喷墨数码相纸光泽度提升的技术研究.pdf
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1、信息记录材料 2023 年 7 月 第 24 卷第 7 期喷墨数码相纸光泽度提升的技术研究张丽惠,张嘉锋,陈思雨,樊 利 柳 青(乐凯胶片股份有限公司 河北 保定 071054)【摘摘要要】本文研究了提升喷墨数码相纸光泽度的技术手段,根据喷墨数码相纸光泽度的影响机理,从提高氧化铝分散效果获得更小粒径和较窄峰宽、硅氧烷助剂加入提高涂液的流平性两个方面,研究了氧化铝分散剂、硅氧烷助剂对喷墨数码相纸光泽度的影响。实验结果表明氧化铝分散剂的加入量对喷墨数码相纸光泽度有一定提升作用,难以满足市场对光泽度需求,采用硅氧烷助剂加入涂液中明显提升喷墨数码相纸光泽,能够满足市场需求。【关关键键词词】喷喷墨墨打打
2、印印纸纸;分分散散剂剂;硅硅烷烷助助剂剂;光光泽泽度度【中中图图分分类类号号】TQ586 【文文献献标标识识码码】A 【文文章章编编号号】1009-5624(2023)07-0004-04Research on the Technology of Improving the Gloss of Inkjet Digital Photo PaperZHANG Lihui,ZHANG Jiafeng,CHEN Siyu,FAN Li,LIU QingLekai Film Co.,Ltd.Baoding,Hebei 071054,China【Abstract】This article studies
3、the technical means to improve the glossiness of inkjet digital photo paper.Based on the mechanism of theinfluence of the glossiness of inkjet digital photo paper,the effects of alumina dispersant and siloxane additive on the glossiness of inkjetdigital photo paper were studied from two aspects:impr
4、oving the dispersion effect of alumina to obtain smaller particle size and narrowerpeak width,and adding siloxane additive to improve the leveling of the coating liquid.The experimental results show that the addition ofalumina dispersant has a certain effect on improving the glossiness of inkjet dig
5、ital photo paper,which is difficult to meet the market demandfor glossiness.The use of siloxane additives in the coating solution significantly improves the glossiness of inkjet digital photo paper,whichcan meet market demand.【Key words】Inkjet printing paper;Dispersant;Silane additives;Gloss0 引言随着喷墨
6、打印技术的不断发展,喷墨打印以其画面精度高、色彩鲜艳、打印过程环保无污染等优点而迅速普及,已经广泛地应用在影像领域输出中。喷墨数码相纸作为喷墨打印的主要耗材之一,也得到了快速发展。喷墨数码相纸按吸墨机理可以喷墨打印分为膨润型和间隙型 2 类。膨润型喷墨数码相纸是通过涂层自身成膜树脂的吸水膨胀来吸墨,因此存在不防水、打印后干燥速度慢等问题;间隙型喷墨数码相纸通过涂层中的孔隙来吸墨,具有墨水速干、涂层和图像均防水等优点,受到消费者的青睐1-2。按照吸墨颜料类型喷墨数码相纸还分为氧化铝型(铝系)和二氧化硅型(硅系)3-4,铝系喷墨数码相纸色彩还原好、涂层韧性较高涂层不易发生脆裂等优点,逐渐成为喷墨数
7、码相纸的主流产品,已广泛应用在婚纱、儿童摄影等专业影像输出中。随着物质生活水平的不断提高,消费者对喷墨打印影像输出质量的要求越来越高。市场上铝系喷墨数码相纸光泽度较低,约在40%(60),输出的影像明亮度不够,难以满足高端影像级客户的需求,市场急需光泽度高于 50%的产品。喷墨数码相纸光泽度取决于涂层表面光滑度,涂层表面越光滑,入射光照射至吸墨层表面反射率越高,喷墨数码相纸的光泽度越高。影响涂层平滑度有吸墨颜料粒径和涂液流平性两个主要因素。吸墨层中吸墨颜料颗粒的粒径越小和分布峰宽越窄会赋予喷墨数码相纸较高的光泽度,这是因为小粒径的颜料具有填充不规则涂层表面的能力,可提供与空气界面接触更紧密的光
8、滑表面,入射光在光滑表面上形成反射,使喷墨涂层获得较高的光泽度见图 16-7。涂液的流平性也好,干燥过程中形成表面平滑度越高,光泽度也会越高。图 1 喷墨数码相纸光泽产生机理示意图本文从氧化铝分散、涂液配制工艺过程中,研究了氧化铝用分散剂、硅氧烷助剂对喷墨数码相纸光泽度的影响。实验结果表明:氧化铝分散剂硝酸的加入量对喷墨数码相纸光泽度有一定提升作用,但随着加入量的增加产生4信息记录材料 2023 年 7 月 第 24 卷第 7 期墨水堆积问题;硅氧烷助剂后加入涂液中明显提升喷墨数码相纸光泽,在保证吸墨性正常的条件下,光泽度提高至54%以上,满足了影像市场的高端需求。1 实验1.1 实验原材料及
9、设备210 g 自制高光涂塑纸基、氧化铝粉、PVA(日本Kurarry235 型)、市售酸、硅氧烷助剂、自产 7#表面活性剂、硼酸。电子天平、高速乳化剂(上海)、恒温水浴、美国 RDS涂布棒、控温干燥箱、爱色丽密度计、粒度分布仪、光泽度仪。1.2 实验方法1.2.1 氧化铝分散液制备按表 1 中配方,将分散剂、去离子水、氧化铝等加入容器中,用高速乳化机 10 000 r/min 速度下分散 20 min,停止搅拌,制备为氧化铝分散液 16。表 1 氧化铝分散配方配方号123456水303030303030DMF(二甲基甲酰胺)101010101010醋酸7.000000柠檬酸07.00000硝
10、酸006.06.57.07.5氧化铝3030303030301.2.2 喷墨数码相纸涂液的制备按表 3 中配方,将氧化铝分散液加入容器升温 4045,加入质量浓度 10%聚乙烯醇溶液,500 r/min 速度下搅拌 30 min,加入 7#表面活性剂、硅氧烷助剂、质量浓度 2%的硼酸,余量水,继续搅拌 30 min,静置消泡 1 h,制备为铝系喷墨数码相纸涂液。其中以 16 分散液制备的涂液分别编号为16。编号为710 涂液均是采用分散液5 制备的。表 2 喷墨数码相纸涂液配方配方号12345678910氧化铝分散液70707070707070707070聚乙烯醇 10%21212121212
11、12121212110%7#2222222222硅氧烷 10%0000003456硼酸 2.0%1111111111水66666632101.2.3 喷墨数码相纸制备用 70#涂布棒将 1.2.2 中制备的喷墨数码相纸涂液,分别在 210 g 自制高光涂塑纸基上,在 95100 下干燥10 min,制备为喷墨数码相纸,按涂液编号进行编号。1.3 测试评价方法1.3.1 分散液颗粒分布及 Zeta 电位采用颗粒分布仪测试氧化铝粉分散液的粒度分布及Zeta 电位。1.3.2 涂液黏度采用黏度计(Brookfield II),测试喷墨数码相纸涂液411 的黏度。1.3.3 喷墨数码相纸性能测试按照G
12、BT21301-2007 喷墨打印纸国家标准,用爱普生 L805 型号喷墨打印机打印试样测定吸墨性。1.3.4 光泽度按照 GBT21301-2007 国家标准,测试喷墨数码相纸的光泽度(60)。2 结果与分析2.1 分散剂酸种类对喷墨数码相纸光泽度氧化铝粉作为铝系喷墨数码相纸的主要吸墨颜料,氧化铝本身具有多孔结构,微粒的微孔越多比表面积越大,总的表面自由能越大越不易分散6,需酸作分散剂提高氧化铝粉的分散效果,获得更小颗粒的氧化铝,因此酸种类的筛选是十分必要的,3 种分散剂对粒径、峰宽、光泽度的影响见表 3。表 3 分散剂种类对涂层光泽度的影响配方号125分散剂醋酸柠檬酸硝酸粒径/nm141.
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