2，通过干燥和压光形成带有中间层4的热敏工程图纸。
30.5、防护层5涂料配方及制作方法：聚乙烯醇90公斤，填料碳酸钙55公斤，紫外线吸收剂2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮20公斤，抗氧化剂邻二叔丁基对甲基苯酚10公斤，润滑剂石蜡5公斤，在高速搅拌下混合配制成15%固含量的涂布液，用气刀涂布机均匀涂于含有中间层4的热敏工程图纸上，涂覆量为5g/m2，通过干燥和压光形成热敏工程图纸。
31.实施例3：本发明的热敏工程图纸包括原纸层、预涂层、发色层、中间层和防护层。
32.1、原纸层1选取克重为200 g/m2的原纸
2、预涂层2涂料的配方及制作方法：交联剂丁苯胶乳30公斤，填料二氧化硅50公斤，交联剂丙烯酸中空球26公斤，填料碳酸钙30公斤，润滑剂石蜡9公斤，交联剂聚乙烯醇11公斤，交联剂氧化淀粉13公斤，紫外线吸收剂2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮9公斤在高速搅拌下混合成40%固含量的涂料。用刮刀涂布机涂于热敏原纸上，涂覆量为5g/m2，通过干燥和压光形成含有预涂层2热敏工程图纸。
33.2、发色层3涂料配方及制作方法：1）a组分涂料的配方及制作方法：无色染料3-二丁氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷4.5公斤，氧化剂2-奈酚苄基醚20公斤，敏化剂2-奈酚苄基醚45公斤，交联剂丙烯酸胶乳16公斤，润滑剂石蜡2.5公斤，煅烧高岭土20公斤，紫外线吸收剂2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮8公斤，在高速搅拌下混合成50%固含量的混合液，在卧室砂磨机中研磨到5μm的颗粒；2）b组分涂料的配方及制作方法：无色染料3-二丁氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷80公斤，润滑剂石蜡8公斤，抗氧化剂邻二叔丁基对甲基苯酚10公斤，紫外线吸收剂2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮25公斤，在高速搅拌下混合均匀，配制成固含量41%的混合液，在卧室砂磨机中研磨到5μm的颗粒；3）发色层3的制备方法：将a组分、b组分按照3:1的比例混合成发色层3涂料，混合均匀后用帘式涂布机涂于含有预涂层2的热敏工程图纸上，涂覆量4.5g/m2，通过通过干燥和压光形成带有发色层3的热敏工程图纸。
34.4、中间层4涂料配方及制作方法：抗氧化剂邻二叔丁基对甲基苯酚14公斤，填料碳酸钙10公斤，紫外线吸收剂水杨酸-4-叔丁基苯酯90公斤，交联剂聚乙烯醇3公斤，在高速搅拌下将溶液混合为13%固含量的混合液，在卧室砂磨机中研磨为5μm的颗粒，用帘式涂布机涂于含有发色层3的热敏工程图纸上，涂覆量在2g/m2，通过干燥和压光形成带有中间层4的热敏工程图纸。
35.5、防护层5涂料配方及制作方法：聚乙烯醇78公斤，填料煅烧高岭土45.5公斤，紫外线吸收剂水杨酸-4-叔丁基苯酯19公斤，抗氧化剂邻二叔丁基对甲基苯酚4.5公斤，润滑剂石蜡1公斤，在高速搅拌下混合配制成13%固含量的涂布液，用气刀涂布机均匀涂于含有中间层4的热敏工程图纸上，涂覆量为4g/m2，通过干燥和压光形成热敏工程图纸。
36.用本发明制备的热敏工程图纸与一般热敏工程图纸进行如下测试，测试方法及测试结果如下：1、本发明制备的热敏工程图纸耐光性测试测试仪器：双五点式静态发色仪，反射光密度计试样准备：m为本发明制备的热敏工程图纸，样品n为一般热敏工程图纸，将试样裁成5cm*29cm的小实验纸片，m、n两种实验纸样各裁6份。
37.测试方法：将双五点式静态发色仪器加热，升温顺序由低温到高温逐次进行，以70℃为起始温度，每10℃为一个上升区间，当温度达到并稳定至所要求的温度时，将试样平放在双五点式静态发色仪的加热板上，试样的显色面应面对加热板，合上加热板，该机器有5
个加热头，第一组的加热范围为70℃-110℃。同时开始计时，加热10秒后取出试样，每一个温度至少3张试样。然后将静态发色仪继续升温至下一组温度范围，即120℃-160℃，直至可以判定试样达到饱和发色为止，以饱和发色值为测试样。
38.表1m、n样品在不同光照条件下的显色密度保存性 2、本发明制备的热敏工程图纸防护性能、耐摩性能测试：使用双五点式静态发色仪的饱和发色样、反射光密度计测试试验前的饱和发色试样的光密度值，至少3份以上，每份保证3个有效数据。
39.防护性能测试方法：发色面朝上将圈液器置于饱和发色的试样上，各吸取1ml蒸馏水，植物油，乙醇（25%体积分数）滴入圈液器中。在室温条件下放置3h后，移开试样上的圈液器，用滤纸轻轻吸取试样表面上残留的蒸馏水，植物油、乙醇。用冷风机吹干后测试其光密度值。
40.耐摩性能测试方法：根据国标要求调节佛格式耐摩试验仪磨擦压力，磨擦次数，在直线往复运动速度160
±
10次/min的条件下，将试样放在直径为40mm的圆形磨头上进行耐摩性能测试。测试结束后，测试其光密度值。
41.图像保留率结果以%表示；图像保留率%=试样试验后光密度值/试验前饱和发色试样光密度值图像保留率保留两位有效数字。
42.表2m、n样品在耐水性，耐油性，耐乙醇、耐摩性条件下的显色密度保存性以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。