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织物冷转移印花技术

来源: 2018-08-31  

转移印花技术,亦称为湿法转移印花上世纪90年代从欧洲引入后,成为中国新兴的一种印花方式。它是纸印花的一种,既有别于传统的圆/平网印花,又与热转移印花有所不同
转移印花机张力较小,适合印制受张力容易变形的织物,如棉针织物,生产效率高,对超薄的真丝、锦纶等织物也能获得较佳的转印效果,尤善于印制复杂的人物、风景类花型,有很强的层次感、立体感,效果可与数码直喷媲美,且印制过程实现了节能减排而受到人们的青睐。

 
一、转移印花技术的原理及特点
 
转移印花原理
转移印花的原理是用溶解性好、稳定性好的染料(活性染料、酸性染料等)制成色浆,并调整色浆与纸张之间的表面张力,把图像清晰地印在已涂有离型剂的纸上,烘干打卷。再将待印织物(前处理后不能加柔软剂、平滑剂等拒水性助剂)浸轧印花前处理液,然后与转移印花纸对齐,贴合后通过转印单元,织物上所带的前处理液使转移印花纸上的色浆溶解。在一定的压力条件下,由于染料对织物的亲和力大于对转移纸的,染料转移并进入到织物孔隙中。最后把纸、布分离,通过烘箱将织物烘干,在规定时间内送至蒸化机蒸化发色。
 
转移印花技术的特点
与传统印花相比,冷转移印花技术有七个显著特点:
1、快速反应——运用冷转移印花优化技术,简化传统印花之复杂工序,以冷转印数码喷墨技术样品→冷转印纸张印刷技术印花纸→冷堆固色印花布,可满足市场快速反应需求;
2、提高附加价值——纺织印花效果达到数码印刷色彩质量;
3、绿色环保——印花染料最大利用化,使用固色、可降解的原辅料,运用该技术设备可节省染料用量40%;
4、节能低耗——本着不残留不造成污染的优化技术原则,可以节省用水量2/3,排放水回收使用率也可达到90%,常温转印常温固色可节省能源65%;
5、人员高效比——以印刷机的高产出率实现印花高人均产出量,比传统网印高3倍的人员效能比;
6、织物手感——印花布保持原来天然纤维的良好手感;
7、面料种类——适用于梭织品和针织品,包括弹力布。
 
二、转移印花基材的选择
 
使用最为普遍的转移印花基材是转移印花纸,也有部分企业用PET薄膜。转移印花基材的各项质量参数对印花质量的影响较大。
 
转移印花纸的质量要求
转移印花纸必须表面平滑,具有一定的拉伸强度。一般冷转移印花都是水性墨,若转移印花纸表面不光滑、有细小颗粒或凹凸不平,转印纸对色墨吸附不匀,即使纸上的花型很清晰,转移到织物上也会变得模糊,深浅不匀。在印刷及转印过程中,油墨与纸张表面存在一定的张力,速度越快,张力越大;转移印花套色数越多,转印纸承受的张力越大。若拉伸强度不够,在印刷过程中转移印花纸容易断裂。转移印花纸在印刷和转印时会吸湿受潮,如若强力不够,容易变形,导致花型轮廓不清晰。此外,要求转移印花纸在高温烘干时不易发脆、变黄。
转移印花纸必须有一定的吸湿性,才能吸附色墨,达到一定的印花深度;同时对色墨的亲合力较小,才能使图案轻松地从转印纸表面转移到织物表面,如果对色墨的亲力较高,即使在转印纸上的颜色很深,转移到织物上的颜色也会较浅,转移纸上残留色墨较多,转移率较低,生产成本增加。
 
转移印花薄膜的质量要求
目前,已有一些转移印花企业尝试用薄膜作转移印花基材。薄膜的种类较多,适合于转移印花的一般有PET薄膜、BOPP薄膜等。这类薄膜的机械强度较高、伸缩率较低、尺寸稳定、耐化学品、耐油性,适合于印刷涂层剂。一般用于转移印花的薄膜厚度在2~5um。薄膜有拒水性,在转移印花前要对薄膜进行水溶性树脂涂层处理,使薄膜能够吸附色墨。涂层剂种类和涂层厚度对转移印花的转移率有一定的影响。
 
 
三、转移印花设备
转移印花设备的开发和改造是冷转移印花技术的发展重点,成套的冷转移印花设备由转移印花纸的印刷设备、织物预处理设备、转印设备等组成。
 
转印纸印刷设备
转移印花纸可采用柔、凹版印刷工艺,制作过程中要经过分色、制版、印刷等复杂程序。柔性版印刷因版材相对较柔软、容易变形、网点扩张明显,因此印制的花型不够精细,整体质量水平不高。凹版印刷机花型图案雕刻在版辊上,色墨通过给浆辊带到版辊花型处,再印制到转印纸上,花型雕刻的精细程度决定了转印纸印刷效果。
 
转移印花设备
转印装置是转移印花设备更新改造的关键。转印装置主要有3种:轧辊式转印装置、毯带式转印装置和轧辊+毯带式转印装置。轧辊式转印装置又分为单对轧辊式和三对轧辊式转印装置。单对轧辊式转印装置结构简单、操作方便,适合热转移印花;三对轧辊式转印装置,轧辊自上而下排列,张力得到有效控制,适合冷转移印花毯带式转印装置,将织物和转移印花纸重合,一起通过环形带和主轧辊件进行转移印花,织物与转移印花纸接触面积增加,受力均匀,转移率高;但毯带式转印装置安装和更换复杂,使用寿命短,工艺不稳定。新的冷转移印花转印装置,采用轧辊和毯带相结合的方式,通过液压和气动联动的加压装置,提高控制压力的精度,使转印压力均匀。

 
四、冷转移印花工艺
 
1、织物预处理
转移印花半制品一般要经过预处理,可以在连续转移印花机的前半段轧预处理剂,然后和转移印花纸贴合完成转印过程;也可在均匀轧车浸轧打卷后,再转印。纯棉织物也可先预轧碱剂,固色工艺条件不同,所浸轧的碱剂也有差异。对于蛋白质纤维织物要轧酸剂或释酸剂,保证染料的上染。
 
2、控制轧余率
预处理的轧余率对冷转移印花的转移率影响很大。轧余率过低,转移率较低;轧余率过高,会导致花型处容易渗化,线条变粗,转印效果差。不同的织物毛效不同,抱水性有差异,轧余率不同,必须反复打样,调节轧余率,既保证花型轮廓清晰,又可获得较高的转移率。
 
3、转移基材的涂层
转移印花纸需预先进行树脂涂层,一般转移印花企业直接购买使用,纸质的克重及强度、涂层剂的种类和厚度都会影响转移率和印制效果,因此对纸质要作详细的质量要求,才能满足冷转移印花的要求。对于PET薄膜基材,可在涂层基涂布隔离剂种类(如丙烯酸/苯乙烯共聚物体系的隔离剂、亲水性丙烯酸树脂/疏水性丙烯酸树脂复合型隔离剂)、涂布的均匀性及PET薄膜厚度对转移印花质量有一定的影响。
 
4、转移印花墨水
进口的冷转移印花墨水质量稳定,价格较高。近年来,国产墨水的印刷质量和稳定性有很大的提高。冷转移印花墨水类型主要是可溶性的活性染料和酸性染料水性墨,以及配套的稀释剂。水性墨和油性墨的流变性不同,印制轮廓清晰度也有差异。水性墨的提升率不如油性墨高,印制深浓色有一定的局限。墨水黏度对印制效果有一定影响,色浆黏度太低,流动性好,上墨充足,但花型容易出现流淌现象,不适合精细线条和大块面的满地色。
 
5、转移印花纸的印刷
在印制转移印花纸之前,花型图案需要经过电脑分色、雕刻制版等工序。精细制版技术是获得层次分明、花型逼真的前提条件,这需要技术人员对来样进行分析,准确把握线条粗细及雕刻深度。采用凹版印刷机印制转移印花纸,合理安排色墨排列顺序,对花精确,调节左中右压力,防止转印纸起皱、断裂和色差。转移印花纸印刷门幅比织物宽1~2cm,反复放样,印制效果和色光准确后,才能正常开机,批量生产。
 
6、织物和转印纸贴合加压转印
将预处理的含湿织物和转移纸贴合,毯带带着印花纸和织物进入转印辊,织物和转印纸在进入转印区内会经过多次轧压,根据花型的印制效果和织物的湿度调节各轧辊的压力,保证转印的左中右压力均匀。调整车速和张力,控制超喂率,保持织物和转移印花纸贴合平整,防止织物或转移印花纸产生皱条。
 
7、固色方式
转移印花后的织物,根据工艺及设备的不同,可采用不同的固色方式。如转印后冷堆固色,由于织物含湿,必须夹衬塑料纸隔离打卷,防止搭色。布卷用薄膜纸包好,加强布卷桩转动,防止得色不匀,产生深浅色档。冷堆固色难以解决染料泳移的问题,花型处易渗化,线条不精细,堆置时间长,生产效率低。若采用烘干后饱和蒸汽汽蒸固色,控制蒸箱温湿度和汽蒸时间,防止渗化及水渍,保证发色均匀,调节张力,防止张匀过大,织物起皱、搭色。也可采用烘干后焙烘固色,但是干热条件的发色不如汽蒸发色艳丽丰满,得色量也较低。
 
8、后处理
转移印花后道水洗最好采用平幅水洗,对于纯棉织物需加强冷流水冲洗,深浓色要加入防沾污剂,防止白底沾污,再高温皂洗,充分洗去浮色,才能获得较高的色牢度。对于真丝或锦纶织物,由于酸性染料对真丝和锦纶织物亲和力较大,容易白底沾污,不但要充分水洗防沾色,还需固色处理。
 
五、 织物冷转移印花技术应用
 
纤维素纤维织物冷转移印花
一般来说,纯棉机织物较少采用冷转移印花,只有特别精细的花型,普通印花设备难以达到印制效果时,可选择使用转移印花。但转移印花要印刷和转移两道工序,花型图案的印刷效果、织物预处理的含潮率、转移率都会对印制效果产生影响。纯棉针织物结构比较疏松,织物受张力容易变形,可采用平网印花,缺点是车速慢,生产效率低。而采用活性染料冷转移印花,可印制云纹、渐变效果等精细图案,印制效果逼真,生产效率大大提高。
 
蛋白质纤维织物冷转移印花
转移印花也适用于真丝薄织物的印花。真丝织物常采用台板印花,由于织物较薄,平铺台板上容易漂移,印制前需在织物反面上贴绸浆,但由于真丝吸浆率较低,印制花型容易渗化,造成花型轮廓模糊不清晰,且生产效率低。近几年开发真丝织物酸性染料的冷转移印花,大大提高了印制效果,可以转印出非常逼真清晰的照片级效果图案。
 
合成纤维织物冷转移印花
锦纶薄织物转移印花,适应于冬季羽绒服、夏季的皮肤衣,既防风防晒,又符合年轻人对时尚的追求。超薄锦纶织物用一般的印花机印花有一定难度,采用酸性染料冷转移印花,满足市场需求,大大提高产品的附加值。锦纶织物冷转移印花前,需用酸性工作液预处理,超薄锦纶织物很难获得较高的轧余率,一般只能达到30%-40%,对后续转移率有一定的影响;加之酸性染料对锦纶织物的沾污严重,必须加强转移印花后的水洗工序,加强冷流水冲洗,加入防沾污剂,防止白底沾色。目前已有企业试生产,工艺和设备还不够稳定,必须加强设备改造,优化工艺。

 
 
六、转移印花存在的问题
 
转移印花要真正实现大生产,目前仍然面临一些技术瓶颈:
1、 转移印花纸耗用量较大,生产转印纸时有一定环境污染,废弃转移纸的再生利用存在很大的困难,部分转移印花纸可二次重复用于其他途径,但需求量低,多数只能作为废弃物处理。
2、凹版印刷制版费用较贵,电雕凹版单色在2000~3000元,制版周期长,难以满足当今小批量、多品种、个性化发展的需求。
3、印制深浓色有一定难度。一方面电雕辊深度30~50um,带色墨较少,另一方面,转移印花色墨本身的提升率不高,只适合做中浅色,有些深浅层次对比度强烈的花型难以满足客户要求。若能将数码喷墨印花技术和转移印花技术有机结合,可以显著降低制版成本。开发价格低廉、质量稳定的转移印花色墨,是降低成本的有效途径;开发新型可循环使用的转移印花基材,可有效降低转移印花纸的耗用成本,减少环境污染。冷转移印花必须依赖设备改进,工艺技术进一步优化,减少水、电、汽的用量,达到真正的节能环保。