كاغذ حرارتي چيست و روش ساخت آن

کاغذهای حرارتی به گونه ای طراحی شده اند که خوانایی عالی، تصاویر غنی و سرعت بالای چاپ را ارائه می دهند. این نوع کاغذ در طیف وسیعی از رسیدهای فروش تا بلیط های حمل و نقل و پارکینگ استفاده گسترده ای دارند. بلیط سرگرمی و بازی؛ برچسب چمدان؛ نمودارهای پزشکی؛ و برچسب هایی برای RFID، انبارداری، ردیابی موجودی، داروخانه و خرده فروشی ها. بیایید اکنون درباره کاغذ حرارتی بیشتر بدانیم و با روند تولید این کاغذ آشنا شویم.

کاغذ حرارتی چیست؟

کاغذ حرارتی یکی از ارکان چاپ است که با گرمای چاپگر حرارتی چاپ می شود. هنگامی که ناحیه انتخاب شده از کاغذ حرارتی از بالای سر چاپگر حرارتی عبور می کند، تصویر به وسیله گرما و بدون جوهر تولید می شود. تصویر از طریق انتقال مستقیم گرما (انرژی حرارتی) به کاغذ حرارتی ایجاد می شود؛ کاغذ حرارتی دارای پوششی است که در اثر قرار گرفتن در معرض گرما رنگ آن به سیاه تغییر می کند. برای ضبط اطلاعات روی کاغذ حرارتی، نیازی به روبان جوهر، تونر یا کارتریج جوهر نیست. چاپ حرارتی با چاپگرهای حرارتی کوچک و جمع و جوری انجام می شود که نیاز به نگهداری زیادی ندارند. کاغذ حرارتی به دلیل قابلیت اطمینان و راحتی بالا در بسیاری از برنامه ها مانند برچسب ها، بلیط ها، رسیدهای  POS، نمودارهای پزشکی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

ساختار کاغذ حرارتی

کاغذ حرارتی از یک کاغذ پایه و چند لایه پوشش خاص تشکیل شده است. در سمت سطح (سمت ضبط)، لایه Precoat و لایه حرارتی پوشش داده شده است.

کاغذ پایه

اولین لایه کاغذ حرارتی کاغذ پایه است که به ویژه برای فناوری کاغذ حرارتی تولید شده است. کاغذ پایه توسط لایه حرارتی پوشانده شده است. کاغذ پایه یک کاغذ معمولی است که از خمیر چوب ساخته می شود.

لایه  Precoat

لایه Precoat عایق حرارتی، صافی و یکنواختی لایه حرارتی را بهبود می بخشد. Precoat فضای خالی بین الیاف سطح را پر می کند، سطح صافی برای چاپ فراهم می کند و به عنوان تثبیت کننده ای عمل می کند که پس از چاپ؛ مخلوط رنگ فعال شده را جذب می کند. این امر همچنین از چسبیدن رنگ ذوب شده به سر چاپگر حرارتی جلوگیری می کند.

لایه حرارتی

پوشش نهایی (و مهمترین) لایه که از بیش از ده ترکیب شیمیایی ساخته شده است که برای تولید یک تصویر در معرض گرما ساخته شده است. این ترکیبات شامل رنگهای لوکو، سازنده ها و مواد حساس کننده هستند. هدف از این لایه تولید تصاویر با واکنش حرارتی است. در عمل، کاغذ در مناطق گرم شده به دلیل وجود این لایه با مواد شیمیایی مانند رنگ، سازنده و حساس کننده، سیاه می شود.

چگونه کاغذ حرارتی تولید می شود؟

آیا تاکنون هنگام تهیه صورتحساب خود، در مورد نوع کاغذی که در دستگاه هایی مانند صندوق های پول، پایانه های کارت اعتباری استفاده می شود کنجکاو بوده اید؟ این دستگاه های سبک و سایر دستگاه ها مانند چاپگرهای حرارتی از انواع خاصی از کاغذهای ریز معروف به کاغذ حرارتی استفاده می کنند. این اصطلاح به این دلیل گفته می شود که با ماده شیمیایی پوشانده شده است که در معرض گرما تغییر رنگ می دهد. وقتی ناخن به سرعت روی کاغذ کشیده می شود ، به دلیل گرمای تولید شده از اصطکاک ، یک علامت تولید می شود.

سطح کاغذ با مخلوط حالت جامد رنگ و ماتریس مناسب پوشانده شده است. این پوشش شامل چهار نوع ماده شیمیایی مختلف است:

رنگ های Leuco – رنگ های Leuco می توانند بین دو شکل شیمیایی جابجا شوند که یکی از آنها بی رنگ است. رنگهای مورد استفاده در کاغذهای حرارتی معمولاً رنگهای تری تریل متان فتالید یا رنگهای فلورانی یا لاکتون کریستال ویولت هستند. این رنگها وقتی بلورین هستند یا در محیط خنثی با pH قرار دارند، بی رنگ هستند، اما با ذوب شدن یا قرار گرفتن در معرض محیط اسیدی رنگی می شوند.

توسعه دهندگان – توسعه دهندگان اساساً اسیدهای آلی هستند که به منظور تأمین رنگ بیشتر بهمراه رنگهای leuco ذوب می شوند. نمونه هایی از این سازنده ها شامل فنل ها ، سولفونیل اوره ها و نمک های روی از اسیدهای سالیسیلیک جایگزین شده است.

حساس کننده ها – همچنین حساسیت سازها برای بهینه سازی دمای رنگ آمیزی و تسهیل اختلاط سازنده ها و رنگهای لکو در هنگام ذوب به سطح کاغذ اضافه می شوند. حساس کننده ها معمولاً مولکولهای اتر ساده هستند.

تثبیت کننده ها – تثبیت کننده ها به منظور ایجاد ثبات در لایه تشکیل شده توسط رنگ، ماده سازنده و حساس کننده و جلوگیری از بازگشت رنگها به حالت بی رنگ خود در صورت نگهداری در شرایط گرم یا مرطوب، اضافه می شوند.

خلاصه روند تولید 

رنگهای Leuco منبع رنگ سیاه تولید شده توسط چاپ هستند. هنگامی که پوشش در ابتدا اعمال می شود، رنگ از کریستال های بی رنگ که به صورت پودر ریز در می آیند، تشکیل می شود. گرمای تولید شده توسط یک سر چاپ حرارتی، کریستالهای رنگ را هر کجا لمس می کند ذوب می کند، سپس با اسید آلی موجود در پوشش مخلوط می شود و رنگی مات ایجاد می کند. از اسید آلی به عنوان سازنده یاد می شود. سازنده هایی که بیشترین استفاده را دارند Bisphenol-A (BPA) یا Bisphenol-S (BPS) هستند. سرانجام، حساس کننده ها، به مخلوط اضافه می شود. این مواد حساس کننده دمایی را که در آن پوشش برای شکل دادن به تصویر فعال می شود، تنظیم می کنند و همچنین به رنگ ها و سازنده کمک می کنند تا به درستی مخلوط شوند.

 ساختار کاغذ حرارتی روکش دار

هنگامی که به دوام بالایی از تصویر نیاز باشد، یک لایه روی لایه حرارتی اعمال می شود. همچنین، می توان لایه Backcoat را پوشش داد تا هم قابلیت چاپ پذیری و هم محافظت از پشت کاغذ را بهبود بخشد. از کاغذهای حرارتی روکش دار زمانی استفاده می شود که طول عمر چاپ از اهمیت بالایی برخوردار باشد یا اینکه کاغذ در معرض مواد شیمیایی قرار گیرد که ممکن است باعث تخریب تصویر شود.

• لایه TOPCOATED : این لایه از لایه حرارتی در برابر آب، روغن، حلال، رطوبت ، خراش و … محافظت می کند.
• لایه Backcoat : این لایه برای افزایش طول عمر ، تصفیه برق ضد استاتیک و ایجاد مانع در برابر چسب استفاده می شود.

پس از اتمام پوشش، کاغذ حرارتی به رولهای عظیمی موسوم به Jumbos نورد تبدیل می شود. سپس این رول ها به ماشین آلات مختلف منتقل می شوند و در فرآیندی که به Sliting معروف است، به رول های تمام اندازه و متناسب با کاربرد مورد نظر برش می خورند.