实验方法解析热转印油墨的配制

     随着工业的快速发展和对产品质量管理水平的提高，工业的诸多产品，如方便面、小食品、化妆品、酒类、饮料等包装材料表面需打印上生产日期和保质期、有的需要打印产品识别条码和防伪标志。计算机的广泛应用和印刷水平的提高，需要把票据(如汽车票、火车票、船票等)和诸多文件快速地打印出来，这些工作部分靠热转印色带在相应的打印机(或打码机)上完成。

    目前热转印色带所用油墨有溶剂型和蜡质型两大类：前者其油墨配制用料种类较多，成本较高，制备色带需要有烘干工序并在不同程度上存在溶剂挥发造成的环境污染问题；而后者基本上不存在上述问题。本文提供了一种原料来源广泛、质优价廉的蜡质油墨及其色带的制备方法。

    1、实验部分

    （1）油墨用材料及其配方

    油墨用料及配方见表1。

    表1

    其中合成蜡由50％石蜡、40％硬脂酸和10％松香熔炼而成。

     (2)油墨的制备方法

    按上述配方分别称取每1种组分的重量后，把除颜料以外的所有组分混入一起在金属加热容器中加热搅拌至全部熔化，再加入颜料继续搅拌均匀。把物料立即转移至三辊研磨机中碾压研磨，直至其颜料粒度达到10μm以下为止。其研磨时间取决于机中研磨混合物的量，一般经过3~4次研磨可达到要求。

    将上述辊压过的混合物倒入一台转速为900~1200r／min，容量为20~50L的分散机中，接通电源，借助机中电炉加热到约1500℃，使其完全熔化，并随机器运转而被完全均匀分散变成有色流体混合物，即为热转印油墨。

    (3)色带制备方法

    把油墨从分散机中倒入专用墨层涂敷机墨斗中(有加热保温装置)，装好待涂敷墨层的聚酯塑料膜卷料(基带)，启动涂敷机，打开墨斗下端阀门；墨斗中油墨沿其下部缝隙口流出均匀地涂敷在走带速度约为20m/min的聚酯膜上面，并经过机上辊子的碾压、室温自然冷却固化、适度地粘合在塑料膜上形成本研制的热转印色带。

    从涂敷机卸下的色带半成品根据用户定货规格，由专用分切机分切成一定规格的色带卷，用塑料膜包装或用色带盒包装即得色带成品。

    (4)常用色带样品性能

    根据实际用户需要和该产品的自身特点，常用色带样品的主要性能见表2。

 表2

    2、结果与讨论

    （1）油墨配方的选择

    热转印油墨是一种新型油墨，它与普通油墨的差别很大。因为热转印油墨先附着在基带上，使用时再通过热把所需的部分墨层转印到待印物体表面，而普通油墨是一次完成印制的，因此对油墨的质量要求差别很大。例如：普通油墨希望附着力越大越好，而热转印油墨附着力要适中，太大无法完成转印过程，太小色带易脱墨(废品)，色带转印后附着力太差。在字迹清晰度、打印温度等诸方面热转印油墨都有其特定的要求。因此筛选一个理想的热转印油墨配方是不容易的，对每种组分的具体性能指标要求很严格。例如，氯乙烯—醋酸乙烯共聚树脂品种很多，聚合度及单体聚合比例对产品性能影响很大，因此，对于配方中的原料选择和准确用量需要根据实际应用情况不断探讨。

    （2）提高油墨在受热状态下的渗透性至关重要

    在色带制备和热转印过程中，油墨都处于熔融状态下，油墨的附着力主要靠树脂发挥作用，因此树脂必须使用热塑性树脂，笔者研制的改性聚醋酸乙烯酯应用效果优良。极性的熔点较高的硬脂酸和松香对油墨的渗透性起很大作用，实验证明，适量的这种极性物质的加入，对提高热转印后字迹的附着力和耐擦性能很有好处。同时，具有表面活性作用的硬脂酸和松香对颜料的充分分散也发挥了积极作用。

    （3）着色剂的选择

    着色剂可以是染料，也可以是颜料，通常在热转印油墨中使用颜料较多。用颜料作着色剂时，若把颜料先进行微胶囊化处理十分理想。

    为使着色效果鲜艳美观，也可使用2种以上颜料或染料调色。常用的颜料或染料有碳黑、铁黑、铁兰、铁红、酞菁蓝、酞菁绿、永固红2B、永固红7B、立索尔大红、洋红6B、联苯胺黄2C、永固黄GT、钛白粉等。

    （4）加热温度的控制

    在生产油墨时，应该控制好加热温度，温度过高，会造成一些树脂的焦化和分解、甚至会发生着火事故!原则上以满足熔化温度为宜，并且要不断搅拌防止局部过热。

    在涂敷时也要控制合适的温度，油墨温度太高，会造成基带变形和色带墨层脱落，温度太低时油墨变成半固体(或固体)，无法实现涂敷过程。

    在热转印时，同样要调节好打印机(或打码机)字头的温度，这对打印效果是至关重要的。

    3、结语

    热转印油墨及其色带作为一种新型高档消耗品具有很大的市场前景。由于其制备方法和使用方法的特殊性及所涉及学科领域的边缘交叉性，目前还没有相关标准，诸多方面还需要深入细致的探讨和研究。