一种耐刮擦热敏纸、其制备方法及耐刮擦处理方法与流程

本发明涉及热敏纸，特别是一种耐刮擦热敏纸、其制备方法及耐刮擦处理方法。

背景技术：

1、热敏纸已广泛应用于日用品标签、收银条、物流标签等领域。现有热敏纸通常采用底层、感热发色层、保护层的三层结构，其中感热发色层包含无色染料和显色剂，在受热时发生发色反应形成文字或条码。

2、随着快递物流行业的快速发展，热敏纸不干胶标签在加工以及物流运输过程中，不可避免地受到导纸辊、压光辊、复合辊及运输过程中的磨蹭摩擦，这些摩擦会产生低当量能量，容易诱导无色染料和显色剂提前部分发色，导致热敏纸表面出现云雾状灰斑、白度下降，甚至使得条码无法扫描、文字无法辨识。为解决上述问题，现有技术中主要采用两种途径：一是在保护层中添加聚烯烃分散体或核壳结构丙烯酸酯共聚物，如cn104846695a公开的一种耐刮擦热敏记录材料，通过物理阻隔提高耐刮擦性；二是在感热发色层中添加常规润滑剂，如硬脂酸锌、石蜡等，以改善涂布平滑性。然而，前者需要增加独立的耐刮擦层，工艺复杂且成本较高；后者仅将石蜡作为普通润滑剂，未充分发挥其能量吸收机理，且未系统解决热敏纸不干胶标签在压光、分切、复卷、复合、物流等流程中低当量能量诱导发色的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种耐刮擦热敏纸、其制备方法及耐刮擦处理方法，以解决背景技术中提出的问题。

2、本发明的技术解决方案是：一种耐刮擦热敏纸，所述热敏纸包括基材以及依次形成于所述基材上的底层、感热发色层和保护层；

3、所述感热发色层包含精炼石蜡，所述精炼石蜡的熔点范围为52℃-62℃，且所述精炼石蜡以乳液形式添加，所述乳液中精炼石蜡的平均粒径d50≤1.0μm；所述精炼石蜡的干量占所述感热发色层涂布液总干量的2%-5%。

4、进一步的，所述精炼石蜡的干量占所述感热发色层涂布液总干量的3%-4%；所述底层在基材上的涂布量为4-10g/m²，所述感热发色层在底层上的涂布量为3-8g/m²，所述保护层在感热发色层上的涂布量为1-4g/m²。

5、进一步的，所述热敏纸经压光后的背景色密度△e≤2.0，且经物流模拟摩擦测试后打印条码可读率≥95%。

6、一种耐刮擦热敏纸制备方法，包括以下步骤，

7、一，制备精炼石蜡乳液：将熔点范围为52℃-62℃的精炼石蜡与表面活性剂、助乳化剂、去离子水混合，经乳化处理得到平均粒径d50≤1.0μm的精炼石蜡乳液；

8、二，配制感热发色层涂布液：按干量计，将无色染料10%-20%、显色剂20%-35%、增感剂15%-25%、胶黏剂10%-20%、填料15%-25%及步骤一制得的精炼石蜡乳液混合分散，调至固含量20%-40%；其中，所述精炼石蜡乳液的添加量折算为石蜡干量占感热发色层涂布液总干量的2%-5%；

9、三，在基材上依次涂布底层、步骤二所得感热发色层涂布液、保护层，经干燥、压光后得到所述耐刮擦热敏纸。

10、进一步的，步骤一中，所述精炼石蜡乳液的组分按重量份计为精炼石蜡100份、非离子表面活性剂8-15份、阴离子表面活性剂2-5份、助乳化剂0.5-2份，去离子水适量使乳液固含量为30%-50%。

11、进一步的，步骤一中，所述乳化处理采用高剪切分散，转速为3000-6000rpm，时间为20-40分钟；或采用高压均质，压力为50-80mpa，循环2-3次。

12、进一步的，步骤三中，所述压光的线压力为120-180kn/m，压光温度为35-45℃。

13、一种提高热敏纸耐刮擦性能的处理方法，将熔点范围为52℃-62℃的精炼石蜡与表面活性剂、助乳化剂、去离子水混合，经乳化处理至平均粒径d50≤1.0μm、固含量30%-50%，得到精炼石蜡乳液；

14、在配制热敏纸感热发色层涂布液时，按精炼石蜡干量占涂布液总干量2%-5%的比例加入所述精炼石蜡乳液，然后将所得感热发色层涂布液涂布于基材上的底层表面，再涂布保护层，经干燥、压光。

15、进一步的，所述精炼石蜡乳液的制备中，按重量份计，精炼石蜡100份、非离子表面活性剂8-15份、阴离子表面活性剂2-5份、助乳化剂0.5-2份；所述乳化处理采用高剪切分散，转速3000-6000rpm，时间20-40分钟，或高压均质，压力50-80mpa，循环2-3次。

16、进一步的，所述压光的线压力为120-180kn/m，压光温度为35-45℃；所述精炼石蜡的干量占感热发色层涂布液总干量的3%-4%。

17、本发明有益效果是：

18、与现有技术相比，本发明有效解决了热敏纸在压光、分切、复卷及物流运输等过程中因低当量能量摩擦诱导提前发色、产生灰斑、白度下降的问题，采用本发明技术方案的热敏纸，经压光后背景色密度△e≤2.0，而未经石蜡添加的对比例1的△e高达4.2，采用常规硬脂酸锌的对比例2也达到3.5，表明本发明大幅抑制了压光过程中的非预期发色，保持了优异的外观白度。

19、本发明经jisk5600标准刮擦测试后，本发明热敏纸的打印密度保留率可达96%以上，显著提升了热敏纸的耐刮擦性能和条码可读率，同时，在模拟物流振动和摩擦500次的严苛条件下，本发明热敏纸的打印条码可读率仍保持在96%以上，充分证明其在实际物流环境中具有极高的识别可靠性。

20、本发明在提升耐刮擦性能的同时，并未牺牲热敏纸的核心发色灵敏度。实施例1、2的打印发色灵敏度分别为1.25和1.23，与对比例1基本相当，甚至优于使用硬脂酸锌的对比例2，表明精炼石蜡的引入未对正常热打印发色造成不良影响，实现了耐刮擦性与发色性能的优异平衡。

21、本发明通过选择特定熔点、超细粒径的精炼石蜡，并以精确比例添加至感热发色层，利用石蜡的低熔点、高结晶性及均匀分散特性，有效吸收并耗散摩擦产生的低当量能量，避免了染料与显色剂的非预期接触发色。

1.一种耐刮擦热敏纸，其特征在于：所述热敏纸包括基材以及依次形成于所述基材上的底层、感热发色层和保护层；

2.根据权利要求1所述的耐刮擦热敏纸，其特征在于：所述精炼石蜡的干量占所述感热发色层涂布液总干量的3%-4%；所述底层在基材上的涂布量为4-10g/m²，所述感热发色层在底层上的涂布量为3-8g/m²，所述保护层在感热发色层上的涂布量为1-4g/m²。

3.根据权利要求1所述的耐刮擦热敏纸，其特征在于：所述热敏纸经压光后的背景色密度△e≤2.0，且经物流模拟摩擦测试后打印条码可读率≥95%。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的耐刮擦热敏纸制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

5.根据权利要求4所述的耐刮擦热敏纸制备方法，其特征在于：步骤一中，所述精炼石蜡乳液的组分按重量份计为精炼石蜡100份、非离子表面活性剂8-15份、阴离子表面活性剂2-5份、助乳化剂0.5-2份，去离子水适量使乳液固含量为30%-50%。

6.根据权利要求4所述的耐刮擦热敏纸制备方法，其特征在于：步骤一中，所述乳化处理采用高剪切分散，转速为3000-6000rpm，时间为20-40分钟；或采用高压均质，压力为50-80mpa，循环2-3次。

7.根据权利要求4所述的耐刮擦热敏纸制备方法，其特征在于：步骤三中，所述压光的线压力为120-180kn/m，压光温度为35-45℃。

8.一种提高热敏纸耐刮擦性能的处理方法，其特征在于：将熔点范围为52℃-62℃的精炼石蜡与表面活性剂、助乳化剂、去离子水混合，经乳化处理至平均粒径d50≤1.0μm、固含量30%-50%，得到精炼石蜡乳液；

9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于：所述精炼石蜡乳液的制备中，按重量份计，精炼石蜡100份、非离子表面活性剂8-15份、阴离子表面活性剂2-5份、助乳化剂0.5-2份；所述乳化处理采用高剪切分散，转速3000-6000rpm，时间20-40分钟，或高压均质，压力50-80mpa，循环2-3次。

10.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于：所述压光的线压力为120-180kn/m，压光温度为35-45℃；所述精炼石蜡的干量占感热发色层涂布液总干量的3%-4%。