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什么是喷墨水转印?喷墨水转印纸特性分析

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浏览: 发布日期:2017-06-19 09:46【

喷墨水转印是在水转印的基础上发展出来的一种特殊的水转印技术。它改变了以前水转印纸不能用彩色喷墨打印机直接打印的弊端,也突破热转印的技术局限性,可实现任意固体物品(如陶瓷、金属、木料、玻璃、塑胶、水晶等)表面高精度图像的随心所“印”。喷墨水转印纸水转印工艺中一种重要的中间载体。人们利用喷墨水转印纸把图案转移到承印物表面,可以制作出色彩艳丽饱和,并具有较强防水耐磨性的产品。由于其操作工艺简单、容易掌握,转印图案色泽鲜艳、层次丰富、精美逼真、经久耐用,备受众多消费者的青睐。因此,喷墨水转印纸占据了水转印市场的重要地位。
什么是喷墨水转印?喷墨水转印纸特性分析

喷墨水转印纸的结构特性

喷墨水转印纸的涂层结构如图1所示,主要由基纸层、水溶性树脂涂层、防水成膜树脂层和防水喷墨接受层组成。

 

喷墨水转印基纸一般采用纯木浆纤维双圆网纸机抄造,要求有足够的强度、挺度和平滑度,吸水要快,吸水后的尺寸稳定性要好。

水溶性树脂涂层是图案与基纸分离的关键,主要由水溶性聚合物涂布在基纸上得到。水溶性树脂涂层的涂布量一定要均匀,否则在规定的时间内图案与基纸有的地方能分离,有的地方不能分离,从而影响转印的质量。所选用的聚合物可以是天然聚合物或合成聚合物,天然聚合物包括明胶(gel)、阿拉伯树脂、蛋白质、干酪素、糖类衍生物、纤维衍生物、淀粉衍生物等;合成聚合物包括聚乙烯醋酸丁脂、海藻酸钠、聚乙烯醇(pva)、聚乙烯醇联乙酸、聚乙二醇、聚酰胺、丙烯酸衍生物等。

防水成膜树脂涂层的主要作用是使载有喷墨印刷图案的薄膜与基纸层脱离,当吸水开始后,水溶性树脂溶解,载有喷墨印刷图案的薄膜与水溶性树脂层脱离,水溶性树脂层产生的胶粘剂使得载有图案的薄膜附着在承印物上。理想的防水成膜树脂为热塑性,要求有精确的尺寸稳定性、防水性、化学惰性,而且能形成一个坚挺、柔韧的薄膜覆盖在涂布有水溶性树脂的表面上。合适的成膜树脂包括聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、三聚氰胺甲醛树脂、聚乙烯、聚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇等。涂布在室温下进行,薄膜通过溶剂蒸发成型。树脂溶剂可选择碳氢化合物,包括多环芳烃(如甲苯、二甲苯)、单环芳香族碳氢化合物(如环己烷、甲基环己烷)、多元醇(如乙二醇、丙三醇、乙醇)、酮(如丙酮、丁酮、甲基异丙酮、苯乙酮)。为了提高打印质量,可以在树脂成膜层中加入少量二氧化硅,涂布量控制在0.1~0.5g/m2,成膜厚度控制在20~30μm。

什么是喷墨水转印?喷墨水转印纸特性分析

防水喷墨接受层包括下列成分:

1.胶粘剂。胶粘剂的功能是粘结颜料颗粒并将颜料颗粒粘结到基纸表面上。胶粘剂对油墨接受性、纸张平滑性和压光性能有很大影响。胶粘剂把颜料粘结在一起,涂布在基材上最后干燥。合适的胶粘剂包括:明胶、聚乙烯醇(pva)等。胶粘剂固含量为20%~45%,胶粘剂所占比例为5%~40%。

2.固色剂。固色剂是指能够导电的化合物,它通过带有正电荷的导电聚合物吸附墨水中的阴离子染料,从而达到定位和固定染料的功能。固色剂为阳离子分子,如阳离子聚酰胺、聚季铵盐化合物等。

3.交联剂。无机化合物和有机化合物与先前分子反应形成化学键或氢键,如羟基、羧基、氨基或其他官能团形成牢固连接,以增加其熔点,减少浸于水中的润胀,可以形成防水网络,提高其耐磨耐刮性。交联剂中的无机化合物包括硫酸铝、硫酸钾、锌铵化合物;有机化合物包括醛类,如甲醛、乙二醛。交联剂所占比例为0.05%~3%。

4.胶粘增强剂。将胶粘增强剂如明胶、α-烯烃添加进喷墨成分中,其聚合物分散体表现出良好的吸引力可用来引发聚酯、苯乙烯、醋酸乙烯、聚丙烯等。合适的聚合物如α-烯烃聚合物(聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯酸酸、聚丙烯酸)、明胶(经酸处理的牛骨胶,猪皮胶、鱼胶)。胶粘增强剂占总组分的0.1%~5%。

5.分散剂。分散剂为表面活性剂或润湿剂,能减少基材表面张力,使涂料均匀分布。分散剂使用疏水性的聚合物如聚氯乙烯丙烯酸、聚乙基丙烯酸、硬热塑性丙烯酸共聚物等。分散剂占总组分的0.05%~3%。

6.多孔吸墨颜料。涂料中的多孔吸墨颜料是由带有疏水特性的物质组成,它能吸收喷墨墨水。多孔吸墨颜料如氧化铝、氢氧化铝、沉淀碳酸钙、二氧化钛、烟法二氧化硅、沉淀二氧化硅等。最好使用微孔中性或阳性颜料如硅胶,涂布量最好控制在4~5g/m2。

喷墨水转印纸的性能测试方法

1.性能测试

①打印:从因特网上下载图片或其他数字资源,使用epson(爱普生)、hp(惠普)、lexmark(利盟)、canon(佳能)等喷墨打印机打印测试图案,打印彩色色块(如青、品、黄、红、绿、蓝和黑),其中黑墨采用合成的较好。

②打印机设置:“photo quality glossy film”、“custom”模式、打印质量“photo 1440dpi”、“high quality half toning”、“photo enhanced”、清晰度“high”。

 

③墨迹干燥时间:在喷墨水转印纸样上打印测试图案,打开打印机盖子,用肉眼观察墨迹干燥情况,用秒表记录刚打印后的墨迹干燥时间。墨迹干燥时间小于1分钟为宜。

④耐水性测试:将打印测试图案的转印纸放在水中两小时,肉眼观察图层,图层不掉色为宜。

⑤指擦测试:将打印测试图案的转印纸放在水中,用手指摩擦图像,肉眼观察图像变化情况,无任何损坏为宜。

⑥脱膜性测试:将印好图案的喷墨水转印纸置于水中浸泡,载有图像的薄膜便可与基纸分离。要求载有图像的薄膜能够在60秒内顺利与底纸分离(稍用力即可滑移而不是撕开),即:要求水转印纸的脱膜时间要快,滑移性要好,且脱膜后无残留物。

2.图形转印

喷墨水转印纸的应用原理是先把图案、文字印刷在水转印纸上,然后将印好的图形在水中浸泡,图形可与基纸分离,最后将分离后的图形贴到需装饰的物品上,后续加工可得到精美的产品,整个加工过程如下。

 

①确保承印物表面清洁与干燥;

②使用剪刀精确的裁剪心仪的图案;

③使用一块湿海绵、湿布或湿毛巾多次吸收底纸的多余水分,或吸收整个裁剪图像底纸的水分1~1.5分钟;

④使载有图像的薄膜与带有水溶性胶粘剂的基纸滑移,如果不能滑移则将薄膜润湿到可以滑动为止;

⑤将载有图像的薄膜定位到承印物表面,图案面朝外,胶粘剂紧贴着承印物表面;

⑥用手按住图像调整图像定位到精确位置;

⑦用一块干海绵、干布或干纸巾使图形平滑并吸收多余水分,用电吹风干燥,这样,图形可以牢固地附着在承印物表面。

为了使图案牢固地附着在承印物表面,转印后的产品需烘干,并在干燥的产品表面上喷涂光油。喷油后的产品光泽度高,形成致密坚硬的图文保护层,色彩艳丽、图像逼真,其耐磨、耐划伤性大为提高。

喷墨水转印纸的发展前景

目前,国内只有极少数厂家掌握了喷墨水转印技术的核心。它与普通的胶印、网印、凹印等印刷方式相比,具有以下优点。

①制作成本低。该技术完全应用喷墨打印机直接打印,省去了如胶印、网印等方式要开机、出片、制版等复杂而高费用的程序,从而节省了很多人力、物力。

②灵活方便。喷墨水转印技术适合于数量少(1张就可以做)、图片复杂、品种多的图片转印制作。

③生产设备少。一台高质量喷墨打印机、喷墨转印纸、光油、烤箱或热风筒就可以完成高质量的图片转印。

④产品个性化。个性水转印可以完全满足现代人的消费需求。喷墨水转印的最大特点就是应用范围广,借助这个优势,它的市场发展前景非常可观。

近年来随着个性化市场需求的日益增长,像我们日常生活中携带的手机外壳、喝水的杯子、品位十足的打火机以及手中的鼠标等,图像的表现形式可以说是无穷无尽(如图2)。

这些丰富多彩的生活用品既满足了人们对个性化的心理需求,又为消费市场提供了广阔的商机。因此,个性化的喷墨水转印纸必将应用到日常生活的方方面面。

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