轉移印花工藝研究進展情況介紹

轉移印花依據其轉印方式的不同，可分為熱轉移印花和冷轉移印花。熱轉移印花是指將印有分散染料圖案的印花紙，在一定的溫度和壓力下，將印刷圖案轉移到滌綸布上的印花過程；冷轉移印花是指將印有活性染料圖案的印花紙，在一定的壓力下，將印刷圖案轉移到浸軋堿液的棉布上，然后冷堆固色的印花過程。本文就轉移印花近年來出現的一些新進展作一介紹。

熱轉移印花

熱轉移印花也稱升華轉移印花，主要應用于滌綸纖維等合成纖維。該技術早在20世紀30年代就已出現，但一直到60年代才應用于工業生產。我國在1974年開始研究并逐步應用于生產，由于其生產工藝和設備簡單，投資較少，在20世紀80年代得到了迅猛發展，主要用于大規模連續化的服裝面料生產。

到目前為止，對于熱轉移印花機理的研究已很深入，工藝也相對比較成熟。熱轉移印花機理如下：在轉移過程發生前，全部染料都在轉印紙上的印膜中，而印花織物和空氣隙中的染料濃度為零，空氣隙的大小取決于織物的結構、紗支和轉移壓力；在轉移過程中，當紙達到轉移溫度時，染料開始揮發或升華，并在紙與纖維間形成濃度擴散；當被印花織物達到轉移溫度時，在纖維表面開始了染料吸附，直至達到一定的飽和值；由于染料從紙到纖維的轉移是持續進行的，其吸附速率取決于染料擴散到纖維內部的速率。為了使染料能定向擴散，往往在被染物的下側抽真空，使染料達到定向擴散轉移。在轉移過程結束、被染物著色后，紙上的染料含量下降，部分剩余的染料遷移到紙的內部，殘留的染料量取決于染料的蒸汽壓、染料對漿料或轉印紙的親和力和印花膜的厚度。工藝條件一般為200～230℃，處理20～30s。

隨著熱轉移印花技術在滌綸等合成纖維織物上的成功應用，20世紀90年代開始研究將熱轉印技術應用于棉等纖維素纖維織物的印花。楊霖等對滌綸纖維和棉纖維進行對比，認為滌綸纖維在其無定形區存在（10～100）×10-10m的微小空隙，當溫度上升到200℃左右時，無定形區劇烈運動，空隙增大并逐漸形成半熔融狀態即形成所謂液層，為升華的分散染料進入纖維創造了條件，由于范德華力的吸引，氣態染料運動到滌綸纖維周圍，并在染料濃度梯度作用下擴散進入無定形區，達到著色目的。而棉纖維的無定形區在干燥狀態下空隙極小，且不具有熱塑性，當溫度上升時，不僅沒有形成所謂液層，而且對氣態分散染料沒有吸引力，染料大部分逸散或停留在轉移紙上。

針對上述情況，人們開展了對棉織物進行改性的研究。在國外，日本縛島紡織公司采用苯甲酰氯法對纖維素改性，處理后棉織物的得色量和鮮艷度均能達到滌綸織物水平，牢度也很好，但是苯甲酰氯的刺激性、腐蝕性及毒性較大，不適合使用；美國專利中介紹，將二羧酰氯在有機溶劑中加入二胺類或在水溶液中進行界面聚合，使織物改性，得到轉移率較好的改轉移印花工藝新進展性織物；埃及學者通過在棉織物表面涂覆一層聚乙烯醇（PVA）涂層，改善棉纖維對分散染料的親和力，采用分散染料熱轉印后，濕摩擦牢度可以達到3～4級。在國內，有人采用乙酸酐與纖維素纖維上的羥基發生酰基化反應，降低纖維的親水性，提高對分散染料的親和力。改性后的織物進行熱轉移印花，顏色深度和鮮艷度理想，濕摩擦牢度也達到了3～4級。

有人在對纖維素纖維進行研究時發現，纖維素纖維的玻化溫度在有水時會顯著下降，尤其是在濕態或有溶劑存在時，可如同化學纖維那樣在較高溫度下表現出可塑性，并能使鏈節松弛，結構發生變化。進一步研究發現，選用適當的溶劑化助劑對纖維素纖維進行處理，可使纖維材料的內部結構發生變化，這種變化大多表現為纖維結構的膨脹和收縮，這種結構的改變甚至可導致纖維素纖維對分散染料產生較大的親和力。基于該研究，在采用改性樹脂FZ－S對棉織物進行改性處理時，在整理液內加入了多元醇類化合物作為溶劑。改性后的棉織物轉移印花產品的印制效果基本可達到純棉針織物的印制質量，但在得色深度、色牢度和飽和度方面還存在差距。

在將棉織物進行樹脂和膨化劑預處理后，有人對熱轉移印花的染料進行了篩選，并對顏色進行了分析，得出棉織物用滌綸轉移印花紙進行轉移印花時，達不到滌綸織物顏色深度和艷度，且花色色光會發生較大變化的結論。

有人在棉纖維與分散染料之間引入架橋劑，對棉織物進行改性。架橋劑的作用機理大致為：架橋劑通過自身對天然纖維的親和性和滲透性預先進入纖維微孔內，以分子間作用力與纖維結合，同時將接納分散染料的染座分布在微孔內；依賴架橋劑的熱膨脹作用在熱轉印溫度下溶脹纖維，使纖維微孔擴大；分散染料在熱轉印溫度下升華，并借助纖維微孔內已經鋪設好的染座對其親和性，沿著已經擴大的微孔進入內部，以分子間作用力上染纖維。經架橋劑改性后的熱轉印布樣，深色的皂洗牢度達到4級，濕摩擦牢度達到3級以上。

在工業生產方面，有公司采用自主研發的環保型具有高反應活性的多官能團特種紡織整理劑，對棉及滌棉織物進行改性整理后，采用分散染料進行熱轉移印花。皂洗牢度達到3～4級，濕摩擦牢度達到3級。由于整理劑是以分子水平嵌入纖維分子內，形成了特殊的大分子柔性網絡，因此基本上不影響棉織物的手感。

有研究所開發的“無水印花技術”，是將棉織物浸軋前處理液，前處理劑在毛細管效應和液滴附壁效應的作用下，順利進入纖維間隙，并在隨后的焙烘過程中發生交聯，形成三維立體結構的不同孔徑的格柵，格柵直徑大約在5～15nm，這些格柵的形成為后續鎖住分散染料顆粒提供了物質基礎，是防止遷移和提高色牢度的微觀結構保證。據稱，用該方法生產的印花織物的濕摩擦牢度和皂洗牢度都達到了4級以上。

冷轉移印花

活性染料冷轉移印花的原理和過程是：用溶解性好、固色速率快和水解穩定性好的活性染料把圖像印在已涂好離型劑的紙上，烘干打卷；再將棉織物（精練后不能加柔軟劑、平滑劑等拒水助劑）浸軋堿液，然后與轉移印花紙對齊，通過一對均勻軋輥，織物上所帶的堿液使轉移印花紙上色漿溶解；在一定的壓力下，由于染料對織物的親和力比對轉移紙的親和力大，染料轉移到織物上，并進入到織物間隙中；最后把紙、布分離，分別打卷，濕棉布在打卷時，要用塑料薄膜作為隔離物覆蓋在織物上圖像面一同打卷，以防止風干與沾色；在堆置過程中，染料逐步完成吸附、擴散、固色的過程；堆置結束，對織物進行水洗，洗去微量的漿料和水解染料等，并將織物洗至中性。

實際上早在1984年，丹麥的丹斯克印花廠就針對棉等天然纖維素纖維的轉移印花進行了研究，并最終成功開發出名為CottonArt的丹斯克轉移印花法。德國屈斯特機器制造廠專門為該技術開發了新型的轉移印花機，設計時速為20m/min。

在國內，鐘博文等經過多年的探索，成功開發出CoolTrans系列冷轉移印花機，并取得了國家專利。該技術以涂敷離型劑的紙作為承印物，將色漿印刷在紙上，并通過CoolTrans冷轉移印花機在一定壓力下轉印到布上，它的染料轉移率能達到95%，轉移到織物上的染料也有近90%的固色率，同時節水2/3，節省能源65%，并因其突出的節能效果，此設備適用于棉、麻、絲等天然纖維，對其他環保再生纖維素纖維，如天絲、麗賽纖維、竹纖維、天絲銅氨纖維、Taly木漿纖維、海藻纖維、圣麻纖維等面料，也有獨特的優勢。

有人針對天然纖維冷堆印花中的隔離物進行了研究，采用塑料薄膜、滌棉細布、滌綸布3種隔離物進行印花后的冷堆試驗。結果表示，塑料薄膜的隔離效果很好，但僅限于一次使用，浪費比較大；滌棉細布隔離效果也很好，但是棉部分會爭奪印花織物上的水分，降低印花得色量，滌棉細布本身也被污染，增加回用成本；滌綸布的隔離效果也很優良，因為它是疏水性纖維，所以沾附的色漿很容易洗除，回用簡便。

有公司獨立開發了濕法轉移印花技術，采用的承印物不是紙，而是BOPP膜，將待轉印織物潤濕，在一定條件下將轉印膜與純棉織物貼合，經過軋壓BOPP膜上的染料就轉移到棉織物上了。該技術適用于純棉針織布、梭織布，亦可用于再生纖維素纖維的轉移印花。

隨著國家環保政策執行力度不斷加大，如何采用節能減排的新技術，減少環境污染、降低生產成本，已經成為擺在印染企業面前的重要課題。在當前的大背景下，應發揮轉移印花工藝簡單、無水或低水污染的優勢，不斷推陳出新，推動整個印花行業的發展。