轉(zhuǎn)移印花紙是一種新型的工業(yè)用紙,它主要用于紡織品的印花工藝。使用具有升華特性的分散染料制成的色墨,先將各種花紋、圖案、色彩印到轉(zhuǎn)印紙上;然后將印有花紋、圖案的轉(zhuǎn)印紙與織物密切接觸,在控制一定的溫度、壓力和時間的情況下,染料從印花紙轉(zhuǎn)移到織物上,然后經(jīng)過擴(kuò)散作用進(jìn)入織物內(nèi)部,從而達(dá)到著色的目的。 與傳統(tǒng)的印染工藝相比較,應(yīng)用轉(zhuǎn)移印花紙印花具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。其轉(zhuǎn)移印花圖案花型逼真、花紋細(xì)致、層次清晰、立體感強(qiáng),可印制自然風(fēng)景及藝術(shù)性強(qiáng)的圖案。由于采用干法加工,不需水洗、蒸化、烘干等工序,因此無廢氣和廢水排出,無環(huán)境污染問題?啥嗌室淮涡赞D(zhuǎn)移,生產(chǎn)效率高,占地面積小,投資少。轉(zhuǎn)移印花紙已在我國印染行業(yè)中迅速得到推廣,用于服裝、T恤衫、箱包等產(chǎn)品的印花中。
目前,轉(zhuǎn)移印花紙已經(jīng)應(yīng)用到越來越多的行業(yè)中,如織物印染,建筑裝飾、旅游和廣告宣傳領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā),皮革及陶瓷產(chǎn)品印花等。不同行業(yè)中的轉(zhuǎn)移印花,對轉(zhuǎn)移印花紙性能要求是不同的,因而各種各樣的轉(zhuǎn)移印花紙層出不窮,產(chǎn)量及用量也在迅速增長,市場前景廣闊。
目前,國內(nèi)應(yīng)用的高質(zhì)量的轉(zhuǎn)移印花紙還主要依靠進(jìn)口;國產(chǎn)轉(zhuǎn)移印花紙產(chǎn)量較少,并且在質(zhì)量上還存在一定的問題,但其迅速發(fā)展的勢頭是不可忽視的。本文就轉(zhuǎn)移印花工藝的原理,轉(zhuǎn)移印花紙的性能要求及轉(zhuǎn)移印花紙的發(fā)展前景進(jìn)行了概述。
轉(zhuǎn)移印花原理
把顏料或染料印刷在紙、橡膠或其它載體上,然后轉(zhuǎn)印到待印商品上稱轉(zhuǎn)移印花;轉(zhuǎn)移印花主要應(yīng)用在聚脂纖維品上,隨著轉(zhuǎn)移印刷術(shù)的提高,在尼龍、丙烯腈、棉、麻、毛織品上也得到普遍應(yīng)用。轉(zhuǎn)移印花主要有升華法、泳移法、熔融法和油墨層剝離法等幾種方法,其中以升華法轉(zhuǎn)移印花最為成熟。下面我們對其進(jìn)行簡單介紹。
升華法轉(zhuǎn)移印花利用分散染料的升華特性,使用分子量為250~400、顆粒直徑為0.2~2um的分散染料與水溶性載體(如海藻酸鈉)或醇溶性載體(如乙基纖維素)、油溶性樹脂制成油墨,在200~230°C的轉(zhuǎn)移印花機(jī)上處理20~30秒,使分散染料轉(zhuǎn)移到織物上并固著在一起,并達(dá)到一定的強(qiáng)度。
升華法一般經(jīng)歷三個過程:在轉(zhuǎn)移過程發(fā)生前,全部染料都在轉(zhuǎn)印紙上的印膜中,而印花織物和空氣隙中的染料濃度為零,空氣隙的大小取決于織物的結(jié)構(gòu)、紗支和轉(zhuǎn)移壓力。在轉(zhuǎn)移過程中,當(dāng)紙達(dá)到轉(zhuǎn)移溫度時,染料開始揮發(fā)或升華,并在紙與纖維間形成濃度擴(kuò)散,當(dāng)被印花織物達(dá)到轉(zhuǎn)移溫度時,在纖維表面開始了染料吸附,直至達(dá)到一定的飽和值。由于染料從紙到纖維的轉(zhuǎn)移是持續(xù)進(jìn)行的,其吸附速率取決于染料擴(kuò)散到纖維內(nèi)部的速率。為了使染料能定向擴(kuò)散,往往在被染物的下側(cè)抽真空,使染料達(dá)到定向擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。在轉(zhuǎn)移過程后,被染物著色后,紙上的染料含量下降,部分剩余的染料遷移到紙的內(nèi)部,殘留的染料量取決于染料的蒸汽壓、染料對漿料或轉(zhuǎn)移紙的親和力和印花膜的厚度。升華法一般不需要經(jīng)過濕處理,可節(jié)約能源和減輕污水處理的負(fù)荷。
應(yīng)用到的設(shè)備:滾筒轉(zhuǎn)移印花機(jī),熱轉(zhuǎn)印機(jī),熱升華機(jī),數(shù)碼打印機(jī),數(shù)碼印花機(jī),服裝印花機(jī),布料印花機(jī)。
轉(zhuǎn)移印花對染料及色墨的要求
轉(zhuǎn)移印花應(yīng)用的分散染料,其升華溫度應(yīng)低于纖維大分子的熔點(diǎn)及不損傷織物強(qiáng)度為原則,對滌綸較為合適的加工溫度為180~210℃。而在此溫度范圍內(nèi),染料發(fā)生升華的品種其分子量均在230~270之間。分子量在此范圍的分散染料一般有三類。
快染性分散染料:溫度在180℃左右就能升華發(fā)色,溫度再提高,色澤起變化,而且邊緣會發(fā)生滲化。
良好性分散染料:溫度在180~210℃范圍內(nèi)就能升華發(fā)色。發(fā)色曲線平坦。上染時溫度的影響不大,是轉(zhuǎn)移印花較為適宜的分散染料。
遲染性分散染料:在180~210℃情況下染料不可能很好的升華、發(fā)色。如提高溫度,可以獲得良好發(fā)色。這類染料上染時對溫度的依賴性較強(qiáng)。
根據(jù)以上情況,適用于轉(zhuǎn)移印花的染料應(yīng)具備以下條件:
。1)轉(zhuǎn)移印花的染料必須在210℃以下充分升華、固著在纖維上,并能獲得良好的水洗牢度和熨燙牢度。
。2)轉(zhuǎn)移印花的染料受熱后能充分升華轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗳玖洗蠓肿,凝聚在織物表面,并能向纖維內(nèi)部擴(kuò)散。
(3)轉(zhuǎn)移印花用的染料對轉(zhuǎn)移紙的親和力要小,對織物的親和力要大。
。4)轉(zhuǎn)移印花的染料應(yīng)具備鮮艷、明亮的色澤。
轉(zhuǎn)移印花紙用色墨
轉(zhuǎn)移印花用轉(zhuǎn)移紙的印制,大多數(shù)采用印刷和篩網(wǎng)印花的工藝和設(shè)備。色墨的組成有染料、載色劑、粘合劑等組成。色墨的制備是將以上三種成分混合后倒入膠體碾磨機(jī)或三輥磨料機(jī)內(nèi)研磨,使染料均勻分布在色墨中。
。ㄒ唬┹d色劑
載色劑的作用是將染料均勻分布在色墨中,并將染料由印刷設(shè)備轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印紙上的物質(zhì)。載色劑應(yīng)具備價廉、無毒、不燃燒的性能。按此要求,以水最相宜。但轉(zhuǎn)移紙是由纖維素組成,當(dāng)選用水為載色劑時會使纖維發(fā)生膨脹,造成精細(xì)花紋的變形,并且因水蒸發(fā)的慢,難以高速生產(chǎn)。如選用有機(jī)溶劑類載色劑時,雖對紙張變形小,色墨可印制精細(xì)花紋,并有適合的揮發(fā)度,有利于較高速度生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。但有成本較高,又易燃燒的缺點(diǎn)。使用時要嚴(yán)格注意。還可以采用油類載色劑,如高沸點(diǎn)油等。但高沸點(diǎn)油會使染料向轉(zhuǎn)印紙張深處擴(kuò)散,從而影響了轉(zhuǎn)印紙上的染料向織物上轉(zhuǎn)移的量。
。ǘ┱辰Y(jié)劑
粘結(jié)劑是指控制色墨粘結(jié)力的物質(zhì)。粘結(jié)劑的用量過少,不能保證色墨的粘度,致使印刷轉(zhuǎn)移紙效果不好,粘結(jié)劑用量過大,使染料由轉(zhuǎn)印紙向織物的轉(zhuǎn)移速度減慢,這就造成殘留在轉(zhuǎn)移紙上的染料過多。按使用載色劑的不同,粘結(jié)劑應(yīng)加以分別選擇。以水為載色劑時,常用的合成龍膠或羧甲基纖維素為粘結(jié)劑:當(dāng)使用有機(jī)溶劑或油類為載色劑時可用乙基纖維素為粘結(jié)劑。
轉(zhuǎn)移印花紙性能的要求
在轉(zhuǎn)移印花過程中,首先要把圖案、花紋印刷在轉(zhuǎn)移印花紙上,形成一層相應(yīng)色彩、花紋的薄膜,然后再由轉(zhuǎn)移紙轉(zhuǎn)印到印刷品表面,因此轉(zhuǎn)移印花紙的表面高分子物質(zhì)轉(zhuǎn)移性能對于印花圖案的再現(xiàn)性起著關(guān)鍵作用。尤其在后面的轉(zhuǎn)移過程中,圖案要保持其花型逼真、花紋細(xì)致、層次清晰、立體感強(qiáng)等特性,這對轉(zhuǎn)移印花紙性能要求是比較高的,主要包括如下幾方面[5, 6]。
首先,要求紙頁具有足夠的強(qiáng)度,紙張表面不掉毛、掉粉。由于印刷油墨是由碳黑或其它顏料粒子均勻分散在干性油、動物膠或樹脂中而成的。在印刷及剝離過程中,油墨與紙張表面會存在一定的張力,速度越快,張力越大,因此要求紙張表面具有足夠的強(qiáng)度。轉(zhuǎn)印紙最好用針葉木紙漿制造。其中化學(xué)法紙漿和機(jī)械法生產(chǎn)紙漿各占一半較好。這樣既可以保證 紙頁具有足夠的強(qiáng)度,又可使其在高溫處理時不至于發(fā)脆、變黃。
其次,轉(zhuǎn)移印花紙要有一定的平滑度和拉伸強(qiáng)度[7]。因為若轉(zhuǎn)移紙平滑度差,表面凹凸不平,就會使其在轉(zhuǎn)印時受力不均,而使紙上的染料升華率不一致。因此,即使紙上的花型很清晰,轉(zhuǎn)移到布上也會變的模糊。若轉(zhuǎn)移紙的拉伸強(qiáng)度差,在制造印花紙和印布過程中會因受潮、受力而明顯變型,造成印出的花型清晰度較差。這樣的轉(zhuǎn)移紙只能用于印制清晰度要求不高的產(chǎn)品。
再次,要求轉(zhuǎn)移印花紙對色墨的親和力要小。因為轉(zhuǎn)移印花紙只是圖案轉(zhuǎn)移的一個中間體,最終目的是要求圖案清晰的轉(zhuǎn)移到印刷品表面,因此較小的親和力會使圖案輕松的從轉(zhuǎn)移紙表面轉(zhuǎn)移的印刷品表面,不會在轉(zhuǎn)移紙上殘留過多而對印花圖案質(zhì)量造成不理影響。
最后,轉(zhuǎn)移印花紙應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈鼭裥浴N鼭裥蕴顣斐缮钌;吸濕性過大,又會造成轉(zhuǎn)印紙的變形,故生產(chǎn)轉(zhuǎn)印紙時要嚴(yán)格控制填料用量。