彩色喷墨打印纸涂层技术的研究进展

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２１ ０ ２年 第 １ ３卷 第 ３ 期
综
述
彩 色 喷墨 打 印纸 涂 层 技 术 的研 究 进展
柳艳 敏 ，盖树 人 ，王亚东
（ 国乐 凯 胶 片 集 团公 司 研 究 院 ，保 定 中 ０１５） ７ ０ ４
摘 要 ：间 隙型彩色喷墨打印纸分 为硅 系产 品和铝 系产 品，两类产 品涂 层结构各 自具有 不 同的特 性，本文
主要在打印效果要 求不高时使用 ，而涂层彩喷纸 则在打印性能方面远远好 于普通彩 喷纸，它 以涂 层 技术 为 核 心 技术 。在 彩 色 喷 墨 打 印 纸 的生 产 和 制造过 程 中 ，涂 层 技 术 直 接 决 定 着 纸 品 质 量 ，它 的研发 水 平 标 志 着 彩 色 喷 墨 打 印 纸 的 技 术 研 究 水 平 。所 以对 于 涂 布 型 彩 喷纸 涂 层 技 术 的 研 究 则 显 得尤 为重要 引。 。 ， 吸墨涂 层 生 产 工 艺 和 配 方 种 类 很 多 ，基 本 上 可 以归 纳为 两种 类 型 ：树脂 为 主类 和 颜料 为 主类 ， 或称 为 膨 润 型 （ ｗｅｌ ｇ ｐ ｌｍｅ ） 和 间 隙 型 Ｓ ｌｎ ｏｙ ｒ ｉ （ ｃｏｏ ｒｕ ｄａ ，膨 润 型 以树 脂 为 主类 吸墨 Ｍｉ ｃｐｏ ｓｍｅｉ） ｒ 层 ，采 用 能 吸 水 膨 胀 的高 分 子 ，如 明胶 、聚 乙烯 醇 、聚乙 烯 基 吡咯 烷 酮 、羟 丙 基 纤 维 素 等 ，这 类 涂 层 的表 面在 承 接 墨 滴 后 ，发 生 轻 度 膨 胀 ，形 成 个 网络，把 墨滴 吸人。这种 介 质 的耐水性 差 ， 通过交联剂改性提高耐水性后 吸墨性 又降低 ，即
介绍 了二氧化硅和三氧化Ｚ 铝在 间隙型喷墨打 印纸 中的应 用，重点分析 了彩色 喷墨打 印纸涂层技 术 的研 究进展 －
以及彩色喷 墨打 印纸产 品在影像 质量和产品类型方面的发 展趋 势。
关 键 词 ：彩 色 喷 墨打 印纸 ；涂 层 ； 间 隙 型 ；研 究进 展 中图 分 类 号 ：ＴＱ５ ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ５ ２ 一 （０ ２ ３ ０ １ —０ ０ ９— ６ ４ ２ １ ）０ — ０ ７ ６
１ ５ ｍ。ｇ （ ． ｃ ／ 粒径 在 ３ ｎ 时 ） 以上 的无 定型 二氧 化 ０ｍ 硅 。这 种 二 氧 化 硅 比表 面 积 大 、吸 收 能 力 强 ，可 抑制 印墨 向 Ｘ、Ｙ方 向扩 散 。
二 氧化 硅 作 为 一 种 颜 料 应 用 于 制 作 彩 色 喷 墨 打 印纸 的 吸 墨层 ，能 够 显 著 提 高 彩 色 喷 印 品 的质 量 ，尤 其 是 以之 获 取 彩 色 鲜 艳 饱 和 、影 像 清 晰 、 亮度 高 的 照相 级 彩 色 照 片 。 日本 临 时 专 利 ，］ ｌ １ 则 ｏ１ 公 开使用 了气 相 方 法 制 成 的合 成 二 氧 化 硅 细 颗 粒 的喷墨记 录材料 。 ２ ２ ３ 二氧化硅 的分散技 术 ．． 二氧 化硅 的粒 径 小 、表 面 积 大 、表 面具 有 硅 醇基 （ｉ Ｓ— ＯＨ）而 成 为 其 聚 集体 的立 体 分 支 结 构 ， 通过 氢键 或 范 德 华 力 使 得 二 氧 化 硅 与 聚合 物 分 子 之 间 、二 氧化 硅 分 子 之 间产 生 强 力 作 用 ，气 相 二 氧化 硅分 散 后 ，可 以 形 成 一 个 二 氧 化 硅 聚 集 体 网 络 ，聚集 体通过 表 面 的硅 醇 基 （ ｉ Ｓ— ＯＨ） 与 聚合 物 分 子形成 氢 键 ，使 体 系 的流 动 性 受 到 限 制 ，体 系 的粘 度 增 加 ，从 而起 到 增 稠 的作 用 ， 同 时 ，在 剪 切力 的作 用 下 ，氢 键 和 二 氧 化 硅 网 络 受 到 破 坏 ， 导致 体系 粘 度 下 降 ，即 发 生 触 变 效 应 ，一 旦 剪 切 力 消除 ，二氧 化 硅 网 络 和 氢 键 又 重新 形 成 。所 以 二 氧化硅 的分 散 技 术 ，尤 其 是 纳 米 二 氧 化 硅 的分 散则 不失 为此类 涂层 技术 中 的一 项关 键技术 。
度很快 。更 重要 的是 ，这 类 材 料 具 有 良好 的 耐光 ， 耐水性 。间 隙 型涂 层 是 近 年 来 喷 墨 打 印介 质 开 发 的主要 方 向 ， Ｅ本 和德 国等 国家 的 产 品领 先 ，成 ｌ 本较 高 。喷墨涂 层 中可 以使 用 无 机颜 料 二 氧化 硅 、 三氧 化 二 铝 、二 氧 化 钛 、硫 酸 钡 、碳 酸 钙 ［ 、沸 ４ ］ 石 、高岭 土等 。 间 隙型 又 分 为 铝 系 和硅 系两 种 类 型 ，两 种 类 型 的产 品各 具特 点 ，三 氧化 二 铝 因其 强 阳离 子性 ， 所 以不 使 用 固色 剂 即起 到 固色 的 作 用 ，打 印 时 形 成均匀 的 圆形 墨 点 ，而 二 氧 化 硅 因其 为 阴 离 子 型 或弱 阴离子 型 ，墨是逐 渐渗 入 的 ，颜 色过度 均匀 。
一
和氧化 铝等 ，在 涂层 中含 有 大量 间隙 微 孔 的 网络 ， 对 墨滴 起 吸 附 和 固着 的作 用 。下 面 本 文 仅 就 间 隙 型彩 色 喷 墨 打 印 纸 涂 层 技 术 的 研 究 进 展 进 行 分析 。
２ 间隙 型喷墨打印纸涂层技术分析
间 隙型 喷 墨 打 印 纸 通 过 添 加 无 机 颜 料 ，在 墨 水接受 层形 成 毛 细 管 ，画 面 质 量 好 。而 且 吸 墨 层 质地硬 ，打印 后 表 面无 压 痕 ，打 印 画 面 的干 燥 速
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收 稿 日期 ：０ ２ ５ １ ２ １ 一Ｏ 一Ｏ
作者简介 ： 柳艳 敏（９ ３一 ， ， 士 ， １７ ） 女 硕 河北 涿州市 人， 主要从事 数 现 码影像方面彩 色 喷 墨 打 印纸 的 影像 色 彩 鲜 艳 ， 高光 喷 墨打 印纸 的光泽度 高 ，固色性 能 好 。这 是 因 为三 氧化 二 铝 为 强 阳 离 子 型 ，其 与 阴 离 子 的 染 料 分子 间形成 静 电吸 引 ，固着 染料 分子 。 专利 ｌ 的涂 层 中含有无 机颜 料 、聚 乙烯 醇 、玻 ５ ］ 璃化 温度 至少 为 ５ ￣ 阳离 子 芯 壳 胶 乳 和 锆 化 合 ０Ｃ的
１ 引言
随着 彩色 喷墨 打印机 市场 的不 断 发展 ，其 主要 耗 材彩 色 喷 墨 打 印 纸 已越 来 越 引起 重 视 ，彩 喷 纸 有 两类 ： 普通 彩 喷纸和 涂层 彩 喷纸 ＿ ，普 通 彩 喷纸 １ ］
吸墨性 和 耐 水 性 相 矛 盾 ，这 种 类 型 喷 墨 打 印纸 已 然 不能 满 足 高 质 量 的 打 印要 求 ，高 质 量 的 间 隙型 打印纸 已成 为 市 场 发 展 的方 向 。颜 料 为 主 类 的 间 隙型打 印 纸 的 吸 墨 层 含 有 特 定 的 颜 料 如 二 氧 化 硅