转移印花工艺研究进展情况介绍

转移印花依据其转印方式的不同，可分为热转移印花和冷转移印花。热转移印花是指将印有分散染料图案的印花纸，在一定的温度和压力下，将印刷图案转移到涤纶布上的印花过程；冷转移印花是指将印有活性染料图案的印花纸，在一定的压力下，将印刷图案转移到浸轧碱液的棉布上，然后冷堆固色的印花过程。本文就转移印花近年来出现的一些新进展作一介绍。

热转移印花

热转移印花也称升华转移印花，主要应用于涤纶纤维等合成纤维。该技术早在20世纪30年代就已出现，但一直到60年代才应用于工业生产。我国在1974年开始研究并逐步应用于生产，由于其生产工艺和设备简单，投资较少，在20世纪80年代得到了迅猛发展，主要用于大规模连续化的服装面料生产。

到目前为止，对于热转移印花机理的研究已很深入，工艺也相对比较成熟。热转移印花机理如下：在转移过程发生前，全部染料都在转印纸上的印膜中，而印花织物和空气隙中的染料浓度为零，空气隙的大小取决于织物的结构、纱支和转移压力；在转移过程中，当纸达到转移温度时，染料开始挥发或升华，并在纸与纤维间形成浓度扩散；当被印花织物达到转移温度时，在纤维表面开始了染料吸附，直至达到一定的饱和值；由于染料从纸到纤维的转移是持续进行的，其吸附速率取决于染料扩散到纤维内部的速率。为了使染料能定向扩散，往往在被染物的下侧抽真空，使染料达到定向扩散转移。在转移过程结束、被染物着色后，纸上的染料含量下降，部分剩余的染料迁移到纸的内部，残留的染料量取决于染料的蒸汽压、染料对浆料或转印纸的亲和力和印花膜的厚度。工艺条件一般为200～230℃，处理20～30s。

随着热转移印花技术在涤纶等合成纤维织物上的成功应用，20世纪90年代开始研究将热转印技术应用于棉等纤维素纤维织物的印花。杨霖等对涤纶纤维和棉纤维进行对比，认为涤纶纤维在其无定形区存在（10～100）×10-10m的微小空隙，当温度上升到200℃左右时，无定形区剧烈运动，空隙增大并逐渐形成半熔融状态即形成所谓液层，为升华的分散染料进入纤维创造了条件，由于范德华力的吸引，气态染料运动到涤纶纤维周围，并在染料浓度梯度作用下扩散进入无定形区，达到着色目的。而棉纤维的无定形区在干燥状态下空隙极小，且不具有热塑性，当温度上升时，不仅没有形成所谓液层，而且对气态分散染料没有吸引力，染料大部分逸散或停留在转移纸上。

针对上述情况，人们开展了对棉织物进行改性的研究。在国外，日本缚岛纺织公司采用苯甲酰氯法对纤维素改性，处理后棉织物的得色量和鲜艳度均能达到涤纶织物水平，牢度也很好，但是苯甲酰氯的刺激性、腐蚀性及毒性较大，不适合使用；美国专利中介绍，将二羧酰氯在有机溶剂中加入二胺类或在水溶液中进行界面聚合，使织物改性，得到转移率较好的改转移印花工艺新进展性织物；埃及学者通过在棉织物表面涂覆一层聚乙烯醇（PVA）涂层，改善棉纤维对分散染料的亲和力，采用分散染料热转印后，湿摩擦牢度可以达到3～4级。在国内，有人采用乙酸酐与纤维素纤维上的羟基发生酰基化反应，降低纤维的亲水性，提高对分散染料的亲和力。改性后的织物进行热转移印花，颜色深度和鲜艳度理想，湿摩擦牢度也达到了3～4级。

有人在对纤维素纤维进行研究时发现，纤维素纤维的玻化温度在有水时会显著下降，尤其是在湿态或有溶剂存在时，可如同化学纤维那样在较高温度下表现出可塑性，并能使链节松弛，结构发生变化。进一步研究发现，选用适当的溶剂化助剂对纤维素纤维进行处理，可使纤维材料的内部结构发生变化，这种变化大多表现为纤维结构的膨胀和收缩，这种结构的改变甚至可导致纤维素纤维对分散染料产生较大的亲和力。基于该研究，在采用改性树脂FZ－S对棉织物进行改性处理时，在整理液内加入了多元醇类化合物作为溶剂。改性后的棉织物转移印花产品的印制效果基本可达到纯棉针织物的印制质量，但在得色深度、色牢度和饱和度方面还存在差距。

在将棉织物进行树脂和膨化剂预处理后，有人对热转移印花的染料进行了筛选，并对颜色进行了分析，得出棉织物用涤纶转移印花纸进行转移印花时，达不到涤纶织物颜色深度和艳度，且花色色光会发生较大变化的结论。

有人在棉纤维与分散染料之间引入架桥剂，对棉织物进行改性。架桥剂的作用机理大致为：架桥剂通过自身对天然纤维的亲和性和渗透性预先进入纤维微孔内，以分子间作用力与纤维结合，同时将接纳分散染料的染座分布在微孔内；依赖架桥剂的热膨胀作用在热转印温度下溶胀纤维，使纤维微孔扩大；分散染料在热转印温度下升华，并借助纤维微孔内已经铺设好的染座对其亲和性，沿着已经扩大的微孔进入内部，以分子间作用力上染纤维。经架桥剂改性后的热转印布样，深色的皂洗牢度达到4级，湿摩擦牢度达到3级以上。

在工业生产方面，有公司采用自主研发的环保型具有高反应活性的多官能团特种纺织整理剂，对棉及涤棉织物进行改性整理后，采用分散染料进行热转移印花。皂洗牢度达到3～4级，湿摩擦牢度达到3级。由于整理剂是以分子水平嵌入纤维分子内，形成了特殊的大分子柔性网络，因此基本上不影响棉织物的手感。

有研究所开发的“无水印花技术”，是将棉织物浸轧前处理液，前处理剂在毛细管效应和液滴附壁效应的作用下，顺利进入纤维间隙，并在随后的焙烘过程中发生交联，形成三维立体结构的不同孔径的格栅，格栅直径大约在5～15nm，这些格栅的形成为后续锁住分散染料颗粒提供了物质基础，是防止迁移和提高色牢度的微观结构保证。据称，用该方法生产的印花织物的湿摩擦牢度和皂洗牢度都达到了4级以上。

冷转移印花

活性染料冷转移印花的原理和过程是：用溶解性好、固色速率快和水解稳定性好的活性染料把图像印在已涂好离型剂的纸上，烘干打卷；再将棉织物（精练后不能加柔软剂、平滑剂等拒水助剂）浸轧碱液，然后与转移印花纸对齐，通过一对均匀轧辊，织物上所带的碱液使转移印花纸上色浆溶解；在一定的压力下，由于染料对织物的亲和力比对转移纸的亲和力大，染料转移到织物上，并进入到织物间隙中；最后把纸、布分离，分别打卷，湿棉布在打卷时，要用塑料薄膜作为隔离物覆盖在织物上图像面一同打卷，以防止风干与沾色；在堆置过程中，染料逐步完成吸附、扩散、固色的过程；堆置结束，对织物进行水洗，洗去微量的浆料和水解染料等，并将织物洗至中性。

实际上早在1984年，丹麦的丹斯克印花厂就针对棉等天然纤维素纤维的转移印花进行了研究，并最终成功开发出名为CottonArt的丹斯克转移印花法。德国屈斯特机器制造厂专门为该技术开发了新型的转移印花机，设计时速为20m/min。

在国内，钟博文等经过多年的探索，成功开发出CoolTrans系列冷转移印花机，并取得了国家专利。该技术以涂敷离型剂的纸作为承印物，将色浆印刷在纸上，并通过CoolTrans冷转移印花机在一定压力下转印到布上，它的染料转移率能达到95%，转移到织物上的染料也有近90%的固色率，同时节水2/3，节省能源65%，并因其突出的节能效果，此设备适用于棉、麻、丝等天然纤维，对其他环保再生纤维素纤维，如天丝、丽赛纤维、竹纤维、天丝铜氨纤维、Taly木浆纤维、海藻纤维、圣麻纤维等面料，也有独特的优势。

有人针对天然纤维冷堆印花中的隔离物进行了研究，采用塑料薄膜、涤棉细布、涤纶布3种隔离物进行印花后的冷堆试验。结果表示，塑料薄膜的隔离效果很好，但仅限于一次使用，浪费比较大；涤棉细布隔离效果也很好，但是棉部分会争夺印花织物上的水分，降低印花得色量，涤棉细布本身也被污染，增加回用成本；涤纶布的隔离效果也很优良，因为它是疏水性纤维，所以沾附的色浆很容易洗除，回用简便。

有公司独立开发了湿法转移印花技术，采用的承印物不是纸，而是BOPP膜，将待转印织物润湿，在一定条件下将转印膜与纯棉织物贴合，经过轧压BOPP膜上的染料就转移到棉织物上了。该技术适用于纯棉针织布、梭织布，亦可用于再生纤维素纤维的转移印花。

随着国家环保政策执行力度不断加大，如何采用节能减排的新技术，减少环境污染、降低生产成本，已经成为摆在印染企业面前的重要课题。在当前的大背景下，应发挥转移印花工艺简单、无水或低水污染的优势，不断推陈出新，推动整个印花行业的发展。