Исследование возможностей модифицированной бумаги, пригодной для печати, для применения в термосублимационной печати на полиэфирной ткани.

Oct 14, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 6536 (2023) Цитировать эту статью

293 Доступа

2 Альтметрика

Подробности о метриках

В этой работе в термопереносную бумагу был добавлен новый пигмент «ядро-оболочка» на основе осаждения тонкой оболочки диоксида титана на сердцевине из рисовой шелухи кремнеземной золы TiO2/RHSA для применения при сублимационной печати на текстильных тканях. Кроме того, последовательно добавляли 0,1% (по массе) катионного полиакриламида (CPAM) и 1% (по массе) бентонита (Bt) для улучшения дренажа и удержания наполнителя в ручных листах бумаги, изготовленных из беленой крафт-целлюлозы из багассы. Исследовано влияние нового пигмента ядро-оболочка на механические и барьерные свойства, термическую стабильность и морфологию поверхности модифицированных листов бумаги. Кроме того, изучались возможности трансферной печати и легкости высвобождения красителя с бумаги на ткань при термотрансферной печати полиэфирных тканей с использованием шелкографии при различных параметрах переноса. Кроме того, были также оценены измерения устойчивости печатной полиэфирной ткани, включая стирку, свет и потоотделение.

Бумага — это гибкий материал, изготовленный из целлюлозной массы, которая добывается из многих природных источников и используется во многих сферах1. Одним из наиболее важных применений бумаги является печать, которая представляет собой метод воспроизведения изображений или текста с использованием шаблона или мастер-формы на твердой поверхности, например, на бумаге, текстиле и стенах. Сублимационная термотрансферная печать считается одним из самых важных, чистых и новейших стилей печати2. Этот простой метод печати имеет ряд желательных особенностей, таких как снижение потребности в энергии и воде, отсутствие необходимости в последующей обработке, дешевая техника печати, меньшие затраты на техническое обслуживание и оборудование, а также метод без выбросов в дополнение к производству прозрачного и экологически чистого материала. чистое изображение3,4. Несмотря на многие преимущества термотрансферной печати, наиболее важным недостатком является то, что бумага, хотя и может быть использована один, а иногда и два раза в редких случаях, и в зависимости от стоимости бумаги этот процесс может быть очень дорогим. Свойства бумаги, такие как шероховатость, пористость и размер пор, блеск, проницаемость, цветовые свойства и белизна, являются наиболее важными факторами, влияющими на пригодность для печати (следствие взаимодействия между печатной бумагой, чернилами и устройством) и на процесс печати. завершение передачи и внешний вид изображения и степень цветности принтеров5,6. Кроме того, как размер волокна, так и пористость бумаги играют важную роль в восприятии чернил. Кроме того, наличие некоторых наполнителей, проклеивающих веществ или добавок может придать бумаге особые свойства.

Глина, карбонат кальция, каолин, тальк и диоксид титана являются примерами наиболее часто используемых наполнителей7,8. Их польза не только с экономической точки зрения, но и с точки зрения придания бумаге важных свойств, таких как непрозрачность, объемность, гладкость, обезвоживание и удержание целлюлозы, которые имеют решающее значение для качества бумаги.

Рисовая шелуха (RH) содержит целлюлозу (50 %), лигнин (30 %) и органические соединения (20 %) с пониженной пищевой ценностью и высоким содержанием кремнезема9,10. Зола рисовой шелухи (RHSA) — легкий, объемистый и высокопористый материал, который используется в различных отраслях промышленности, включая производство керамики, кирпича и бетона. Одним из таких применений является его использование в качестве наполнителя при изготовлении бумаги, но для воздействия на бумагу как высоких температур, так и давления во время термотрансферной печати требуется прочная бумага, которая может выдерживать суровые условия печати, не разрываясь и не сжигаясь. Термическая стабильность, прочность и механическая стойкость являются наиболее важными характеристиками, которые необходимо учитывать при применении конкретной бумаги для сублимационной термотрансферной печати. В отличие от традиционной бумаги для печати, бумага для термотрансферной печати должна быть спроектирована таким образом, чтобы на ее поверхность выделялось максимально возможное количество чернил или красителя11.

Пигменты «ядро-оболочка» - это новое направление структурированных пигментов, содержащих тонкую оболочку, не превышающую (15–20%), нанесенную на основное ядро, составляющее около (85–90%) пигментного состава. Эти новые структурированные пигменты с различными компонентами могут компенсировать индивидуальные недостатки, а также придавать новые и улучшенные свойства области применения. Хороший выбор обоих компонентов (ядра и оболочки) может обеспечить эффективное поведение. Выгодное использование пигментов со структурой ядро-оболочка основано на том, что оболочка очень тонкая и это компонент, который непосредственно подвергается воздействию окружающей среды, т.е. может подвергаться основной реакции со средой, и поскольку она лишь частично покрывает ядро, тогда активная зона все еще может участвовать в реакции, будучи не полностью экранированной. Структурированный пигмент ядро-оболочка, использованный в этой работе, состоит из оболочки диоксида титана, осажденной на ядре кремнеземной золы из рисовой шелухи7,12,13.