CN113022184A - 一种喷绘工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请本申请涉及广告喷绘领域，更具体地说，它涉及一种喷绘工艺。喷绘工艺包括如下步骤：S1:在喷绘基材上涂布底涂涂料，经干燥后制得底涂基材；S2:将喷绘油墨喷印于底涂基材上，干燥即可完成喷绘；所述步骤S1中的底涂涂料由包含如下重量份的原料制成：粘合剂：10～25份；纳米多孔二氧化钛：20～40份；助剂：1.5～3份；水：15～25份。本申请的喷绘工艺具有提高油墨色牢度、耐光性与耐水性的效果。

Description

一种喷绘工艺
技术领域
本申请涉及广告喷绘领域，更具体地说，它涉及一种喷绘工艺。
背景技术
喷绘是采用数字化压电技术在基材上大幅面打印彩色广告画面的过程，它与网版印刷行业一起已经成为广告媒体产业链中一个重要组成部分。
申请号为CN202010381097.0的中国专利申请中公开了一种喷绘印刷工艺，其包括以下步骤：S1：选择CTP网屏专用设备，输出高分辨率带印刷文件；S2:选取5-8色印刷机，且配置渗透型氧化干燥油墨，将S1得到的印刷文件输入印刷机，印刷纸张选择宣纸；S3：在宣纸上印刷喷绘；S4：印刷完成后，宣纸自然渗透并充分氧化干燥24小时。
上述相关技术中，油墨直接喷印于承印基材上；由于油墨的耐光性能一般，因而在室外进行展示的喷绘广告，容易出现变色，甚至色彩脱落的现象。
申请内容
为了解决相关技术中喷绘广告耐光性能差，容易出现变色或色彩脱落的现象，本申请提供一种喷绘工艺。
本申请提供的一种喷绘工艺，采用如下的技术方案：
一种喷绘工艺，包括如下步骤：
S1:在喷绘基材上涂布底涂涂料，经干燥后制得底涂基材；
S2:将喷绘油墨喷印于底涂基材上，干燥即可完成喷绘；
所述步骤S1中的底涂涂料由包含如下重量份的原料制成：
粘合剂：10～25份；
纳米多孔二氧化钛：20～40份；
助剂：1.5～3份；
水：15～25份。
本申请的喷绘工艺先在承印基材上涂覆底涂涂料形成涂层，再将喷绘油墨喷印在底涂涂料层上。底涂涂料中含有纳米多孔二氧化钛，一方面，可利用二氧化钛对紫外线的屏蔽作用，提高油墨的耐光性能，降低紫外线对油墨色牢度产生的破坏性；另一方面，利用其较高的孔隙率，快速的吸附并将固定喷绘油墨，使得喷印油墨不仅具有良好的耐光性，还具有良好的耐水性，且色彩不易脱落，色牢度显著提高。
优选的，所述纳米多孔二氧化钛按照如下方法制备得到：
S101:将钛酸丁酯充分溶解于无水乙醇中，在搅拌条件下，滴加适量去离子水，制得二氧化钛溶胶；
S102:向二氧化钛溶胶中添加适量无水乙醇，然后滴加聚乙二醇，混合均匀，陈化晾干得到干粉，将干粉置于430～480℃的高温下煅烧2-3h，经冷却、水洗、醇洗、干燥制得纳米多孔二氧化钛。
上述步骤S102中，聚乙二醇作为表面活性剂与二氧化钛溶胶混合干燥后形成干粉，在高温煅烧后，干粉中的聚乙二醇被烧除，从而在干粉颗粒中形成孔道，提高二氧化钛的比表面积，使得二氧化钛不仅具有抗紫外作用，还具有吸附固定喷绘油墨的效果，最终，提高喷绘广告的耐光性与色牢度。
优选的，步骤S102中，所述聚乙二醇的分子量为700～1000。
上述技术方案中采用的聚乙二醇的分子量越大，煅烧后颗粒的孔隙直径越大，反之，则孔隙直径越小。直径太小，影响油墨的吸附与固定，进而影响色牢度，直径太大，影响油墨的扩散。
优选的，所述钛酸丁酯与聚乙二醇的摩尔比为(3～5):1。
聚乙二醇用量增加，则纳米多孔二氧化钛的孔隙率提高，有利于油墨的吸附与固定，进而提高色牢度与耐水性。
优选的，所述粘合剂采用聚丙烯酸酯乳液。
通过采用上述技术方案，相比传统PVA乳液，丙烯酸乳液的耐水性、耐候性，稳定性较高，有利于提高喷绘广告的防水性。
优选的，所述助剂采用保水剂、流平剂、分散剂、消泡剂中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，保水剂具有保湿作用，降低底涂涂料的收缩，同时，在涂料层内保留部分水分，有利于喷绘油墨的渗透与固定。
流平剂可增强涂料的流平性，使得涂料在基材上成膜更为光滑、均匀，并降低底涂涂料层的表面张力，有利于喷绘油墨的吸附固定。
分散剂能够降低改善涂料的分散性能，尤其是促进纳米多孔二氧化钛的分散，降低其团聚聚并的概率。
消泡剂能够消除涂料中的气泡，减小涂层裂缝的产生，提高底涂涂料涂层的防水性能。
优选的，所述保水剂的重量份为1～1.5份；所述保水剂采用羧甲基纤维素、聚乙烯醇与聚丙烯酸钠中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，保水剂具有保湿作用，降低底涂涂料的收缩，同时，可在涂料层内保留部分水分，有利于喷绘油墨相涂层内部进行渗透，从而提高喷绘油墨的色牢度。
优选的，步骤S1中，所述底涂涂料的涂层厚度为20～35μm。
通过采用上述技术方案，由于底涂涂料层内部留有部分流动的水分，且越靠近基材部分的流动水分越少，越靠近涂层表面的刘松水分越多，从而在涂层厚度方向上产生浓度差。涂膜厚度太厚，将降低水分烦躁速率，造成涂层开率现象，涂膜厚度太薄，则影响油墨的渗透深度，影响色牢度。
优选的，步骤S2中，所述喷绘油墨由包含如下重量份的原料制成：
醇溶性丙烯酸树脂：20～30份；
三氟乙醇：15～25份；
染料：20～35份。
通过采用上述技术方案，采用醇溶性丙烯酸树脂作为喷绘油墨的粘合剂，一方面具有较好的耐水性；另一方面，其与底涂涂料层中的聚丙烯酸酯乳液配伍性更好，使得底涂涂料层对喷绘油墨的吸附作用更佳。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用含有纳米多孔二氧化钛的底涂涂料，使得喷绘油墨得以固着于多孔二氧化钛的空隙内，进而有效提高喷绘广告的耐光性与耐水性，色彩不易脱落。
2、本申请中优选采用分子量为700～1000的聚乙二醇作为制孔剂，使制得的纳米多孔二氧化钛具有适宜的空隙直径，得以充分发挥其抗紫外性与防水作用，最终提高喷绘广告的耐光性与耐水性。
3、本申请中采用保水剂与适宜的涂层厚度配合，使得喷绘墨水能够向底涂涂料层厚度方向进行渗透，进一步提高了喷绘后的色牢度。
4、本申请的底涂涂料与喷绘油墨分别采用聚丙烯酸酯乳液与醇溶性丙烯酸树脂，一方面可提高喷绘广告的耐水性；另一方面，两者配伍性好，有助于提高色牢度。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1，一种纳米多孔二氧化钛，按照如下方法制备得到：
S101:将钛酸丁酯充分溶解于无水乙醇中，在搅拌条件下，滴加适量去离子水，制得二氧化钛溶胶；
S102:向二氧化钛溶胶中添加适量无水乙醇，将二氧化钛溶胶浸没，然后滴加聚乙二醇，混合均匀，陈化晾干得到干粉，将干粉置于430～480℃的高温下煅烧2-3h，经冷却、水洗、醇洗、干燥制得D90≤80nm的纳米多孔二氧化钛。
其中，步骤S101中钛酸丁酯、无水乙醇与去离子水的重量比为1:5:30；骤S101中的钛酸丁酯与骤S102中的聚乙二醇的摩尔比为4:1，聚乙二醇的分子量为800。
制备例2，一种纳米多孔二氧化钛，与制备例1的区别在于，步骤S102中，钛酸丁酯与聚乙二醇的摩尔比为2:1。
制备例3，一种纳米多孔二氧化钛，与制备例1的区别在于，步骤S102中，钛酸丁酯与聚乙二醇的摩尔比为6:1。
制备例4，一种纳米多孔二氧化钛，与制备例1的区别在于，步骤S102中，聚乙二醇的分子量为600。
制备例5，一种纳米多孔二氧化钛，与制备例1的区别在于，步骤S102中，聚乙二醇的分子量为1200。
实施例
实施例1，一种喷绘工艺，包括如下步骤：
S1:在纸(喷绘基材)上涂布底涂涂料，经80℃的温度干燥后得到厚度为30μm的底涂涂料层，并制得的底涂基材；
S2:将喷绘油墨喷印于底涂基材上，在23℃的室温下自然晾干即可完成喷绘；
所述步骤S1中的底涂涂料由包含如下重量份的原料制成：
其中，底涂涂料与喷绘油墨的原料及其相应含量如表1所示。
实施例2～5，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，底涂涂料或喷绘油墨的原料选择及其相应含量如表1所示。
表1实施例1～5中底涂涂料与喷绘油墨的原料组分及其相应含量(㎏)
Figure RE-GDA0003052401520000041
Figure RE-GDA0003052401520000051
其中，表1中底涂涂料均采用制备例1制得的纳米多孔二氧化钛，各原料组分的厂家信息如表2所示。
表2原料厂家信息表
原料 厂家型号信息
保水剂 郑州冠达化工产品有限公司聚丙烯酸钠
流平剂 广州市大川精细化工有限公司BYK-333
分散剂 上海广百新材料有限公司BYK-190
消泡剂 深圳大洋新材料有限公司DC-65
粘合剂 上海领煜建材有限公司的聚丙烯酸酯乳液(丙乳乳液)
实施例6，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，底涂涂料的原料采用制备例2制得的纳米多孔二氧化钛。
实施例7，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，底涂涂料的原料采用制备例3制得的纳米多孔二氧化钛。
实施例8，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，底涂涂料的原料采用制备例4制得的纳米多孔二氧化钛。
实施例9，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，底涂涂料的原料采用制备例5制得的纳米多孔二氧化钛。
实施例10，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，底涂涂料的粘合剂原料中，采用等量的聚乙烯醇替代聚丙烯酸酯乳液。
实施例11，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，喷绘油墨的原料中，采用等量的聚乙烯醇替代醇溶性丙烯酸树脂。
实施例12，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，底涂涂料的粘合剂原料中，采用等量的聚乙烯醇替代聚丙烯酸酯乳液；喷绘油墨的原料中，采用等量的聚乙烯醇替代醇溶性丙烯酸树脂。
实施例13，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，步骤S1中制得底涂涂料层厚度为15μm。
实施例14，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，步骤S1中制得底涂涂料层厚度为35μm。
对比例
对比例1，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，底涂涂料的原料中，采用等量的纳米二氧化硅替代纳米多孔二氧化钛。
对比例2，一种喷绘工艺，与实施例1的区别在于，不进行步骤S1中的操作,将喷绘油墨直接喷印于纸(喷绘基材)上。
对比例3，一种喷绘工艺，包括以下步骤：
S1：选择CTP网屏专用设备，输出高分辨率带印刷文件；
S2:选取6色印刷机，且配置渗透型氧化干燥油墨，该油墨为DIC出产的油墨；将步骤S1得到的印刷文件输入印刷机，印刷纸张选择宣纸；
S3：在宣纸上印刷喷绘，上墨印刷时，其压力为1500kg；
S4：印刷完成后，宣纸自然渗透并充分氧化干燥24小时。
性能检测试验
试验1：色牢度测试
试验样品：实施例1～15与对比例1～3中制得的喷绘产品。
试验方法：参照GB/T 13217.7-2009《液体油墨附着牢度检验方法》中的试验方法，将胶带粘贴在喷绘油墨印刷面上，在胶粘带压滚机上往返滚压3次，放置5min，将试样夹在A盘上露头的胶带固定在B盘上(试验设备见GB/T7707-2008)，然后A盘以1.0m/s的速度旋转，揭开胶带。
再用宽20mm的半透明毫米格纸覆盖在被揭部分，分别数出油墨层所占的格数(A1)和被揭去的油墨层所占的格数(A2)，按照色牢度A＝A1/(A1+A2)×100％计算得到测试结果，测试结果如表3所示。
表3色牢度测试结果
Figure RE-GDA0003052401520000061
试验结果分析：
(1)结合实施例1～15和对比例1～3并结合表3可以看出，通过制备底涂涂料层，并采用含有纳米多孔二氧化钛的底涂涂料，能够有效提高喷绘油墨的在基材上的色牢度。其原因可能在于，底涂涂料层为具有良好油墨接受层，使得喷绘油墨能够吸附并固着于纳米多孔二氧化钛的孔隙内，相比直接附着于基材上，能够有效增强其色牢度。
(2)结合实施例1和实施例4～5并结合表3可以看出，底涂涂料中采用保水剂有利于提高喷绘油墨发热色牢度。其原因可能在于，采用保水剂能够在底涂涂料中保留少量水分，有利于油墨在底涂涂料层的厚度方向进行渗透，从而提高色牢度。
(3)结合实施例1和实施例6～9并结合表3可以看出，底涂涂料层的厚度为20～35μm范围内，喷绘油墨的色牢度较好。其原因可能在于，厚度太小，喷绘油墨渗透深度较小，固着力较低；厚度太大，表面水分蒸发快，内部水分蒸发慢，从而产生裂缝，不利于提高色牢度。且在合适的厚度条件下，由于水分蒸发速率不同，底涂涂料层内外存在浓度差，越靠近基材水分越多，促进油墨向基材方向进行渗透，进一步提高色牢度。
试验2：耐水性测试
试验样品：实施例1～15与对比例1～3中制得的喷绘产品。
试验方法：在步骤S2进行喷印时，采用染料颜色不同的两组喷印油墨进行喷印，在底涂涂料层上形成两组带有直线边界的色块。油墨干燥后，采用滴管于1㎝的高度上向涂层两色块的直线边界上滴一滴去离子水，去离子水在油墨上形成一块近似于圆形的水滴，水滴最大直径设为d1。水滴干燥过程中，圆形水滴相外扩散，水滴干燥后涂层表面形成一块色彩模糊的区域,模糊区域最宽处的宽度设为d2，d2/d1的比值越小，表面其防水性能越好，测试结果如表4所示。
试验3：耐光性测试
试验样品：实施例1～15与对比例1～3中制得的喷绘产品。
试验方法：参照GB/T 22771-2008《印刷技术印刷品与印刷油墨用滤光氙弧灯评定耐光性》，将试样摆放在通风良好的室内环境中，采用色温为6000K的氙弧灯进行测试，测试温度为40±3℃，测得各试样的耐光等级(1～8级,5级及以下用N表示)，测试结果如表4所示。
表4耐水性与耐光性测试结果
Figure RE-GDA0003052401520000071
Figure RE-GDA0003052401520000081
试验结果分析：
(1)结合实施例1～15和对比例1～3并结合表3可以看出，通过制备底涂涂料层，并采用含有纳米多孔二氧化钛的底涂涂料，能够有效提高喷绘油墨的耐水性与耐光性。其原因可能在于，喷绘油墨被纳吸附并固着于钠米多孔二氧化钛的孔隙内，因此在滴水后，油墨难以向四周扩散，使得其耐水性能提高。同时，由于二氧化钛具有抗紫外效果，配合以多孔结构，了显著提高其耐光性。
(2)结合实施例1和实施例6～9并结合表3可以看出，采用分子量为700～1000的聚乙二醇，并在钛酸丁酯与聚乙二醇的摩尔比为(3～5):1的条件下，能够有效提高喷绘油墨的耐光性。其原可能在于，聚乙二醇分子量大小决定孔径大小，而聚乙二醇用量影响孔径数量，进而影响纳米多孔二氧化钛的比表面积，最终影响耐光性能。
(3)结合实施例1和实施例10～12并结合表3可以看出，底涂涂料采用聚丙烯酸酯乳液，喷绘油墨采用醇溶性丙烯酸树脂，两者配合有利于提高喷绘油墨的耐水性。其原因可能在于，聚丙烯酸酯乳液具有交联结构，其涂膜致密性，能够有效抑制水分的扩散。其与喷绘油墨中的醇溶性丙烯酸树脂配伍性高，粘接性能好，有利于提高油墨的色牢度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种喷绘工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1:在喷绘基材上涂布底涂涂料，经干燥后制得底涂基材；
S2:将喷绘油墨喷印于底涂基材上，干燥即可完成喷绘；
所述步骤S1中的底涂涂料由包含如下重量份的原料制成：
粘合剂：10～25份；
纳米多孔二氧化钛：20～40份；
助剂：1.5～3份；
水：15～25份。
2.根据权利要求1所述的一种喷绘工艺，其特征在于：所述纳米多孔二氧化钛按照如下方法制备得到：
S101:将钛酸丁酯充分溶解于无水乙醇中，在搅拌条件下，滴加适量去离子水，制得二氧化钛溶胶；
S102:向二氧化钛溶胶中添加适量无水乙醇，然后滴加聚乙二醇，混合均匀，陈化晾干得到干粉，将干粉置于430～480℃的高温下煅烧2-3h，经冷却、水洗、醇洗、干燥制得纳米多孔二氧化钛。
3.根据权利要求2所述的一种喷绘工艺，其特征在于：步骤S102中，所述聚乙二醇的分子量为700～1000。
4.根据权利要求3所述的一种喷绘工艺，其特征在于：所述钛酸丁酯与聚乙二醇的摩尔比为（3～5）:1。
5.根据权利要求1所述的一种喷绘工艺，其特征在于：所述粘合剂采用聚丙烯酸酯乳液。
6.根据权利要求1所述的一种喷绘工艺，其特征在于：所述助剂采用保水剂、流平剂、分散剂、消泡剂中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的一种喷绘工艺，其特征在于：所述保水剂的重量份为1～1.5份；所述保水剂采用羧甲基纤维素、聚乙烯醇与聚丙烯酸钠中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种喷绘工艺，其特征在于：步骤S1中，所述底涂涂料的涂层厚度为20～35μm。
9.根据权利要求1所述的一种喷绘工艺，其特征在于：步骤S2中，所述喷绘油墨由包含如下重量份的原料制成：
醇溶性丙烯酸树脂：20～30份；
三氟乙醇：15～25份；
染料：20～35份。
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