CN106337322A - 一种高速喷墨印刷机用铜版纸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速喷墨印刷机用铜版纸的制备方法，属于印刷技术领域。本发明取无水乙醇、盐酸溶液、氯化钙等搅拌，加入纳米二氧化硅、偶联剂反应，过滤并收集滤液后通入二氧化碳至无沉淀产生，利用溶液中的钙和碳酸根离子生成的碳酸钙包覆于二氧化硅表面，再加入去离子水高速搅拌后与聚乙烯醇、羧基丁苯胶乳等混合，用碱液调节得纸张涂布液，将其涂覆于原纸单面，干燥压光即得高速喷墨印刷机用铜版纸，本发明所得的铜版纸改善了传统印刷铜版纸存在的吸墨能力差的缺陷，利用碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料较佳的粘性和稳定性，避免了高速印刷过程中出现的渗色、斑驳的缺陷，板面光滑，印刷品光洁度优良，具有较广泛的应用前景。

Description

一种高速喷墨印刷机用铜版纸的制备方法
技术领域
本发明公开了一种高速喷墨印刷机用铜版纸的制备方法，属于印刷技术领域。
背景技术
基于喷墨技术的高速数码印刷机在市场上得到了快速发展，其印刷速度最高可以达到200m/min以上。许多喷墨印刷机采用的墨水是水性墨水，墨水中水份的含量超过80%，甚至超过90%。由于印刷速度很高，如何快速干燥印刷图像是一个很大的挑战。为了达到高速印刷的目的，这类印刷机在打印区后会设置一个高温干燥区，让印刷品能够迅速被烘干以便于后续的收卷、分切、包装等操作步骤。一般漂白化学浆得率为40～50％，最多达55％，而机械浆得率为85～90％，甚至高达95％，机械浆的得率明显高于漂白化学浆。机械浆的大量使用，对于提升木材类等自然资源的利用率有着重要贡献，可以有效保护森林资源、保护生态环境。同时在机械浆的制浆过程中相关化学品的消耗仅为漂白化学浆的30％左右，也就意味着，提升机械浆用量，不仅可以更好的保护我们的森林资源，也对我们的水资源起到重要的改善作用。但机械浆的大力发展，及应用范围的扩大，仍然掩盖不了一个事实，即因制浆工艺的限制，机械浆的强度明显较化学浆差，同时，因机械浆中保留有大量的木质素，其白度及白度的稳定性均较化学浆有明显的差异，这些不足，在很大程度上制约了其在高档文化用纸，尤其是铜版纸中的大量应用。目前铜版纸中的机械浆添加量通常在5～10％，因此如需在铜版纸中提升机械浆含量达到一个较高的水平即50～60％，必须解决好机械浆应用，对铜版纸强度等方面的影响。胶印机的铜版纸由于墨水吸收性能差、墨水干燥速度慢，在高速喷墨印刷机使用的时候会出现渗色、斑驳等印刷缺陷。同时印刷图像的附着力较弱，在后续的收卷、分切、包装等操作过程中会产生大量的刮痕，不能生产出高质量的印刷品，因此需要针对高速喷墨印刷机开发专用的铜版纸产品。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前传统胶印机的铜版纸存在墨水吸收性能差，印刷图像的附着力较弱，在高速喷墨印刷机使用的时候会出现渗色、斑驳的印刷缺陷，本发明取无水乙醇、盐酸溶液、氯化钙等搅拌，加入纳米二氧化硅、偶联剂反应，过滤并收集滤液后通入二氧化碳至无沉淀产生，利用溶液中的钙和碳酸根离子生成的碳酸钙包覆于二氧化硅表面，再加入去离子水高速搅拌后与聚乙烯醇、羧基丁苯胶乳等混合，用碱液调节得纸张涂布液，将其涂覆于原纸单面，干燥压光即得高速喷墨印刷机用铜版纸，本发明所得的铜版纸改善了传统印刷铜版纸存在的吸墨能力差的缺陷，利用碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料较佳的粘性和稳定性，避免了高速印刷过程中出现的渗色、斑驳的缺陷，板面光滑，印刷品光洁度优良，具有较广泛的应用前景。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）量取40～50mL无水乙醇，10～20mL质量分数为10%盐酸溶液，100～120mL去离子水，20～30g氯化钙，装入分散机中，以300～400r/min搅拌15～20min后，将30～40g纳米二氧化硅分2～3次等量加入分散机中，并以5000～6000r/min搅拌30～50min，再加入1.5～3.0g硅烷偶联剂KH-560，继续高速搅拌30～50min，随后用400目滤布过滤，收集滤液，得改性分散液；
（2）向上述改性分散液中，以1L/min通入二氧化碳气体，持续通入至无沉淀产生，静置10～12h后，用200目滤布过滤，收集滤渣，用去离子水洗涤滤渣3～5次，随后转入干燥箱中，在80～90℃下，干燥2～3h，得碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料；
（3）称取40～50g上述碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料，与100～150mL去离子水装入高速分散机中，以6000～8000r/min搅拌1～2h，加入20～30g聚乙烯醇PVA-235，1～2g羧甲基纤维素，40～50mL羧基丁苯胶乳，继续高速搅拌1～2h，随后用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH为8.0～9.0，得纸张涂布液；
（4）将上述纸张涂布液以20～25g/m2涂布量，用钢丝刮棒对原纸进行单面二次涂布，并转入鼓风干燥箱中，在95～100℃下干燥2～3s，随后装入压光机中，在80～100℃下，以3～4MPa压力软辊压光，得高速喷墨印刷机用铜版纸。
本发明的应用方法是：用酒精棉球擦拭印刷版2～4次，将本发明制得的高速喷墨印刷机用铜版纸用大型切纸机将其纸边的毛边切除，经检测，铜版纸的表面平滑度为800～1200s，白度为85～93%，光泽度为50～80，吸墨性为18～40%。
本发明的有益效果是：
（1）本发明方法简单易于操作，可以大幅度地提升铜版纸中机械浆含量，节省造纸过程中木材的耗用量，同时，提高机械浆含量后，有利于造纸行业的生产成本降低；
（2）本发明制造的铜版纸适合直接印刷，能够提供高清晰度的图像和文字，吸墨性能较佳，印刷后的产品有优异的抗刮擦性能，适合大规模生产应用。
具体实施方式
量取40～50mL无水乙醇，10～20mL质量分数为10%盐酸溶液，100～120mL去离子水，20～30g氯化钙，装入分散机中，以300～400r/min搅拌15～20min后，将30～40g纳米二氧化硅分2～3次等量加入分散机中，并以5000～6000r/min搅拌30～50min，再加入1.5～3.0g硅烷偶联剂KH-560，继续高速搅拌30～50min，随后用400目滤布过滤，收集滤液，得改性分散液；向上述改性分散液中，以1L/min通入二氧化碳气体，持续通入至无沉淀产生，静置10～12h后，用200目滤布过滤，收集滤渣，用去离子水洗涤滤渣3～5次，随后转入干燥箱中，在80～90℃下，干燥2～3h，得碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料；称取40～50g上述碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料，与100～150mL去离子水装入高速分散机中，以6000～8000r/min搅拌1～2h，加入20～30g聚乙烯醇PVA-235，1～2g羧甲基纤维素，40～50mL羧基丁苯胶乳，继续高速搅拌1～2h，随后用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH为8.0～9.0，得纸张涂布液；将上述纸张涂布液以20～25g/m2涂布量，用钢丝刮棒对原纸进行单面二次涂布，并转入鼓风干燥箱中，在95～100℃下干燥2～3s，随后装入压光机中，在80～100℃下，以3～4MPa压力软辊压光，得高速喷墨印刷机用铜版纸。
实例1
量取40mL无水乙醇，10mL质量分数为10%盐酸溶液，100mL去离子水，20g氯化钙，装入分散机中，以300r/min搅拌15min后，将30g纳米二氧化硅分2次等量加入分散机中，并以5000r/min搅拌30min，再加入1.5g硅烷偶联剂KH-560，继续高速搅拌30min，随后用400目滤布过滤，收集滤液，得改性分散液；向上述改性分散液中，以1L/min通入二氧化碳气体，持续通入至无沉淀产生，静置10h后，用200目滤布过滤，收集滤渣，用去离子水洗涤滤渣3次，随后转入干燥箱中，在80℃下，干燥2h，得碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料；称取40g上述碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料，与100mL去离子水装入高速分散机中，以6000r/min搅拌1h，加入20g聚乙烯醇PVA-235，1g羧甲基纤维素，40mL羧基丁苯胶乳，继续高速搅拌1h，随后用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH为8.0，得纸张涂布液；将上述纸张涂布液以20g/m2涂布量，用钢丝刮棒对原纸进行单面二次涂布，并转入鼓风干燥箱中，在95℃下干燥2s，随后装入压光机中，在80℃下，以3MPa压力软辊压光，得高速喷墨印刷机用铜版纸。
本发明的应用方法是：用酒精棉球擦拭印刷版2次，将本发明制得的高速喷墨印刷机用铜版纸用印刷用的大型切纸机将其纸边的毛边切除，经检测，铜版纸的表面平滑度为800s，白度为85%，光泽度为50gu，吸墨性为18%。
实例2
量取50mL无水乙醇，20mL质量分数为10%盐酸溶液，120mL去离子水，30g氯化钙，装入分散机中，以400r/min搅拌20min后，将40g纳米二氧化硅分3次等量加入分散机中，并以6000r/min搅拌50min，再加入3.0g硅烷偶联剂KH-560，继续高速搅拌50min，随后用400目滤布过滤，收集滤液，得改性分散液；向上述改性分散液中，以1L/min通入二氧化碳气体，持续通入至无沉淀产生，静置12h后，用200目滤布过滤，收集滤渣，用去离子水洗涤滤渣5次，随后转入干燥箱中，在90℃下，干燥3h，得碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料；称取50g上述碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料，与150mL去离子水装入高速分散机中，以8000r/min搅拌2h，加入30g聚乙烯醇PVA-235，2g羧甲基纤维素，50mL羧基丁苯胶乳，继续高速搅拌2h，随后用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH为9.0，得纸张涂布液；将上述纸张涂布液以25g/m2涂布量，用钢丝刮棒对原纸进行单面二次涂布，并转入鼓风干燥箱中，在100℃下干燥3s，随后装入压光机中，在100℃下，以4MPa压力软辊压光，得高速喷墨印刷机用铜版纸。
本发明的应用方法是：用酒精棉球擦拭印刷版4次，将本发明制得的高速喷墨印刷机用铜版纸用印刷用的大型切纸机将其纸边的毛边切除，经检测，铜版纸的表面平滑度为1200s，白度为93%，光泽度为80gu，吸墨性为40%。
实例3
量取45mL无水乙醇，15mL质量分数为10%盐酸溶液，110mL去离子水，25g氯化钙，装入分散机中，以350r/min搅拌17min后，将35g纳米二氧化硅分2.5次等量加入分散机中，并以5500r/min搅拌40min，再加入2.4g硅烷偶联剂KH-560，继续高速搅拌40min，随后用400目滤布过滤，收集滤液，得改性分散液；向上述改性分散液中，以1L/min通入二氧化碳气体，持续通入至无沉淀产生，静置11h后，用200目滤布过滤，收集滤渣，用去离子水洗涤滤渣4次，随后转入干燥箱中，在85℃下，干燥2.5h，得碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料；称取45g上述碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料，与130mL去离子水装入高速分散机中，以7000r/min搅拌1.5h，加入25g聚乙烯醇PVA-235，1.5g羧甲基纤维素，45mL羧基丁苯胶乳，继续高速搅拌1.5h，随后用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH为8.5，得纸张涂布液；将上述纸张涂布液以23g/m2涂布量，用钢丝刮棒对原纸进行单面二次涂布，并转入鼓风干燥箱中，在97℃下干燥2.5s，随后装入压光机中，在90℃下，以3.5MPa压力软辊压光，得高速喷墨印刷机用铜版纸。
本发明的应用方法是：用酒精棉球擦拭印刷版3次，将本发明制得的高速喷墨印刷机用铜版纸用印刷用的大型切纸机将其纸边的毛边切除，经检测，铜版纸的表面平滑度为1000s，白度为89%，光泽度为70gu，吸墨性为28%。

Claims (1)

1.一种高速喷墨印刷机用铜版纸的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）量取40～50mL无水乙醇，10～20mL质量分数为10%盐酸溶液，100～120mL去离子水，20～30g氯化钙，装入分散机中，以300～400r/min搅拌15～20min后，将30～40g纳米二氧化硅分2～3次等量加入分散机中，并以5000～6000r/min搅拌30～50min，再加入1.5～3.0g硅烷偶联剂KH-560，继续高速搅拌30～50min，随后用400目滤布过滤，收集滤液，得改性分散液；
（2）向上述改性分散液中，以1L/min通入二氧化碳气体，持续通入至无沉淀产生，静置10～12h后，用200目滤布过滤，收集滤渣，用去离子水洗涤滤渣3～5次，随后转入干燥箱中，在80～90℃下，干燥2～3h，得碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料；
（3）称取40～50g上述碳酸钙包覆二氧化硅吸墨介质材料，与100～150mL去离子水装入高速分散机中，以6000～8000r/min搅拌1～2h，加入20～30g聚乙烯醇PVA-235，1～2g羧甲基纤维素，40～50mL羧基丁苯胶乳，继续高速搅拌1～2h，随后用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH为8.0～9.0，得纸张涂布液；
（4）将上述纸张涂布液以20～25g/m2涂布量，用钢丝刮棒对原纸进行单面二次涂布，并转入鼓风干燥箱中，在95～100℃下干燥2～3s，随后装入压光机中，在80～100℃下，以3～4MPa压力软辊压光，得高速喷墨印刷机用铜版纸。
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