本發(fā)明公開了一種耐水抗脫落打印紙涂料的制備方法，屬于打印紙涂料的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，計(jì)算機(jī)在家庭中的普及以及數(shù)碼相機(jī)的廣泛使用，噴墨打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已越來(lái)越廣，為了獲得更逼真、更精美的圖片，必須采用彩色噴墨打印紙作為打印介質(zhì)。近幾年來(lái)，彩色噴墨打印紙的需求量與日俱增，而我國(guó)市場(chǎng)上的彩色噴墨打印紙主要是以進(jìn)口為主。
彩色噴墨打印紙和其它涂布加工紙一樣，是以原紙為基材，將顏料、膠粘劑和各種化學(xué)輔助劑調(diào)制成的涂料，用涂布機(jī)涂于紙面上制成的，根據(jù)其特性選用不同的原紙、涂料和涂布方式。目前，彩色噴墨打印紙的吸墨涂層基本上分為樹脂類和顏料類。樹脂類吸墨涂層主要由一些能夠吸水膨脹的高分子，如明膠、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羥丙基纖維素等組成，賦予涂層強(qiáng)大的吸墨能力；顏料類吸墨涂層主要是含有特殊顏料，如無(wú)定形二氧化硅、氧化鋁等，在涂層中形成大量微孔，實(shí)現(xiàn)對(duì)墨滴的快速吸收和顏色固著作用。噴墨打印有易于彩色化和數(shù)字化控制的優(yōu)勢(shì)，受到追求個(gè)人色彩的用戶的青睞?，F(xiàn)有的彩色噴墨打印紙，以納米級(jí)氧化鋁作為主要吸收材料，需要加入較多的陽(yáng)離子分散劑和固色劑，會(huì)使涂層孔隙減少，影響快速吸收能力，進(jìn)而導(dǎo)致很難實(shí)現(xiàn)快干和高的圖像分辨率，眾所周知，彩色噴墨打印紙的質(zhì)量主要決定于吸墨涂層的性能，尤其是耐水抗脫落噴墨打印紙，對(duì)打印畫面的清晰度、飽和度、細(xì)部層次和色彩還原度都有更高要求。但是，現(xiàn)在的噴墨打印紙涂料不能快速的吸收墨水，易淌墨，圖像分辨率較差，墨點(diǎn)不完整，形狀不規(guī)則，色彩還原性差，不能真實(shí)的再現(xiàn)原色彩，網(wǎng)點(diǎn)濃度低，色差濃度大，易變色，易脫落，從而導(dǎo)致信息的丟失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對(duì)目前常見噴墨打印紙涂料存在不能快速吸收油墨，耐水性差，隨著時(shí)間增長(zhǎng)易變色、易脫落的缺陷。本發(fā)明提供了一種從松木中提取木焦油，將蜘蛛絲和茶葉熬制液混合后酶解，再將酶解液和納米蒙脫土以及木焦油混合發(fā)酵，最后向發(fā)酵物中添加偶聯(lián)劑和表面活性劑制得打印紙涂料的方法。本發(fā)明利用蜘蛛絲蛋白作為涂料的膠黏基體，通過木焦油改性后增加膠黏基體中的親油性酯基基團(tuán)數(shù)量，使涂料耐水性提高的同時(shí)又依靠相似相溶的特性增加了對(duì)油墨的吸收力，再通過添加納米蒙脫土，使涂料涂抹后在紙基表面形成均勻微格架構(gòu)進(jìn)一步提高吸墨能力，而蒙脫土本身的吸收紫外線性能和茶葉中茶多酚的抗氧化性，又使涂料的耐候性增強(qiáng)，不易變色，最后微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)生的大量活性基團(tuán)可以與紙基表面的活性基團(tuán)形成化學(xué)鍵合力并形成網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，增加黏結(jié)性，從而解決了涂料易脫落的問題，具有廣闊的應(yīng)用前景。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：
（1）稱取100～200kg松木粉碎20～30min后過100目篩，得到松木粉，將松木粉晾干后投入帶有冷凝管的燃燒爐中，在130～150℃下預(yù)熱30～40min，再升高溫度至220～250℃，打開燃燒爐上的冷凝管閥門，使燃燒產(chǎn)生的煙氣由冷凝管導(dǎo)入冷凝罐中冷凝，得到冷凝液，再向冷凝罐中加入冷凝液質(zhì)量25%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%氫氧化鈉溶液，靜置分層4～6h后分離得到上層木焦油，備用；
（2）收集300～400g蜘蛛絲放在紫外滅菌燈下滅菌1～2h，再稱取100～200g茶葉加入裝有1～2L水的陶瓷罐中，加熱煮沸后文火熬制7～8h，熬制結(jié)束后過濾去除濾渣得到濾液，將滅菌后的蜘蛛絲和濾液混合后裝入酶解罐中作為酶解底物；
（3）向上述酶解罐中加入酶解底物總質(zhì)量1～2%的堿性蛋白酶，在35～45℃下酶解5～7h，酶解結(jié)束后將酶解產(chǎn)物放入真空濃縮罐中濃縮至原體積的1/3，得到濃縮液；
（4）稱取100～200g蒙脫土放入管式電阻爐中，在600～700℃下煅燒3～5h后轉(zhuǎn)入球磨罐中研磨30～40min后過200目篩，得到納米蒙脫土粉末，按重量份數(shù)計(jì)，稱取40～50份納米蒙脫土粉末、50～60份上述濃縮液和10～15份步驟（1）備用的木焦油依次裝入陶瓷發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，再向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質(zhì)量1～2%的綠膿桿菌菌種，在30～40℃下發(fā)酵5～7天，得發(fā)酵產(chǎn)物；
（5）取400～500g上述發(fā)酵產(chǎn)物放入高溫滅菌罐中在120℃下滅菌10～15min，將滅菌后的發(fā)酵產(chǎn)物轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，向釜中加入滅菌后的發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量0.5～0.8%的硅烷偶聯(lián)劑KH560和滅菌后得發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量1.2～1.5%的十二烷基苯磺酸鈉，在60～70℃下攪拌反應(yīng)5～7h后出料，裝罐即得耐水抗脫落打印紙涂料。
本發(fā)明的應(yīng)用方法是：用涂布機(jī)將本發(fā)明所得的耐水抗脫落打印紙涂料涂于紙面上，涂布量為8～10g/m2，在涂層濕潤(rùn)的情況下，將涂好的紙放入自控溫度電動(dòng)上光機(jī)中進(jìn)行干燥，上光機(jī)表面溫度為85～90℃，頂緊輥壓力為500N/m，待紙頁(yè)完全進(jìn)入后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，干燥1～2min后，重新轉(zhuǎn)動(dòng)0.5～1.0min，干燥即可，經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得的耐水抗脫落打印紙涂料抗水性能好，紙頁(yè)白度為95～99％，且不會(huì)出現(xiàn)墨水?dāng)U散的現(xiàn)象，圖像清晰無(wú)毛邊，分辨率高于3000DPI，印記干燥時(shí)間為1～2s。
本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：
（1）本發(fā)明所得的耐水抗脫落打印紙涂料性能優(yōu)、環(huán)保性好，干燥時(shí)間短，且長(zhǎng)時(shí)間不易變色，不易脫落，具有廣闊的應(yīng)用前景；
（2）本發(fā)明所得的耐水抗脫落打印紙涂料涂布出來(lái)的打印紙，油墨吸收性能、耐水性能、打印圖像色密度和色彩還原性能等綜合性能佳，適用在多種不同機(jī)型上使用，且制備成本較低。
具體實(shí)施方式
稱取100～200kg松木粉碎20～30min后過100目篩，得到松木粉，將松木粉晾干后投入帶有冷凝管的燃燒爐中，在130～150℃下預(yù)熱30～40min，再升高溫度至220～250℃，打開燃燒爐上的冷凝管閥門，使燃燒產(chǎn)生的煙氣由冷凝管導(dǎo)入冷凝罐中冷凝，得到冷凝液，再向冷凝罐中加入冷凝液質(zhì)量25%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%氫氧化鈉溶液，靜置分層4～6h后分離得到上層木焦油，備用；收集300～400g蜘蛛絲放在紫外滅菌燈下滅菌1～2h，再稱取100～200g茶葉加入裝有1～2L水的陶瓷罐中，加熱煮沸后文火熬制7～8h，熬制結(jié)束后過濾去除濾渣得到濾液，將滅菌后的蜘蛛絲和濾液混合后裝入酶解罐中作為酶解底物；向上述酶解罐中加入酶解底物總質(zhì)量1～2%的堿性蛋白酶，在35～45℃下酶解5～7h，酶解結(jié)束后將酶解產(chǎn)物放入真空濃縮罐中濃縮至原體積的1/3，得到濃縮液；稱取100～200g蒙脫土放入管式電阻爐中，在600～700℃下煅燒3～5h后轉(zhuǎn)入球磨罐中研磨30～40min后過200目篩，得到納米蒙脫土粉末，按重量份數(shù)計(jì)，稱取40～50份納米蒙脫土粉末、50～60份上述濃縮液和10～15份備用的木焦油依次裝入陶瓷發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，再向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質(zhì)量1～2%的綠膿桿菌菌種，在30～40℃下發(fā)酵5～7天，得發(fā)酵產(chǎn)物；取400～500g上述發(fā)酵產(chǎn)物放入高溫滅菌罐中在120℃下滅菌10～15min，將滅菌后的發(fā)酵產(chǎn)物轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，向釜中加入滅菌后的發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量0.5～0.8%的硅烷偶聯(lián)劑KH560和滅菌后得發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量1.2～1.5%的十二烷基苯磺酸鈉，在60～70℃下攪拌反應(yīng)5～7h后出料，裝罐即得耐水抗脫落打印紙涂料。
實(shí)例1
稱取100kg松木粉碎20min后過100目篩，得到松木粉，將松木粉晾干后投入帶有冷凝管的燃燒爐中，在130℃下預(yù)熱30min，再升高溫度至220℃，打開燃燒爐上的冷凝管閥門，使燃燒產(chǎn)生的煙氣由冷凝管導(dǎo)入冷凝罐中冷凝，得到冷凝液，再向冷凝罐中加入冷凝液質(zhì)量25%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%氫氧化鈉溶液，靜置分層4h后分離得到上層木焦油，備用；收集300g蜘蛛絲放在紫外滅菌燈下滅菌1h，再稱取100g茶葉加入裝有1L水的陶瓷罐中，加熱煮沸后文火熬制7h，熬制結(jié)束后過濾去除濾渣得到濾液，將滅菌后的蜘蛛絲和濾液混合后裝入酶解罐中作為酶解底物；向上述酶解罐中加入酶解底物總質(zhì)量1%的堿性蛋白酶，在35℃下酶解5h，酶解結(jié)束后將酶解產(chǎn)物放入真空濃縮罐中濃縮至原體積的1/3，得到濃縮液；稱取100g蒙脫土放入管式電阻爐中，在600℃下煅燒3h后轉(zhuǎn)入球磨罐中研磨30min后過200目篩，得到納米蒙脫土粉末，按重量份數(shù)計(jì)，稱取40份納米蒙脫土粉末、50份上述濃縮液和10份備用的木焦油依次裝入陶瓷發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，再向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質(zhì)量1%的綠膿桿菌菌種，在30℃下發(fā)酵5天，得發(fā)酵產(chǎn)物；取400g上述發(fā)酵產(chǎn)物放入高溫滅菌罐中在120℃下滅菌10min，將滅菌后的發(fā)酵產(chǎn)物轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，向釜中加入滅菌后的發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量0.5%的硅烷偶聯(lián)劑KH560和滅菌后得發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量1.2%的十二烷基苯磺酸鈉，在60℃下攪拌反應(yīng)5h后出料，裝罐即得耐水抗脫落打印紙涂料。
用涂布機(jī)將本發(fā)明所得的耐水抗脫落打印紙涂料涂于紙面上，涂布量為8g/m2，在涂層濕潤(rùn)的情況下，將涂好的紙放入自控溫度電動(dòng)上光機(jī)中進(jìn)行干燥，上光機(jī)表面溫度為85℃，頂緊輥壓力為500N/m，待紙頁(yè)完全進(jìn)入后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，干燥1min后，重新轉(zhuǎn)動(dòng)0.5min，干燥即可，經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得的耐水抗脫落打印紙涂料抗水性能好，紙頁(yè)白度為95％，且不會(huì)出現(xiàn)墨水?dāng)U散的現(xiàn)象，圖像清晰無(wú)毛邊，分辨率為3000DPI，印記干燥時(shí)間為1s。
實(shí)例2
稱取200kg松木粉碎30min后過100目篩，得到松木粉，將松木粉晾干后投入帶有冷凝管的燃燒爐中，在150℃下預(yù)熱40min，再升高溫度至250℃，打開燃燒爐上的冷凝管閥門，使燃燒產(chǎn)生的煙氣由冷凝管導(dǎo)入冷凝罐中冷凝，得到冷凝液，再向冷凝罐中加入冷凝液質(zhì)量25%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%氫氧化鈉溶液，靜置分層6h后分離得到上層木焦油，備用；收集400g蜘蛛絲放在紫外滅菌燈下滅菌2h，再稱取200g茶葉加入裝有2L水的陶瓷罐中，加熱煮沸后文火熬制8h，熬制結(jié)束后過濾去除濾渣得到濾液，將滅菌后的蜘蛛絲和濾液混合后裝入酶解罐中作為酶解底物；向上述酶解罐中加入酶解底物總質(zhì)量2%的堿性蛋白酶，在45℃下酶解7h，酶解結(jié)束后將酶解產(chǎn)物放入真空濃縮罐中濃縮至原體積的1/3，得到濃縮液；稱取200g蒙脫土放入管式電阻爐中，在700℃下煅燒5h后轉(zhuǎn)入球磨罐中研磨40min后過200目篩，得到納米蒙脫土粉末，按重量份數(shù)計(jì)，稱取50份納米蒙脫土粉末、60份上述濃縮液和15份備用的木焦油依次裝入陶瓷發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，再向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質(zhì)量2%的綠膿桿菌菌種，在40℃下發(fā)酵7天，得發(fā)酵產(chǎn)物；取450g上述發(fā)酵產(chǎn)物放入高溫滅菌罐中在120℃下滅菌15min，將滅菌后的發(fā)酵產(chǎn)物轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，向釜中加入滅菌后的發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量0.8%的硅烷偶聯(lián)劑KH560和滅菌后得發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量1.5%的十二烷基苯磺酸鈉，在70℃下攪拌反應(yīng)7h后出料，裝罐即得耐水抗脫落打印紙涂料。
用涂布機(jī)將本發(fā)明所得的耐水抗脫落打印紙涂料涂于紙面上，涂布量為10g/m2，在涂層濕潤(rùn)的情況下，將涂好的紙放入自控溫度電動(dòng)上光機(jī)中進(jìn)行干燥，上光機(jī)表面溫度為90℃，頂緊輥壓力為500N/m，待紙頁(yè)完全進(jìn)入后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，干燥2min后，重新轉(zhuǎn)動(dòng)1.0min，干燥即可，經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得的耐水抗脫落打印紙涂料抗水性能好，紙頁(yè)白度為99％，且不會(huì)出現(xiàn)墨水?dāng)U散的現(xiàn)象，圖像清晰無(wú)毛邊，分辨率為4000DPI，印記干燥時(shí)間為2s。
實(shí)例3
稱取150kg松木粉碎25min后過100目篩，得到松木粉，將松木粉晾干后投入帶有冷凝管的燃燒爐中，在140℃下預(yù)熱35min，再升高溫度至235℃，打開燃燒爐上的冷凝管閥門，使燃燒產(chǎn)生的煙氣由冷凝管導(dǎo)入冷凝罐中冷凝，得到冷凝液，再向冷凝罐中加入冷凝液質(zhì)量25%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%氫氧化鈉溶液，靜置分層5h后分離得到上層木焦油，備用；收集350g蜘蛛絲放在紫外滅菌燈下滅菌1h，再稱取150g茶葉加入裝有2L水的陶瓷罐中，加熱煮沸后文火熬制8h，熬制結(jié)束后過濾去除濾渣得到濾液，將滅菌后的蜘蛛絲和濾液混合后裝入酶解罐中作為酶解底物；向上述酶解罐中加入酶解底物總質(zhì)量2%的堿性蛋白酶，在40℃下酶解6h，酶解結(jié)束后將酶解產(chǎn)物放入真空濃縮罐中濃縮至原體積的1/3，得到濃縮液；稱取150g蒙脫土放入管式電阻爐中，在650℃下煅燒4h后轉(zhuǎn)入球磨罐中研磨35min后過200目篩，得到納米蒙脫土粉末，按重量份數(shù)計(jì)，稱取45份納米蒙脫土粉末、55份上述濃縮液和13份備用的木焦油依次裝入陶瓷發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，再向發(fā)酵罐中加入發(fā)酵底物質(zhì)量2%的綠膿桿菌菌種，在35℃下發(fā)酵6天，得發(fā)酵產(chǎn)物；取500g上述發(fā)酵產(chǎn)物放入高溫滅菌罐中在120℃下滅菌13min，將滅菌后的發(fā)酵產(chǎn)物轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，向釜中加入滅菌后的發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量0.7%的硅烷偶聯(lián)劑KH560和滅菌后得發(fā)酵產(chǎn)物質(zhì)量1.4%的十二烷基苯磺酸鈉，在65℃下攪拌反應(yīng)6h后出料，裝罐即得耐水抗脫落打印紙涂料。
用涂布機(jī)將本發(fā)明所得的耐水抗脫落打印紙涂料涂于紙面上，涂布量為9g/m2，在涂層濕潤(rùn)的情況下，將涂好的紙放入自控溫度電動(dòng)上光機(jī)中進(jìn)行干燥，上光機(jī)表面溫度為88℃，頂緊輥壓力為500N/m，待紙頁(yè)完全進(jìn)入后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，干燥1min后，重新轉(zhuǎn)動(dòng)0.7min，干燥即可，經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明所得的耐水抗脫落打印紙涂料抗水性能好，紙頁(yè)白度為97％，且不會(huì)出現(xiàn)墨水?dāng)U散的現(xiàn)象，圖像清晰無(wú)毛邊，分辨率為3500DPI，印記干燥時(shí)間為1s。