摘要：本文主要针对颜料改性的热升华纸张涂层转印与打印性能开展深入的研究，希望可为今后有关技术专家与研究学者对相关课题的深入探讨提供依据参考。
关键词：颜料改性；热升华；转印；纸张；涂层；打印性能；
前言：
国内多数热升华的转印纸张均源自于国产与进口。进口纸样源自于美国、荷兰及韩国等地。国产类热升华的转印纸张，其质量处于层次不齐状态，在实际打印性能方面与进口的差别较大，特别是与国外进口热升华的转印纸张相比，国产类热升华的转印纸张墨水实际干燥吸收的速度较慢，对热升华的转印纸张总体性能影响较大。对此，深入研究颜料改性的热升华纸张涂层转印与打印性能，具有重大的现实意义及价值。
1.实验部分
1.1 材料及仪器
实验所用涂布原纸选用浙江省华邦纸业公司所生产热升华62g/㎡转印原纸，河南省某厂所制备经研磨处理碳酸钙、北京市某科技公司所提供二氧化硅SiO2、江阴市的恒达化工公司所生产羧甲基CMC纤维素钠、内蒙某厂制备锻烧的高岭土；实验仪器包括：扫描电子式显微镜SEM、正置的显微镜、EPSON L360型号喷墨打印装置、平板加热装置、热风干燥装置、涂布棒、涂布机、平板加热装置。
1.2 具体操作
①制备涂料
称取10g绝干量CMC，处于80℃环境下，一边搅拌一遍添加至90g的水中，形成CMC均匀溶液；二氧化硅SiO2称取3g，加至已经混合的溶液当中，予以高速搅拌和分散处理，以获取到实际所需要使用的相应涂料。
②涂布纸样
选用线棒小型涂布处理装置，保持3m/min的速度涂布，选定号涂布棒适宜型号，获涂布量。涂布后，纸样需在恒温85℃条件下放置干燥。
1.3 试验测试和表征分析
评价总体干燥吸收实际速率、分析纸样表面的微观形貌、转印质量。
2.实验结果及分析部分
2.1 分析干燥吸收的速率
通过此次实验分析后可了解到：二氧化硅（SiO2）/ CMC 涂层墨水，其有着较快干燥吸收的速度，5min内完全性的吸收干燥即可实现，用纸片经按压处理后，纸片上面未残留着黑色的墨水；CMC纯涂层、瓷土和CMC涂层，这些样品经17min，打印出的色块100%K，吸收干燥未能达到完全性标准，纸片按压操作过后，该纸片上面残留着一些黑色墨水；经研磨处理后碳酸钙和CMC涂层，其与锻烧高岭土和CMC涂层相应样品中的黑色色块，在7min过后，黑色的色块墨水已移至纸片的上面，其颜色比锻烧的高岭土、CMC的涂层均略微浅，表示着经研磨处理后碳酸钙、CMC的涂层，其黑色的色块墨水总干燥吸收实际速率，高于锻烧的高岭土、CMC的涂层。如下为不同实验样品，它们干燥吸收具体速率的排序：SiO2、CMC的涂层、经研磨处理后碳酸钙与CMC的涂层、锻烧的高岭土与CMC的涂层、瓷土与CMC的涂层、CMC纯涂层。此实验操作具体结果均可证明了，添加SiO2后可，热升华的转印涂层针对墨水自身干燥吸收实际速率有极佳改善效果，相比CMC纯涂层，此种墨水自身干燥吸收的性能可实现3倍提升；份数相同，研磨出的碳酸钙，还有煅烧的高岭土及CMC的涂层，它们墨水自身干燥吸收实际速率都要低于SiO2。但是，相对比于纯CMC的涂层墨水实际干燥吸收的速率相比，已提升约2倍左右，研磨的钛酸钙针对提高CMC的涂层墨水实际干燥吸收该项性能要比煅烧的高岭土较高一些。
2.2 分析打印精度
如图1所示，为颜料和CMC涂层的点及线打印的精度情况。本次试验采用线宽度及点直径均为400μm。从图1当中即可看出，在打印线宽度及厚点直径接近于400μm时，线精度与点精度各位454μm、460μm。瓷土和CMC涂层最佳线精度即为438μm，而纯CMC的涂层线精度即为460μm。图1中3#、2#涂层精度高于其余样品，这是由于涂层的表面光滑，以至于墨水朝较少扩散至XY方向；最差点精度的为二氧化硅SiO2和CMC涂层，即为491μm；最差线精度的为经研磨处理碳酸钙和CMC涂层，即为494μm；图1中4#、2#涂层精度相对较差主要原因在于二氧化硅SiO2和CMC涂层、经研磨处理碳酸钙和CMC涂层，它们表面的粗糙度明显，墨水接触到涂层时，朝XY的方向迅速扩散着，也向Z轴该方向扩散着，精度处下降趋势。锻烧的高岭土及CMC的涂层，其点及线的精度为474μm，接近于纯CMC的涂层。从颜料针对于打印精度影响情况来分析，最高打印精度的为瓷土，其次即为锻烧的高岭土、SiO2、经研磨处理后碳酸钙。
图1 颜料、CMC的涂层点及线实际打印精度示意图
2.3图像实际转移率
热升华纸实际转印的质量，往往对产品最终总体质量有着关键影响，热升华纸的图像实际转移率，为最基本的一方面影响因素。对于热升华纸的图像实际转移率方面的评价标准不统一。故本文以同等打印、转印为基础，设定最为适宜的墨量，测转印出的布样色实际密度，表征该热升华纸的图像实际转移率。
如图2所说，为经不同的涂布处理过后，其纸样逐渐转印到相应布上的色密度，越大的色密度值，表示墨水图像越高转移率。最高的转移率即为CMC的纯涂层，其次为二氧化硅SiO2和CMC涂层、瓷土和CMC涂层，最低的为锻烧的高岭土和CMC涂层图像。C青色转移率，CMC的纯涂层最高的色密度1.86；锻烧的高岭土、CMC的涂层，最低的色密度1.54；对于品红色块测得转移率，经研磨处理后碳酸钙、CMC的纯涂层，其色密度2.97；SiO2、CMC的涂层，其最低的色密度2.73；对于黄色块测得转移率，CMC、瓷土、锻烧的高岭土、CMC的涂层，其最低的最低色密度1.21，CMC的纯涂层，其色密度1.30；对于K黑色测得转移率，该瓷土、CMC的涂层，其最低的转移率2.82，CMC的纯涂层所处黑色快色密度3.1。从以上实验结果中即可分析出：经研磨处理后碳酸钙，其对CMC涂层的图像自身转移率的影响为最小，其转移率降4.16%；然后，就是SiO2、瓷土；煅烧的高岭土，其对于涂层自身转移率影响大，转移率基本上可降低约为10.07%。
图2 颜料和CMC涂层的转移率情况示意图
3.结语
综上所述，热升华类型转印的纸张当中，CMC的涂层内部加入造纸常用的颜料过后，该涂层对热升华类型转印墨水自身干燥吸收总速率的提升促进作用突出，越大颜料的颗粒，越可改善该涂层自身干燥吸收的性能。SiO2、CMC的涂层，其对热升华类型转印墨水自身干燥吸收的性能为最佳；添加了颜料后，对热升华类型转印纸内部CMC的涂层实际打印的精度影响大，打印最佳精度是瓷土，其次就是锻烧的高岭土、二氧化硅SiO2、经研磨处理后碳酸钙；颜料添加过后，热升华转类型印纸内部的CMC涂层所在图像的转移率处于下降趋势。而经研磨处理后碳酸钙，其对CMC涂层的图像自身转移率的影响为最小，总体转移率可降低为4.16%，其次即为SiO2和瓷土；煅烧的高岭土，其针对涂层转移率有着较大的影响，总转移率可降低约为10.07%。
参考文献：
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[2]Audouard J，Poulet F，Vincendon M，et al.Mars surface thermal inertia and heterogeneities from OMEGA/MEX[J].Icarus，2017，2100-2104.
论文作者:卢家荣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/25
标签：涂层论文; 高岭土论文; 墨水论文; 精度论文; 瓷土论文; 干燥论文; 转印论文; 《基层建设》2019年第18期论文;