Термотрансферная бумага для струйной печати сублимационными чернилами
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к области изготовления бумаги с покрытием для цифровой печати. Термотрансферная бумага для струйной печати сублимационными чернилами состоит из бумаги-основы и нанесенного на нее барьерного покрытия, содержащего связующее и наполнитель. Связующее взято из группы веществ, включающей крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, поливиниловый спирт, желатин или их смеси. Наполнитель содержит высокодисперсный порошок полиметилметакрилата и/или мелкодисперсный порошок диатомита и дополнительные вещества, выбранные из группы, включающей каолин, тальк, мелкодисперсный крахмал, силикагели или их смеси. Изобретение обеспечивает повышение скорости высыхания, а также цветовой контрастности, четкости и равномерности запечатывания изображения. 3 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к области изготовления специальных видов бумаги с покрытием для цифровой печати, и может быть использовано при изготовлении термотрансферной бумаги для сублимационного термопереноса.
Из уровня техники известна термотрансферная бумага для печати сублимационными чернилами, состоящая из основы и нанесенного на нее барьерного покрытия, содержащего связующее и наполнитель. В качестве связующего покрытие содержит вещества, выбранные из группы, включающей крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, поливиниловый спирт, желатин или их смеси. В качестве наполнителя покрытие содержит вещества, выбранные из группы, включающей каолин, тальк, мелкодисперсный крахмал, сульфоалюминат кальция, силикагели или их смеси (RU 2335405, 10.10.2008).
Недостатками данной бумаги являются:
a) недостаточная четкость запечатанного изображения на бумаге в связи с большим растискиванием (расплыванием) точки при попадании одиночной капли чернил на поверхность покрытия, что особенно сказывается при печати изображений с большими заливками чернил;
b) при печати изображений с заливками от 200% и более в режиме печати от 360*540 dpi и выше указанная бумага подвержена большой деформации во время печати изображений и при высыхании чернил, что требует увеличения расстояния между бумагой и печатающей головкой. При этом значительно снижается четкость изображения.
Наиболее близким по технической сущности и назначению аналогом предлагаемого изобретения является термотрансферная бумага для струйной печати, состоящая из бумаги-основы и нанесенного на нее барьерного покрытия, содержащего связующее - натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, поливиниловый спирт, желатин или их смеси, и наполнитель - каолин или тальк или их смеси при следующем соотношении компонентов (в массе): связующее - 100, наполнитель - не более 15. На это покрытие методом струйной печати специальными сублимационными чернилами наносится изображение, высушивается в определенных условиях в течение некоторого времени и затем под воздействием тепла (170°-210°C) и давления изображение переносится с бумаги на ткань (US 6902779, 07.06.2005 г.).
Недостатками указанной выше бумаги являются:
a) смешение цветов при печати изображений с заливками от 200% и более в режиме печати от 360*720 dpi и выше на границе раздела этих цветов в процессе нанесения печати, т.е. взаимопроникновение чернил (до 1-2 мм) в область с другим цветом, вызывающим снижение четкости печати. Этот недостаток особенно заметен на границе красного и зеленого цветов при печати ярких плашек;
b) неравномерность запечатывания плашек смесевыми цветами при печати изображений с заливками от 200%, например зеленым цветом (смесь синего и желтого цветов) или красным цветом (смесь пурпурного и желтого цветов) в режиме печати от 360*720 dpi и выше;
c) сильная деформация бумаги во время печати изображений с заливками от 300% и более в режиме печати от 360*540 dpi и выше;
d) медленное высыхание чернил, нанесенных на барьерное покрытие, что приводит при высоких заливках к отмару чернил на оборотную сторону бумаги при намотке ее в рулон.
Указанные недостатки данной бумаги не позволяют получать качественные отпечатки изображения на ткани или других поверхностях, предназначенных для сублимационного переноса, при печати ярких растровых изображений.
Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в создании термотрансферной бумаги для струйной печати сублимационными чернилами, которая исключала бы указанные выше недостатки.
Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в следующем:
a) обеспечение высокой скорости высыхания запечатанных на бумаге изображений во всем диапазоне плотностей заливки сублимационными чернилами, что дает возможность печати на максимально возможной скорости современных высокоскоростных плоттеров;
b) обеспечение высокой цветовой контрастности и четкости изображения благодаря отсутствию взаимопроникновения чернил в область с другим цветом при печати соседних участков, окрашенных в разные цвета, при печати изображений с заливками 200% и более в режиме печати от 360 * 720 dpi и выше;
c) обеспечение высокой равномерности запечатывания плашек смесевыми цветами при печати изображений с заливками от 200% в режиме печати от 360*720 dpi и выше;
d) обеспечение высокой четкости запечатанного изображения на бумаге благодаря малому растискиванию (расплыванию) точки при попадании одиночной капли чернил на поверхность покрытия при струйном методе печати.
Это дает возможность использовать термотрансферную бумагу для печати сублимационными чернилами, полученную согласно данному изобретению, помимо рядовой печати, в производстве различных высококачественных изделий с особо яркими изображениями, с применением методов струйной печати, в том числе при печати на высокоскоростных плоттерах, с производительностью до 100 м2 в час.
Указанный технический результат достигается тем, что термотрансферная бумага состоит из бумаги-основы и барьерного покрытия, причем основными техническими характеристиками бумаги-основы являются зольность 0,01-4%, пухлость - в пределах 1,6-2,0 см3/г, а барьерное покрытие содержит связующее и наполнитель, причем связующее взято из группы веществ, включающей крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, поливиниловый спирт, желатин или их смеси, а наполнитель содержит мелкодисперсный порошок диатомита и/или высокодисперсный порошок полиметилметакрилата и дополнительные вещества, взятые из группы, включающей каолин, тальк, мелкодисперсный крахмал, силикагели или их смеси. Согласно изобретению связующее и наполнитель в составе барьерного покрытия содержатся при следующем их соотношении (мас.ч.):
Связующее - 100, наполнитель - 100-200.
Масса барьерного покрытия на бумаге-основе составляет 4-8 г/м2.
Термотрансферную бумагу готовят следующим образом.
В смесителе-реакторе готовят заданное количество водных дисперсий наполнителей определенной концентрации, по отдельности каждый наполнитель. Полученные водные дисперсии переливают в емкости временного хранения.
В смесителе-реакторе поочередно готовят заданное количество связующих определенной концентрации и переливают их в емкости временного хранения.
В смеситель-реактор поочередно в необходимой пропорции подают водные дисперсии связующих, затем в определенной последовательности подают необходимые пропорции наполнителей. Смесь перемешивают 15-20 минут и фильтруют.
Полученную композицию наносят на бумагу-основу массой от 60 до 110 г/м2 на меловальной установке любым известным и приемлемым способом. Масса покрытия может составлять от 4 до 8 г/м2.
Пример 1.
На бумагу-основу наносят покрытие, содержащее (мас.ч.)
Связующее:
- карбоксиметилцеллюлоза - 98
- поливиниловый спирт - 2
- Наполнитель:
- мелкодисперсный порошок диатомита - 50
- высокодисперсный порошок полиметилметакрилата - 25
- мелкодисперсный крахмал - 30
- каолин - 3
Пример 2.
На бумагу-основу наносят покрытие, содержащее (мас.ч.)
Связующее:
- карбоксиметилцеллюлоза - 100
- Наполнитель:
- мелкодисперсный порошок диатомита - 50
- высокодисперсный порошок полиметилметакрилата - 28
- мелкодисперсный крахмал - 40
- тальк - 4
Пример 3.
На бумагу-основу наносят покрытие, содержащее (мас.ч.)
Связующее:
- карбоксиметилцеллюлоза - 97
- поливиниловый спирт - 3
Наполнитель:
- мелкодисперсный порошок диатомита - 120
- мелкодисперсный крахмал - 30
- каолин - 3
Испытания образцов термотрансферной бумаги, полученных по предлагаемому способу, осуществляют следующим образом.
Запечатку образцов сублимационными чернилами различных марок проводят на плоттерах Mimaki JV33, Mimaki JV4 и Mimaki TX400D при плотностях заливки от 100% до 400%. Одновременно запечатывают образцы бумаги по прототипу Jetcol 3000 компании Coldenhove (Голландия).
Запечатка велась в режиме 360*720 dpi.
При запечатке изображений на бумагу проверялись следующие параметры:
- цветовая контрастность границ запечатанных плашек, в особенности обращалось внимание на границы смесевых цветов, красного и зеленого;
- равномерность запечатывания плашек смесевыми цветами, в особенности обращалось внимание на плашки зеленого цвета;
- четкость запечатанного изображения, в особенности обращалось внимание на запечатку черного (смесевого) текста (заливка 400%) по белому фону типографским шрифтом, минимальный кегль которого равен 3 пунктам, и запечатку белого текста по черному (смесевому) фону (заливка 400%) типографским шрифтом, минимальный кегль которого равен 3 пунктам;
- степень высыхания чернил в допустимый интервал времени между запечаткой и намоткой запечатанного полотна;
- степень деформации бумаги при запечатке с заливкой 300% и более.
При термопереносе запечатанных изображений на ткань фиксировали следующие показатели:
- яркость изображения на ткани;
- цветовая контрастность границ плашек, в особенности обращалось внимание на границы смесевых цветов, красного и зеленого;
- равномерность плашек смесевыми цветами, в особенности обращалось внимание на плашки зеленого цвета;
- четкость изображения на ткани, в особенности обращалось внимание на изображение черного (смесевого) текста (заливка 400%) по белому фону типографским шрифтом, минимальный кегль которого равен 3 пунктам, и изображение белого текста по черному (смесевому) фону (заливка 400%) типографским шрифтом, минимальный кегль которого равен 3 пунктам.
В таблице 1 приведены параметры бумаги с покрытием по примерам.
В таблице 2 приведены характеристики запечатывания изображений на бумаге по примерам и прототипу. Показатели запечатывания на бумаге по прототипу приняты за эталон и отмечены знаком «*». Для бумаги по предлагаемому изобретению знаки «>», или «=», или «<» указывают, что тот или иной показатель превосходит соответствующий показатель бумаги по прототипу, равен ему или меньше показателя по прототипу.
В таблице 3 приведены характеристики перенесенных изображений на ткани по примерам и прототипу. Показатели изображения на ткани по прототипу приняты за эталон и отмечены знаком «*». Для бумаги по предлагаемому изобретению знаки «>», или «=», или «<» указывают, что тот или иной показатель превосходит соответствующий показатель бумаги по прототипу, равен ему или меньше показателя по прототипу.
| Таблица 1 | |||
| Характеристики бумаги с покрытием по примерам | |||
| № примера | 1 | 2 | 3 |
| Масса бумаги-основы, г/м2 | 80 | 90 | 100 |
| Масса покрытия, г/м2 | 6 | 7 | 8 |
| Таблица 2 | ||||||
| Характеристики запечатывания изображений на бумаге по примерам и прототипу | ||||||
| № примера | Режим печати 360*720 dpi а) заливка 100% б) заливка 200% в) заливка 300% г) заливка 400% |
Цветовая контрастность границ запечатанных плашек | Равномерность запечатывания плашек смесевыми цветами | Четкость запечатанного изображения | Время высыхания чернил | Деформация бумаги при запечатке с заливкой и более |
| Jetcol 3000 | а) | * | * | * | * | * |
| б) | * | * | * | * | * | |
| в) | * | * | * | * | * | |
| г) | * | * | * | * | * | |
| а) | = | = | = | < | - | |
| 1 | б) | > | > | = | < | - |
| в) | = | = | > | < | < | |
| г) | = | = | > | < | < | |
| а) | = | = | = | < | - | |
| 2 | б) | = | = | = | < | - |
| в) | = | = | > | < | < | |
| г) | = | = | > | < | < | |
| а) | = | = | = | < | - | |
| 3 | б) | = | = | = | < | - |
| в) | = | = | = | < | < | |
| г) | = | = | = | < | < |
| Таблица 3 | |||||
| Характеристики термопереноса изображения на ткань по примерам и прототипу | |||||
| № примера | Режим печати 360*720 dpi а) заливка 100% б) заливка 200% в) заливка 300% г) заливка 400% |
Яркость изображения на ткани | Цветовая контрастность границ запечатанных плашек | Равномерность запечатывания плашек смесевыми цветами | Четкость запечатанного изображения |
| Jetcol 3000 |
а) | * | * | * | * |
| б) | * | * | * | * | |
| в) | * | * | * | * | |
| г) | * | * | * | * | |
| 1 | а) | = | = | = | = |
| б) | = | > | > | = | |
| в) | = | = | = | > | |
| г) | = | = | = | > | |
| 2 | а) | = | = | = | = |
| б) | = | = | = | = | |
| в) | = | = | = | > | |
| г) | = | = | = | > | |
| 3 | а) | = | = | = | = |
| б) | = | = | = | = | |
| в) | = | = | = | = | |
| г) | = | = | = | = |
На основании данных таблиц можно сделать вывод, что все виды термотрансферной бумаги для сублимационного термопереноса, изготовленной по заявленному предложению, по всем показателям не уступают или превосходят бумагу по прототипу.
Таким образом, бумага по предлагаемому изобретению может быть использована при запечатке изображений с любой степенью заливки на плоттерах различных моделей, включая современные плоттеры с призводительностью до 100 м2/час, с последующим получением конечной продукции самого высокого качества.
1. Термотрансферная бумага для струйной печати сублимационными чернилами, характеризующаяся тем, что состоит из бумаги-основы и нанесенного на нее барьерного покрытия, содержащего связующее и наполнитель, при этом связующее выбрано из группы веществ, включающей крахмал, карбоксиметилцеллюлозу, поливиниловый спирт, желатин или их смеси, а наполнитель содержит высокодисперсный порошок полиметилметакрилата и/или мелкодисперсный порошок диатомита и дополнительные вещества, выбранные из группы, включающей каолин, тальк, мелкодисперсный крахмал, силикагели или их смеси.
2. Термотрансферная бумага по п.1, отличающаяся тем, что бумага-основа имеет зольность 0,01-4% и пухлость в пределах 1,6-2,0 см3/г.
3. Термотрансферная бумага по п.1, отличающаяся тем, что связующее и наполнитель содержатся при следующем соотношении, мас.ч.:
| связующее | 100 |
| наполнитель | 100-200 |
4. Термотрансферная бумага по п.1, отличающаяся тем, что масса барьерного покрытия на бумаге-основе составляет 4-8 г/м2.
