一种转移印花纸及其制备方法与流程

1.本技术涉及转印技术领域，尤其是涉及一种转移印花纸及其制备方法。


背景技术：

2.转移印花是将染料(油墨)设置在纸等基体材料上，然后再用热压等方式，使图案花纹转移到织物、工艺品等的表面的一种印花方法。转移印花时，需要使用转移印花纸，转移印花纸能够承印图案，便于通过热处理等手段将图案转移。转移印花纸是一种图案转印的中间介质，对转印效果起着至关重要的作用，染料(油墨)的转移率越高，转印后的效果越好，而转移印花纸的组成和加工质量能够影响转移印花纸的表面亲和力，进而影响转印时的染料(油墨)的转移率。
3.申请公布号为cn102816522a的中国发明专利申请公开了一种喷墨打印转移印花纸的基纸处理涂层，包括隔离层和承墨层，隔离层为涂布量达6
‑
15g/m2的含氟有机硅或含氟丙烯酸酯聚合物，承墨层涂布量达5
‑
18g/m2，由汉生胶、变性淀粉和羧甲基纤维素组成；在喷墨打印转移印花纸的基纸上先涂布隔离层，再涂布承墨层，构成两层合一的处理涂层；承墨层是以质量百分比为：汉生胶为0.3％
‑
0.4％，变性淀粉为3％
‑
5％，羧甲基纤维素为9％
‑
10％，用水构成100％的溶液，采用网纹辊辊涂或刮刀刮涂方式而制得。
4.针对上述的相关技术，发明人认为，上述涂层的承墨层制备时，加入的粘结性原料较多，容易导致转印时的油墨转移率降低。


技术实现要素：

5.为了提高转印的油墨转移率，本技术提供一种转移印花纸及其制备方法。
6.第一方面，本技术提供的一种转移印花纸采用如下技术方案：一种转移印花纸，包括基纸和涂覆设置在基纸上的转印层，所述转印层包括隔离层和承印层，所述承印层主要由水和如下重量份数的承印层原料制成：10
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20份的瓜尔胶、3
‑
5份的硬脂酸盐、3
‑
5份的轻钙、8
‑
15份的淀粉、1
‑
3份的分散剂；所述硬脂酸盐由质量比为1
‑
3:1
‑
2的硬脂酸盐a和硬脂酸盐b组成，所述硬脂酸盐a为硬脂酸钙、硬脂酸镁中的至少一种，硬脂酸盐b为硬脂酸锌。
7.通过采用上述技术方案，本技术在承印层的制备原料中加入了多种硬质酸盐，并利用硬脂酸锌与其他硬脂酸盐结合，提高了硬脂酸盐与油墨或染料结合的整体稳定性，减少了油墨的扩散串色，提高了油墨转移时的转移率。硬脂酸盐由金属离子作为无机核，核表面结合有两条线性的烃链，锌离子的半径较小，受两条烃链的位阻效应较大，其他离子不容易接触到锌离子，使得锌离子受其他物质的影响较小。而硬脂酸钙和硬脂酸镁中的中心金属离子的半径较大，容易与其他离子接触，进而受到影响，特别是在酸性环境中，容易水解导致生成氯化钙等，而氯化钙的吸水性较强，会使水分对承印层以及油墨的稳定性产生影响。但是，硬脂酸钙和硬脂酸镁与其他成分的相容性更好，与无机成分和有机成分都能很好地结合，因此采用硬脂酸锌与硬脂酸盐a复配，能够保证硬脂酸盐对承印层及油墨提高稳定
性的同时还保证与其他成分的相容性更好，进而从总体上提高油墨的转移率。
8.优选的，所述硬脂酸盐由硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌以质量比1
‑
2:1:2组成。
9.通过采用上述技术方案，硬脂酸盐采用了三种硬脂酸盐复配，以充分发挥三种硬脂酸盐的优势，且硬脂酸钙与硬脂酸镁的质量之和与硬脂酸锌质量大致相当，保证了硬脂酸锌对承印层和油墨的稳定性的促进效果，进而保证了较高的油墨转移率，同时也保证了硬脂酸盐与其他成分的相容性，制得的转移印花纸上承印层的性能更加均一稳定。
10.优选的，所述分散剂为羟乙基纤维素。
11.通过采用上述技术方案，能够进一步提高硬脂酸盐的相容性；由于承印层中加入了硬脂酸盐，而硬脂酸盐的水溶性较弱，本技术的分散剂为羟乙基纤维素，与水和硬脂酸盐都有较好的结合能力，能够提高硬脂酸盐在承印层涂料中的分散均匀程度，进而也提高承印层的均匀性，减少了在转印时由于承印层厚度不均和表面缺陷导致的油墨残留。
12.优选的，所述承印层原料还包括2
‑
3份的稳定剂，所述稳定剂主要由质量比为80
‑
100:100
‑
120:50
‑
65:10
‑
20:80
‑
120的硼酸钠、磷酸二氢钠、氮化铝、表面活性剂、海藻酸钠制得。
13.通过采用上述技术方案，承印层原料里加入了稳定剂，稳定剂的原料包括硼酸钠、磷酸二氢钠，在承印层转印时或承印层所处的环境温度发生变化时，能够进行转化相变，在环境温度升高时进行蓄热，在温度降低时进行放热，进而保证承印层的温度稳定，减少了温度剧烈变化对承印层造成的影响，进一步提高了油墨转移率。氮化铝的加入能够提高硼酸钠和磷酸二氢钠与其他成分之间的热量传递，保证硼酸钠和磷酸二氢钠的控温效果。海藻酸钠和表面活性剂可以提高硼酸钠和磷酸二氢钠的分散均匀程度，进一步保证硼酸钠和磷酸二氢钠蓄热和放热的均匀性。
14.优选的，所述表面活性剂为聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯。
15.通过采用上述技术方案，聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯能够与海藻酸钠在含水体系中配合形成凝胶，便于将硼酸钠和磷酸二氢钠进行分散并使其颗粒位置相对固定，进而便于将稳定剂制成粒度非常小的颗粒分散在承印层涂料中。
16.优选的，所述隔离层主要由水和质量比为15
‑
20:3
‑
6:5
‑
10的羧甲基纤维素钠、纳米二氧化硅、丙烯酸酯制成。
17.通过采用上述技术方案，隔离层的制备原料中除了加入羧甲基纤维素钠和丙烯酸酯外，还加入了纳米二氧化硅，不仅使油墨便于剥离，还能够增强隔离层的抗老化性，提高转印纸的稳定性。
18.第二方面，本技术提供的一种转移印花纸的制备方法采用如下技术方案：一种上述的转移印花纸的制备方法，包括如下步骤：1)将瓜尔胶、硬脂酸盐、轻钙、淀粉、分散剂与水混合均匀，制得承印层涂料；2)在基纸的一个表面涂覆隔离层涂料，然后再涂覆步骤1)制得的承印层涂料，干燥，即得。
19.通过采用上述技术方案，本技术将瓜尔胶、硬脂酸盐、轻钙、淀粉、分散剂与水混合均匀制成适合粘度的涂料，然后在基纸表面涂覆隔离层涂料形成隔离层，再在隔离层表面涂覆承印层涂料形成承印层，制得相应的转移印花纸。
20.优选的，步骤1)中的分散剂由包括如下步骤的方法制得：
s1.将硼酸钠、磷酸二氢钠、氮化铝混合均匀，得到预混料；将海藻酸钠、表面活性剂与水混合均匀制得胶液；s2.将步骤s1制得的预混料与胶液混合均匀，冷冻干燥，粉碎。
21.通过采用上述技术方案，将硼酸钠、磷酸二氢钠、氮化铝这些固体先进行混合得到预混料，将海藻酸钠、表面活性剂与水混合制成胶液，该胶液为凝胶胶液，然后将预混料与胶液再混合，能够使预混料中的各成分在胶液中尽可能地均匀分布且不易沉降，减少了颗粒较细的硼酸钠、磷酸二氢钠、氮化铝等在胶液中团聚。
22.优选的，步骤s1中将海藻酸钠、表面活性剂与水混合均匀是先将海藻酸钠与水混合搅拌5
‑
8h，然后加入表面活性剂混合均匀。
23.通过采用上述技术方案，将海藻酸钠先与水混合搅拌后能够使海藻酸钠形成凝胶体系，之后再加入表面活性剂，避免了表面活性剂与海藻酸钠直接结合对凝胶交联程度的影响。
24.优选的，步骤s2中将预混料与胶液混合均匀是将预混料与胶液在50
‑
60℃下搅拌2
‑
3h。
25.通过采用上述技术方案，将预混料与胶液在一定的温度下进行搅拌，可以降低凝胶体系的粘度，便于固体颗粒在胶液中均匀分散，也方便后期降温后将固体颗粒固定在凝胶体系中。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.本技术的转移印花纸在制备原料中加入了多种硬脂酸盐复配，利用硬脂酸锌与其他硬脂酸盐的不同优势，减少了油墨的扩散串色，提高了油墨的转移率，减少了转印时的油墨残留。
27.2.本技术的转移印花纸的制备原料中还加入了稳定剂，稳定剂的制备原料包括了硼酸钠、磷酸二氢钠和氮化铝，硼酸钠、磷酸二氢钠能够在环境温度变化时发生相变，进而维持承印层的温度尽可能的稳定，减少了温度变化对承印层造成的影响。氮化铝可以提高传热效率，使硼酸钠、磷酸二氢钠的效果发挥更充分，进一步提高了承印层的热稳定性。稳定剂中还加入了海藻酸钠，能够在稳定剂制备时形成凝胶体系，提高硼酸钠、磷酸二氢钠、氮化铝在稳定剂中的分散均匀性。
28.3.本技术的转移印花纸的制备方法将承印层原料先混合制备成承印层涂料，然后在基纸表面涂覆形成隔离层后，在隔离层表面涂覆承印层涂料，形成承印层，方法简便，容易操作。进一步的，本技术将稳定剂中的海藻酸钠和表面活性剂先与水混合制成凝胶，然后再与其他原料混合，能够大幅度提高稳定剂中各原料的分散均匀度，进而提高各原料在承印层涂料中的分散均匀性。
具体实施方式
29.下面结合实施例对本技术作进一步详细说明。
30.本技术的转移印花纸包括基纸，基纸为原纸，原纸为单面涂布木浆原纸或由报纸脱墨后回收得到的回收原纸。原纸的克重(面密度)为60
‑
120g/m2。
31.本技术的承印层原料中，优选的，硬脂酸盐由硬脂酸盐a和硬脂酸盐b以质量比1:1组成，进一步优选的，硬脂酸盐由硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌以质量比1:1:2组成。
32.承印层原料中，淀粉为木薯淀粉；硼酸钠即四硼酸钠。轻钙的粒径为3μm。
33.优选的，承印层制备时，水与瓜尔胶的质量比为80
‑
120:10
‑
20。隔离层制备时，水与羧甲基纤维素钠的质量比为55
‑
80:15
‑
20。
34.优选的，纳米二氧化硅的粒径为15
‑
80nm。
35.优选的，丙烯酸酯为2
‑
氟丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸三氟乙酯，采用甲基丙烯酸三氟乙酯时的油墨转移率略低于采用2
‑
氟丙烯酸甲酯的油墨转移率，优选的，丙烯酸酯为2
‑
氟丙烯酸甲酯。
36.优选的，稳定剂制备时，水与海藻酸钠的质量比为2000
‑
5000:80
‑
120。将预混料与胶液在50
‑
60℃下搅拌2
‑
3h后，冷冻干燥，粉碎，研磨，过筛。过筛是过800
‑
2000目筛。
37.本技术的转移印花纸的制备方法中，淀粉使用前，先在70
‑
80℃熟化2
‑
3h。
38.在涂布(涂覆)时，隔离层涂料的涂布量为6
‑
9g/m2。承印层涂料的涂布量为9
‑
12g/m2。
39.制备例1本制备例中的稳定剂由如下重量的原料制成：80g硼酸钠、100g磷酸二氢钠、50g氮化铝、10g聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、80g海藻酸钠、2000ml水。
40.本制备例中的稳定剂的制备方法包括如下步骤：s1.将80g的硼酸钠、100g的磷酸二氢钠加入搅拌机中匀速搅拌均匀，然后加入50g氮化铝，匀速搅拌均匀，得到预混料；将80g的海藻酸钠加入2000ml水中，匀速搅拌5h，然后加入10g的聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯，继续搅拌均匀制得胶液；s2.将步骤s1制得的预混料加入制得的胶液中，在55℃下搅拌2h，然后冷冻干燥，粉碎，研磨，过800目筛，即得。
41.制备例2本制备例中的稳定剂由如下重量的原料制成：100g硼酸钠、120g磷酸二氢钠、65g氮化铝、20g聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、120g海藻酸钠、5000ml水。
42.本制备例中的稳定剂的制备方法参照制备例1中的制备方法。
43.制备例3本制备例中的稳定剂由如下重量的原料制成：96g硼酸钠、115g磷酸二氢钠、56g氮化铝、13g聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、108g海藻酸钠、4500ml水。
44.本制备例中的稳定剂的制备方法参照制备例1中的制备方法。
45.制备例4本制备例中的稳定剂由如下重量的原料制成：96g硼酸钠、115g磷酸二氢钠、56g氮化铝、13g聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、108g海藻酸钠、4500ml水。
46.本制备例中的稳定剂的制备方法包括如下步骤：s1.将96g的硼酸钠、115g的磷酸二氢钠加入搅拌机中匀速搅拌均匀，然后加入56g氮化铝，匀速搅拌均匀，得到预混料；将108g的海藻酸钠加入4500ml水中，匀速搅拌8h，然后加入13g的聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯，继续搅拌均匀制得胶液；s2.将步骤s1制得的预混料加入制得的胶液中，在60℃下搅拌3h，然后冷冻干燥，
粉碎，研磨，过1250目筛，即得。
47.制备例5本制备例中的稳定剂由如下重量的原料制成：96g硼酸钠、115g磷酸二氢钠、56g氮化铝、13g聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、108g海藻酸钠、4500ml水。
48.本制备例中的稳定剂的制备方法包括如下步骤：s1.将96g的硼酸钠、115g的磷酸二氢钠加入搅拌机中匀速搅拌均匀，然后加入56g氮化铝，匀速搅拌均匀，得到预混料；将108g的海藻酸钠加入4500ml水中，匀速搅拌6h，然后加入13g的聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯，继续搅拌均匀制得胶液；s2.将步骤s1制得的预混料加入制得的胶液中，在55℃下搅拌2.5h，然后冷冻干燥，粉碎，研磨，过2000目筛，即得。
49.实施例1本实施例的转移印花纸包括基纸，基纸为单面涂布木浆原纸，克重为60g/m2。基纸的表面涂覆设置有转印层，转印层包括涂覆设置在基纸一个表面的隔离层，隔离层远离基纸的表面上涂覆设置有承印层。隔离层由如下重量的隔离层原料制成：15kg羧甲基纤维素钠、3kg纳米二氧化硅、10kg 2
‑
氟丙烯酸甲酯、55kg水。承印层由如下重量的承印层原料制成：10kg瓜尔胶、3kg硬脂酸盐、3kg轻钙、8kg木薯淀粉、1kg羟乙基纤维素、80kg水。硬脂酸盐由1kg硬脂酸钙、2kg硬脂酸锌组成。
50.本实施例的转移印花纸的制备方法包括如下步骤：1)将羧甲基纤维素钠加入水(隔离层用水，本实施例中为55kg)中，搅拌混合均匀，然后加入纳米二氧化硅，搅拌混合均匀，然后加入2
‑
氟丙烯酸甲酯，搅拌混合均匀，制得隔离层涂料；2)将硬脂酸钙、硬脂酸锌、轻钙、瓜尔胶干混搅拌混合均匀，得到混合粉末；将羟乙基纤维素加入10kg水(承印层用水)中，搅拌混合均匀，然后加入上述混合粉末，搅拌混合均匀，得到预混液；将木薯淀粉加入80kg水(承印层用水)中，加热至70℃熟化3h得到预处理液，然后将上述预混液加入预处理液中搅拌混合均匀，得到承印层涂料；3)将上述隔离层涂料采用网纹辊辊涂于基纸的一个表面，隔离层涂料的涂布量为6g/m2；然后在涂覆隔离层涂料后的表面上采用网纹辊辊涂承印层涂料，承印层涂料的涂布量为9g/m2；然后在50℃下干燥3min，然后在0.8mpa的压力下进行压光，即得。
51.实施例2本实施例的转移印花纸与实施例1中的转移印花纸的区别在于，隔离层由如下重量的隔离层原料制成：20kg羧甲基纤维素钠、6kg纳米二氧化硅、5kg 2
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氟丙烯酸甲酯、80kg水。承印层由如下重量的承印层原料制成：20kg瓜尔胶、3kg硬脂酸盐、5kg轻钙、15kg木薯淀粉、3kg羟乙基纤维素、120kg水。硬脂酸盐由1kg硬脂酸钙、2kg硬脂酸锌组成。其他的与实施例1中的相同。
52.本实施例的转移印花纸的制备方法与实施例1中的制备方法的不同之处在于，步骤2)中，将硬脂酸钙、硬脂酸锌、轻钙、瓜尔胶干混搅拌混合均匀，得到混合粉末；将羟乙基纤维素加入20kg水中，搅拌混合均匀，然后加入上述混合粉末，搅拌混合均匀，得到预混液；
将木薯淀粉加入100kg水中，加热至70℃熟化3h得到预处理液，然后将上述预混液加入预处理液中搅拌混合均匀，得到承印层涂料；其他的均与实施例1中的相同。
53.实施例3本实施例的转移印花纸与实施例1中的转移印花纸的区别在于，隔离层由如下重量的隔离层原料制成：18kg羧甲基纤维素钠、4kg纳米二氧化硅、9kg 2
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氟丙烯酸甲酯、75kg水。承印层由如下重量的承印层原料制成：15kg瓜尔胶、3kg硬脂酸盐、4kg轻钙、12kg木薯淀粉、2.5kg羟乙基纤维素、110kg水。硬脂酸盐由1kg硬脂酸钙、2kg硬脂酸锌组成。其他的与实施例1中的相同。
54.本实施例的转移印花纸的制备方法与实施例1中的制备方法的不同之处在于，步骤2)中，将硬脂酸钙、硬脂酸锌、轻钙、瓜尔胶干混搅拌混合均匀，得到混合粉末；将羟乙基纤维素加入15kg水中，搅拌混合均匀，然后加入上述混合粉末，搅拌混合均匀，得到预混液；将木薯淀粉加入95kg水中，加热至70℃熟化3h得到预处理液，然后将上述预混液加入预处理液中搅拌混合均匀，得到承印层涂料；其他的均与实施例1中的相同。
55.实施例4本实施例与实施例3的区别在于，在转移印花纸的制备方法的步骤2)中，将木薯淀粉加入水中，加热至75℃熟化2h得到预处理液；步骤3)中，将上述隔离层涂料采用网纹辊辊涂于基纸的一个表面，隔离层涂料的涂布量为7g/m2；然后在涂覆隔离层涂料后的表面上采用网纹辊辊涂承印层涂料，承印层涂料的涂布量为10g/m2；然后在50℃下干燥3min，然后在0.8mpa的压力下进行压光，即得。
56.其他的均与实施例3中的相同。
57.实施例5本实施例与实施例4的区别在于，承印层原料中硬脂酸盐重量为4kg，硬脂酸盐由2kg硬脂酸钙与1kg硬脂酸锌组成，其他的与实施例4中的相同。
58.实施例6本实施例与实施例4的区别在于，承印层原料中硬脂酸盐重量为4kg，硬脂酸盐由2kg硬脂酸钙与2kg硬脂酸锌组成，其他的与实施例4中的相同。
59.实施例7本实施例与实施例4的区别在于，承印层原料中硬脂酸盐重量为5kg，硬脂酸盐由2kg硬脂酸钙、1kg硬脂酸镁、2kg硬脂酸锌组成，其他的与实施例4中的相同。
60.实施例8本实施例与实施例4的区别在于，承印层原料中硬脂酸盐重量为4kg，硬脂酸盐由1kg硬脂酸钙、1kg硬脂酸镁、2kg硬脂酸锌组成，其他的与实施例4中的相同。
61.实施例9本实施例与实施例8的区别在于，承印层由如下重量的承印层原料制成：15kg瓜尔胶、5kg硬脂酸盐、4kg轻钙、12kg木薯淀粉、2.5kg羟乙基纤维素、2kg稳定剂、110kg水。硬脂酸盐由2kg硬脂酸钙、1kg硬脂酸镁、2kg硬脂酸锌组成。稳定剂为上述制备例1中的稳定剂。其他的与实施例8中的相同。
62.实施例10本实施例与实施例9的区别在于，稳定剂为上述制备例2中的稳定剂。其他的与实
施例9中的相同。
63.实施例11本实施例与实施例9的区别在于，稳定剂为上述制备例3中的稳定剂。其他的与实施例9中的相同。
64.实施例12本实施例与实施例9的区别在于，稳定剂为上述制备例4中的稳定剂。其他的与实施例9中的相同。
65.实施例13本实施例与实施例9的区别在于，稳定剂为上述制备例5中的稳定剂。其他的与实施例9中的相同。
66.对比例1本对比例的转移印花纸与实施例4的不同之处在于，承印层原料中的硬脂酸盐为3kg硬脂酸钙。其他的均与实施例4中的相同。
67.本对比例的转移印花纸的制备方法参照实施例4。
68.对比例2本对比例的转移印花纸与实施例4的不同之处在于，承印层原料中的硬脂酸盐为3kg硬脂酸锌。其他的均与实施例4中的相同。
69.本对比例的转移印花纸的制备方法参照实施例4。
70.性能检测试验(1)将实施例1
‑
13以及对比例1
‑
2中制得的转移印花纸，采用喷墨打印机向转移印花纸上打印分散染料(油墨)，然后在热转印机上进行转印。转印后，采用有机溶剂溶解转移印花纸上残留的分散染料，用紫外分光光度法测试吸光度，按照下式计算油墨转移率。
71.油墨转移率＝(1
‑
a
留
/a
分
)*100％其中，a
留
为转移印花纸上残留油墨的吸光度，a
分
为喷墨打印机打印时用的油墨(分散染料)的吸光度，二者为相同浓度的条件下的测试结果。
72.(2)将实施例1
‑
13以及对比例1
‑
2中制得的转移印花纸，按照gb/t 2679.9
‑
1993《纸和纸板粗糙度测定法(印刷表面法)》中的方法测定转移印花纸的表面粗糙度，测试结果如下表所示。
73.表1实施例1
‑
13及对比例1
‑
2中的转移印花纸的性能对比
根据实施例1、对比例1并结合上表可知，本技术的转移印花纸提高了油墨转移率，降低了转印时的油墨残留，这可能与本技术采用了两种硬脂酸盐复配使用有关。
74.根据实施例1、对比例1、对比例2并结合上表可知，本技术的转移印花纸的制备原料中同时加入了硬脂酸钙和硬脂酸锌，与加入同量的硬脂酸锌的油墨转移率相差不大，但是采用硬脂酸钙和硬脂酸锌复配，可以降低硬脂酸盐的成本，具有较好的经济效益。
75.本技术的转移印花纸在保证纸的强度的同时，提高了转印时的油墨转移率，降低了转移时的油墨残留，节省了转印的成本，而且本技术的转移印花纸还具有良好的表面质量，转印后形成的图案的平整度也更高，效果更加精致。