冷轉(zhuǎn)移印花生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與技術(shù)進(jìn)展

鐘博文，武宗文，劉新剛

(1.長(zhǎng)勝紡織科技發(fā)展(上海)有限公司，上海 201613;2.中原工學(xué)院紡織學(xué)院，河南 鄭州 450007)

印染是織物加工產(chǎn)業(yè)鏈的重大技術(shù)環(huán)節(jié)，它決定了紡織品的最終品質(zhì)與市場(chǎng)價(jià)值。目前印染技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程中未能實(shí)現(xiàn)精細(xì)化控制，染料利用率低，污水排放處理量大。圓平網(wǎng)印花生產(chǎn)，每噸織物耗水達(dá)200 t左右［1］，且其用水只是作為一種反應(yīng)介質(zhì)，所以由于其粗放式生產(chǎn)工藝，最終載帶大量廢液染料成為污染廢水。印染生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)矛盾日益突出，迫切需求一種新型的印花模式。冷轉(zhuǎn)移印花是可減排和提升附加值新型成熟工藝，其不僅具有圓網(wǎng)印花的高產(chǎn)量和低成本優(yōu)勢(shì)［1］，同時(shí)具有媲美數(shù)碼直噴印花產(chǎn)品的高品質(zhì)，具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

冷轉(zhuǎn)移印花是濕法轉(zhuǎn)移印花工藝的創(chuàng)新和發(fā)展。濕法轉(zhuǎn)移印花最早形成于20世紀(jì)70年代［2］，Ciba在轉(zhuǎn)移印花技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了含氮染料色漿印在疏水薄膜上，在100～130℃條件下與濕態(tài)含氮織物面料(即錦綸或蛋白質(zhì)纖維面料)密合轉(zhuǎn)移印花的工藝，但是其存在諸多限制，且應(yīng)用范圍太窄。80年代后期，Dansk公司開(kāi)發(fā)了非有機(jī)溶劑的濕態(tài)處理，且在常溫條件下對(duì)棉等天然纖維素纖維可進(jìn)行濕法轉(zhuǎn)移印花［3－4］。通過(guò)結(jié)合德國(guó) Küster公司的印花設(shè)備，形成了新的濕法轉(zhuǎn)移印花工藝［5－6］并推向市場(chǎng)。但是對(duì)轉(zhuǎn)印載體要求高，例如要求轉(zhuǎn)印紙空氣滲透性(孔度)，根據(jù)DIN 53120-1—1998《紙和紙板·透氣性測(cè)定.第1部分:B氏平均透氣率》測(cè)定為大于500 mL/min，與Cobb數(shù)相應(yīng)的吸水度，根據(jù)北歐標(biāo)準(zhǔn)SCAN-P12:64《膠版印刷紙施膠度》測(cè)定(Cobb60)至少為50［3］。其次適用織物面料單一，僅用于棉等纖維素纖維面料。隨著歐洲數(shù)碼噴墨印花的興起，濕法轉(zhuǎn)移印花技術(shù)停滯不前，至今未推出商業(yè)化的滌綸、錦綸等面料的濕法常溫轉(zhuǎn)移的印花產(chǎn)品。濕法轉(zhuǎn)移印花進(jìn)入國(guó)內(nèi)后，一些單位則在此技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)并應(yīng)用了濕法轉(zhuǎn)移印花技術(shù)，形成具有一定特色的工藝產(chǎn)品，例如應(yīng)用溶劑型墨水將圖案印制在塑料薄膜上的純棉織物活性染料和錦綸酸性染料的薄膜濕法轉(zhuǎn)移印花技術(shù)［7－8］。

本文所述冷轉(zhuǎn)移印花工藝脫胎于濕法轉(zhuǎn)移印花，是通過(guò)轉(zhuǎn)印紙，濕態(tài)前處理，印花色漿，轉(zhuǎn)印設(shè)備等的整體研發(fā)，形成了一套完備的轉(zhuǎn)移印花工藝體系。冷轉(zhuǎn)移印花的基本流程是先將水溶性或水分散性的染料色漿印刷制成轉(zhuǎn)移印花花紙，然后，織物經(jīng)預(yù)處理與轉(zhuǎn)移印花紙相密合，并施加以一定的壓力。織物所帶前處理液使轉(zhuǎn)移印花紙上的色漿溶解。在一定的壓力下，由于染料對(duì)織物的親和力比對(duì)轉(zhuǎn)移紙的親和力大，染料轉(zhuǎn)移到織物上，并進(jìn)入到織物間隙中。經(jīng)固色后對(duì)織物進(jìn)行水洗，洗去微量的漿料和水解染料等，并將織物洗至中性，烘干定型即為成品。

在整體工藝的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，對(duì)各工藝參數(shù)進(jìn)行了深入細(xì)化研究，以篩選優(yōu)化工藝條件，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高速地生產(chǎn)高品質(zhì)的印花產(chǎn)品。同時(shí)根據(jù)錦綸和滌綸的上染特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了相應(yīng)面料的冷轉(zhuǎn)移印花工藝，拓展了冷轉(zhuǎn)移印花的原料適應(yīng)性。

1 冷轉(zhuǎn)移印花紙生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化

在冷轉(zhuǎn)移印花工藝中首先要通過(guò)水溶性或水分散性染料色漿將圖案、花紋印刷在冷轉(zhuǎn)移印花紙上，形成一層具有艷麗色彩、花紋的圖案薄膜;然后再由轉(zhuǎn)印紙轉(zhuǎn)印到織物表面，因此，轉(zhuǎn)移印花紙表面涂層的轉(zhuǎn)移性能對(duì)于印花圖案的再現(xiàn)性起著關(guān)鍵作用。

1.1 冷轉(zhuǎn)移印花紙的選擇

在冷轉(zhuǎn)移印花的過(guò)程中，印花圖案要保持花形逼真、花紋細(xì)致、層次清晰、立體感強(qiáng)等特性，這對(duì)轉(zhuǎn)移印花紙性能的要求是比較高的，主要包括如下幾方面［9－10］:

1)要求紙張具有足夠的強(qiáng)度，紙張表面光潔、平整。冷轉(zhuǎn)移印花在轉(zhuǎn)印紙的印刷過(guò)程中采用的是水溶性的活性染料墨水，在轉(zhuǎn)印過(guò)程中，存在紙張與經(jīng)前處理的潮濕織物的密合和剝離的過(guò)程，因此紙張必須承受剝離張力，此外由于織物經(jīng)前處理后是帶液與冷轉(zhuǎn)印紙壓力接觸的，因此紙張本身需要具有一定的濕強(qiáng)度;

2)要求轉(zhuǎn)移印花紙有較好的平滑度。若轉(zhuǎn)印紙表面平滑度差，表面凹凸不平，就會(huì)使其在轉(zhuǎn)印時(shí)受力不均，使紙上的轉(zhuǎn)移率不一致，因此，即使紙上的花形很清晰，轉(zhuǎn)移到布上也會(huì)變得模糊;

3)要求轉(zhuǎn)移印花紙能夠有效阻隔水墨。轉(zhuǎn)移印花紙只是圖案暫載體，在轉(zhuǎn)移印花工序中要求紙張上的印刷圖案能迅速完整地轉(zhuǎn)移到織物表面，因此必須阻隔染料墨水與紙基纖維的永久結(jié)合，從而避免因在轉(zhuǎn)印紙上殘留過(guò)多而對(duì)印花圖案質(zhì)量造成影響;

4)定量要穩(wěn)定(定量差在±1 g/m2)。如果定量不穩(wěn)，由于紙張傳送和受壓過(guò)程的張力作用，紙張易造成折子筋道等瑕疵問(wèn)題，重則紙幅打綹造成斷紙，影響產(chǎn)品連續(xù)性生產(chǎn)。

1.2 冷轉(zhuǎn)移印花紙涂布量的選擇

冷轉(zhuǎn)移印花紙隔離涂層劑的涂布量要適中，涂布量高，隔離層太厚，雖然起到阻隔染料與紙張纖維的作用，但是不利于紙張的打卷存儲(chǔ)，易造成裂紋，涂料不穩(wěn)定等問(wèn)題，因此，選擇適當(dāng)?shù)耐坎剂坑葹橹匾?。本文考察了不同的隔離劑涂布面密度對(duì)于印刷效果和轉(zhuǎn)印效果的影響。采用丙烯酸與苯乙烯共聚體系隔離劑，紙張涂布面密度從0～15 g/m2，印刷車速為45 m/min，轉(zhuǎn)印車速為5 m/min，其結(jié)果如圖1所示。

從圖中可看出，涂布面密度≥6 g/m2時(shí)，印刷質(zhì)量和轉(zhuǎn)移率都開(kāi)始隨涂布面密度增加而沒(méi)有明顯變化?？紤]到隔離劑涂布工藝的便利，將30 g/m2原紙的最優(yōu)涂布丙烯酸與苯乙烯共聚體系隔離劑面密度固定為6 g/m2。隔離劑面密度涂得相對(duì)薄，紙張烘干速度快，表面涂布較均勻，可提高產(chǎn)能，穩(wěn)定質(zhì)量。不同面密度原紙的優(yōu)化涂布量曲線如圖2所示。

圖1 不同的隔離劑涂布面密度對(duì)于印刷效果和轉(zhuǎn)印效果的影響Fig.1 Release agent coated with different weight impact on printing effect and pattern transfer effect

圖2 不同面密度原紙的優(yōu)化涂布量曲線Fig.2 Optimized coating quantity for original paper with different weight

1.3 隔離劑固化溫度的選擇

固化溫度對(duì)水性隔離劑涂層的固化速度起著決定性的作用。隔離劑固化過(guò)程即高分子化合物單體或寡聚體轉(zhuǎn)變?yōu)楦呔垠w和互穿交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成的過(guò)程。由于冷轉(zhuǎn)移印花所采用的隔離劑也是水性體系，因此如果固化溫度過(guò)低，水分揮發(fā)及化學(xué)反應(yīng)緩慢，隔離劑易向紙頁(yè)中滲透，對(duì)紙張的柔軟性和強(qiáng)度都有很大的影響。如果固化溫度過(guò)高，隔離劑固化速度太快，隔離劑的成膜性差，其均勻性將難以控制。本文采用丙烯酸與苯乙烯共聚體系隔離劑，原紙面密度為30 g/m2，隔離劑涂層涂布面密度為6 g/m2的情況下，測(cè)試涂布后不同固化溫度的轉(zhuǎn)印紙質(zhì)量的具體結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 固化溫度對(duì)轉(zhuǎn)印紙印刷性能的影響Fig.3 Influence of curing temperature on performance of printing

由圖3可看出，隨著固化溫度的升高，紙頁(yè)表面的光澤度隨之下降，與熱轉(zhuǎn)印紙的轉(zhuǎn)移層有相似的趨勢(shì)［11］，本文的冷轉(zhuǎn)印紙的光澤度由固化溫度50℃時(shí)的66.3°下降到180℃時(shí)的28.6°。由上圖可看出，紙頁(yè)的平滑度并不完全隨著溫度的升高而不斷提升，其在某個(gè)溫度區(qū)間，存在1個(gè)峰值，本文實(shí)驗(yàn)所得的曲線表面為50℃時(shí)，紙頁(yè)平滑度為32.0 s，固化開(kāi)始時(shí)隨著溫度的升高平滑度逐漸升高，在120℃時(shí)達(dá)到最高，為49.3 s，之后隨著溫度升高，紙張的光澤度開(kāi)始緩慢下降，在溫度為180℃時(shí)平滑度又降到42.1 s。綜合平滑度和光澤度的數(shù)據(jù)，可選擇120℃作為轉(zhuǎn)移印花紙的隔離涂層的固化溫度。

1.4 固化時(shí)間的影響

固化時(shí)間是影響隔離涂層劑成膜性的重要因素，在不同的溫度和不同固化時(shí)間下隔離涂層劑的成膜性受到很大的影響。圖4示出原紙面密度為30 g/m2，隔離劑涂層涂布面密度為6 g/m2，固化時(shí)間與固化溫度的關(guān)系。

圖4 隔離涂層劑固化時(shí)間與固化溫度的關(guān)系Fig.4 Relationship between curing time and curing temperature of release agent

1.5 冷轉(zhuǎn)移印花墨水干燥速度的參數(shù)優(yōu)化

由于本文采用的是環(huán)保的水性冷轉(zhuǎn)移印花墨水，因此干燥溫度和時(shí)間對(duì)于印刷品質(zhì)和生產(chǎn)效率具有至關(guān)緊要的影響。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了冷轉(zhuǎn)移印花墨水干燥的溫度和時(shí)間參數(shù)，如圖5所示。發(fā)現(xiàn)在120～130℃的干燥溫度下，干燥時(shí)間最短，而超過(guò)130℃后，紙張易起皺，導(dǎo)致印刷圖案出現(xiàn)瑕疵。因此根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果，生產(chǎn)實(shí)踐中優(yōu)化了冷轉(zhuǎn)移印花工藝中轉(zhuǎn)移印花紙張載體的生產(chǎn)工藝參數(shù)，將轉(zhuǎn)印花紙涂布和印刷設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

圖5 水性冷轉(zhuǎn)移印花墨水干燥溫度與時(shí)間的優(yōu)化圖Fig.5 Relationship between drying temperature and time of cool transfer printing water-based ink

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)隔離劑涂布紙張的各項(xiàng)參數(shù)的優(yōu)化，為實(shí)現(xiàn)高效能、高轉(zhuǎn)移率、高品質(zhì)的轉(zhuǎn)移印花生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

2 冷轉(zhuǎn)移印花濕態(tài)處理技術(shù)的優(yōu)化

冷轉(zhuǎn)移印花工藝同屬于濕法轉(zhuǎn)移印花，因此，濕態(tài)前處理中前處理劑的指標(biāo)以及濕態(tài)的程度即帶液率，對(duì)印花品質(zhì)有著直接的影響。

2.1 前處理劑的使用與轉(zhuǎn)印效果的關(guān)系

通過(guò)一系列的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)確定了適用于纖維素纖維面料冷轉(zhuǎn)移印花的前處理劑優(yōu)化配方和實(shí)施條件，如圖6所示。pH值通過(guò)添加氫氧化鈉的量來(lái)調(diào)節(jié)，冷堆固色20 h。

印刷反差值可以通過(guò)分光密度儀測(cè)試，在樣品上取不同的點(diǎn)，重復(fù)操作3次，取平均值，所測(cè)紙張為滿底版單色印刷的轉(zhuǎn)移印花紙。固色率根據(jù)GB/T 2391—2003《反應(yīng)染料吸色率和固色率的測(cè)定》測(cè)定。

從圖6可看到:前處理液pH值為12.8左右，其固色率達(dá)到極值之后，固色率隨著pH增加下降，認(rèn)為這是由于活性染料在強(qiáng)堿條件下發(fā)生了水解造成的;轉(zhuǎn)移率在pH值≥12.8以后，沒(méi)有顯著變化。

圖6 不同前處理劑pH值前處理液對(duì)于轉(zhuǎn)移率和固色率的影響Fig.6 Influence of pretreatment agents pH value on dye transfer rate and degree of fixing

2.2 前處理不同帶液量的應(yīng)用

在印花訂單的生產(chǎn)中，往往會(huì)面臨客戶的不同需求，對(duì)于染料滲透程度的差異化需求，導(dǎo)致前處理中帶液量的差異化控制［12］。以90 g/m2全棉面料為例，如果需要高轉(zhuǎn)移率，且織物反面需要有一定的透色，經(jīng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，通過(guò)浸軋，前處理液帶液率控制在60% ～70%，5 m/min車速其染料轉(zhuǎn)移率能保持98%以上，20 m/min車速其染料轉(zhuǎn)移率能保持94%以上。而隨著織物帶液量繼續(xù)增加，印花產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)橫向滲化現(xiàn)象，導(dǎo)致圖案變得模糊。

如果要得到高的表觀得色量，需避免染料轉(zhuǎn)移到織物的深層內(nèi)部，可對(duì)織物待印面定量給液，施加較纖維結(jié)合水稍多的帶液率。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)印染中纖維經(jīng)過(guò)浸軋后所含水分實(shí)際上包括:自由水、化學(xué)水、纖維結(jié)合水。以帶液率60%為例，其中25%為自由水，5% ～10%為化學(xué)水，纖維結(jié)合水即纖維網(wǎng)絡(luò)里的水分，為20% ～25%，不會(huì)產(chǎn)生滲化漫延現(xiàn)象。通過(guò)定量給液，前處理液帶液率控制在30% ～40%，其獲得的表觀得色量K/S值較帶液率為60%的印花產(chǎn)品提升30%左右。

此外，經(jīng)典的冷轉(zhuǎn)移印花的前處理方法是將被印織物經(jīng)轉(zhuǎn)移印花機(jī)前處理裝置的前處理液進(jìn)行浸軋?zhí)幚?，處理后的被印織物和轉(zhuǎn)移印花紙相互密合通過(guò)轉(zhuǎn)印裝置完成轉(zhuǎn)印。被印織物需要用含堿劑的處理液進(jìn)行前處理，因此，被印織物是在濕態(tài)狀況下和冷轉(zhuǎn)移印花紙密合進(jìn)行轉(zhuǎn)印，織物易產(chǎn)生伸長(zhǎng)、緯斜和縮縐等疵點(diǎn)，造成印花圖案失真，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。為克服這些缺點(diǎn)，最新的冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)還開(kāi)發(fā)了一種新型的前處理方法，避免被印織物呈現(xiàn)濕態(tài)。將轉(zhuǎn)移印花載體通過(guò)轉(zhuǎn)移印花機(jī)的前處理裝置進(jìn)行濕態(tài)處理，應(yīng)用前處理液對(duì)轉(zhuǎn)移印花載體上印有染料圖案面進(jìn)行低定量涂布處理，處理后的轉(zhuǎn)移印花載體印有染料圖案的一面和被印織物相互密合通過(guò)轉(zhuǎn)印裝置完成轉(zhuǎn)印。這種技術(shù)徹底改變了常用的轉(zhuǎn)移印花生產(chǎn)中對(duì)被印織物進(jìn)行前處理的方法，相反是對(duì)轉(zhuǎn)移印花載體進(jìn)行濕態(tài)處理的方法。這一創(chuàng)新使被印織物處于干態(tài)的情況下進(jìn)入轉(zhuǎn)印裝置，而在轉(zhuǎn)印過(guò)程中，載體上染料處于濕態(tài)，因此能夠在壓力作用下完成轉(zhuǎn)印任務(wù)。

3 冷轉(zhuǎn)移印花轉(zhuǎn)印設(shè)備的演進(jìn)

轉(zhuǎn)印設(shè)備中轉(zhuǎn)印單元承載著面料與轉(zhuǎn)印紙的密合和轉(zhuǎn)印的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，本文主要關(guān)注轉(zhuǎn)印壓力和時(shí)間對(duì)印花的影響。

將雙軋輥轉(zhuǎn)印裝置用作實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)印設(shè)備中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)印設(shè)備的壓力和織物與轉(zhuǎn)印紙的壓力接觸時(shí)間對(duì)于轉(zhuǎn)移率的提升具有重要的作用。圖7、8分別示出轉(zhuǎn)印壓力和轉(zhuǎn)印次數(shù)與轉(zhuǎn)移率的關(guān)系。其中圖7實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)印設(shè)備采用小型軋車，車速為2 m/min，壓力以空氣壓縮機(jī)壓力表指示;圖8所示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)印設(shè)備采用小型軋車，車速為2 m/min，轉(zhuǎn)印壓力為0.8 MPa，由于軋車是線接觸，因此是壓力接觸時(shí)間通過(guò)多次施壓轉(zhuǎn)印延長(zhǎng)。

圖7 不同轉(zhuǎn)印壓力下的轉(zhuǎn)移率Fig.7 Relationship between transfer pressure and dye transfer rate

由圖7、8可看到，在轉(zhuǎn)印低壓力條件下，壓力提高對(duì)于轉(zhuǎn)移率的提升具有顯著作用。而在織物與轉(zhuǎn)印紙的壓力接觸時(shí)間方面，轉(zhuǎn)印次數(shù)在3次之前，對(duì)于轉(zhuǎn)移率的提升具有明顯作用，但轉(zhuǎn)印次數(shù)在3次之后提升不明顯，轉(zhuǎn)印次數(shù)在4次之后轉(zhuǎn)移率基本保持不變。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)情況，本文在冷轉(zhuǎn)移印花設(shè)備的演進(jìn)過(guò)程中，經(jīng)歷了2個(gè)輥到多輥毯帶式轉(zhuǎn)移印花設(shè)備的過(guò)程，如圖 9［13－15］所示。

圖8 不同轉(zhuǎn)印壓力接觸時(shí)間下的轉(zhuǎn)移率Fig.8 Relationship between time of holding transfer pressure and dye transfer rate

圖9 冷轉(zhuǎn)移印花機(jī)的演進(jìn)過(guò)程Fig.9 Evolution of cool transfer printing machine.(a)Single rolling point;(b)Symbelt;(c)Blanket belt with multi rollers

4 錦綸和滌綸面料冷轉(zhuǎn)移印花工藝開(kāi)發(fā)

4.1 錦綸面料冷轉(zhuǎn)移印花

錦綸纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)是聚酰胺，分子中主要由3個(gè)部分組成，即構(gòu)成分子中疏水部分的亞甲基鍵，具有親水性的酰胺基和鏈端的氨基和羧基，因此可用親水性的酸性染料來(lái)染色。冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)應(yīng)用于錦綸面料過(guò)程中，應(yīng)用增溶技術(shù)，將墨水承載酸性染料的能力提升到可含40%的高濃度酸性染料，使得產(chǎn)品在轉(zhuǎn)移印花時(shí)不會(huì)出現(xiàn)顏色不夠深的問(wèn)題。其次，由于錦綸的親水性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于纖維素纖維，因此相對(duì)纖維素纖維的活性染料印花，其濕態(tài)處理的帶液率小，本文通過(guò)對(duì)前處理液進(jìn)行保濕處理，從而避免帶液率的大幅波動(dòng)，確保生產(chǎn)品質(zhì)的穩(wěn)定。

用酸性染料墨水進(jìn)行錦綸面料冷轉(zhuǎn)移印花的具體方法為［16］:先將轉(zhuǎn)移印花載體用隔離劑經(jīng)涂布機(jī)底涂，并由印刷機(jī)將冷轉(zhuǎn)移印花酸性染料墨水印成冷轉(zhuǎn)移印花載體，再將冷轉(zhuǎn)移印花載體和錦綸織物一起送入冷轉(zhuǎn)移印花機(jī)。錦綸織物經(jīng)冷轉(zhuǎn)移印花機(jī)前處理裝置的織物前處理液處理，再和冷轉(zhuǎn)移印花載體密合共同經(jīng)冷轉(zhuǎn)印裝置轉(zhuǎn)印，制成印花織物。印花織物在95℃條件下烘干后，再在100～102℃蒸汽中，汽蒸20～30 min固色，然后經(jīng)水洗定型即為印花織物成品。經(jīng)該工藝印花的錦綸織物其皂洗牢度和濕處理牢度到達(dá)4～5級(jí)，日曬牢度達(dá)到4級(jí)，印花后織物保持了與原設(shè)計(jì)風(fēng)格的一致性。

4.2 滌綸面料冷轉(zhuǎn)移印花

目前滌綸等合成纖維應(yīng)用分散染料印花的主要技術(shù)手段有網(wǎng)印和熱轉(zhuǎn)移印花，熱轉(zhuǎn)移印花是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一種印花工藝，即采用易升華的分散染料配成油墨印在紙上，然后在熱壓下將染料轉(zhuǎn)移到玻璃化溫度比較明確的滌綸等合成纖維織物上。但是熱轉(zhuǎn)移印花也有其固有缺陷:其一，由于絕大部分使用的是溶劑型分散染料，因此轉(zhuǎn)印生產(chǎn)過(guò)程中，車間揮發(fā)的溶劑污染嚴(yán)重;其二，滌綸中分散染料有熱遷移現(xiàn)象，而熱遷移可使在良好染色條件下獲得的色牢度發(fā)生明顯下降。冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)應(yīng)用于滌綸面料過(guò)程中，成功地開(kāi)發(fā)了水分散性分散染料墨水體系和新型前處理液。具體轉(zhuǎn)移印花工藝［17］為:應(yīng)用凹版印刷機(jī)、柔版印刷機(jī)或圓網(wǎng)印刷機(jī)將分散染料墨水印刷在轉(zhuǎn)移印花暫載體上，形成圖案花型;滌綸纖維織物經(jīng)預(yù)處理液處理，帶液量為20%～40%，與分散染料轉(zhuǎn)印暫載體圖案面密合后進(jìn)入冷轉(zhuǎn)移印花機(jī)常溫轉(zhuǎn)印，烘干后，應(yīng)用汽蒸固色或烘焙固色;間歇汽蒸固色的蒸箱壓力為0.16～0.18 MPa，溫度為130～135 ℃，蒸化20～30 min;連續(xù)蒸化機(jī)固色，溫度為175～185℃，連續(xù)蒸化5～10 min;烘焙固色溫度為200～210℃，時(shí)間為1～2 min;最后經(jīng)水洗定型即為成品。滌綸面料采用冷轉(zhuǎn)移印花的優(yōu)點(diǎn)在于:1)由于分散染料采用了水分散體系，因此避免了生產(chǎn)過(guò)程中溶劑揮發(fā)帶來(lái)的污染;2)分散染料冷轉(zhuǎn)移印花在轉(zhuǎn)印環(huán)節(jié)為常溫條件，而固色環(huán)節(jié)采用高溫環(huán)境，一方面染料能滲透到紗線內(nèi)層，上染縫線，如圖10所示，另外也避免了熱遷移性，提升了濕牢度和摩擦牢度;3)分散染料冷轉(zhuǎn)移印花采用的分散染料不需要考慮其升華特性，因此可選用大分子分散染料，使產(chǎn)品的日曬牢度比熱轉(zhuǎn)移印花提升了一個(gè)層級(jí)，可達(dá)300 h以上。

5 冷轉(zhuǎn)移印花的減排效益

與傳統(tǒng)印花工藝相比，冷轉(zhuǎn)移印花工藝具有節(jié)水減排環(huán)保特點(diǎn)。

圖10 滌綸織物印花織物縫線效果比較圖Fig.10 Comparison stitch of printing on polyester between thermal transfer printing(a)cool transfer printing(b)

5.1 單位質(zhì)量染料消耗糊料量低

冷轉(zhuǎn)移印花色漿中染料濃度很高，一般染料含量在20%～40%范圍內(nèi)，但是冷轉(zhuǎn)移印花墨水黏度一般較低，糊料添加量也較低，一般情況下糊料含量1%～3%，也就是說(shuō)冷轉(zhuǎn)移印花色漿中染料含量高糊料含量低，而圓平網(wǎng)印花正好相反，色漿中染料濃度低，通常情況下染料含量在5% ～10%，且黏度高糊料加量較多，因此可看出，在冷轉(zhuǎn)移印花色漿中單位質(zhì)量染料所需要的糊料比圓平網(wǎng)印花低得多。因?yàn)楹显谏珴{中是除染料以外用量最大的助劑，同時(shí)印花完成以后，這些糊料在固色后都是需要和浮色一起水洗去除，最終排放到廢水里，所以糊料也是印染廢水的主要污染物之一。由于冷轉(zhuǎn)移印花色漿中糊料用量少，因此就這一點(diǎn)來(lái)講它的減排量，與圓平網(wǎng)印花來(lái)比是明顯的。

5.2 單位面積消耗的色漿量少

冷轉(zhuǎn)移印花采用凹版印刷機(jī)將色漿或墨水印在轉(zhuǎn)移印花紙上面，由于采用的色漿染料濃度較高，印版凹坑不需要太深即可滿足要求，在印刷時(shí)每平方米滿版圖案只消耗15～20 g色漿或墨水，相比圓、平網(wǎng)印花每平方米花布消耗色漿量根據(jù)織物品種及類型不同約為70～180 g，其次冷轉(zhuǎn)移印花色漿中糊料含量較低，與圓、平網(wǎng)相比在冷轉(zhuǎn)移印花過(guò)程中大幅度減少了糊料用量，因此冷轉(zhuǎn)移印花工藝可大幅度減少污染物排放量。

5.3 節(jié)水省時(shí)

由于冷轉(zhuǎn)移印花的凹版印刷墨水消耗量?jī)H有15～20 g/m2，干燥后在印花紙上形成了一層薄薄的由染料和糊料組成的有色墨層。轉(zhuǎn)印前織物經(jīng)過(guò)前處理后吸收了一定量的漿液，通過(guò)轉(zhuǎn)印機(jī)使織物與印花紙?jiān)谝欢▔毫ο陆佑|，有色墨層在織物吸收的有限漿液作用下潤(rùn)濕并轉(zhuǎn)印在織物表面，在轉(zhuǎn)印和汽蒸固色過(guò)程中墨層內(nèi)的染料會(huì)泳移滲透到纖維內(nèi)，由于轉(zhuǎn)印時(shí)間太短和水分太少，墨層中的糊料只會(huì)潤(rùn)濕膨脹而不會(huì)溶解，因此墨層內(nèi)的大部分糊料則主要是黏附在織物表面，不會(huì)滲透到纖維內(nèi)部。這一點(diǎn)與圓、平網(wǎng)印花過(guò)程中的色漿有很大區(qū)別，圓平、網(wǎng)印花色漿內(nèi)糊料和染料都是溶解在水中的，由于印花糊料都有一定的保水性，一般情況下糊料不太容易和染料分離，除非出現(xiàn)嚴(yán)重滲化現(xiàn)象，因此一部分糊料大分子會(huì)和染料分子一起進(jìn)入織物纖維內(nèi)部，烘干后會(huì)在纖維內(nèi)部發(fā)生黏附，因此，固色后不易洗滌，而冷轉(zhuǎn)移印花原本糊料就很少，并且其中大部分糊料主要是附著在織物的表面，而不是像圓、平網(wǎng)印花時(shí)糊料在纖維內(nèi)部發(fā)生黏附，這樣附著在織物的表面的糊料易被洗去，消耗水量少，因此冷轉(zhuǎn)移印花比圓、平網(wǎng)印花節(jié)水。

6 結(jié)論

圓平網(wǎng)印花技術(shù)成熟，產(chǎn)品產(chǎn)量大，占絕對(duì)多數(shù)市場(chǎng)份額，但其能耗高，染料利用率低，污水處理量大等問(wèn)題嚴(yán)重阻礙生產(chǎn)發(fā)展。熱轉(zhuǎn)移印花受分散染料升華染色原理限制，主要用于滌綸織物印花。冷轉(zhuǎn)移印花具有圓網(wǎng)印花的高產(chǎn)量和數(shù)碼噴墨印花低成本的優(yōu)勢(shì)，印花圖案精美，層次感強(qiáng)。根據(jù)冷轉(zhuǎn)移印花的流程，該工藝跨越了印刷和印花2個(gè)領(lǐng)域，因此印染行業(yè)中的技術(shù)人員在冷轉(zhuǎn)移印花生產(chǎn)優(yōu)化的控制上，往往忽略了一些細(xì)節(jié)問(wèn)題。本文根據(jù)冷轉(zhuǎn)移印花的工藝特點(diǎn)，分別從轉(zhuǎn)印紙制造、濕態(tài)前處理以及轉(zhuǎn)印設(shè)備3個(gè)方面出發(fā)，以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)對(duì)生產(chǎn)細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化控制。此外，跟隨市場(chǎng)導(dǎo)向的變化，研發(fā)了適應(yīng)多種面料的冷轉(zhuǎn)移印花工藝，不僅拓展了冷轉(zhuǎn)移印花工藝的適用范圍，并且彌補(bǔ)了以往工藝印花的不足，例如滌綸冷轉(zhuǎn)移印花選用大分子分散染料，從而較傳統(tǒng)熱轉(zhuǎn)移印花能大幅提升日曬牢度等。

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