[发明专利]底材涂料、处理用于喷墨打印底材的方法以及从中生产的制品

说明书

                本发明领域

本发明涉及底材涂料以及用于接收喷墨打印设备的打印图象的经过处理的可喷墨打印的织物底材。具体而言，本发明涉及可喷墨打印的织物底材的制作或生产方法，它便利于在市售的喷墨打印或激光打印设备(如宽版式或窄版式喷墨打印机和激光打印机)中使用这种底材。

                本发明背景

喷墨打印是一种非击打式和无触点式打印方法，其中电子信号控制和引导可沉积于各种底材上的墨滴或墨流。目前，喷墨打印技术包括通过压电压力、热喷射或振动将墨滴挤出小喷嘴并落到材料/介质的表面上。就各种可处理的底材以及可获得的打印质量和操作速度而言，喷墨打印颇具相当多的功能。此外，喷墨打印还可以进行数字控制。由于这些原因人们已将喷墨打印的方法广泛用于工业标志和标签。此外，喷墨打印方法也已普遍用于各种建筑和工程设计应用、医疗图象、办公打印(文本和图表)、地理图象系统(如用于地震数据分析和地图测绘的系统)、路标、陈列图(如相片复制、商业和法院图表、图表艺术)等。人们现也采用喷墨打印在各种织物底材上产生图象。

采用喷墨打印在织物上产生图象使得人们可以在织物上迅速显像出美学设计而无须使用昂贵并且通常是浪费的丝网印刷技术。这种喷墨打印方法使设计师、设计室或生产设备显像作品设计需要的时间比传统丝网印刷方法产生丝网印刷图象通常所需的时间要少得多。

染料和颜料均用作这种喷墨油墨配方的色料。然而这些材料并非总能良好粘合至油墨施用于其上的底材上。例如，当底材与水接触时染料将溶解出来。因此经反复接触后使用喷墨打印方法的外加图象可能会丧失或抹掉，或者如果置于大量含水介质时(如喷墨打印制品进行清洗时)这些图象实际上会从打印的表面上脱除。此外，如果使用喷墨打印的图象长时间暴露于可见光、紫外光和/或红外光下也可能会褪色或被洗掉。另外，施用于织物底材上的染料可能会经历在底材上染料的渗色。最后，采用喷墨方法打印于织物底材上的图象的颜色强度通常缺乏亮度(vibrancy)。

当通过喷墨打印方法进行打印或成像时，织物底材的性质也带来了常见喷墨底材(如纸或铜版纸)所未能出现的各种问题。例如，织物底材通常由纺织或无纺材料构成。如果织物底材由无纺材料构成，则其可由例如纺粘或熔喷聚合物制得。

此处所用的术语“熔喷”指的是将熔融的热塑性材料通过众多细小的、通常是圆型冲模毛细管(如熔融胶丝或纤丝)挤压成汇聚高速气体(如空气)流从而使熔融热塑性材料的纤丝变细、直径减少(其可为微纤维直径)所形成的纤维。其后，熔喷纤维被高速气体流夹带并沉积于收集表面形成熔喷纤维无规分布的织物。这种方法公开于各种专利和刊物上，包括B.A.Wendt、E.L.Boone和D.D.Fluharty的NRL报告4364“超细有机纤维的制造”；K.D.Lawrence、R.T.Lukas和J.A.Young的“用于生成超细热塑性纤维的改良设备”，以及1974年11月19日授权给Butin等人的美国专利号3,849,241。

此处所用的术语“纺粘”指的是通过将作为长丝的熔融的热塑性材料从众多细小的、通常为圆型喷丝板毛细管挤压出来从而使挤压后的长丝直径迅速减少而形成的小直径纤维，其例子参见Appel等人的美国专利号4,340,563、Dorschner等人的美国专利号3,692,618、Matsuki等人的美国专利号3,802,817、Kinney的美国专利号3,338,992和3,341,394以及Dobo等人的美国专利号3,542,615。

此外，可以采用其他无纺方法如水力缠结(hydroentangling)法、气流成网法和粘合-粗梳法来制造用于织物的无纺材料。这些材料通常是疏水性的，因而对于水基油墨而言存在粘合性的问题。含水油墨很难润湿这些材料，因此导致了芯吸、渗色以及其他打印缺陷问题。

如果织物底材由纺织材料构成，则纺织或针织线或绳由纤维形成。织物纤维的组成可以有很大的变化，每一种组成代表一组独特的打印底材可接受的条件。例如由棉纤维做成的底材具有相当强的吸收性(如在水基油墨的情况中)。当油墨从喷墨打印设备的油墨通道喷出时便迅速地被吸收到棉底材的纤维内。由于这些纤维远远大于纸底材中所见的纤维，因此色料在纤维表面缺乏保留而使色亮度的颜色密度或外观显著减弱。此外，渗色、打印图形的斑点以及图象清晰度或透明性的损失通常是打印在织造织物本身上所致。

相反，织造合成纤维如聚酯或尼龙则很难被含水油墨所润湿，这些油墨只能保留在纤维之间的空隙中。这种受限的油墨保留性也是造成上述与打印质量相关问题的原因。