活性（酸性）染料的湿法转移印花

2020-12-30

网印工业 2020年12期

地球上的水资源是不可替代的自然资源，污水也已经成为重大的环境问题，只有保护水资源才能走持续发展的道路，这已经成为人类共同努力的目标。印染污水中的成分复杂，水量大，色度高，有机物成分高，污染物的浓度高，导致处理困难。

为此，寻求清洁生产，少水生产，开发节约能源的“绿色印染”新技术、新工艺、新产品是印染行业为之努力的目标。冷轧堆转移后印花和湿转移印花工艺已经崭露头角，国内已经有不少印染企业在尝试这一活性染料（或酸性染料）的湿法转移印花，并取得了明显的效果。这里就湿转移印花作一介绍。

湿转移印花的工作原理

所谓湿转移印花，就是使织物在含湿状态下进行印花的方法，这是染料转移印花中的染料性能所决定的。本文主要是论述活性染料和酸性染料用于湿转移印花的过程。因为活性染料和酸性染料发色条件，都必须在一定的湿热状态下，使纤维得到充分膨化，染料扩散、渗透，得以进入纤维空隙，和纤维结合，所以这两种染料的转移印花，采用湿转移完全符合染料的上染原理。

经过测试，棉纤维在含水率30%时，染料的上色率最高，这是因为棉织物含水量达到30%的临界含水率时，纤维的膨化程度最大，此时的纤维的内孔道网络内部浸透了水份，纤维的结构尺寸达到最大值，也就是说纤维内部结构可接近性最大，可以使染料最大限度的渗入纤维内部。

当织物含水率低于30%时，纤维孔道中含水不足，染料溶解和纤维溶胀均不充分；含水率超过30%时，自由水分增多，也不利于染料上染，还会增加染料水解的可能性。不同纤维的临界含水率也不相同，例如：粘胶纤维38%，锦纶约13%，涤纶约1%。所以，在转移印花中，涤纶纤维最早获得成功，并且热转移后不需要再进行焙烘和水洗等工序，在于涤纶纤维的临界含水率只有1%，通常情况下的涤纶面料都会有这个含水率，而顺利的达到热转移印花的目的。要使棉布或真丝绸的转移印花达到涤纶的转移印花的效果，唯一的方法是使织物的含水量达到其临界含水率。活性（酸性）染料对棉布（真丝绸）的免蒸洗转移印花正是利用这个原理，使进入转移印花的织物的含水量达到其临界含水率，然后立即进行转移印花和焙烘。

在织物的临界含水率条件下，原来作为吸湿剂的尿素的作用已经不明显了，因为在这个条件下纤维已经得到最充分的溶胀，染料在纤维内处于溶解状态。即使在高温下，尿素也不会与染料形成低融共溶物，相反，会与活性染料反应而降低固色率。所以，在活性染料的转移印花中不需要以尿素作为吸湿剂，这样印花工艺就简单多了。

碱剂是必须的，这是活性染料发色的必备的pH条件。可以在织物加湿时同时供给，以达到均衡发色的目的。

湿转移印花就是利用织物在含有30%的临界含水率的状态下，纤维受到最大的溶胀，染料可以在没有助剂的情况下使发色量达到最高，这一工艺的实现，将是印染行业的一项重要变革。这就是活性染料湿转移印花，也称为无水印花的，笔者认为还是称为少水印花比较合适，因为总要稍微清洗一下，把布面的碱剂去掉，使得印花织物达到优良的成品效果。如果是酸性染料的湿转移印花，几乎可以称为无水印花了。因为处方中不含其它助溶或发色剂，而且真丝绸织物带有微酸性本身就是对丝绸的一种保护，会使丝绸具有良好的手感和丝鸣感。

真皮、真丝、羊毛、尼龙的湿转移印花已经获得成功，全棉织物的湿转移印花正在进入产业化生产。

转移印花薄膜的制作

采用凹版印刷制作转移印花薄膜，是因为凹版印刷的用墨量大，图文具有凸感，且层次丰富，线条的粗细及油墨的浓淡层次在刻版时可以任意控制，使得印制的花纹鲜艳逼真。

凹版印花的工艺流程是：印前准备→上版→调整规矩→正式印刷→印后处理。

凹版印花对图像进行处理分色分套，然后制成凹版。通过对凹版的深浅程度来控制印花时的得色量多少，所以在制作凹版时，必须根据花形的深浅层次进行凹版深浅雕刻的设计，以达到印制到转移薄膜上的染料的正确性。

在凹版印花中，这里的油墨是经过处理的专用活性染料油墨（或是酸性染料油墨），使之凹版上的花纹能顺利的印在薄膜上成为转移纸，凹版印花适合大批量的生产。染料中不含碱剂，可以很长时间的保证印花薄膜的有效性。染料湿转移印花油墨本身具有水溶性，不同于以往的油溶性油墨。

目前的染料湿转移印花选用的转移纸都为塑料薄膜，这是因为纸张为纤维素纤维，对活性染料具有一定的亲和性，使转移不净，部分染料残留在上面，使转移印花织物达不到预期的效果。而转移薄膜和染料没有亲和力，转移膜上的染料只是粘附，通过转移印花后，98%以上的染料都会转移到织物上面，使得转移印花织物的图案色泽准确，避免了色差产生。

染料湿转移印花工艺

活性染料的湿转移印花是在专门设计的转移印花机上完成的。湿转移印花可分为三个过程。

第一，织物和转移薄膜分别进入，织物需要经过水槽（或是定量的给湿机构）充分润湿，使织物带液量达到该织物的临界含水率，不可偏高，因为多余的自由水不仅不能促进上色，还会因此而引起图案的渗化和模糊等。

给织物带湿，目前有两种方法，一是使用轧机，但是目前通常轧机的轧余率（棉布）至少有60%以上，所以，还必须通过某个烘干装置使织物上的水分蒸发一部分，保留30%的水分在织物上面，这个控制有一定的难度；另一个方法是直接通过单面给水或是加速器喷雾的形式给水，并且调节到织物上的水分是织物重量的30%，不同织造规格的棉织物，给水量的大小也会随着织物重量的变化而变化，对于湿转移印花，织物带水量的正确性是关键。

第二，织物得到水份后进入转移阶段，织物和转移膜同时通过一组压辊来完成转移工序，调节好织物边道，和转移膜边道对齐，织物和膜进入轧辊都必须平整无折皱。转移印花后的织物即与转移膜分开，转移膜卷装再回用。

第三，湿转移印花后的织物即进入烘干和焙烘阶段，也就是发色阶段，这个阶段时间比较短，因为织物在临界含水率状态下，纤维的膨化程度最大，此时的纤维的内孔道网络内部浸透了水份，纤维的结构尺寸达到最大值，也就是说纤维内部结构可接近性最大，可以使染料最大限度地渗入纤维内部。

烘干和焙烘温度基本上在80℃以上用30～60s就能达到固色要求，上色率基本可达到95%以上。活性染料的湿转移印花在织物给湿时加入碱剂，使布面pH值在焙烘时达到10～11.5之间；酸性染料的湿转移印花可以在织物给湿时加入需要的酸剂，使之布面的pH值控制在4.5～5.5左右，便于染料的发色。碱或酸的加入量要通过临界含水率的量进行计算后才能确定。不同的织物需要的不同的临界含水率，这是湿转移印花中非常关键的一个工艺参数。涤纶织物不需要布面轧液就能进入转移印花，和活性染料相比较，分散染料可以称为干转移印花，那是因为涤纶织物的临界含水率只有1%，空气中的湿度已经足够使涤纶含有1%的含水量，故而适合干热转移印花，转移后通过焙烘即可完成整个印花过程。