PL226197B1 - Papier transferowy sublimacyjny w technice cyfrowej oraz sposob wytwarzania papieru transferowego sublimacyjnego w technice cyfrowej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest papier transferowy sublimacyjny w technice cyfrowej mający zastosowanie do druku transferowego sublimacyjnego w technologii cyfrowej na materiałach wykonanych z włókien poliestrowych, w tym na odzieży, odzieży sportowej, tkaninach dekoracyjnych, tkaninach obiciowych dla przemysłu meblarskiego i samochodowego i smyczach reklamowych oraz sposób wytwarzania takiego papieru.

Znany jest ze stanu techniki papier do nadruków odpowiedni do drukarek atramentowych zawierający powlekaną warstwę wierzchnią, ochronną, której zadaniem jest zapobieganie wnikaniu atramentu głęboko w papier oraz zwiększenie efektywności uwalniania barwnika, który przenoszony jest z papieru na tkaninę. W opisie patentowym US6902779 warstwa ochronna papieru do nadruków odpowiedniego do drukarek atramentowych, może być umieszczona co najmniej na tej stronie papieru bazowego, na której się drukuje i zawiera alkohol poliwinylowy, karboksymetylocelulozę, alginian, żelatynę lub mieszaninę powyższych. W opisie patentowym DE 19604693 warstwa przyjmująca tusz zawiera w całości lub częściowo pigment zawierający bentonit i spoiwo hydrofilowe. Korzystnie warstwa przyjmująca tusz posiada dodatkowe pochodne, hydrofobową substancję wiążącą w ilości od 0.5% do 50% całkowitej zawartości substancji wiążącej, w szczególności żelatyny, skrobi, pochodnych skrobi, alkohol poliwinylowy i kopolimery dwóch lub większej liczby monomerów styren, ester akrylowy, butadien, akrylonitryl oraz octan winylu. W opisie patentowym DE 19618607 górna warstwa papieru zawiera wypełniacz i nieorganiczny pigment posiadający centrum ładunku kationowego. W opisie patentowym EP0730976 warstwa zapisu znajduje się co najmniej z jednej strony papieru bazowego i zawiera pigment pochłaniający wodę i spoiwo wodne jako główne składniki. Pigment absorbujący wodę to amorficzna krzemionka. Papier bazowy do drukarek atramentowych zawiera barwnik rozpuszczalny w wodzie, posiadający głównie grupy karboksylowe głównie jako hydrofilowe grupy funkcyjne, przy czym papier nie zawiera węglanu wapnia, i jest utworzony z papieru bazowego zawierającego kaolin i/lub illit jako wypełniacz.

Znane są ze stanu techniki sposoby wytwarzania papieru transferowego sublimacyjnego w technice cyfrowej. W opisie patentowym EP 770729 opisano sposób wytwarzania papieru powlekanego obejmujący następujące etapy: powlekanie papieru bazowego w wodzie lub materiał powlekający na bazie wody do zwilżenia papieru bazowego, suszenie zwilżonego papieru bazowego, w warunkach całkowicie lub prawie wykluczających wiązanie w kierunku przejścia i nałożenie warstwy zapisu na co najmniej jedną stronę papieru bazowego suszonego zgodnie ze sposobem powlekania.

Stosowane w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki warstwy ochronne papierów do nadruków odpowiednich do drukarek atramentowych nie dają optymalnych efektów w zakresie zapobiegania wnikaniu tuszu w głąb papieru oraz w zakresie efektywności transferu barwnika sublimacyjnego z papieru na tkaninę i w rezultacie na jakość nadruku na tkaninie. Jednocześnie stosowane w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki papiery bazowe (głównie papiery siarczanowe jak i papiery zawierające inne wypełniacze) oraz składniki warstw ochronnych są drogie i generują stosunkowo wysokie koszty wytworzenia takiego papieru. Jakkolwiek warstwę ochronną zastosować można zgodnie ze stanem techniki po obu stronach papieru, tyle że mija się to z celem, ponieważ po pierwsze warstwa ochronna spełnia również funkcję zapewniającą efektywność uwalniania barwnika z papieru na tkaninę, która to funkcja potrzebna jest tylko z jednej strony papieru. Po drugie koszt wytworzenia oraz składników takiej warstwy jest wysoki i zwiększyłby koszt końcowy papieru. Jednocześnie znane ze stanu techniki sposoby wytwarzania papieru do nadruków metodą powlekania nie rozwiązują problemu precyzyjnego powlekania papieru założoną z góry ilością i grubością warstwy.

Papier transferowy sublimacyjny w technice cyfrowej zawierający papier bazowy, warstwy spodnią i wierzchnią przeznaczoną do druku, według wynalazku, jako papier bazowy posiada papier offsetowy, warstwa spodnia zawiera polioctan winylu nieplastyfikowany i klej dekstrynowy w proporcji wagowej jak 1:1,67-7, korzystnie 1:3, a warstwa wierzchnia zawiera alginian sodu jako zagęstnik, dekstrynę jako wypełniacz i karboksymetylocelulozę o stopniu podstawienia 0,6 jako barierę w proporcji wagowej jak 1:2,5-7:3-8, korzystnie 1:5:6.

Sposób wytwarzania papieru transferowego sublimacyjnego w technice cyfrowej przy użyciu powlekarki papierniczej, według wynalazku, polega na tym, że na wstęgę papieru bazowego, w postaci papieru offsetowego nanosi się najpierw z obracającego się walca gładkiego, warstwę spodnią, stanowiącą wodny roztwór, znajdujący się w wannie, zawierający polioctan winylu nieplastyfikowany w ilości odpowiadającej 2-6% wagowych, korzystnie 4% wagowych i klej dekstrynowy w ilości

PL 226 197 B1 odpowiadającej 10-14% wagowych, korzystnie 12% wagowych. Nadmiar roztworu jest usuwany z wstęgi papieru bazowego za pomocą pręta Mayera, o średnicy drutu nawojowego 0,3 mm, co pozwala na uzyskanie w ten sposób właściwej ilości naniesionej substancji. Następnie wstęga papieru bazowego poddawana jest suszeniu w tunelu suszarniczym o długości 20 m z prędkością 30 m/min w temperaturze 80°C. Następnie na tę samą wstęgę papieru bazowego, po przeciwnej stronie, nanosi się z obracającego się walca spiralnie rastrowanego liniowo 24 linie/cm, warstwę wierzchnią przeznaczoną do druku, stanowiącą wodny roztwór znajdujący się w wannie, zawierający alginian sodu w ilości odpowiadającej 2-4% wagowych, korzystnie 2% wagowych jako zagęstnik, dekstrynę w ilości odpowiadającej 10-14% wagowych, korzystnie 12% wagowych jako wypełniacz i karboksymetylocelulozę o stopniu podstawienia 0,6 i w ilości odpowiadającej 12-16% wagowych, korzystnie 15% wagowych, jako barierę. Nadmiar roztworu jest usuwany z walca za pomocą skrobaka a nadmiar roztworu z wstęgi papieru bazowego usuwany jest za pomocą rakli szczelinowej, co pozwala na uzyskanie w ten sposób właściwej ilości naniesionej substancji. Wstęga papieru bazowego poddawana jest następnie suszeniu w tunelu suszarniczym o długości 20 m z prędkością 30 m/min w temperaturze 95°C.

Zaletą papieru transferowego sublimacyjnego w technice cyfrowej, według wynalazku jest fakt, iż odpowiednie dobranie składników i ich proporcji względem siebie w warstwach wierzchniej i spodniej papieru bazowego oraz użycie warstwy spodniej zapobiega w sposób optymalny wnikaniu w głąb papieru tuszu oraz zapewnia zaskakująco wysoką efektywność transferu barwnika z papieru na tkaninę. Jak wykazał szereg przeprowadzonych badań porównawczych papier według wynalazku łatwiej oddaje barwnik sublimacyjny podczas transferu z papieru na tkaninę. Jakość tak uzyskanego wydruku transferowego przewyższa znacznie jakość wydruków uzyskanych z papierów transferowych wiodących światowych marek w przedmiotowej branży. Jednocześnie użycie w rozwiązaniu według wynalazku warstwy spodniej pozwala na zabezpieczenie stabilności wymiarowej użytego papieru offsetowego - który jest tańszy od papierów stosowanych w ramach papierów transferowych sublimacyjnych w technice cyfrowej - który to papier dzięki zastosowaniu warstwy spodniej, nie kurczy się w toku dalszego procesu wytwarzania papieru transferowego. Użycie jako papieru bazowego papieru offsetowego znacznie obniżyło koszty papieru transferowego według wynalazku. Jednocześnie dodatkowo koszty papieru transferowego według wynalazku zostały obniżone dzięki zastosowaniu d ekstryny jako wypełniacza i składnika warstwy wierzchniej papieru oraz kleju dekstrynowego jako składnika warstwy spodniej papieru. Użycie w warstwie wierzchniej papieru dekstryny spowodowało nadto wygładzenie warstwy powlekającej, co przekłada się na wyższą jakość wydruku transferowego.

Zaletą sposobu wytwarzania papieru według wynalazku jest możliwość precyzyjnego naniesienia zamierzonej ilości warstw spodniej i wierzchniej papieru bazowego, dzięki odpowiedniemu dobraniu walców i poszczególnych części powlekarki. I tak w przypadku warstwy spodniej zamierzony rezultat udało się osiągnąć dzięki zastosowaniu pręta Mayera. Zaś w przypadku warstwy wierzchniej zamierzony rezultat udało się osiągnąć dzięki zastosowaniu grawiury bezpośredniej (po raz pierwszy wykorzystanej w stosunku do papierów transferowych) w postaci walca spiralnie rastrowanego liniowo 24 linie/cm skrobaka (rakiel zgarniający) i rakli szczelinowej.

Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat wytwarzania warstwy spodniej papieru a Fig. 2 przedstawia schemat wytwarzania warstwy wierzchniej papieru.

Papier transferowy sublimacyjny w technice cyfrowej według wynalazku wykonany jest z papie₂ ru offsetowego 100 g/m², białego, matowego, niepowlekanego, dwustronnie maszynowo gładzonego, ₂ zaklejany powierzchniowo i w masie. Posiada warstwę spodnią o naniesieniu 2 g/m² zawierającą 0,66 g polioctanu winylu nieplastyfikowanego i 1,34 g kleju dekstrynowego oraz warstwę wierzchnią o nanie₂ sieniu 3,40 g/m² zawierającą 0,28 g alginianu sodu, 1,34 g dekstryny i 1,69 g karboksymetylocelulozy.

Sposób wytwarzania papieru transferowego sublimacyjnego w technice cyfrowej według wynalazku przeprowadzono na powlekarce o szerokości powlekania 170 cm, prędkości roboczej 80 m/min ₃ i posiadającej tunel suszarniczy na gorące powietrze z ilością powietrza gorącego 30.000 m³/h. ₃

W wannie 4 powlekarki umieszczono 50 dm wodnego roztworu zawierającego klej dekstrynowy w ilości odpowiadającej 12% wagowym - 6 kg i polioctan winylu nieplastyfikowanego w ilości odpowiadającej 4% wagowym - 2 kg. Zainstalowano w powlekarce walec gładki 2 oraz pręt Mayera 3 o średnicy drutu nawojowego 0,3 mm. Następnie przepuszczono przez powlekarkę wstęgę papieru 1. Walec gładki 2 nanosił na wstęgę papieru i roztwór umieszczony w wannie 4. Nadmiar roztworu usuwany był z wstęgi papieru i przez pręt Mayera 3. Następnie wstęgę papieru 1 suszono w tunelu suszarniczym o długości 20 m z prędkością 30 m/min w temperaturze 80°C. W ten sposób powstała

PL 226 197 B1 ₂ warstwa spodnia papieru o naniesieniu 2 g/m . Następnie wymieniono w powlekarce zawartość wanny 4 poprzez umieszczenie w niej 50 dm³ wodnego roztworu karboksymetylocelulozy o stopniu podstawienia 0,6 i w ilości odpowiadającej 15% wagowym - 7,5 kg, jako bariery, dekstryny w ilości odpowiadającej 12% wagowym - 6 kg jako wypełniacza i alginianu sodu w ilości odpowiadającej 2% wagowym 1 kg, jako zagęstnika. Zainstalowano w powlekarce walec spiralnie rastrowany liniowo 24 linie/cm 5, skrobak 6 oraz raklę szczelinową 7. Następnie przepuszczono wstęgę papieru 1 przez powlekarkę. Walec spiralnie rastrowany liniowo 24 linie/cm 5 nanosił na wstęgę papieru 1 roztwór z wanny 4. Nadmiar roztworu był usuwany z walca 5 za pomocą skrobaka 6 a nadmiar roztworu z wstęgi papieru 1 usuwany był za pomocą rakli szczelinowej 7 i następnie wstęgę papieru poddano suszeniu w tunelu suszarniczym o długości 20 m z prędkością 30 m/min w temperaturze 95°C. Przy lepkości 470 mPa/s ₂ wg skali Brookfilda uzyskano po wysuszeniu warstwę wierzchnią o naniesieniu 3,4 g/m².

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Papier transferowy sublimacyjny w technice cyfrowej zawierający papier bazowy, warstwę spodnią i wierzchnią przeznaczoną do druku, znamienny tym, że papier bazowy stanowi papier offsetowy, warstwa spodnia zawiera polioctan winylu nieplastyfikowany i klej dekstrynowy w proporcji wagowej jak 1:1,67-7, korzystnie 1:3, a warstwa wierzchnia zawiera alginian sodu jako zagęstnik, dekstrynę jako wypełniacz i karboksymetylocelulozę o stopniu podstawienia 0,6 jako barierę, w proporcji wagowej jak 1:2.5-7:3-8, korzystnie 1:5:6.

2. Sposób wytwarzania papieru transferowego sublimacyjnego w technice cyfrowej przy użyciu powlekarki papierniczej, znamienny tym, że na wstęgę papieru bazowego (1) w postaci papieru offsetowego nanosi się najpierw z obracającego się walca gładkiego (2), warstwę spodnią, stanowiącą wodny roztwór, znajdujący się w wannie (4), zawierający polioctan winylu nieplastyfikowany w ilości odpowiadającej 2-6% wagowych, korzystnie 4% wagowych i klej dekstrynowy w ilości odpowiadającej 10-14% wagowych, korzystnie 12% wagowych, nadmiar roztworu jest usuwany z wstęgi papieru bazowego (1) za pomocą pręta Mayera (3) o średnicy drutu nawojowego 0,3 mm i następnie wstęga papieru bazowego (1) poddawana jest suszeniu w tunelu suszarniczym o długości 20 m z prędkością 30 m/min w temperaturze 80°C, następnie na tę samą wstęgę papieru bazowego (1) po przeciwnej stronie, nanosi się z obracającego się walca spiralnie rastrowanego liniowo 24 linie/cm (5), warstwę wierzchnią przeznaczoną do druku, stanowiącą wodny roztwór znajdujący się w wannie (4), zawierający alginian sodu w ilości odpowiadającej 2-4% wagowych, korzystnie 2% wagowych jako zagęstnik, dekstrynę w ilości odpowiadającej 10-14% wagowych, korzystnie 12% wagowych jako wypełniacz i karboksymetylocelulozę o stopniu podstawienia 0,6 i w ilości odpowiadającej 12-16% wagowych. korzystnie 15% wagowych, jako barierę, nadmiar roztworu jest usuwany z walca (5) za pomocą skrobaka (6) a nadmiar roztworu z wstęgi papieru bazowego (1) usuwany jest za pomocą rakli szczelinowej (7) i następnie wstęga papieru bazowego (1) poddawana jest suszeniu w tunelu suszarniczym o długości 20 m z prędkością 30 m/min w temperaturze 95°C.