热升华转移印花工艺原理及特点

热升华转移印花工艺原理及特点

热升华转移印花出现于20世纪30年代，并于70年代风靡欧洲及美、日等国家和地区，从历史数据看，其发展历程比较特殊。既没有像乐观派预测的那样，在织物印花中具有惊人的占有率也没有如悲观派所说的，发展缓慢，甚至停滞不前，衰落下去。热升华转印技术在我国的发展相对迅速应用领域十分广泛。另外，由于其投资少、无污染、节约资源、印制效果突出等特点，引起了相关政府部门的重视。目前，热升华转移印花工艺已被列入我国国家经贸委重点行业清洁生产技术导向目录(第一批)45号之中在我国的应用前景十分乐观。

一、工艺原理及特点

热升华转移印花是一种利用印刷的方式将特殊的印花染料印刷到转印纸上，再通过加热/加压的方式，将染料转印到织物上的工艺技术。具体而言，它是根据分散染料的升华特性，选择升华温度范围为180~240℃的分散染料，将其与浆料混合制成色墨，根据不同的花纹/图案要求。用印刷的方式将色墨印刷到转印纸上。将印有花纹、图案的转印纸与织物紧密接触，在200~230℃的转移印花机上处理10~30s，经过扩散作用进入织物内部，达到着色的目的。在加热升华过程中为了使染料定向扩散往往将被染物的底板下一侧热升华转印墨水主要从韩国和意大利进口，价格昂贵)的推出和印刷技术的数字化热升华转印技术的应用领域越来越广泛。归纳起来，热升华转印技术具有以下4个方面的特点：

1.印刷效果好。采用热升华转印技术印制的织物花纹精细、色彩鲜艳、层次丰富而清晰、艺术性高、立体感强，是其他方法印花很难做到的。并能印制摄影和绘画风格的图案。

2.印品手感柔软，使用寿命长。热升华转印的最大特点是染料可扩散到聚酯或纤维中，印品手感十分柔软舒适，基本感觉不到墨层的存在。此外由于油墨在转印过程中就已干燥，图像的寿命与服装本身的寿命一样长，不会出现印刷图文磨损而影响织物美观的情况。

3.工艺简单，设备投入少，灵活性强正品率高。热升华转印时可以一次印制多套色花纹而无需对花，并可以根据客户的个性化需求在较短的时间内印制活件。

4.节省资源对环境友好。与传统织物印花不同，热升华转移印花无需蒸化、水洗等后处理过程，节省大量水资源，更无污水排放，节约资源、保护环境。

二、质量影响因素

(一)墨水

热升华转印墨水是升华转印技术的关键材料主要由分散染料、连接料、溶剂和少量添加剂组成。染料要具有良好的升华转移性和渗透性。并达到一定的牢度指标，分子量为23O～380，升华温度为180℃～240℃常用的转移印花染料有蒽醌染料、偶氮染料和阳离子染料等。连接料要与染料的亲和力小，易释放染料气体，并有适宜的印刷适性、保存性及热转移适应性等，常用的连接料为低粘度乙基纤维素、乙基径乙基纤维素(EHEC)、长油改性醇酸树脂等。常用的溶剂有松节油、松油醇、高沸点烷醇、芳烷烃、溶纤剂等。

(二)温度与时间

热升华转印工艺要求将温度控制在180℃～230℃范围内，时间约为10～30s，同时要注意温度与时间的合理调配。

压力也是热升华转印工艺的重要参数之一。以织物热升华转移印花为例，如果压力过小，织物与转印纸之间空隙大，纱线呈圆形，油墨气体分子与空气大量碰撞而逸散，导致印刷效果差，同时油墨也容易渗开，线条变粗，而使图案、花纹模糊，视觉效果变差；如果压力适当，纱线呈扁平状织物与转印纸之间空隙适宜，则转印着色效果好，花纹清晰，线条流畅精细：如果压力过大，则容易产生变形、起毛和厚重织物发生形态变化等问题，造成手感粗硬和着色表面化等缺点。因此，控制好转印压力对印制图案、花纹清晰、视觉效果等十分关键。

(三)其他

除了油墨、温度、时间和压力会影响热升华转印的质量外，实际生产制作过程中还有一些事项值得我们关注。首先是转印纸的选用，质量稳定、信誉度高的供应商是印制企业的首选：其次，要意识到染料油墨在转印前(加热加压前转印纸上的图案)和转印后(转印到织物上的图案)的颜色差别很大，一般染料油墨转印前看上去较暗且无光泽，依靠200℃左右的高温还原真彩色，这样，印制生产前进行打样十分必要：最后，热转印时，要确保热压面、转印纸和承印物表面紧密相贴，没有空隙，否则，可能出现转印图文模糊的现象。

三、技术突破

(一)无皈化

目前，凹版印刷是热转印纸印刷的主要方式之一，这种印刷方式的优点是机型简单、花型过渡层次自然立体感强，缺点是制版费用昂贵{每套版的费用含版基为3000～50O0元)，生产周期较长，因此，它不适应个性化强、批量小、品种多样的生产要求。为了降低制版费用节约成本，用胶印、网印、柔印代替凹印成为多数厂商的发展思路。随着印刷技术的数字化发展，热升华转印正在向数字无版化方向发展，热升华喷墨印刷技术使得热升华转移印花无版化的目标得以实现。热升华喷墨印刷技术是指用小型桌面喷墨打印机或大幅面喷墨写真机或宽幅喷绘机，通过热升华墨水和热升华转印纸，把图案或影像转移印刷或直接喷印到底材上，再用热转印机或固色机进行固色处理，实现热升华转移印花。这种技术无需耗费大量时间制作印版使生产周期大大缩短，也节约成本，广泛用于个性化强、小批量活件的印制，如T恤衫、制服、广告条幅、鼠标垫、马克杯、地毯等。

(二)无纸化

无纸热转移印花最显著的特点是转印基材可以重复使用。首先；悔染料制成印浆，再通过印刷的方式将图案印制在一种特殊的基材上，然后与织物相贴经过热区，基材上的图案便转移并固着在织物上，得到印花成品。传统转印技术需要耗费大量价格昂贵的转印纸，而采用新型基材的无纸热转印技术则省去了转印纸的耗费大大降低了成本，同时也免除了因造纸和废纸再生造成的耗水与废水排放问题，对节约水资源和保护生态环境有着十分积极的意义。无纸热转印工艺由北京服装学院材料工程系热转印技术应用研究室提出，经过近十年的研究，取得了无纸化方面的突破性进展。他们提出用铝箔代替转印纸研究表明铝箔不仅能像纸一样承印花纹、图案，并能将花纹、图案转印到织物上，而且在热转印后，可以重复使用。因此，转移印花无纸化发展趋势良好，无纸化技术将会获得更大的突破。

(三)重复使甬

载有图文信息的热转印纸往往只能转印一次，图文信息一旦转移到承印物上，就不能再次进行转印。为此，研究可以进行多次转移印花的技术控制热转印纸上染料的释放，使染料定量转移，达到多次转移印花成为众多科研机构的课题。多次转移印花能够高效利用价格相对昂贵的热转印纸大大节省转印成本。国内相关专业人士在多次转印技术方面已有所突破，东华大学化学与化工学院罗艳等人采用分散染料微胶囊技术对转移印花进行研究。利用微胶囊技术将分散染料包裹起来微胶囊可看做一个染料小仓库，控制释放性质(即缓释性)，每次转印时它释放一定量的染料，达到恒定上色多次转印的效果，从而实现多次转印的目的。研究表明，热升华转印油墨中分散染料的含量是影响转印次数的决定因素，含量高，转印次数多含量低，则转移次数少。天津工业大学材料与化工学院与天津云兴油墨有限公司合作研制的油墨中分散染料的含量可达40％以上，油墨转移21次后，样品光密度值仍可达O.62，仍能达到转印的质量要求。

综上所述，热升华转移印花工艺的技术突破将十分有利于其在我国织物印染行业的推广应用，尤其是热升华喷墨印花技术，将成为个性化强、周期短、批量小、品种多样的活件的首选印制方法。

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