폴리에스터 직물의 열승화전사 인쇄에 적용하기 위한 인쇄 가능한 변성지의 성능 탐색

Dec 15, 2023

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 6536(2023) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

이 작업에서 열전사 용지에는 섬유 직물의 염료 승화 인쇄에 적용하기 위해 왕겨 실리카 재 TiO2/RHSA의 코어에 침전된 얇은 이산화티타늄 껍질을 기반으로 하는 새로운 코어-쉘 안료가 탑재되었습니다. 게다가, 0.1%(w/w) 양이온성 폴리아크릴아미드(CPAM)와 1%(w/w) 벤토나이트(Bt)도 순차적으로 첨가되어 표백된 크라프트 사탕수수 펄프로 만든 종이 핸드 시트의 배수 및 필러 유지력을 향상시켰습니다. 변형된 종이 시트의 기계적 특성과 장벽 특성, 열 안정성 및 표면 형태에 대한 새로운 코어-쉘 안료의 효과를 조사했습니다. 또한, 다양한 전사 매개변수 하에서 실크스크린 인쇄를 사용하는 폴리에스터 직물의 열 전사 인쇄에서 전사 인쇄성과 종이에서 직물로의 염료 방출 용이성에 대한 연구도 연구되었습니다. 또한 인쇄된 폴리에스테르 직물의 세탁, 빛, 땀을 포함한 견뢰도 측정도 평가되었습니다.

종이는 다양한 천연 자원에서 추출되고 수많은 응용 분야에 사용되는 셀룰로오스 펄프로 구성된 유연한 소재입니다1. 종이의 가장 중요한 용도 중 하나는 인쇄입니다. 이는 종이, 직물, 벽 등 단단한 표면에 템플릿이나 마스터 양식을 사용하여 이미지나 텍스트를 재현하는 방법입니다. 승화 열전사 인쇄는 가장 중요하고 깨끗하며 최신 인쇄 스타일 중 하나로 간주됩니다2. 이 간단한 인쇄 방법은 에너지와 물의 필요성이 적고, 후처리가 필요 없으며, 저렴한 인쇄 기술, 유지 관리 및 장비 투자가 적고, 배출물이 없는 방법으로 투명하고 친환경적인 인쇄 방법을 생산하는 등 여러 가지 바람직한 특징을 가지고 있습니다. 깨끗한 이미지3,4. 열전사 인쇄의 많은 장점에도 불구하고 가장 중요한 단점은 종이를 한 번 또는 두 번 사용할 수 있는 경우가 드물고 종이 비용에 따라 이 공정이 매우 비쌀 수 있다는 것입니다. 거칠기, 다공성, 기공 크기, 광택, 투과성, 색상 특성, 백색도 등의 용지 특성은 인쇄성(인쇄 용지, 잉크 및 장치 간의 상호 작용 결과)과 공정에 영향을 미치는 가장 중요한 요소입니다. 전송 완료 및 이미지의 모양과 프린터의 색상 정도5,6. 또한 섬유 크기와 종이 다공성은 잉크 수용에 필수적인 역할을 합니다. 또한 일부 충전제, 사이징제 또는 첨가제가 존재하면 종이에 특별한 기능을 제공할 수 있습니다.

점토, 탄산칼슘, 고령토, 활석, 이산화티타늄 등이 가장 많이 사용되는 충전재의 예입니다7,8. 이들의 유용성은 경제적일 뿐만 아니라 종이 품질에 중요한 불투명도, 벌크, 부드러움, 펄프 탈수 및 유지력과 같은 중요한 특성을 종이에 부여할 수도 있습니다.

왕겨(RH)에는 영양가가 낮고 실리카 함량이 높은 셀룰로오스(50%), 리그닌(30%) 및 유기 화합물(20%)이 포함되어 있습니다9,10. 왕겨재(RHSA)는 가볍고 부피가 크며 다공성이 높은 재료로 도자기, 벽돌, 콘크리트 등 다양한 산업에 사용됩니다. 이러한 응용 분야 중 하나는 제지에서 필러로 사용하는 것이지만 열 전사 인쇄 중에 종이를 고온과 압력에 노출하려면 찢어지거나 타지 않고 가혹한 인쇄 조건을 견딜 수 있는 강한 종이가 필요합니다. 열 안정성, 강도 및 기계적 저항성은 승화 열전사 인쇄에서 특정 용지를 적용할 때 고려해야 할 가장 중요한 특성입니다. 기존 인쇄 용지와 달리 열전사 인쇄 용지는 표면에 최대한 많은 양의 잉크나 염료를 방출하도록 설계되어야 합니다11.

코어-쉘 안료는 안료 구성의 약(85-90%)을 나타내는 주요 코어에 침착된(15-20%) 이하의 얇은 쉘을 포함하는 구조화된 안료의 새로운 경향입니다. 다양한 구성 요소로 구성된 이 새로운 구조의 안료는 응용 분야에 새롭고 향상된 특성을 부여하는 것 외에도 개인의 결함을 극복할 수 있습니다. 두 구성 요소(코어와 셸)를 모두 잘 선택하면 뛰어난 성능을 발휘할 수 있습니다. 코어-쉘 구조 안료의 유익한 사용은 쉘이 매우 얇고 주변 매질에 직접 노출되는 성분이라는 점, 즉 매질과 주요 반응을 겪을 수 있고 코어를 부분적으로만 덮기 때문에, 그러면 코어는 여전히 완전히 보호되지 않은 반응의 일부를 가질 수 있습니다. 이 작업에 사용된 구조화된 코어-쉘 안료는 왕겨 실리카 재 코어에 침전된 이산화티타늄 쉘로 구성됩니다7,12,13.