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熱轉印油墨及其色帶制備方法研究

2007/8/10 15:04:24 人評論

     摘要]  介紹了了一種原料來源廣泛、質優價廉的蠟質熱轉印油墨的配方、性能和油墨及其色帶的制備方法。該色帶具有不脫墨、字跡清晰、耐擦性好,質優價廉等特征,并具有不污染環境和具有較高的應用價值。        關鍵詞:熱轉??;油墨;色帶;制備方法;經濟效益;社會效益        隨著工業的快速發展和對產品質量管理水平的提高,工業的諸多產品,如方便面、小食品、化妝品、酒類、飲料等包裝材料表面需打印上生產日期和保質期、有的需要打印產品識別條碼和防偽標志。計算機的廣泛應用和印刷水平的提高,需要把票據(如汽車票、火車票、船票等)和諸多文件快速地打印出來,這些工作部分靠熱轉印色帶在相應的打印機(或打碼機)上完成。        目前熱轉印色帶所用油墨有溶劑型和蠟質型2大類:前者其油墨配制用料種類較多,成本較高,制備色帶需要有烘干工序并在不同程度上存在溶劑揮發造成的環境污染問題;而后者基本上不存在上述問題。本文提供了一種原料來源廣泛、質優價廉的蠟質油墨及其色帶的制備方法。    1  實驗部分1.1  油墨用材料及其配方    油墨用料及配方見表1。  其中合成蠟由50%石蠟、40%硬脂酸和10%松香熔煉而成。1.2  油墨的制備方法        按上述配方分別稱取每1種組分的重量后,把除顏料以外的所有組分混入一起在金屬加熱容器中加熱攪拌至全部熔化,再加入顏料繼續攪拌均勻。把物料立即轉移至三輥研磨機中碾壓研磨,直至其顏料粒度達到10μm以下為止。其研磨時間取決于機中研磨混合物的量,一般經過3~4次研磨可達到要求。        將上述輥壓過的混合物倒入一臺轉速為900~1200r/min,容量為20~50L的分散機中,接通電源,借助機中電爐加熱到約1500℃,使其完全熔化,并隨機器運轉而被完全均勻分散變成有色流體混合物,即為熱轉印油墨。1.3  色帶制備方法        把油墨從分散機中倒入專用墨層涂敷機墨斗中(有加熱保溫裝置),裝好待涂敷墨層的聚酯塑料膜卷料(基帶),啟動涂敷機,打開墨斗下端閥門;墨斗中油墨沿其下部縫隙口流出均勻地涂敷在走帶速度約為20m/min的聚酯膜上面,并經過機上輥子的碾壓、室溫自然冷卻固化、適度地粘合在塑料膜上形成本研制的熱轉印色帶。        從涂敷機卸下的色帶半成品根據用戶定貨規格,由專用分切機分切成一定規格的色帶卷,用塑料膜包裝或用色帶盒包裝即得色帶成品。1.4  常用色帶樣品性能    根據實際用戶需要和該產品的自身特點,常用色帶樣品的主要性能見表2。    2結果與討論2.1  油墨配方的選擇        熱轉印油墨是一種新型油墨,它與普通油墨的差別很大。因為熱轉印油墨先附著在基帶上,使用時再通過熱把所需的部分墨層轉印到待印物體表面,而普通油墨是一次完成印制的,因此對油墨的質量要求差別很大。例如:普通油墨希望附著力越大越好,而熱轉印油墨附著力要適中,太大無法完成轉印過程,太小色帶易脫墨(廢品),色帶轉印后附著力太差。在字跡清晰度、打印溫度等諸方面熱轉印油墨都有其特定的要求。因此篩選一個理想的熱轉印油墨配方是不容易的,對每種組分的具體性能指標要求很嚴格。例如,氯乙烯—醋酸乙烯共聚樹脂品種很多,聚合度及單體聚合比例對產品性能影響很大,因此,對于配方中的原料選擇和準確用量需要根據實際應用情況不斷探討。2.2  提高油墨在受熱狀態下的滲透性至關重要        在色帶制備和熱轉印過程中,油墨都處于熔融狀態下,油墨的附著力主要靠樹脂發揮作用,因此樹脂必須使用熱塑性樹脂,筆者研制的改性聚醋酸乙烯酯應用效果優良。極性的熔點較高的硬脂酸和松香對油墨的滲透性起很大作用,實驗證明,適量的這種極性物質的加入,對提高熱轉印后字跡的附著力和耐擦性能很有好處。同時,具有表面活性作用的硬脂酸和松香對顏料的充分分散也發揮了積極作用。2.3  著色劑的選擇        著色劑可以是染料,也可以是顏料,通常在熱轉印油墨中使用顏料較多。用顏料作著色劑時,若把顏料先進行微膠囊化處理十分理想。        為使著色效果鮮艷美觀,也可使用2種以上顏料或染料調色。常用的顏料或染料有碳黑、鐵黑、鐵蘭、鐵紅、酞菁藍、酞菁綠、永固紅2B、永固紅7B、立索爾大紅、洋紅6B、聯苯胺黃2C、永固黃GT、鈦白粉等。2.4  加熱溫度的控制        在生產油墨時,應該控制好加熱溫度,溫度過高,會造成一些樹脂的焦化和分解、甚至會發生著火事故!原則上以滿足熔化溫度為宜,并且要不斷攪拌防止局部過熱。        在涂敷時也要控制合適的溫度,油墨溫度太高,會造成基帶變形和色帶墨層脫落,溫度太低時油墨變成半固體(或固體),無法實現涂敷過程。        在熱轉印時,同樣要調節好打印機(或打碼機)字頭的溫度,這對打印效果是至關重要的。    3  結  語        熱轉印油墨及其色帶作為一種新型高檔消耗品具有很大的市場前景。由于其制備方法和使用方法的特殊性及所涉及學科領域的邊緣交叉性,目前還沒有相關標準,諸多方面還需要深入細致的探討和研究。(文/劉長春 姚巧玲 張蟬音)

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