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发布时间:2024-01-09 15:52:31 阅读: 来源:工具车厂家

热显影干式非银成像产品与技术应用分析(五)

③染料型热敏记录材料的成扫地机色材料:

成色剂是染料型热敏纸的关键化合物。成色色调、成色浓度、影像坚牢度等大部分特性都受成色剂的影响。成色剂必要的特性有①水溶性低。②与显色剂的反应适当。③熔点合适。④成色剂及成色体的坚牢度高。⑤成色体的色调与标准一致。成色剂的水溶性一高,就会在微磨时溶解,与显色剂碾磨液混合而成色。而且,反应性极高的成色剂与纸里包含的填料等反应,产生灰雾。

NCR公司最初开发的染料型热敏纸是青成色热敏纸,其申请专利范围只限于青成色,日本积极地进行了黑成色剂的研究。黑成色热敏记录纸应用到传真等许多领域,此外的颜色受图像、2色成色的限制。下表是有代表性的成色剂,黑成色剂的种类最多。

显色剂同样也是一种关键的化合物,要求特性除成色剂特性⑤以外都要以成色剂为标准。双酚A(2,2-双(4-羟苯基)丙烷)尽管存在许多问题点,但是其原料聚酯可以大量生产,价格非常便宜,一直占主流地位。下表是有代表性的显色剂营口,表中的(b)即使不使用增感剂也能实现高感化,是画时代的显色剂。(c)-(f)用于后面要说的耐药品性热敏记录材料。

④染料型热敏记录材料的其他材料:

直接热敏记录材料的成色从热溶解成色材料开始。热打印头经常与溶解成色材料接触,因此时常会出现成色材料引起的污痕问题,直接热敏记录系统所产生的大多数问题都在于此。

为解决这个问题,首先要在成色层中添加高吸油性的颜料,以使液化的成色材料稳定在成色层中,而不转移到热打印头上。吸油度用100g颜料所能吸收的亚麻仁油量来表示,一般使用30-100g左右的,代表性的有轻质碳酸钙、烧制的陶土、氢氧化铝等。碳酸钙在用于热敏记录材料时,很多都进行了吸油度提高的处理。天然无机颜料大多含有长石和石英等高硬度的物质,磨损热打印头,所以使用次数少。其次,材料附着到热打印头上时要能迅速脱离,所以需要在成色层中添加脱离剂,一般情况用金属皂,在许多材料中,硬脂酸锌是唯一最有效的脱离剂。

2.2 近红外读取型热敏记录材料

上面提到的成色剂表中的成色体能吸收400-700nm的光。而标签需要以热敏方式记录光学读取条形码(OCR),一般的OCR光源是800-1000nm有发光中心的LED或激光,这就需要能吸收这个区域红外光线的热敏纸。下图所示的成色剂的成色体能吸收到1000nm附近,所以可用于此用途。使用重金属偶合剂作成色材料的偶合型热敏纸也行,但是其缺点是在未成色状态着色浓,反差小。

2.3 耐药品性热敏记录纸

染料型热敏记录纸是通过成色材料的溶剂的接触引起成色反应。成色反应是可逆反应,在特定的条件下进行逆反应会导致脱色。

为防止溶剂接触引起的成色,首先要在成色层上面设置一个保护层。保护层使用溶剂透过性小的聚乙烯醇。另外,也使用衣康酸变性聚乙烯醇之类的反应性聚合物,涂布后能交联,具有耐水性。此方法只对沸点较低的溶剂有效,高沸点溶剂是慢慢地向保护层中浸透,所以效果不大。其次,成色材料靠热来溶解,要使用难溶于溶剂的材料。如成色剂表中的(g)和显色剂表中的(e)-(f)。这卫衣些对抑制溶剂造成的灰雾有极强的效果,不过,在原理上增感剂很难这类复合材料和这类纵向纤维的取向起作用,故而高感化是个难点。

成色体的脱色有两种:一是保存过程中的脱色。这是由染料型热敏纸的成色反应的逆反应所引起,逆反应生成的成色剂和显色剂再结晶促进了脱色。为了防止这一现象,需选择能形成坚固成色体的成色材料,或者添加第三种物质,来抑制再结晶。下图中的多价酚化合物添加到成色层中,可显著抑制成色影像的脱色。这些化合物具有自身一溶解就难以再结晶的性质,与成色剂和显色剂形成共融混合物,能降低熔点。另外,复数多价酚分子和复数成色剂通过形成复杂的成色体能抑制逆反应。这些物质都称为脱色防止剂。

二是成色剂和显色剂的反应是离子反应,这时吸附溶剂,成色体结构被破坏,可塑剂引起的脱色也是这个原因,一般可塑剂高沸点的多,保护层难以起到防止作用,必须进行成色材料的改良。

根据上述问题开发的用于标签等的耐药品性热敏记录材料在很宽范围的条件下,也不会产生灰雾和成色体的脱色。

2.4 普通直接热敏纸的发展及市场展望

热敏记录纸可用于传真,心脑电图记录,分析仪器的记录,自动证卷出售机的票证,自选商场的POS标签等。

1930年左右热敏记录纸就用于心电图记录,当时是蜡型热敏纸(物理性热敏法),1950年3M公司开发了热传真记录纸(有机酸金属盐法),1964年NCR公司开发了以热敏染料为成色剂的热敏记录纸。近些年来,热敏纸生产技术已成熟,彻底解决了过去热敏纸稳定性差、保存期短的技术问题,保存期可以达到5~10年,经过特种加工的热敏纸,保存期可以达到15~20年。在热敏纸上印刷的技术问题也已得到解决,再加上热打印头性能的提高成本的降低,使热敏纸的应用得到了极大的拓展,商业需求量急剧增加。据资料统计, 2000年,中国热敏纸用量约1.5万吨,日本用量约9万吨,北美用量约15万吨。预计在未来年内中国需求量至少达到3万吨,产值近10亿元。热敏纸的生产厂家主要有日本的十条制纸、神奇制纸、三菱制纸、大王制纸、王子、巴川制纸、理光、富士等,还有其它国家的Hilton Davis、Ciba—Geigy、Appleton、Labelon,上半年发卖额到达506亿元Nashua、3M、BASF等。我国从事热敏纸加工研究和生产的单位有天津造纸技术研究所、上海造纸研究所、威海、青岛造纸厂、本溪记录纸厂、广东冠豪等。

现在,各种废弃的热敏纸给大自然带来了很大污染(目前日本在废热敏记录纸的再生利用技术上处于世界领先水平),并且与新出现的直接在普通纸上打印的喷墨传真相比,图像质量差,保存期短,因此专家预测,这种新型的传真机将逐渐替代现在的热敏传真机,热敏纸在传真通讯上的需求量将逐渐减少,它的用途将逐步转移到电子收款机上作热敏标签纸用。目前从全球看,在欧美传真机市场,热敏纸传真机已经被禁止销售。在中国,从最近几年的趋势来看,热敏纸机器的缩减并不明显,用于喷墨和色带热转印传真机的普通纸虽然价格便宜,但在传真纸市场销量不大,难与热还有1个更加重要的问吊杆题就是增韧剂的大量添加敏传真纸(无色染料型)并驾齐驱。原因是喷墨和色带热转印传真机,需要使用墨盒和色带,而热敏传真机除热敏纸之外,不需其他费用,每张传真接收费用较低廉

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