一种印刷包装用数码喷墨印刷专用纸及其制备方法与流程

专利2026-07-24  12


本发明涉及数码喷墨印刷纸用涂料领域,尤其是涉及一种印刷包装用数码喷墨印刷专用纸及其制备方法。


背景技术:

1、在印刷包装领域,数字喷墨技术开始受到专业人士的欢迎。数字喷墨印刷包装产品的优势在于:其不但不需要制版,而且完全没有印刷数量的限制,真正实现了单张起印,特别适合小批量、个性化的订单生产。数字喷墨印刷过程中,喷墨头与承印物不接触,通过不同的喷墨方式将墨点传递到承印物上,不需要压力,特别是针对于表面凸凹不平的包装纸外表面,数码印刷更能体现其优越性。

2、目前,现有的数码喷墨印刷纸主要分为专用数码打印纸和通用数码打印纸两类。其中,专用数码打印纸由特殊涂层和基纸组成,采用纳米二氧化硅、氧化铝等作为颜料,专用的树脂作为胶粘剂,具有印刷适性好,打印图文精美、色彩清晰度高的特点,但其价格昂贵,只适用于小规模的专业数码打印领域,无法应用于作业量巨大的印刷工业。通用数码打印纸即传统印刷纸张,主要包括涂布白卡纸和涂布白面牛卡纸,如中国专利cn101586318b公开了一种涂布白面牛卡纸及其制造方法,但其一般适用于胶版、柔版、凹版等传统印刷方式,使用的墨水一般为油性墨水或者粘度较高的水性墨水,而数码喷墨印刷大多采用水性墨水,方便喷头喷射,具有粘度低、着色剂含量低、水等溶剂含量高、表面张力小等特点。

3、由此,数码喷墨印刷方式及墨水的巨大差异,导致采用传统印刷纸张作为数码喷墨印刷材料时,会出现印刷色密度低的问题;而为了提高印刷色密度,一般采用提高喷墨量的方法,由于传统印刷纸的涂层封闭特性,墨水吸收速度慢,墨水在印刷纸的涂层表面扩散严重,又会导致洇墨、印刷清晰度低的问题。数码喷墨打印过程中,印刷色密度与印刷清晰度无法获得有效平衡,不但印刷精美度低,产品档次无法提升,而且水性墨水在纸张表面的干燥速度慢,印刷车速慢,生产效率低。因此针对数码喷墨印刷特点,提供一种具有新的表面特性的数码喷墨印刷专用纸,以与新的印刷方式(数码喷墨打印)及墨水相匹配,充分发挥其优势,成为本领域的迫切需求。

4、因此,提供一种印刷包装用数码喷墨印刷专用纸及其制备方法,能够提高印刷色密度,且在高速打印的高喷墨量条件下,能够有效避免墨水在印刷纸涂层表面扩散、洇墨、印刷清晰度低的问题,有效平衡印刷色密度与印刷清晰度,印刷效果好,并有效提高水性墨水在纸张表面的干燥速度,进一步提高印刷生产效率,具有重要价值和技术意义。


技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种印刷包装用数码喷墨印刷专用纸及其制备方法,能够提高印刷色密度,且在高速打印的高喷墨量条件下,能够有效避免墨水在印刷纸涂层表面扩散、洇墨、印刷清晰度低的问题,有效平衡印刷色密度与印刷清晰度,印刷效果好,并有效提高水性墨水在纸张表面的干燥速度,进一步提高印刷生产效率。

2、为解决以上技术问题,本发明采取的技术方案如下:

3、一种印刷包装用数码喷墨印刷专用纸,依次包括有:原纸层、至少一层吸墨层、至少一层固墨层;

4、所述吸墨层,包括有以下绝干重量份的原料:碳酸钙0-90份、改性煅烧高岭土10-100份、第一胶黏剂7-15份、分散剂0.1-0.2份、润滑剂0.25-0.35份、抗水剂0.2-0.25份;

5、所述第一胶黏剂为以下至少之一:聚醋酸乙烯酯胶乳、聚乙烯-醋酸乙烯酯胶乳、丁苯胶乳、苯丙胶乳;

6、所述改性煅烧高岭土由以下步骤制得:一次改性、二次改性;

7、所述一次改性的方法为,将煅烧高岭土投入至浓硫酸中,搅拌均匀后,升温至130-140℃,保温搅拌,自然冷却至室温,分离出固体物;将固体物投入至去离子水中,搅拌升温至100℃,保温搅拌,分离出固体物;固体物经去离子水洗涤,干燥,制得一次改性物;

8、所述二次改性的方法为,将一次改性物投入至乙醇溶液中,搅拌均匀后,搅拌升温至40-45℃,保温;在搅拌条件下,同时滴入硅烷偶联剂kh-570和硅烷偶联剂kh-791,滴加完成后,继续搅拌,分离出固体物;固体物经去离子水洗涤,干燥,制得改性煅烧高岭土;

9、所述固墨层,包括有以下绝干重量份的原料:碳酸钙60-90份、改性煅烧高岭土10-40份、第二胶黏剂16-25份、分散剂0.1-0.2份、润滑剂0.25-0.35份、抗水剂0.2-0.25份;

10、所述固墨层中采用的改性煅烧高岭土,与吸墨层中采用的改性煅烧高岭土相同;所述第二胶黏剂为聚乙烯醇和胶乳的组合物;

11、所述胶乳为以下至少之一:聚醋酸乙烯酯胶乳、聚乙烯-醋酸乙烯酯胶乳、丁苯胶乳、苯丙胶乳。

12、优选的,所述吸墨层的单层绝干涂布量为8-20g/m2,固墨层的单层绝干涂布量为5-15g/m2。

13、优选的,所述吸墨层中,碳酸钙为重质碳酸钙,粒径≤2μm的质量占比不高于70%;

14、所述改性煅烧高岭土的制备中,煅烧高岭土的体积密度为350-550kg/m3,粒径≤2μm的质量占比为80-90%,吸油值≥60g/100g,白度≥90%。

15、优选的,所述一次改性中,浓硫酸的浓度为98wt%;

16、升温至130-140℃的升温速率为0.8-1℃/min;

17、煅烧高岭土与浓硫酸的重量比为1:1.2-1.5。

18、优选的,所述二次改性中,乙醇溶液的体积浓度为85-90%;

19、硅烷偶联剂kh-570和硅烷偶联剂kh-791滴加完成后的搅拌时间为3-4h;

20、一次改性物、乙醇溶液、硅烷偶联剂kh-570、硅烷偶联剂kh-791的重量比为10-12:30-35:0.9-1.1:0.4-0.5。

21、优选的,所述吸墨层中,分散剂为聚丙烯酸钠;润滑剂为以下至少之一:硬脂酸钙、油酸钠、聚乙烯蜡乳液;抗水剂为以下至少之一:碳酸锆铵、碳酸锆钾、聚酰胺聚脲;

22、所述固墨层中,分散剂为聚丙烯酸钠;润滑剂为以下至少之一:硬脂酸钙、油酸钠、聚乙烯蜡乳液;抗水剂为以下至少之一:碳酸锆铵、碳酸锆钾、聚酰胺聚脲。

23、优选的,所述固墨层中,碳酸钙为重质碳酸钙,粒径≤2μm的质量占比不高于70%;

24、聚乙烯醇与胶乳的重量比为8-20:1-10。

25、一种前述印刷包装用数码喷墨印刷专用纸的制备方法,包括有以下步骤:制备吸墨层涂料、制备固墨层涂料、涂布;

26、所述涂布的方法为,将吸墨层涂料涂布至原纸层外表面,控制吸墨层涂料的涂布次数至少为1次;然后将固墨层涂料涂布至涂布有吸墨层的原纸层外表面,控制固墨层涂料的涂布次数至少为1次,制得印刷包装用数码喷墨印刷专用纸。

27、进一步的,所述制备吸墨层涂料的方法为,将碳酸钙、改性煅烧高岭土、分散剂、水混合投入至高速分散机内,高速剪切分散均匀,继续投入第一胶黏剂、润滑剂、抗水剂,高速剪切分散均匀,制得粘度为45-50mpa·s的吸墨层涂料。

28、进一步的,所述制备固墨层涂料的方法为,将碳酸钙、改性煅烧高岭土、分散剂、水混合投入至高速分散机内,高速剪切分散均匀,继续投入聚乙烯醇水溶液、胶乳、润滑剂、抗水剂,高速剪切分散均匀,制得粘度为40-45mpa·s的固墨层涂料。

29、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

30、1)本发明的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸,通过设置特定原料组成及用量的吸墨层和固墨层,并在吸墨层和固墨层内设置改性煅烧高岭土,通过一次改性、二次改性处理,改变其原有的理化性质,在避免影响打印效果,提高孔隙率及其与其他原料的结合性能的同时,提高其与水性墨水的相互作用能力,进而提高其对于水性墨水的吸附固定;以及将吸墨层、固墨层依次涂布至原纸层,两个功能层间相互配合,通过固墨层能吸附、固着水性墨水中的着色剂,使其与水快速分离,并固着在涂层表面,避免其随水渗透进入纸张内部而降低色密度;同时通过吸墨层快速吸收水分,减少水性墨水在纸面的停留扩散,进而减少洇墨,提高水性墨水在纸张表面的干燥速度,提高印刷清晰度和印刷效率;在油墨渗透速度测试中,油墨渗透速度可达97mm,对水性墨水的吸收、干燥速度快;同时,在色密度检测中,高速数码印刷纸用数码的各色块的色密度值稳定且相差不大,色彩自然、鲜艳,色彩饱和度高,能够提高印刷色密度,且在高速打印的高喷墨量条件下,能够有效避免墨水在印刷纸涂层表面扩散、洇墨、印刷清晰度低的问题,有效平衡印刷色密度与印刷清晰度,印刷效果好,并有效提高水性墨水在纸张表面的干燥速度,进一步提高印刷生产效率。

31、2)本发明的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸的制备方法,原料易于获取,工艺流程简洁,过程易于控制,利于规模化工业生产。


技术特征:

1.一种印刷包装用数码喷墨印刷专用纸,其特征在于,依次包括有:原纸层、至少一层吸墨层、至少一层固墨层;

2.根据权利要求1所述的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸,其特征在于,所述吸墨层的单层绝干涂布量为8-20g/m2,固墨层的单层绝干涂布量为5-15g/m2。

3.根据权利要求1所述的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸,其特征在于,所述吸墨层中,碳酸钙为重质碳酸钙,粒径≤2μm的质量占比不高于70%;

4.根据权利要求1所述的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸,其特征在于,所述一次改性中,浓硫酸的浓度为98wt%;

5.根据权利要求1所述的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸,其特征在于,所述二次改性中,乙醇溶液的体积浓度为85-90%;

6.根据权利要求1所述的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸,其特征在于,所述吸墨层中,分散剂为聚丙烯酸钠;润滑剂为以下至少之一:硬脂酸钙、油酸钠、聚乙烯蜡乳液;抗水剂为以下至少之一:碳酸锆铵、碳酸锆钾、聚酰胺聚脲;

7.根据权利要求1所述的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸,其特征在于,所述固墨层中,碳酸钙为重质碳酸钙,粒径≤2μm的质量占比不高于70%;

8.一种如权利要求1-7任一项所述的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸的制备方法,其特征在于,包括有以下步骤:制备吸墨层涂料、制备固墨层涂料、涂布;

9.根据权利要求8所述的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸的制备方法,其特征在于,所述制备吸墨层涂料的方法为,将碳酸钙、改性煅烧高岭土、分散剂、水混合投入至高速分散机内,高速剪切分散均匀,继续投入第一胶黏剂、润滑剂、抗水剂,高速剪切分散均匀,制得粘度为45-50mpa·s的吸墨层涂料。

10.根据权利要求8所述的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸的制备方法,其特征在于,所述制备固墨层涂料的方法为,将碳酸钙、改性煅烧高岭土、分散剂、水混合投入至高速分散机内,高速剪切分散均匀,继续投入聚乙烯醇水溶液、胶乳、润滑剂、抗水剂,高速剪切分散均匀,制得粘度为40-45mpa·s的固墨层涂料。


技术总结
本发明提供一种印刷包装用数码喷墨印刷专用纸及其制备方法,涉及数码喷墨印刷纸用涂料领域。本发明的印刷包装用数码喷墨印刷专用纸,依次包括有:原纸层、至少一层吸墨层、至少一层固墨层。所述印刷包装用数码喷墨印刷专用纸,能够提高印刷色密度,且在高速打印的高喷墨量条件下,能够有效避免墨水在印刷纸涂层表面扩散、洇墨、印刷清晰度低的问题,有效平衡印刷色密度与印刷清晰度,印刷效果好,并有效提高水性墨水在纸张表面的干燥速度,进一步提高印刷生产效率。

技术研发人员:王东兴,邵学军,王越彬,田宝农,李琦琦,王砚斌
受保护的技术使用者:山东世纪阳光纸业集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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