熱升華轉(zhuǎn)移印花工藝原理及特點(diǎn)

熱升華轉(zhuǎn)移印花出現(xiàn)于20世紀(jì)30年代，并于70年代風(fēng)靡歐洲及美、日等國(guó)家和地區(qū)，從歷史數(shù)據(jù)看，其發(fā)展歷程比較特殊。既沒(méi)有像樂(lè)觀派預(yù)測(cè)的那樣，在織物印花中具有驚人的占有率也沒(méi)有如悲觀派所說(shuō)的，發(fā)展緩慢，甚至停滯不前，衰落下去。熱升華轉(zhuǎn)印技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展相對(duì)迅速應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。另外，由于其投資少、無(wú)污染、節(jié)約資源、印制效果突出等特點(diǎn)，引起了相關(guān)政府部門的重視。目前，熱升華轉(zhuǎn)移印花工藝已被列入我國(guó)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向目錄(批)45號(hào)之中在我國(guó)的應(yīng)用前景十分樂(lè)觀。

一、工藝原理及特點(diǎn)

熱升華轉(zhuǎn)移印花是一種利用印刷的方式將特殊的印花染料印刷到轉(zhuǎn)印紙上，再通過(guò)加熱/加壓的方式，將染料轉(zhuǎn)印到織物上的工藝技術(shù)。具體而言，它是根據(jù)分散染料的升華特性，選擇升華溫度范圍為180~240℃的分散染料，將其與漿料混合制成色墨，根據(jù)不同的花紋/圖案要求。用印刷的方式將色墨印刷到轉(zhuǎn)印紙上。將印有花紋、圖案的轉(zhuǎn)印紙與織物緊密接觸，在200~230℃的轉(zhuǎn)移印花機(jī)上處理10~30s，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入織物內(nèi)部，達(dá)到著色的目的。在加熱升華過(guò)程中為了使染料定向擴(kuò)散往往將被染物的底板下一側(cè)熱升華轉(zhuǎn)印墨水主要從韓國(guó)和意大利進(jìn)口，價(jià)格昂貴)的推出和印刷技術(shù)的數(shù)字化熱升華轉(zhuǎn)印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。歸納起來(lái)，熱升華轉(zhuǎn)印技術(shù)具有以下4個(gè)方面的特點(diǎn)：

1.印刷效果好。采用熱升華轉(zhuǎn)印技術(shù)印制的織物花紋精細(xì)、色彩鮮艷、層次豐富而清晰、藝術(shù)性高、立體感強(qiáng)，是其他方法印花很難做到的。并能印制攝影和繪畫(huà)風(fēng)格的圖案。

2.印品手感柔軟，使用壽命長(zhǎng)。熱升華轉(zhuǎn)印的大特點(diǎn)是染料可擴(kuò)散到聚酯或纖維中，印品手感十分柔軟舒適，基本感覺(jué)不到墨層的存在。此外由于油墨在轉(zhuǎn)印過(guò)程中就已干燥，圖像的壽命與服裝本身的壽命一樣長(zhǎng)，不會(huì)出現(xiàn)印刷圖文磨損而影響織物美觀的情況。

3.工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投入少，靈活性強(qiáng)正品率高。熱升華轉(zhuǎn)印時(shí)可以一次印制多套色花紋而無(wú)需對(duì)花，并可以根據(jù)客戶的個(gè)性化需求在較短的時(shí)間內(nèi)印制活件。

4.節(jié)省資源對(duì)環(huán)境友好。與傳統(tǒng)織物印花不同，熱升華轉(zhuǎn)移印花無(wú)需蒸化、水洗等后處理過(guò)程，節(jié)省大量水資源，更無(wú)污水排放，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境。

二、質(zhì)量影響因素

(一)墨水

熱升華轉(zhuǎn)印墨水是升華轉(zhuǎn)印技術(shù)的關(guān)鍵材料主要由分散染料、連接料、溶劑和少量添加劑組成。染料要具有良好的升華轉(zhuǎn)移性和滲透性。并達(dá)到一定的牢度指標(biāo)，分子量為23O～380，升華溫度為180℃～240℃常用的轉(zhuǎn)移印花染料有蒽醌染料、偶氮染料和陽(yáng)離子染料等。連接料要與染料的親和力小，易釋放染料氣體，并有適宜的印刷適性、保存性及熱轉(zhuǎn)移適應(yīng)性等，常用的連接料為低粘度乙基纖維素、乙基徑乙基纖維素(EHEC)、長(zhǎng)油改性醇酸樹(shù)脂等。常用的溶劑有松節(jié)油、松油醇、高沸點(diǎn)烷醇、芳烷烴、溶纖劑等。

(二)溫度與時(shí)間

熱升華轉(zhuǎn)印工藝要求將溫度控制在180℃～230℃范圍內(nèi)，時(shí)間約為10～30s，同時(shí)要注意溫度與時(shí)間的合理調(diào)配。

壓力也是熱升華轉(zhuǎn)印工藝的重要參數(shù)之一。以織物熱升華轉(zhuǎn)移印花為例，如果壓力過(guò)小，織物與轉(zhuǎn)印紙之間空隙大，紗線呈圓形，油墨氣體分子與空氣大量碰撞而逸散，導(dǎo)致印刷效果差，同時(shí)油墨也容易滲開(kāi)，線條變粗，而使圖案、花紋模糊，視覺(jué)效果變差；如果壓力適當(dāng)，紗線呈扁平狀織物與轉(zhuǎn)印紙之間空隙適宜，則轉(zhuǎn)印著色效果好，花紋清晰，線條流暢精細(xì)：如果壓力過(guò)大，則容易產(chǎn)生變形、起毛和厚重織物發(fā)生形態(tài)變化等問(wèn)題，造成手感粗硬和著色表面化等缺點(diǎn)。因此，控制好轉(zhuǎn)印壓力對(duì)印制圖案、花紋清晰、視覺(jué)效果等十分關(guān)鍵。

(三)其他

除了油墨、溫度、時(shí)間和壓力會(huì)影響熱升華轉(zhuǎn)印的質(zhì)量外，實(shí)際生產(chǎn)制作過(guò)程中還有一些事項(xiàng)值得我們關(guān)注。首先是轉(zhuǎn)印紙的選用，質(zhì)量穩(wěn)定、信譽(yù)度高的供應(yīng)商是印制企業(yè)的首選：其次，要意識(shí)到染料油墨在轉(zhuǎn)印前(加熱加壓前轉(zhuǎn)印紙上的圖案)和轉(zhuǎn)印后(轉(zhuǎn)印到織物上的圖案)的顏色差別很大，一般染料油墨轉(zhuǎn)印前看上去較暗且無(wú)光澤，依靠200℃左右的高溫還原真彩色，這樣，印制生產(chǎn)前進(jìn)行打樣十分必要：后，熱轉(zhuǎn)印時(shí)，要確保熱壓面、轉(zhuǎn)印紙和承印物表面緊密相貼，沒(méi)有空隙，否則，可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)印圖文模糊的現(xiàn)象。

三、技術(shù)突破

(一)無(wú)皈化

目前，凹版印刷是熱轉(zhuǎn)印紙印刷的主要方式之一，這種印刷方式的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)型簡(jiǎn)單、花型過(guò)渡層次自然立體感強(qiáng)，缺點(diǎn)是制版費(fèi)用昂貴{每套版的費(fèi)用含版基為3000～50O0元)，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，因此，它不適應(yīng)個(gè)性化強(qiáng)、批量小、品種多樣的生產(chǎn)要求。為了降低制版費(fèi)用節(jié)約成本，用膠印、網(wǎng)印、柔印代替凹印成為多數(shù)廠商的發(fā)展思路。隨著印刷技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展，熱升華轉(zhuǎn)印正在向數(shù)字無(wú)版化方向發(fā)展，熱升華噴墨印刷技術(shù)使得熱升華轉(zhuǎn)移印花無(wú)版化的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。熱升華噴墨印刷技術(shù)是指用小型桌面噴墨打印機(jī)或大幅面噴墨寫(xiě)真機(jī)或?qū)挿鶉娎L機(jī)，通過(guò)熱升華墨水和熱升華轉(zhuǎn)印紙，把圖案或影像轉(zhuǎn)移印刷或直接噴印到底材上，再用熱轉(zhuǎn)印機(jī)或固色機(jī)進(jìn)行固色處理，實(shí)現(xiàn)熱升華轉(zhuǎn)移印花。這種技術(shù)無(wú)需耗費(fèi)大量時(shí)間制作印版使生產(chǎn)周期大大縮短，也節(jié)約成本，廣泛用于個(gè)性化強(qiáng)、小批量活件的印制，如T恤衫、制服、廣告條幅、鼠標(biāo)墊、馬克杯、地毯等。

(二)無(wú)紙化

無(wú)紙熱轉(zhuǎn)移印花顯著的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)印基材可以重復(fù)使用。首先；悔染料制成印漿，再通過(guò)印刷的方式將圖案印制在一種特殊的基材上，然后與織物相貼經(jīng)過(guò)熱區(qū)，基材上的圖案便轉(zhuǎn)移并固著在織物上，得到印花成品。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)印技術(shù)需要耗費(fèi)大量?jī)r(jià)格昂貴的轉(zhuǎn)印紙，而采用新型基材的無(wú)紙熱轉(zhuǎn)印技術(shù)則省去了轉(zhuǎn)印紙的耗費(fèi)大大降低了成本，同時(shí)也免除了因造紙和廢紙?jiān)偕斐傻暮乃c廢水排放問(wèn)題，對(duì)節(jié)約水資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境有著十分積極的意義。無(wú)紙熱轉(zhuǎn)印工藝由北京服裝學(xué)院材料工程系熱轉(zhuǎn)印技術(shù)應(yīng)用研究室提出，經(jīng)過(guò)近十年的研究，取得了無(wú)紙化方面的突破性進(jìn)展。他們提出用鋁箔代替轉(zhuǎn)印紙研究表明鋁箔不僅能像紙一樣承印花紋、圖案，并能將花紋、圖案轉(zhuǎn)印到織物上，而且在熱轉(zhuǎn)印后，可以重復(fù)使用。因此，轉(zhuǎn)移印花無(wú)紙化發(fā)展趨勢(shì)良好，無(wú)紙化技術(shù)將會(huì)獲得更大的突破。

(三)重復(fù)使甬

載有圖文信息的熱轉(zhuǎn)印紙往往只能轉(zhuǎn)印一次，圖文信息一旦轉(zhuǎn)移到承印物上，就不能再次進(jìn)行轉(zhuǎn)印。為此，研究可以進(jìn)行多次轉(zhuǎn)移印花的技術(shù)控制熱轉(zhuǎn)印紙上染料的釋放，使染料定量轉(zhuǎn)移，達(dá)到多次轉(zhuǎn)移印花成為眾多科研機(jī)構(gòu)的課題。多次轉(zhuǎn)移印花能夠高效利用價(jià)格相對(duì)昂貴的熱轉(zhuǎn)印紙大大節(jié)省轉(zhuǎn)印成本。國(guó)內(nèi)相關(guān)專業(yè)人士在多次轉(zhuǎn)印技術(shù)方面已有所突破，東華大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院羅艷等人采用分散染料微膠囊技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)移印花進(jìn)行研究。利用微膠囊技術(shù)將分散染料包裹起來(lái)微膠囊可看做一個(gè)染料小倉(cāng)庫(kù)，控制釋放性質(zhì)(即緩釋性)，每次轉(zhuǎn)印時(shí)它釋放一定量的染料，達(dá)到恒定上色多次轉(zhuǎn)印的效果，從而實(shí)現(xiàn)多次轉(zhuǎn)印的目的。研究表明，熱升華轉(zhuǎn)印油墨中分散染料的含量是影響轉(zhuǎn)印次數(shù)的決定因素，含量高，轉(zhuǎn)印次數(shù)多含量低，則轉(zhuǎn)移次數(shù)少。天津工業(yè)大學(xué)材料與化工學(xué)院與天津云興油墨有限公司合作研制的油墨中分散染料的含量可達(dá)40％以上，油墨轉(zhuǎn)移21次后，樣品光密度值仍可達(dá)O.62，仍能達(dá)到轉(zhuǎn)印的質(zhì)量要求。

綜上所述，熱升華轉(zhuǎn)移印花工藝的技術(shù)突破將十分有利于其在我國(guó)織物印染行業(yè)的推廣應(yīng)用，尤其是熱升華噴墨印花技術(shù)，將成為個(gè)性化強(qiáng)、周期短、批量小、品種多樣的活件的首選印制方法。