一種用于高光相紙的勃姆石納米晶及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高光噴墨打印相紙材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于高光相紙的勃姆石納米晶及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場上主要有三種噴墨打印相片紙:(1)、鑄涂類。該類相紙的圖像品質(zhì)較差，這是因為它的光密度和光澤度相對較低，且其紙基直接吸墨，從而在打印后相紙會出現(xiàn)某種程度的皺拆，但由于其打印品質(zhì)基本可以被接受，且生產(chǎn)成本較低，故其市場需求最大，可作為低端產(chǎn)品的替代品。
[0003](2)、膨脹類。膨脹類和微孔類相紙克重范圍一般在260-300g/m2，這兩類相紙可以避免上述的皺拆問題，不同于鑄涂類相紙，這兩類相紙紙基涂布聚乙烯(PE)，這使得墨水不會滲透到紙基從而避免了皺拆的產(chǎn)生。因為具有PE/RC涂層的紙基不吸墨，在其分解形成的圖像品質(zhì)主要取決于介質(zhì)的圖像接受層的特性，通常各種打印介質(zhì)的圖像接受層的特性個體差異較大。對于膨脹類介質(zhì)其圖像接受層主要是由可溶性的聚合物形成。當墨水落在相紙的表面，高聚物層將會膨脹以便能吸墨。這是一個矛盾的過程，這很難保證介質(zhì)同時具有好的吸墨性和防水性，因為較快干的高聚物涂層往往也意味者其水溶性強，所以盡管膨脹類介質(zhì)具有較好的光密度性，但其缺點是打印后干燥速度慢，且打印后失去介質(zhì)的光澤度、還會發(fā)生卷曲、并不防水。
[0004](3)、微孔技術(shù)類。微孔類介質(zhì)的圖像接受層不需膨脹便可吸墨。微孔類的涂層結(jié)構(gòu)類似于蜜蜂的蜂窩。由于該涂層不需膨脹便可吸墨，故其可同時保證高效的吸墨性和良好的防水性，所以該類介質(zhì)避免了膨脹類介質(zhì)的所有缺點，且具有極好的吸墨性。事實上，表層吸墨速度如此之快，其有效地避免了墨水中各種顏色相互混雜和墨水滴狀的形成。微孔類介質(zhì)具有以下特點:1、在具有PE(聚乙烯)/微孔涂層的紙基上，采用與傳統(tǒng)銀鹽相紙和膠卷相同的同步多層涂布技術(shù)，涂布有高達三層的圖像接受層;2、這些涂層的主要用途是利用其微孔進行墨水的吸收，當然涂層還有其它的作用。為了達到相紙的最佳效果，涂層不但要有極好的吸墨性，而且還應(yīng)有固墨性，同時要表現(xiàn)出相紙的光澤、堅實和防水等特性。
[0005]目前，微孔型高光相紙，將在未來幾年擔負起取代傳統(tǒng)銀鹽印相的歷史重任。到現(xiàn)在為止，這是噴墨領(lǐng)域幾乎是唯一的難題。問題在于，國內(nèi)廠商無法生產(chǎn)，在國際上，大概只有5家左右世界級造紙集團有這種水準，這造成了價格居高不下，嚴重影響了噴墨印相的推廣。難以制造的問題在于:一是、紙基，稱為RC或PE涂層照相原紙，目前依賴進口。樂凱與柯達合資，曾斥巨資6億上了這個項目。樂凱準備遂步放棄膠片，全力往這個方向發(fā)展。二是、涂層的配方，目前只掌握在少數(shù)幾家大廠手里。國內(nèi)也有不少廠家在試，但性能差得太遠，反應(yīng)在密度和色彩飽和度不足。三是、涂布的水準，均勻性比較難掌握。其中，涂層中性能優(yōu)異的納米吸墨材料是問題中關(guān)鍵，亟需提供一種涂層性能優(yōu)異的納米吸墨材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種用于高光相紙的勃姆石納米晶及其制備方法和應(yīng)用，研制出了易于轉(zhuǎn)型(陰離子轉(zhuǎn)為陽離子)的無機核有機殼的納米材料。
[0007]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為:一種用于高光相紙的勃姆石納米晶，其勃姆石納米晶為核殼結(jié)構(gòu)，核為粒徑為10?40nm的勃姆石，殼為陰離子表面活性劑，陰離子表面活性劑與勃姆石納米晶的質(zhì)量比為0.5?20:100。
[0008]其中，所述的陰離子表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪酸鈉、烷基聚氧乙烯醚羧酸鈉、烷基硫酸鈉、亞甲基雙萘磺酸鈉中的任一種。
[0009]優(yōu)選方式之一:一種用于高光相紙的勃姆石納米晶的制備方法，將鋁鹽溶液和苛性堿溶液按照Al3+AMf=1/4?1/3的摩爾比進行混合，調(diào)節(jié)pH為3.5?14，并加入陰離子表面活性劑，攪拌均勻后轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，高壓反應(yīng)釜以5?10°C/h的升溫速率升溫至105?160°C，并保溫I?10h，自然冷卻至低于100°C，經(jīng)抽濾，將濾出物淋洗I?3遍即可。
[0010]其中，所采用的鋁鹽溶液為AlCl3.6H20、A1 (NO3)3.9H20或Al2(SO4)3.18H20，所采用的苛性堿溶液為NaOH或KOH溶液;其中，鋁鹽溶液濃度為0.5mol/L?飽和溶液，苛性堿溶液濃度為lmol/L?飽和溶液。
[0011]優(yōu)選方式之二: 一種用于高光相紙的勃姆石納米晶的制備方法，將鋁鹽溶液和苛性堿溶液按照Α13+/0Η—=1/4?1/3的摩爾比進行混合，調(diào)節(jié)pH為7?10，并加入陰離子表面活性劑，攪拌均勻后轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜中，高壓反應(yīng)釜以5?10°C/h的升溫速率升溫至105?160°C，并保溫I?10h，自然冷卻至低于100°C，經(jīng)抽濾，將濾出物淋洗I?3遍，并在80?120°C下烘干，經(jīng)研磨即得勃姆石納米晶。
[0012]其中，所采用的鋁鹽溶液為AlCl3.6H20,Al(NO3)3.9H20或Al2(SO4)3.18H20，苛性堿溶液為NaOH或KOH溶液；其中，鋁鹽溶液濃度為0.5mol/卜飽和溶液，苛性堿溶液濃度為lmol/L?飽和溶液。
[0013]本發(fā)明中，一種用于高光相紙的勃姆石納米晶的應(yīng)用:將勃姆石納米晶加入到5?10倍重量的去離子水中攪勻，然后加入占去離子水重量2%的聚乙烯醇溶液并攪勻，制得組分A;將交聯(lián)劑和陽離子固色劑按照1:1的重量比進行混合，制得組分B;將組分A和組分B按照2:1的重量比混合并攪勻，靜置消泡，最后涂布到微孔型紙基上，烘干即可。
[0014]由于納米材料本身的顆粒細小，比表面積巨大，因此，極容易出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，常規(guī)意義上說的納米材料是在透射電鏡(國家標準以透射電鏡為準)下顯示的單個顆粒為幾個至IJlOO納米粒徑，但是在馬爾文激光粒度儀上顯示時基本為幾十微米的粒徑，究其原因，是因為納米材料本身的團聚效應(yīng)，團聚后的納米材料在外觀上顯示已經(jīng)達到幾十微米的粒徑，這樣使得即使加入納米級的顆粒材料，實際上仍然為微米級，難以真正的起到納米顆粒的作用。
[0015]本發(fā)明中，通過將鋁鹽溶液、苛性堿溶液和陰離子表面活性劑在高壓反應(yīng)釜中反應(yīng)，制得的核殼結(jié)構(gòu)的納米勃姆石材料并不會出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，也就是說，形成的納米勃姆石是處于單個納米顆粒分散狀態(tài)，并不會表現(xiàn)出團聚現(xiàn)象，這樣就使得其在應(yīng)用在微孔型紙基上，作為涂層時，仍表現(xiàn)出納米級顆粒的性質(zhì)，由于顆粒呈現(xiàn)出納米級別，不僅彌散性好、分布均勻，而且結(jié)合也更加緊密，固墨性能優(yōu)良。
[0016]有益效果:本發(fā)明制備的核殼結(jié)構(gòu)勃姆石納米晶，核為粒徑為10?40nm的勃姆石，殼為陰離子表面活性劑，在固色劑作用下易于由陰離子型轉(zhuǎn)為陽離子型，以便于油墨吸附，尺寸小;制得的核殼結(jié)構(gòu)的納米勃姆石材料并不會出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，也就是說，形成的納米勃姆石是處于單個納米顆粒分散狀態(tài)，分散良好、粒度均勻、吸墨、高光、清晰度高，應(yīng)用在微孔型紙基上，分辨率較高。
【附圖說明】
[0017]圖1為實施例1制得的勃姆石納米晶的高分辨透射電鏡照片；
圖2為實施例1所得勃姆石納米晶的XRD圖；
圖3為實施例1應(yīng)用的噴墨打印圖；
圖4為現(xiàn)有技術(shù)的噴墨打印圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的用于高光相紙的勃姆石納米晶及其制備方法和應(yīng)用作進一步說明，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0019]一種用于高光相紙的勃姆石納米晶，勃姆石納米晶為核殼結(jié)構(gòu)，核為粒徑為10?40nm的勃姆石，殼為陰離子表面活性劑，陰離子表面活性劑與勃姆石納米晶的質(zhì)量比為0.5?20:100;陰離子表面活性劑為十二烷基磺酸鈉、烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪酸鈉、烷基聚氧乙烯醚羧酸鈉、烷基硫酸鈉、亞甲基雙萘磺酸鈉中的任一種。
[0020]實施例1
一種用于高光相紙的勃姆石納米晶的制備方法，量取AlCl3.6H