3.3 蜡用量
固定其它组成及用量不变,改变蜡的用量(设某用量为B%),结果见表3。
表3 蜡用量对油墨层热转移率及
蜡用量(%)热转移率(%)耐卷次数B451001.27B481002.37B55903.09B78603.88B8420
由表3结果看出,随着油墨层中蜡用量的增加,油墨层的耐卷次数减少。这是由于蜡用量的加大,油墨层中树脂含量相对变少,油墨层与带基的结合力变小、受到卷曲作用时,油墨层就容易脱落。随着蜡用量的增加,热转移率逐渐增大,当蜡用量达3.88B%时,热转移率达84%,但是耐卷次数减至20次。综合考虑油墨层热转移率和耐卷次数的要求,我们选择蜡用量为3B%。
3.4 炭黑用量
实验中发现,炭黑用量不同,不仅影响色带的光密度,而且在一定程度上影响热转印色带的热转移率。结果见表4。
表4 炭黑用量对色带热转移率的影响
炭黑用量(%)8.3311.116.728.637.544.4热转移率(%)798083756234
由表4看出,随着炭黑用量的增加,开始时热转移率变化不大。当达到28.6%时,随着炭黑用量的继续增多,色带热转移率则会下降。我们认为,这是由于炭黑用量过大时,增大了油墨层熔化后的粘度,导致液态的熔融油墨流动性变差,所以使油墨层不易发生转印。另外我们观察到,随着炭黑用量的增多,油墨层的光泽性也会变差。
根据以上结果,在确定炭黑用量时,除了应当考虑直接受炭黑用量影响的光密度外,还应当兼顾到热转移率和光泽性。
3.5 油墨层厚度
相同组成的油墨层涂布液在6μm的带基上涂布不同厚度的油墨层,干燥后,进行实验,结果见表5。
表5 油墨层厚度对热转移率的影响
油墨层厚度(μm)135812热转移率(%)7582847051
由表5看出,油墨层适宜的厚度为3-5μm。厚度过小,如为1μm时,热转移率较小,这可能是由于油墨层油墨量少,导致油墨在复印纸表面凹陷或空隙填充不充分,造成投锚效应降低,油墨和纸张结合力下降,油墨热转移率因而较小。厚度过大,例如为12μm时,热转移率也较小。而且图像不清晰,有拖尾现象。这可能是由于油墨层熔化需要消耗较多的热量,在吸热量一定的情况下,厚的油墨层中有一部分不能完全熔融,这样在受热部分和未受热部分之间就不能形成容易断裂的薄弱环节,因此在转印时,图像边缘就不清晰,出现拖尾现象。
3.6 热容量
刮下油墨层,测出油墨在不同温度时的比热,然后求其热容量。测得两种自制色带的热容量及其热转移率结果见表6。
表6 两种自制色带的热容量(45~120℃)及其热转移率
样品号每克油墨由45℃升至
120℃的吸热量(cal/g)油墨层的
涂布量
(g/m2)热容量
(J/m2)热转移率
(%)173.925154586.32199.7541746.7
2 199.7 5 4174 6.7
从表6中可以看出,1号样品热容量小,热转移率大;2号样品热容量大,几乎是1号样品的三倍,但其热转移率很小,不足10%。我们认为,这是因为在热头发热温度一定的情况下,热容量小的油墨消耗量少,热头只需较短的时间就可以传递给油墨层转印所需的热量,使之转印。所以,在相同的条件下,热容量小的油墨层热转移率大。
3.7 带基厚度
热转印色带中涤纶带基除了作为油墨层的支持体外,还需要通过它传递由热头输送过来的热量,因此,带基厚度不同,对油墨层转移率的影响也很大,其结果见表7。
表7 带基厚度对热转移率的影响
由表7中的结果看出,带基越厚,热转移率越小。这是由于,当带基变厚时,温度梯度变小,根据Fourier导热定律,热流密度q也变小,相应地导过的热量变少,因而热转移率降低。带基厚度为72μm时,热转移率为0,不能作为热转印色带的带基。由表7可以看出,选择厚度为4μm或6μm的带基比较好。
3.8 承印材料
热转印色带适用的承印材料越多,其应用范围 也越广。本研究选择普通纸、复印纸、标 签纸、硫酸纸、涤纶膜作承印材料,实验结果见表8。
表8 承印材料对热转移率的影响
承印材料普通纸复印纸标签纸硫酸纸涤纶膜热转移率(%)7086928475
由表8中结果看出,本文研究的热转印色带在标签纸、复印纸、硫酸纸上的转印效果好,在普通纸张和涤纶膜上使用效果次之。我们认为,平滑度较高的标签纸、复印纸、硫酸纸不仅可以以投锚效应和油墨结合,而且可以以分子间力和油墨结合,所以油墨在这类承印材料上转移率 高。而普通纸张由于表面比较粗糙,表面凹陷或孔隙较大,使油墨和纸张接触面积变小、投锚效应和分子间结合力减小,因而使油墨转移率下降。涤纶膜表面虽然平滑度很高,但是由于油墨的附着只能靠分子间的结合力,所以油墨能否很好地附着,很大程度上取决于其表面的能 量。由于涤纶膜的表面是低能表面,因此,热转印色带在涤纶膜上的转移效果也较差。
4 结论
综上所述,我们认为,为了提高热转印色带的热转移率,一方面要精心设计色带油墨层的组成及各组分的用量,另一方面油墨层的厚度应控制在3~5μm,带基厚度为4μm或6μm比 较适宜。
作者/殷耀兵 张育川 张默君
来源:影像技术
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