CN107141734B - 一种织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents

一种织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

一种织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜及其制备方法和应用，该哑光聚酯薄膜主要由以下质量百分比的原料制备而成：20‑80％硅系聚酯切片，0.1‑40％全消光聚酯切片，10‑40％废旧聚酯料的再生粒子，5‑50％有光聚酯切片；所述硅系聚酯切片中氧化硅质量含量3000‑12000mg/kg，氧化硅粒径范围为2‑10μm，全消光聚酯切片中氧化钛质量百分含量2.0‑3.0％。本发明哑光聚酯薄膜，厚度薄、雾度高、光泽度低，在织物冷转移印花中作为转印载体，转印效果好，不会出现传统转印载体不可避免的印刷白点，同时本发明制备方法简单方便，原料来源广泛，哑光膜无需后续涂层涂覆过程，减少冗杂的涂覆工艺流程，降低成本。

Description

一种织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于高分子材料加工领域，具体涉及一种织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜及其制备方法和应用。
背景技术
哑光聚酯薄膜主要应用在热转移膜、烫金膜、烫布、皮革、转移纸、装饰板材型材、镀铝彩印包装、标牌等产品上。哑光聚酯薄膜从分类上根据光泽度的大小，通常分为低哑度、中哑度、高哑度三大类。目前市场上高哑度产品较少(高哑度薄膜定义：雾度大于95％，光泽度小于17％)，大多数为低哑度、中哑度产品。
高哑度哑光聚酯薄膜可以应用在高档化妆品包装、高档装饰板材型材、转移烟包内衬纸、烫皮革、烫布匹等转移产品上，这些高档产品对图案表面通常都会要求有很低的光泽度，甚至是无光泽。薄膜厂家或下游用户为了得到高哑度的哑光聚酯薄膜，需在中哑度哑光聚酯薄膜或光膜的表面进行一道降低表面光泽度的涂布处理工序。这样既降低生产效率、增加产品不良率，又增加产品成本。
哑光聚酯薄膜产品，通常是采用加入高浓度的添加剂的方法，浓度越高，雾度越高，光泽度越低。但是，太多的添加剂含量的加入对生产、工艺以及下游企业的使用有很大影响，而且简单通过增加添加剂含量的方式制造的哑光聚酯薄膜只能达到中哑度。添加剂应控制在一定浓度范围内，因为随着添加剂浓度的提高，使薄膜机械强度下降，拉伸困难，容易出现不能成膜、破膜、拉伸厚度不均匀等现象。添加剂的浓度与产品雾度、光泽度存在着一条曲线的关系，随着添加剂含量的提高，制成的薄膜的雾度不断提高，光泽度不断降低。但是当添加剂含量达到一定浓度后，雾度、光泽度趋向稳定，不再变化，这时再提高添加剂含量已无效果。添加剂的类型、添加剂粒径的大小也会影响到曲线的斜率以及下游的应用。
不同类型的添加剂取得的哑光效果各异，单一品种的添加剂已不能满足要求。此外，太大粒径的添加剂会造成薄膜表面过于粗糙，降低薄膜印刷性能，容易出现油墨附着困难的问题，因此要控制添加剂的粒径。具体解决方法是采用适当的不同粒径二氧化硅添加剂进行复配，并适量添加聚酯弹性体来配制母料，再使用该母料与普通中性切片进行配比作为原料，配套适宜的拉膜生产工艺，可在添加剂浓度增加不多、不影响薄膜正常生产的情况下，获得高哑度哑光聚酯薄膜。
织物冷转移印花是采用水性色浆，首先将预先设计的花型图案印刷到转印载体上，其次在室温下通过压力作用和润湿作用将转印载体上的花型图案转移到织物上，再通过冷堆或蒸化进行固色，最后水洗去除浮色，烘干收卷，从而完成织物冷转移印花过程，获得预先设计好的花型图案的织物。
传统的织物冷转移印花的转印载体多为转印纸或转印膜，对转印纸而言，必须在原纸上涂覆一层离型剂，既能阻止印刷时水性色浆的渗透，又能确保转印时水性色浆的脱离。对转印膜而言，必须涂覆一层隔离剂和若干层承墨剂，方可完成转印水性色浆的目的。离型剂、隔离剂、承墨剂等多为有机溶剂，对环境存在污染，而且这些溶剂的涂覆效果对织物的品质有着直接的影响，导致企业的生产成本和操作难度提高，并且下游客户在使用时易出现印刷白点缺陷，转移后织物表面也会出现白点，影响产品最终品质。
发明内容
发明目的：为了克服织物冷转移印花领域现有转印载体存在的不足，本发明提供一种织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，该哑光聚酯薄膜除具有普通聚酯薄膜优异的性能外，还具有高雾度，低光泽度的特点，具有较好的镀铝和印刷性能，在织物冷转移印花中可以作为转印载体，转印效果好，并且可以改善印刷白点缺陷，减少转移印花工艺流程，降低操作难度。
本发明的另一个目是提供一种制备上述织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜的制备方法。
技术方案：为了实现上述目的，如本发明，一种织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，其特征在于，主要由以下质量百分比的原料制备而成：20-80％硅系聚酯切片，0.1-40％全消光聚酯切片，10-40％废旧聚酯料的再生粒子，5-50％有光聚酯切片；所述硅系聚酯切片中氧化硅质量含量3000-12000mg/kg，氧化硅粒径范围为2-10μm，全消光聚酯切片中氧化钛质量百分含量2.0-3.0％。
其中，上述硅系聚酯切片，选用优质白炭黑，其氧化硅含量大于99％，平均粒径2-10μm，具有极好的比表面积和极好的分散性，采用DMT法(酯交换法)或者PTA法(直接合成法)合成不同质量含量氧化硅的硅系聚酯切片。其中，优质白炭黑质量指标包括：生产工艺为化学合成法，氧化硅含量＞99％，平均粒径2-10μm，比表面积大于600m2/g。
作为优选，所述硅系聚酯切片的性能指标包括：水分＜0.5％(质量比)，特性黏度0.645±0.025dL/g，最优为0.645±0.01dL/g，二甘醇≤1.5％(质量比)。
其中，所述全消光聚酯切片，选用日本进口的二氧化钛，采用PTA法合成含二氧化钛的聚酯切片。
作为优选，所述全消光聚酯切片的性能指标包括：水分≤0.4％(质量比)，特性黏度0.692±0.025dL/g，最优为0.692±0.01dL/g，二甘醇＜1.5％(质量比)。
其中，所述有光聚酯切片的制备：采用大规模工业化的PTA法利用PTA(苯二甲酸)和EG(乙二醇)合成有光聚酯切片，即基础切片。
进一步地，所述的废旧聚酯料的再生粒子由以下方法制得：将无杂质的回收废旧聚酯料，经过粉碎、加热后，在真空排气式再造粒挤出机进行脱水、干燥、去除低分子、过滤熔融挤出再造粒，然后干燥得到。
作为优选，所述的废旧聚酯料的再生粒子的特性黏度＞0.54dL/g，水分＜0.7％(质量比)、二甘醇≤1.5％(质量比)。
其中，所述哑光聚酯薄膜厚度10-18μm，雾度70-90％，45°光泽度10-40％。
本发明所述的织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜的制备方法，包括如下步骤：按配比选取各组分，采用平面双向拉伸工艺，经结晶干燥、熔融挤出、铸膜、纵向拉伸、横向拉伸、横向定型、牵引收卷、分切工艺流程，制备出哑光聚酯薄膜。
其中，所述结晶温度为170-190℃，干燥温度为145-165℃，挤出温度为270-290℃，纵向拉伸温度为90-115℃，纵向拉伸倍率为2.5-4.0，横向拉伸温度为90-120℃，横向拉伸倍率为3.0-4.0，横向定型温度210-240℃，横向松弛率5-10％。
本发明所述的织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜在织物冷转移印花中作为转印载体的应用。
其中，所述织物为锦纶、涤纶、棉或其混纺物中的任意一种。
聚酯薄膜本身是一种无色透明的高分子塑料薄膜，以聚对苯二甲酸乙二醇酯切片为主要原料，通过挤出法制成厚膜，再经平面双向拉伸制得聚酯薄膜。由于厚膜经历了纵、横两个方向的拉伸，改变了分子或链段的排列，因此，拉伸聚酯薄膜比非拉伸聚酯薄膜具有更优异的性能，主要体现在薄膜的拉伸强度和弹性模量明显增加，冲击强度和耐弯曲性增大，耐寒耐热性提高，折射率增加，表面光泽度提高，改善了薄膜的透明性，降低水蒸气、氧气及其他气体的渗透率等。哑光聚酯薄膜除具有普通聚酯薄膜优异的性能外，还具有高雾度，低光泽度的特点，具有较好的镀铝和印刷性能。本发明的哑光聚酯薄膜不用涂层，就可以作为转印载体，所以表面不存在涂层气泡，不存在印刷白点。对转印膜而言，必须涂覆一层隔离剂和若干层承墨剂等涂层，方可完成转印水性色浆的目的，涂覆过程中若出现涂层气泡，这个位置就会造成印刷时水性色浆的缺失或减量，宏观表现就是印刷白点缺陷；现有的转印膜，若水性色浆和转印膜上的涂层不匹配，白点现象尤其严重。
有益效果：由现有技术相比，本发明织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，厚度薄、雾度高、光泽度低，该哑光聚酯薄膜在织物冷转移印花中作为转印载体，无需另外涂覆有机涂层(即隔离剂等有机溶剂)，即可实现水性色浆从哑光聚酯薄膜向织物转移的过程，并且转印效果好，不会产生有害物质，减少工艺流程，降低操作难度，对环境更加友好；并且印刷和转移过程都不会出现传统转印载体不可避免的印刷白点，即哑光聚酯薄膜表面不存在会产生印刷白点的涂层气泡，因此可改善印刷白点缺陷。转印后的哑光聚酯薄膜，水洗去残留水性色浆后可回收再造粒制作废旧聚酯料再生粒子，废旧聚酯料再生粒子可用来制备哑光聚酯薄膜，实现循环利用，节约成本。
同时本发明哑光聚酯薄膜的制备方法简单方便，与转印膜相比，制备哑光聚酯薄膜的原料都是常规原料，来源广泛，哑光膜无需后续涂层涂覆过程，减少冗杂的涂覆工艺流程，降低成本。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜制备原料，按质量百分比：
20％硅系聚酯切片，40％全消光聚酯切片，20％废旧聚酯料的再生粒子，20％有光聚酯切片。
硅系聚酯切片的制备：采用优质白炭黑，氧化硅含量＞99％，氧化硅粒径范围为2μm，具有极好的比表面积和极好的分散性，采用DMT法合成氧化硅质量含量3000mg/kg的硅系聚酯切片；所得硅系聚酯切片的特性黏度为0.645±0.01dL/g，按质量比硅系聚酯切片中水分＜0.5％、二甘醇≤1.5％。
全消光聚酯切片的制备：选用日本进口的二氧化钛，采用PTA法合成二氧化钛质量百分含量为2.0％的全消光聚酯切片；所得全消光聚酯切片的特性黏度为0.692±0.01dL/g，，按质量比全消光聚酯切片中水分≤0.4％、二甘醇＜1.5％。
废旧聚酯料的再生粒子的制备：将无杂质的回收废旧聚酯料，经过粉碎、加热后，在真空排气式再造粒挤出机进行脱水、干燥、去除低分子、过滤熔融挤出再造粒，然后干燥既得；所得废旧聚酯料的再生粒子的特性黏度＞0.54dL/g，按质量比废旧聚酯料的再生粒子中水分＜0.7％、二甘醇≤1.5％。
有光聚酯切片的制备，采用大规模工业化的PTA法利用PTA和EG合成有光聚酯切片，即基础切片。
制备方法：
按配比选取各组分，采用平面双向拉伸法，经结晶170℃、干燥145℃、熔融挤出270℃、铸膜、纵向拉伸90℃、纵向拉伸倍率2.5、纵向拉伸90℃、纵向拉伸倍率3.0、横向定型温度210℃、横向松弛率5％、牵引收卷、分切、包装工艺流程，生产出织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，哑光聚酯薄膜厚度18um、雾度90％，45°光泽度40％。
实施例2
织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜制备原料，按质量百分比：
25％硅系聚酯切片，15％全消光聚酯切片，40％废旧聚酯料的再生粒子，20％有光聚酯切片。
硅系聚酯切片的制备：采用优质白炭黑，氧化硅粒径范围为10μm，具有极好的比表面积和极好的分散性，采用PTA法合成氧化硅质量含量12000mg/kg的硅系聚酯切片；所得硅系聚酯切片的特性黏度为0.645±0.01dL/g，按质量比硅系聚酯切片中水分＜0.5％、二甘醇≤1.5％。
全消光聚酯切片的制备：选用日本进口的二氧化钛，采用PTA法合成二氧化钛质量百分含量为3.0％的全消光聚酯切片；所得全消光聚酯切片的特性黏度为0.692±0.01dL/g，按质量比全消光聚酯切片中水分≤0.4％、二甘醇＜1.5％。
废旧聚酯料的再生粒子的制备：将无杂质的回收废旧聚酯料，经过粉碎、加热后，在真空排气式再造粒挤出机进行脱水、干燥、去除低分子、过滤熔融挤出再造粒，然后干燥既得；所得废旧聚酯料的再生粒子的特性黏度＞0.54dL/g，按质量比废旧聚酯料的再生粒子中水分＜0.7％、二甘醇≤1.5％。
有光聚酯切片的制备，采用大规模工业化的PTA法利用PTA和EG合成有光聚酯切片，即基础切片。
制备方法：
按配比选取各组分，采用平面双向拉伸法，经结晶190℃、干燥165℃、熔融挤出290℃、铸膜、纵向拉伸115℃、纵向拉伸倍率4.0、横向拉伸120℃、横向拉伸倍率4.0、横向定型温度240℃、横向松弛率10％、牵引收卷、分切、包装工艺流程，生产出织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，哑光聚酯薄膜厚度10um、雾度75.4％，45°光泽度33.7％。
实施例3
织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜制备原料，按质量百分比：
30％硅系聚酯切片，10％全消光聚酯切片，10％废旧聚酯料的再生粒子，50％有光聚酯切片。
硅系聚酯切片的制备：采用优质白炭黑，氧化硅粒径范围为5μm，具有极好的比表面积和极好的分散性，采用PTA法合成氧化硅质量含量6000mg/kg的硅系聚酯切片；所得硅系聚酯切片的特性黏度0.645±0.01dL/g，按质量比硅系聚酯切片中水分＜0.5％，二甘醇≤1.5％。
全消光聚酯切片的制备：选用日本进口的二氧化钛，采用PTA法合成二氧化钛质量百分含量为2.5％的全消光聚酯切片；所得全消光聚酯切片的特性黏度为0.692±0.01dL/g，按质量比全消光聚酯切片中水分≤0.4％、二甘醇＜1.5％。
废旧聚酯料的再生粒子的制备：将无杂质的回收废旧聚酯料，经过粉碎、加热后，在真空排气式再造粒挤出机进行脱水、干燥、去除低分子、过滤熔融挤出再造粒，然后干燥既得；所得废旧聚酯料的再生粒子的特性黏度＞0.54dL/g，按质量比废旧聚酯料的再生粒子中水分＜0.7％、二甘醇≤1.5％。
有光聚酯切片的制备，采用大规模工业化的PTA法利用PTA和EG合成有光聚酯切片，即基础切片。
制备方法：
按配比选取各组分，采用平面双向拉伸法，经结晶180℃、干燥155℃、熔融挤出280℃、铸膜、纵向拉伸100℃、纵向拉伸倍率3.0、横向拉伸105℃、横向拉伸倍率3.5、横向定型温度225℃、横向松弛率8％、牵引收卷、分切、包装工艺流程，生产出织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，哑光聚酯薄膜厚度15um、雾度82.9％，45°光泽度27.5％。
实施例4
织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜制备原料，按质量百分比：
80％硅系聚酯切片，0.1％全消光聚酯切片，14.9％废旧聚酯料的再生粒子，5％有光聚酯切片。
硅系聚酯切片的制备：采用优质白炭黑，氧化硅粒径范围为8μm，具有极好的比表面积和极好的分散性，采用PTA法合成氧化硅质量含量9000mg/kg的硅系聚酯切片；所得硅系聚酯切片的特性黏度为0.645±0.01dL/g，按质量比硅系聚酯切片中水分＜0.5％，二甘醇≤1.5％。
全消光聚酯切片的制备：选用日本进口的二氧化钛，采用PTA法合成二氧化钛质量百分含量为2.7％的全消光聚酯切片；所得全消光聚酯切片的特性黏度为0.692±0.01dL/g，按质量比全消光聚酯切片中水分≤0.4％、二甘醇＜1.5％。
废旧聚酯料的再生粒子的制备：将无杂质的回收废旧聚酯料，经过粉碎、加热后，在真空排气式再造粒挤出机进行脱水、干燥、去除低分子、过滤熔融挤出再造粒，然后干燥既得；所得废旧聚酯料的再生粒子的特性黏度＞0.54dL/g，按质量比废旧聚酯料的再生粒子中水分＜0.7％、二甘醇≤1.5％。
有光聚酯切片的制备，采用大规模工业化的PTA法利用PTA和EG合成有光聚酯切片，即基础切片。
制备方法：
按配比选取各组分，采用平面双向拉伸法，经结晶180℃、干燥155℃、熔融挤出280℃、铸膜、纵向拉伸100℃、纵向拉伸倍率3.5、横向拉伸105℃、横向拉伸倍率3.5、横向定型温度225℃、横向松弛率6％、牵引收卷、分切、包装工艺流程，生产出织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，哑光聚酯薄膜厚度16um、雾度70％，45°光泽度10％。
试验例1
测试本发明制备的织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜的各项性能参数，包括厚度、光泽度、雾度以及在织物(锦纶)冷转移印花过程中的转印效果，是否存在白点。结果如表1所示。
雾度测试方法：分别在母卷上取五块约100mm*100mm(均匀分布)的样品，并编号；依次放入已完成预热和校准的Haze computer HZ-1雾度仪，覆盖在雾度测试孔，按“测定”，显示雾度值；以此类推，重复测试。取5块样品的测试结果的平均值作为试样的测试结果。两次测定结果的允许误差为≤0.2％
45°光泽度测试方法：从母卷上等距离取5块膜，并编号；将一块膜置于黑色衬布上，再将Gardner45°光泽度仪置于膜上，按“operate”,显示光泽度；以此类推，重复测试。取5块样品的测试结果的平均值作为试样的测试结果。两次测定结果的允许误差为≤2。
对比例1
采用实施例1的原料和制备方法制备聚酯薄膜，不同之处：一是原料中不含有全消光聚酯切片(即原料中无氧化钛)；二是原料硅系聚酯切片中氧化硅含量＜3000mg/kg，例如氧化硅含量2800mg/kg。
对比例2
采用实施例1的原料和制备方法制备聚酯薄膜，不同之处：原料中不含有全消光聚酯切片(即原料中无氧化钛)。
对比例3
采用实施例1的原料和制备方法制备聚酯薄膜，不同之处：硅系聚酯切片中原料氧化硅含量＜3000mg/kg，例如氧化硅含量2800mg/kg。
对比例4
采购的带有涂层的转印膜(该转印膜的基膜为普通聚酯薄膜，)厚度为19μm，产品名称COOLTRAN大货转印膜，批号17050902-1。该转印膜的雾度和光泽度会因隔离剂和承墨剂的涂层层数而改变，因此没有雾度和45°光泽度这两组数据。
表1织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜的各项性能参数
由表1可以看出，本发明制备的织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜与对比例1-3相比，通过氧化钛和氧化硅的复配可制备、雾度高、光泽度低的哑光聚酯薄膜，用在织物冷转移印花领域转印效果好，而对比例1-3的普通聚酯薄膜用在织物冷转移印花过程，虽然没有印刷白点，但是转印效果差，印刷后色彩不够鲜艳饱满，画面立体感不强，若想获得好的转印效果必须涂覆特定涂层；此外当原料氧化硅含量超过12000mg/kg时生产过程极易出现破膜，无法量产；本发明与对比例4带有涂层的转印膜相比，该哑光聚酯薄膜在织物冷转移印花中作为转印载体，没有涂层，不会产生白点。

Claims (10)

1.一种织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，其特征在于，主要由以下质量百分比的原料制备而成：20-80%硅系聚酯切片，0.1-40%全消光聚酯切片，10-40%废旧聚酯料的再生粒子，5-50%有光聚酯切片；所述硅系聚酯切片中氧化硅质量含量3000-12000mg/kg，氧化硅粒径范围为2-10μm，全消光聚酯切片中氧化钛质量百分含量2.0-3.0%。
2.根据权利要求1所述的织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，其特征在于，所述的废旧聚酯料的再生粒子由以下方法制得：将无杂质的回收废旧聚酯料，经过粉碎、加热后，在真空排气式再造粒挤出机进行脱水、干燥、去除低分子、过滤熔融挤出再造粒，然后干燥得到。
3.根据权利要求1或2所述的织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，其特征在于，所述硅系聚酯切片的特性黏度0.645±0.025dL/g，按质量比硅系聚酯切片中水分＜0.5%、二甘醇≤1.5%。
4.根据权利要求1或2所述的织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，其特征在于，所述全消光聚酯切片的特性黏度0.692±0.025dL/g，按质量比全消光聚酯切片中水分≤0.4%、二甘醇＜1.5%。
5.根据权利要求1或2所述的织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，其特征在于，所述的废旧聚酯料的再生粒子的特性黏度＞0.54dL/g，按质量比废旧聚酯料的再生粒子中水分＜0.7%、二甘醇≤1.5%。
6.根据权利要求1所述的织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜，其特征在于，所述哑光聚酯薄膜厚度10-18μm，雾度70-90%，45°光泽度10-40%。
7.一种权利要求1-6任一项所述的织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按配比选取各组分，采用平面双向拉伸工艺，经结晶干燥、熔融挤出、铸膜、纵向拉伸、横向拉伸、横向定型、牵引收卷、分切工艺流程，制备出哑光聚酯薄膜。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述结晶温度为170-190℃，干燥温度为145-165℃，挤出温度为270-290℃，纵向拉伸温度为90-115℃，纵向拉伸倍率为2.5-4.0，横向拉伸温度为90-120℃，横向拉伸倍率为3.0-4.0，横向定型温度210-240℃，横向松弛率5-10%。
9.一种权利要求1-6任一项所述的织物冷转移印花用哑光聚酯薄膜在织物冷转移印花中作为转印载体的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，所述织物为锦纶、涤纶、棉或其混纺物中的任意一种。
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