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染料热扩散转移印花
集萃印花网  2011-07-06

    【集萃网观察】 1.纺织品热转移印花是将染料调配成印花色浆,通过丝网印花(或其他印刷)方式,将镜像图形事先印在转移介质(如纸张)上,然后将介质与织物对贴后,通过热压设备将图案转印并固着在纺织品上。而染料热扩散转移印花技术是将染料以涂层加工形式涂覆在色带上,通过打印机热头(或激光加热)打印在织物上,使色带上的染料受热而转移到承印物体表面并形成图像。

  2.织物热升华转移印花的热压处理温度通常在(180~210)℃左右,压烫时间约为30s。而染料热扩散转移印花的转移温度高达400℃,但与热头接触的时间却非常短,一般只有几毫秒。染料热扩散转移印花的色带是将黄、品红、青色染料分段涂在带子上,当色带与承印物接触时,来自电子计算机的编码图像信息对与色带接触的热头进行寻址。如该处需要一个红色点,则热头就会把红色带找到并迅速加热到400℃以上,时间为(1~10)ms,于是红色染料点就会通过“热扩散”方式转移到承印物表面。另外,通过控制热头(即小型发热元件)的通电量还可以改变精细的全色印花图像,所用的色带是经过在基质薄膜上涂布由染料、胶黏剂组成的油墨而制成的。

  一、多次热转移色带的制备

  这里首先介绍一下色带的基本结构:色带有一个很薄的片基,正、反两面都有涂层,片基正面涂有染料层,它包括打印染料和聚合型黏合剂。在染料层与片基之间还有一辅助层也叫底层,片基的背面涂布平滑层,目的是提供一个平滑表面,以防止热打印头通过时而划伤色带,在片基和平滑层之间也有一个底层。为了得到彩色图形,依据三原色减色法的原理,转印时需要黄、品、青三种颜色的色带。为了改善黑色和深色的再现效果以及增加印品的密度和反差补偿,通常还要增加使用第四种颜色—黑色,进行四色套印,从而再现色彩的阶调和层次,达到令人满意的最佳效果。因为要印制一张彩色图案,至少要黄、品、青三种色带各一卷,有时还要加黑色带。过去,每印一卷色带就要扔掉,这样一来,不但印刷成本增高,还带来环境污染。为此,人们必定要开发一种多次热转移的色带。色带有两种:一种是将染料按黄、品、青、黑分段顺序地涂在一卷基片上,该色带称为全彩色多次热转移色带;另一种是分别涂成黄、品、青三种色带(如红带、黄带、青带或黑带),此色带称为单色多次热转移色带。为了保证三次转印的三色图像精确的重叠(即套印准确),色带和设备的传动机构必须间歇往复和精确定位。为了实现多次转移色带,色带涂层通常被设计成多涂层结构,其中,至少有两个涂层中含有染料:即一个染料供给层(下层)和一个染料扩散层(上层),要使下层释放染料的能力大于上层。为了提高热敏效应和实现多次印刷,可采用两种或两种以上色调(光谱吸收值)相同而化学结构与有机溶剂中溶解度不同的升华染料来进行色带的涂覆。但两种染料在涂层中涂覆的用量有一定比例,下层用量要大于上层。多次热转移色带的制备方法如下。

  

  1.单色多次热转移色带的涂布方法

  在6μm厚的聚酯薄膜上的一侧先涂布1μm左右厚度的有机硅树脂,既是光滑涂层又可作为耐热性涂层。在基质薄膜的另一侧面依次涂布粘接层(底层)、下层和上层。在60℃下进行干燥固化1h即完成多次热转移色带。

  2.全彩色多次热转移色带的制备

  依然用涂布完润滑层的聚酯薄膜作为片基,在正面涂布胶黏剂,如聚乙烯醇缩丁醛等胶黏剂,在此底层上按黄、品、青的顺序用网印方式涂布下层和上层。为了实现下层释放染料的能力大于上层,采用不同目数的丝网:下层过墨量要大些,所以采用150目/英寸的丝网,上层过墨量要小些,采用300目/英寸的丝网制作网版,涂布后在60℃下加热固化24h,即可得到全彩色热转移色带。

  二、色带结构及所用材料

  1.色带基料薄膜是色带的支持体,不仅要求平整度好,而且要能适应打印热头温度的急骤变化,因为在打印中使染料产生升华转移,要根据电脑记录数据的要求,温度急骤变化是非常频繁的,能满足这些条件的支持体材料有聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇醋、酞胺、聚丙烯酸酯类、聚碳酸酯纤维、纤维素乙酰、氟化高聚物、聚醚、聚缩醛类、聚烯烃、玻璃纸等,选用的片基厚度一般为(2~30)μm(通常采用6μm厚的聚酯薄膜)。

  2.滑动层(保护层):在片基背面涂布滑动层是为了保护、防止黏结在打印头上,对滑动层要求薄而且传导热量好,以免使转移热量受到损失,对热头不会造成污染,对染料层不会产生不良影响。为此,为了解决滑动保护层的耐热性问题,通常含有交联型树脂,其中还要包括润滑材料(如液体润滑材料—硅油、合成油、饱和的碳氢化合物和醇化合物等。固体润滑材料—几种较高的醇,如十八烧醇、脂肪酸和脂肪酸酯或混合润滑材料等)。表面活性剂(如有羧化物、磺化物、磷酸盐、脂肪胺盐、脂肪季胺盐等)。

  3.染料层除染料外还有调配染料用的胶黏剂,一般的胶黏剂是高分子黏合剂,可以用纤维素衍生物,如乙基纤维素、羟乙基纤维素、乙氧基纤维素、醋酸甲酸纤维素等。有机硅类如聚硅氧烷以及环氧树脂或天然树脂等。

  4.染料热扩散转移印花要求染料的升华温度在400℃左右,而且要有稳定性、不分解、升华性高、耐热性良好、耐光、耐湿、耐药品性、色再现性好、分子吸光系数高。可用的染料主要包括偶氮类、蒽醌类、甲川类及亚氨基类等。

  三、染料热扩散转移印花的前景展望

  关于染料热扩散转移的机理,最初人们的认识依然认为是通过分散染料的热升华(染料颗粒由固态直接升华为气态染料进入纤维内部,通称的气染)的机理,因为传统热升华转移印花主要是选用具有升华性的分散染料,它们的分子结构较简单,耐热牢度较差。但近期一些研究发现,在染料热扩散转移印花中的一些染料的热扩散转移并不需要升华作用就可以在染料热熔状态下发生转移,即通过“熔态扩散”方式转移到接触表面然后再扩散到内部,并固着在纤维里面,这不仅扩大了染料的选择性,还有利于提高印花牢度。所以说它是生产彩色印花织物最有希望的技术。近些年来,日本和德国在新的热扩散转移印花染料合成研究工作中进行了许多新的探索,开发出了大量的新染料,此项研究处于提高和完善阶段。国内应加大这一领域的研发,生产出我们自已的染料。热扩散转移印花技术只需应用三原色(或加黑色)色带进行印花,其效果远高于传统的印花方式。热扩散转移印花目前在纺织品印花行业中工业化的大量使用还不多见,但在服装等方面己有应用,而且获得理想的效果。所以说,热扩散转移印花技术的应用前景是十分广阔的。

  来源: 刘永庆

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