彩喷纸固色剂的合成与应用的研究

论文摘要

随着数字印刷技术的不断发展,人们对数字印刷纸的质量需求不断增加,其中彩色喷墨打印纸作为一种常用数字印刷纸占有较大的市场份额,其质量的好坏直接影响最终喷墨打印效果。目前,市场上的中高档彩色喷墨打印纸大多采用颜料涂布的加工方式,而影响最终涂布纸性能的不仅仅是原纸、颜料和胶黏剂等主体因素,涂料中的助剂也起着不可忽视的作用。固色剂作为一种涂料助剂,能够提高涂层对喷墨墨水的吸附能力,进而改善最终喷墨打印质量。本论文首先系统考察了市售的三种阳离子类型固色剂,聚乙烯胺、聚乙烯亚胺和聚二甲基二烯丙基氯化铵对涂料性能、纸张物理性能和喷墨打印性能的影响,对比研究得出聚二甲基二烯丙基氯化铵固色剂在提高纸张喷墨打印性能方面具有优越性；然后,在实验室条件下,通过控制单体浓度、引发剂用量工艺条件得到不同性能的聚二甲基二烯丙基氯化铵,系统研究不同性能的聚二甲基二烯丙基氯化铵对涂布纸物理性能和喷墨打印性能的影响,涉及性能参数主要包括：白度、不透明度、粗糙度、吸收性以及打印样张的色块色密度、阶调、图像清晰度和色差等。最后,在以提高喷墨打印效果为目标的前提下,确定了聚二甲基二烯丙基氯化铵的特征性能、最佳用量和合成条件。实验结果表明,固色剂对涂料体系粘度的影响较大,对纸张的物理性能影响不大。阳离子聚二甲基二烯丙基氯化铵固色剂在改善喷墨打印性能方面优势明显,不仅可以使阴离子染料更好地固着在纸张表面,减少油墨的渗化和过分扩散,提高打印的色密度,还能够改善图像的耐水性。适合于彩喷纸固色剂的聚二甲基二烯丙基氯化铵分子量约为10万,电荷密度为5.12mmol/g,其合成条件为：单体浓度约为45%,引发剂的用量为纯单体质量的0.5%,聚合温度55℃引发聚合四小时后升温到75℃四小时,通氮时间为20min,引发剂APS和螯合剂Na4EDTA的浓度分别为100g和/110g/l；该较佳固色剂适宜的涂布工艺为：涂料粘度约为1670mPa·s,压光温度为40℃,压光压力为4MPa。其中对色密度提高的最大值为14.5%,对耐水性的提高约为28.6%对色差的降低程度,约为24.5%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 彩色喷墨技术概述
• 1.1.1 彩色喷墨技术的应用领域
• 1.1.2 彩色喷墨技术的市场前景
• 1.2 彩色喷墨打印纸
• 1.2.1 彩色喷墨打印纸的发展
• 1.2.2 彩色喷墨打印纸的分类
• 1.2.3 涂布彩色喷墨打印纸涂料的组成及特性
• 1.2.4 涂布彩色喷墨打印纸的特点
• 1.2.5 彩色喷墨打印纸的研究现状与市场前景
• 1.3 阳离子固色剂概述
• 1.3.1 阳离子固色剂的作用机理
• 1.3.2 阳离子添加剂的种类
• 1.3.3 阳离子添加剂的国内外研究历史和发展现状
• 1.3.4 阳离子固色剂的发展趋势
• 1.4 聚合相关理论基础
• 1.4.1 结构和性质
• 1.4.2 单体DMDAAC的合成原理
• 1.4.3 影响DMDAAC单体聚合反应性能的因素
• 1.5 课题的研究内容和意义
• 1.5.1 研究意义
• 1.5.2 研究内容
• 2 实验材料与方法
• 2.1 固色剂聚合部分
• 2.1.1 实验药品和仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 固色剂应用部分
• 2.2.1 原料
• 2.2.2 实验设备
• 2.2.3 实验方法
• 3 结果与讨论
• 3.1 不同阳离子固色剂的应用研究
• 3.1.1 不同固色剂对涂料性能的影响
• 3.1.2 不同固色剂对纸张物理性能的影响
• 3.1.3 不同固色剂对喷墨打印性能的影响
• 3.1.4 小结
• 3.2 二甲基二烯丙基氯化铵的聚合
• 3.2.1 单体浓度对聚合的影响
• 3.2.2 引发剂用量对聚合的影响
• 3.2.3 红外光谱
• 3.3 不同性能的固色剂PDMDAAC的应用
• 3.3.1 不同性能的固色剂PDMDAAC对涂料性能的影响
• 3.3.2 不同性能的固色剂PDMDAAC对涂布纸张物理性能的影响
• 3.3.3 不同性能的固色剂PDMDAAC对涂布纸喷墨打印性能的影响
• 3.3.4 小结
• 3.5 本章小结
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 论文发表情况
• 8 致谢
• 附录
• 附录1 产物PDMDAAC固含量测定方法
• 附录2 单体DMDAAC转化率测定方法