一种喷墨打印介质复合吸附剂的制备方法

摘要

本发明属于喷墨打印介质吸附剂领域。一种喷墨打印介质复合吸附剂的制备方法，其包含如下步骤：(1)配液：硅酸钠水溶液、硫酸铝溶液（2）反应；（3）加入多羟基化合物，粉碎（4）并流（5）升温（6）水洗（7）打浆（8）干燥，得到成品。本发明工艺简单、原料便宜，成品既具有二氧化硅吸附量大的优势又具有氧化铝亲油性的特点，打印出来的图像色彩艳丽、饱和度高、光泽度好、具有较高的层次感。

权利要求

1.一种喷墨打印介质复合吸附剂的的制备方法，其包含如下步骤：（1）将硅酸钠配制成以二氧化硅计5-10wt%的硅酸钠水溶液，称取十八水硫酸铝加水配制成氧化铝含量为5-10wt%的硫酸铝溶液，其中二氧化硅：氧化铝=（3-9）：1，硫酸加水配制成10-20wt%的硫酸水溶液，氨水配制成10-20wt%的氨水溶液；

（2）将硅酸钠水溶液加入反应釜，开动搅拌，在常温下，以50-100ml/min加入硫酸水溶液至pH8-9，搅拌30-40分钟，再加入硫酸水溶液调整pH7-8，升温至80-90℃，保温1-2小时；

（3）降温至30-40℃，加入多羟基化合物，其用量为二氧化硅的1-3wt%，将二氧化硅粉碎至40-50nm；

多羟基化合物为丙三醇和/或丙二醇;

（4）以100-120ml/min的速度加入硫酸铝溶液同时并流等当量氨水溶液，保持底液pH7-

8不变；

（5）升温至60-65℃，保温3-4小时；

（6）水洗，洗水电导率100μs/cm以下；

（7）将步骤（6）洗涤后的滤饼加入打浆机以2500转/分进行打浆，同时加入硅铝化合物干基3-5wt%的纳米碳酸钙，加水调整固含量20-25wt%，打浆40-60分钟；

（8）向步骤（7）料浆加入正丁醇，采用恒沸蒸馏脱除水分，并在氮气保护下进行干燥，得到成品。

说明书

一种喷墨打印介质复合吸附剂的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于喷墨打印技术领域，具体是一种彩色喷墨打印介质吸附剂的制备方法。技术背景

[0002] 彩色喷墨打印纸的关键材料是涂覆在纸张表面的一层具有吸墨性的多孔型吸附剂，其对油墨在纸张上的吸收和渗透，以及印品密度、色域、线条锐度等方面有着重要影响。

[0003] 彩喷技术与喷墨打印墨水的发展息息相关，打印墨水包括染料墨水和颜料墨水。染料墨水具有鲜艳度高、色彩还原度高的优势，但光稳定性及防水性差，而颜料墨水光稳定性及防水性差，但其具有粒度粗大、色彩还原度差等缺陷。开发对染料墨水和颜料墨水都具有较好的吸附性能的吸附剂是发展方向。

[0004] 喷墨打印介质吸附剂主要包括硅系和铝系两种。单纯的二氧化硅吸附剂由于表面羟基丰富对于水性的染料墨水吸附是其优势，但由于亲油性差对于颜料墨水吸附性较差。氧化铝表面为亲有机性，对于颜料有较强的吸附性，但目前的纳米氧化铝大部分依赖进口，价格昂贵，阻碍了其进一步应用。

[0005] 中国专利CN101570338B公开了具有高吸墨性能纳米氧化铝的原料配方及制备方法，制得具有高吸墨性能的纳米氧化铝，但其使用的原料有机铝价格昂贵。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种喷墨打印介质复合吸附剂，既具有二氧化硅吸附量大的优势又具有氧化铝亲油性的特点，使得打印的图像色彩还原度高、层次感强、具有较强的耐晒和耐水功能。

[0007] 一种喷墨打印介质复合吸附剂的的制备方法，其包含如下步骤：

[0008] (1)将硅酸钠配制成以二氧化硅计5-10％wt的硅酸钠水溶液A克，称取十八水硫酸铝B克，加水配制成氧化铝含量为5-10％wt的硫酸铝溶液，其中二氧化硅：氧化铝＝(3-9)：1，硫酸加水配制成10-20％wt的硫酸水溶液，氨水配制成10-20％wt的氨水溶液；

[0009] (2)将A克硅酸钠水溶液加入反应釜，开动搅拌，在常温下，以50-100ml/min加入步骤(1)配制好的硫酸水溶液至PH8-9，搅拌30-40分钟，再加入硫酸水溶液调整PH7-8，升温至80-90℃，保温1-2小时；

[0010] (3)将步骤(2)料浆，降温至30-40℃，加入多羟基化合物，其用量为二氧化硅的1-3％wt,利用研磨机将二氧化硅粉碎至40-50nm，多羟基化合物包括丙三醇、丙二醇的一种或两种；

[0011] (4)以100-120ml/min的速度加入步骤(1)配制的硫酸铝溶液同时并流等当量加入步骤(1)配制的氨水溶液，保持底液PH7-8不变；

[0012] (5)将步骤(4)的料浆升温至60-65℃，保温3-4小时；

[0013] (6)将步骤(5)的料浆进行水洗，洗水电导率100μs/cm以下得到硅铝化合物(干基)C克；

[0014] (7)将步骤(6)洗涤后的滤饼加入打浆机以2500转/分进行打浆同时加入纳米碳酸钙进行表面改性，其加入量为硅铝化合物(干基)3-5％wt，加水调整固含量20-25％wt，打浆40-60分钟；

[0015] (8)向步骤(7)料浆加入正丁醇，采用恒沸蒸馏脱除水分，并在氮气保护下进行干燥，得到成品；

[0016] 本发明工艺简单、原料便宜，成品既具有二氧化硅吸附量大的优势又具有氧化铝亲油性的特点，打印出来的图像色彩艳丽、饱和度高、光泽度好、具有较高的层次感。

具体实施方式

[0017] 下面结合实施例对本发明做进一步的说明。

[0018] 实施例一

[0019] (1)将硅酸钠配制成以二氧化硅计5％wt的硅酸钠水溶液1000克，称取十八水硫酸铝108克，加水配制成氧化铝含量为10％wt的硫酸铝溶液165.24克，硫酸加水配制成10％wt的硫酸水溶液，氨水配制成10％wt的氨水溶液；

[0020] (2)将1000克5％wt硅酸钠水溶液加入反应釜，开动搅拌，在常温下，以50ml/min加入步骤(1)配制好的硫酸水溶液至PH8-9，搅拌30-40分钟形成溶胶，加入硫酸水溶液调整PH7-8.升温至80℃，保温1小时；

[0021] (3)将步骤(2)料浆，降温至30-40℃，加入多丙三醇0.5克,利用研磨机将二氧化硅至40-50nm；

[0022] (4)向步骤(3)中以100ml/min的速度加入步骤(1)配制的硫酸铝溶液165.24克同时并流等当量加入的氨水溶液，保持底液PH7-8不变；

[0023] (5)将步骤(4)的料浆升温至60℃，保温3小时；

[0024] (6)将步骤(5)的料浆进行水洗，洗水电导率100μs/cm以下得到硅铝化合物(干基)56.5克；

[0025] (7)将步骤(6)洗涤后的滤饼加入打浆机以2500转/分进行打浆同时加入2克纳米碳酸钙，加入水调整固含量为20％wt,打浆40分钟；

[0026] (8)向步骤(7)料浆加入正丁醇采用恒沸蒸馏，脱除水分，并在氮气保护下进行干燥，得到成品。

[0027] 实施例二

[0028] (1)将硅酸钠配制成以二氧化硅计10％wt的硅酸钠水溶液1000克，称取十八水硫酸铝218克，加水配至成氧化铝含量为10wt％硫酸铝溶液333.33克，硫酸加水配制成15％wt的硫酸水溶液，氨水配置成10％wt的氨水溶液；

[0029] (2)将1000克10％wt硅酸钠水溶液加入反应釜，开动搅拌，在常温下，以75ml/min加入步骤(1)配制好的硫酸水溶液至PH8-9，搅拌30分钟形成溶胶，加入硫酸水溶液调整PH7-8.升温至85℃，保温1小时；

[0030] (3)将步骤(2)料浆，降温至30℃，加入丙二醇2克，利用研磨机将二氧化硅至40-50nm；

[0031] (4)向步骤(3)中以100ml/min的速度加入步骤(1)配制的硫酸铝333.33克溶液同时并流等当量加入步骤(1)配制的氨水溶液，保持底液PH7-8不变；

[0032] (5)将步骤(4)的料浆升温至60-65℃，保温3-4小时；

[0033] (6)将步骤(5)的料浆进行水洗，洗水电导率100μs/cm以下得到硅铝化合物(干基)133克；

[0034] (7)将步骤(6)洗涤后的滤饼加入打浆机以2500转/分进行打浆同时加入纳米碳酸钙6克，加入调整固含量20％，打浆40-60分钟；

[0035] (8)向步骤(7)料浆加入正丁醇采用恒沸蒸馏，脱除水分，并在氮气保护下进行干燥，得到成品。

[0036] 实施例三

[0037] (1)将硅酸钠配制成以二氧化硅计10％wt的硅酸钠水溶液1000克，称取十八水硫酸铝72克，加水配至成氧化铝含量为5％wt硫酸铝溶液220.32克，硫酸加水配制成20％wt的硫酸水溶液，氨水配置成20％wt的氨水溶液；

[0038] (2)将1000克10％wt硅酸钠水溶液加入反应釜，开动搅拌，在常温下，以100ml/min加入步骤(1)配制好的硫酸水溶液至PH8-9，搅拌30分钟形成溶胶，加入硫酸水溶液调整PH7-8.升温至85℃，保温1小时；

[0039] (3)将步骤(2)料浆，降温至30℃，加入丙二醇3克，利用研磨机将二氧化硅至40nm；

[0040] (4)向步骤(3)中以150ml/min的速度加入步骤(1)配制的硫酸铝溶液220.32克同时并流等当量加入步骤(1)配制的氨水溶液，保持底液PH7-8不变；

[0041] (5)将步骤(4)的料浆升温至65℃，保温4小时；

[0042] (6)将步骤(5)的料浆进行水洗，洗水电导率100μs/cm以下得到硅铝化合物(干基)111克；

[0043] (7)将步骤(6)洗涤后的滤饼加入打浆机以2500转/分进行打浆同时加入纳米碳酸钙4.5克，加入调整固含量20％，打浆50分钟；

[0044] (8)向步骤(7)料浆加入正丁醇采用恒沸蒸馏，脱除水分，并在氮气保护下进行干燥，得到成品；

[0045] 实施例四

[0046] (1)将硅酸钠配制成以二氧化硅计8％wt的硅酸钠水溶液2000克，称取十八水硫酸铝209克，加水配制成氧化铝含量为5wt％硫酸铝溶液640克，硫酸加水配制成10-20％wt的硫酸水溶液，氨水配制成10-20％wt的氨水溶液；

[0047] (2)将2000克8％wt硅酸钠水溶液加入反应釜，开动搅拌，在常温下，以50ml/min加入步骤(1)配制好的硫酸水溶液至PH8-9，搅拌40分钟形成溶胶，加入硫酸水溶液调整PH7-8.升温至80-90℃，保温1-2小时；

[0048] (3)将步骤(2)料浆，降温至30-40℃，加入丙三醇4.8克，利用研磨机将二氧化硅至40-50nm；

[0049] (4)向步骤(3)中以120ml/min的速度加入步骤(1)配制的硫酸铝640克水溶液同时并流等当量加入步骤(1)配制的氨水溶液，保持底液PH7-8不变；

[0050] (5)将步骤(4)的料浆升温至60-65℃，保温3-4小时；

[0051] (6)将步骤(5)的料浆进行水洗，洗水电导率100μs/cm以下得到硅铝化合物(干基)192克；

[0052] (7)将步骤(6)洗涤后的滤饼加入打浆机以2500转/分进行打浆同时加入9克纳米碳酸钙，加水调整固含量25％wt，打浆60分钟；

[0053] (8)向步骤(7)料浆加入正丁醇采用恒沸蒸馏，脱除水分，并在氮气保护下进行干燥，得到成品。

[0054] 性能测试

[0055] 孔容比表面积的测定采用BET氮气吸附进行测定，试验样品的孔特性为：孔容2.0-2.2ml/g,比表面积200-250m2/g

[0056]实施例 孔容ml/g 比表面积m2/g
1 2.05 230
2 2.18 220
3 2.15 231
4 2.18 243

[0057] 应用性能测定

[0058] 本发明的吸附性能采用如下方式进行测定：

[0059] 应用方法，配制预涂液:

[0060] 取50g去离子水，加入15g由本发明制备方法得到的吸附剂，搅拌30min，加入20g聚乙烯醇溶液(固含量：9％)，继续搅拌30min，静置消泡，将上述涂料液涂布到RC纸基上，50℃烘干。

[0061] 测试方法：打印性能测试：本发明实施例所得的喷墨打印介质，分别用Epson STYLUS R800(颜料墨)和Epson STYLUS R230(染料墨)，进行打印性能测试。为评价打印性能，分别对墨水吸收性、打印色密度、打印防水性进行评价。

[0062] 1、墨水吸收性：分别用Epson STYLUS R800(颜料墨)和Epson STYLUS R230(染料墨)打印测试图，观察油墨干燥效果，评价标准如下：

[0063] 优：即时干燥，刚打印出，反复擦拭，白色棉球没有墨渍；

[0064] 中：放置5～10s干燥，反复擦拭，白色棉球没有墨渍；

[0065] 差：放置10s后干燥，反复擦拭，白色棉球没有墨渍。

[0066] 2、打印色密度：分别用Epson STYLUS R800(颜料墨)和Epson STYLUS R230(染料墨)打印黑(K)、青(C)、洋红(M)、黄(Y)、红(R)、绿(G)、蓝(B)七色块，使用SpectroEye分光光度仪测量单色光反射密度。

[0067] 3、打印防水性：使用Epson STYLUS R230打印，在30秒内进行冲水测试。首先将滴水容器滴水量调节至3滴/秒，然后将打印色块后的介质呈60°放于滴水容器下淋水五十秒，取出晾干后，目测评价表面程度，评价标准如下：

[0068] 优：色块基本无墨水流失；

[0069] 良：仅有黑色略有流失，其它色块基本无流失；

[0070] 差：色块墨水流失较重。

[0071]  吸墨性能 色密度 防水性
实施例1 优 2.02 优
实施例2 优 1.98 优
实施例3 优 2.05 优
实施例4 优 1.99 优