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开发转移印花产品

薛迪庚 北京纺织科学研究所

摘要 介绍转移印花在建筑装饰/旅游和广告宣传领域的产品开发。包括用于建筑装饰材料的热塑性高分子材料/木板/铝板/玻璃/瓷砖等 材料的转移印花;作为旅游纪念品的纯棉/丙盖棉/涤盖棉T恤衫上的转移印花;以及用于广告宣传的条幅/幕布等,经转移印花后,还需进行阻燃整理。

叙词:转移印花 工程材料 短袖衫 织物

中国分类号:TS194.432

分散染料的升华转移印花(以下简称转移印花)自70年代应用于全盛纤维织物以来,至今不但稳定在全球印花布总产量的5%,而且各国都还在研究扩大到天然纤维织物上的应用。 经过市场长期的剧烈竞争,转移印花所以能够留下来,就因为它具有如下优点:

(1) 图案精细,超越传统印花水平。尤其是控平印花纸所转印的织物,精细程度达到很高的境界;

(2) 废水零排放,符合新世纪绿色生产要求;

(3) 工艺简单,交货迅速;

(4) 投资少,上马容易。

根据转移印花特点,更可以向非纺织产业方向发展,即延伸到各种材料的加工,具有实际操作性。 根据市场需求,当前可以开发的转移印花产品有建筑装饰材料/旅游纪念品和广告宣传载体。这些产品均从属当今方兴未艾的"朝阳产业",印染工业加入可以占到一定的份额。

1 转移印花在建筑装饰材料的应用

随着经济增长和人民生活水平的提高,家居装修 已成为个人消费的大宗支出。根据统计,北京市新建住宅装饰率为95%,旧宅重新装饰率不少于5%。据估计,2000年全国家庭装修消费在1200亿左右,仅北京地区就80亿以上,因此亟需提供众多的新颖装饰材料。利用转移技术可以直接开发许多色彩鲜艳和图案精细的新型材料,如塑料/木质和铝质等板材与玻璃/瓷砖等。

这些材料由于化学和物理性质的不同,必须分别对待。

1.1 热塑高分子材料 具有热塑性的高分子材料,如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)/尼龙(聚酰胺)和聚酯等板材,可以直接彩常规的转移印花工艺条件加工。因为这类材料的玻璃化温度比较明确,当温度上升到200℃左右时,材料表面逐渐软化成半融状态,由于分子之间的相互作用力,受热成气态(或气-相态)的分散染料分子能够运动到这些材料的周围,然后扩散进入里层固着。制成的板材效果很好/牢度亦佳。

1.2 木板

木板由于缺乏和分散染料固着的条件,因此必须在转移印花时进行特定的预处理的作用是:

(1) 在木板表面覆盖一层薄膜,该膜层是分散染料的受体,可以容纳染料进入并固着。由于木板表面有无数微隙,因此与膜层结合牢固。

(2) 由于木材主要成分为纤维素与分散染料的连接剂,可以进一步使染料固着。

预处理工作液组成:

PSH-1  40%~50%

DAA    0.5~1%

其中"PSH-1"为成膜剂,系多组分的酯类复合乳液体,"DDA"为带有双活性基的反应剂。

预处理操作

在室温条件下,用工作液在木板上涂刷或喷涂,然后在100℃左右温度下干燥。干后即可用常规工艺进行转移印花。印花后的木板色泽鲜艳/图案精细/牢度优良,属于市场上从未出现过的全新产品。这种木材除用于室内装饰,还可以制造新型家具。

1.3 铝板

铝板表面有微孔,虽然可以直接印花,但得色较浅。因此还是要进行印前预处理,这样得色浓艳,能满足装饰要求。

预处理剂"PSH-2",主要成分与"PSH-1"相似,但硬组分稍高于软组分。处理工艺同上。这种印花铝板,除用于玩具/文具和铭牌等。

1.4 玻璃/瓷砖 玻璃/瓷砖等表面光洁的硬质材料,表面没有微波的孔隙,因此与膜层结合稍差,不能用硬器摩擦。表面处理用"PSH-3",成膜滑爽光洁。印花后的玻璃透明度好,不影响采光。

以上介绍的都是平面材料,可以用平版式转移印花机加工。因此在设备上要稍作调整。

(1) 在材料与加热板之间,添加耐高温的软性织物,如芳纶1313/1414类织物,它们的玻璃化温度高达270℃和240℃,这样可以直到缓冲作用。

(2) 加热板与承受台之间要有调整高度装置,以便适应不同厚度的材料。

对于如管状类等异形加工材料,就必须将加热板改成相应的状态,成为专用的转移印花机。

必须注意的是,无论是不经处理可直接印花的材料,还是需要预处理的材料,都必须保持清洁的表面,尤其是木材/铝板更是如此。另外,不能用手直接操作,因为高温容易造成灼伤事故,其中加工铝材更应注意。一些骤凉易裂的如玻璃和瓷砖等材料,转移印花后切忌放在低温处。

2 转移印花在旅游纪念品的应用

近年来我国旅游事业发展迅猛,今年劳动节时期全国旅游人数估计达4600万人。据闹3统计,这期间来京的外地游客为250万人,消费约17亿元。即平均每人约680元但分析其中用于购买旅游纪念品的比例不大。原因在于品种单调,"年年岁岁都相识"因此亟需开发新颖的品种。

人们面对美景总要摄影留念,如果瞬时就能将这种图像印制到T恤衫上,就能成为一种动态的新颖纪念品。采用转移印花方法,结合现代电脑控制技术,就能够生产出这样的T恤衫。其生产工艺流程及相应的设备组合如图1所示。

上述工艺中喷墨是生产的关键性材料。如日本Seiren/Canon/法国Toxot/荷兰Stork/德国BASF及美国和加拿大等外国公司均竞相开发。喷墨主要由色素/载体/粘度调节剂。引发剂/防堵剂等组成。喷墨中的色素粒度不但要小,更重要的是均匀,若能达到微米级乳液最好。目前已制成的喷墨中色素有颜料和染料两类,染料包括分散/活性和酸性等多种。西藏产品以彩分散染料为宜。因为用一般活性染料喷墨,虽然能够直接将图像喷印到T恤衫上,但必须经过固着/水洗和烘干工序后才能完成,也就无法满足游客及时取货的要求。如果用颜料喷墨,先将图像喷印到有脱膜层的纸上,再经热转移到T恤衫上。该方法虽然也能瞬时完成,但T恤衫上的转移膜层阻隔空气流通,穿着不舒服,而且触感粗硬。

T恤衫的材料有纯棉/丙(纶)盖棉和涤(纶)盖棉三种。纯棉的需要经特殊预处理后,才能与分散染料固着。由于T恤衫穿着后经常洗涤,需要很高的湿处理牢度,因此一般纯棉的预处理难以满足要求,而苯甲酰氯接枝变性法则有较佳效果。

苯甲酰氯法预处理工艺过程:

碱处理→接枝变性→水洗→脱氯→水洗→烘干

(1) 碱处理

将棉织物或棉T恤衫在5%-35%氢氧化钠溶液中浸轧或浸渍。温度控制在10--50℃范围。

(2) 变性处理

将碱处理后的棉织物或棉T恤衫在10%--100%的苯甲酰氯溶液中反应。温度控制在10--90℃范围。

反应时间根据取代度而定。当取代度达0.3以上时,分散染料的转移率能达90%以上(如图2),得色量与涤纶相当,而且皂洗牢度也能达到4-5级(如图3),可以满足产品要求。但是苯甲酰氯的腐蚀性极强/气味有毒,必须密封操作,加强车间通风,不然有碍环境保护。

丙盖棉T恤衫宜选用0.2d以下的超细丙纶,因为它具有特殊的芯吸效应,可以使汗液导向周围空气中排放,所以非常适合穿着要求。通过实践,丙纶可以接受分散染料,但它的熔点(165--170℃)低,因此必须采用特殊的热转移条件才能满足要求。

涤盖棉T恤衫可以用200--210℃*20--30s的常规转移印花工艺 ,比较简单,但穿着舒适性稍差。

为了保障消费者的健康,T恤衫由于贴近皮肤穿着,因此练漂前处理不宜用含氯反应剂,也不要用荧光增白剂。

3 转移印花在广告载体的应用

我国广告产业近年来得到空前发展,随之一些新型的广告载体也不断出现。其中色彩绚丽和图文精细的条幅/幕布等占有很大的比重。这些广告载体的特点是批量小/面积大/规格不一和交货期短,大部分不适用制版网印,采用类似织物印花的拔染方法,即覆盖---转移印花法则能满足生产要求。

生产流程:

(1) 预先印制分散染料的单色转移纸。

工作液:

分散染料(单一或混拼) 2%---5%

油/水相增稠剂 适量

印制的方法可以用平网或圆网,也可以用单辊凹印,印后烘干,上卷备用。

(2) 覆盖方法

○1用单色转移纸,经电脑刻字机取得需要的图案和文字,然后粘贴在另一张作为底色的转移纸上。

○2用白纸经电脑刻字机取得图文,然后用上述工作液进行人工彩绘。也可以用平印的层次丰富的转移印花纸,剪成需要的图案。最后都粘贴在作为底色的转移纸上。

○3直接用人工在转移纸上绘制。

绘制浆:

分散染料 2%--10%

锌养粉 5%--15%

树胶 适量

待干燥后,如用力敲打给浆处形成裂纹,经转移后可获得美丽的类似蜡防印花的水纹。 ○4将以上方法混用,可获得独特的效果。

(3) 将以上粘贴的或者绘制的底色转移纸和织物输入热辊式转移印花机,即可获得需要的产品。

平版转移印花机只能印制较小面积的广告载体,生产效率较低。

转移用的织物主要以涤纶布为主,印后色彩鲜艳/图文精细和牢度高,尤宜户外悬挂,尼龙布则效果稍差。

有时室内需要纯棉的条幅/幕布,则必须进行预处理。预处理液组成为:Pertran OBE10%,阳离子型表面活性剂P1%。

"Pertran OBE" 为非醛制剂,能连接分散染料与纤维素。这种广告载体悬挂室内,无散逸毒性气体的隐患。

处理方法可以浸轧或喷洒,然后用100℃以下热风干燥或自然晾干备用。

大幅挂幅是火灾的隐患,这种载体最好经阻燃处理以增加安全性。 阻燃处理可用"阻燃灵O"液喷洒或浸渍。这种阻燃剂系无机复合物,阻燃效果好/价格低廉,且透明度好,也没有通常含磷阻燃整理造成的粗硬触感。

这种生产广告载体的方法,完全可以用于工艺美术品的制作。其中一部分也民新颖的旅游纪念品。

参考文献

[1] 北京晨报,2000,4,5;2000,5,17.

[2] 北京晨报, 2000, 5, 9; 北京晚报,2000,5.12.

[3] 薛迪庚.印染,1998,24(9):57.

说明:本文经薛教授授权在北京纺织信息网上发布,未经本网及薛教授同意,不得转载。

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