CN111845144A - 适用于各种面料上印花的热转印纸及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及服饰面料印花领域，具体是一种适用于各种面料上印花的热转印纸及其制作方法，本发明的转印纸可以使用分散染料墨水印刷并转移印花在各种纤维面料上，其方法是在喷墨打印分散染料墨水图文上喷印热熔胶水或撒热熔微粉，这种热熔胶水或粉在200℃左右时能够接受分散染料被染色，同时又能热熔粘结面料纤维，这种通过分散染料染色热熔胶粉并粘结面料纤维的方法可以使得大多数纤维面料都可以用分散染料实现无水印花，由于分散染料发色鲜艳可以与常规需要蒸洗的活性染料印花媲美，所以本发明具有广泛的使用范围和重要的环保意义。

Description

适用于各种面料上印花的热转印纸及其制作方法
技术领域
本发明涉及服饰面料印花领域，特别是一种适用于各种面料上印花的热转印纸及其制作方法。
背景技术
目前行业内进行服饰面料印花所采用的方法主要有两种：
其一，热升华转印，聚酯纤维面料印花广泛使用热升华转印的方法，即用分散染料墨水将图文喷墨印刷在转印纸上，再将转印纸印刷图文面对聚酯纤维面料进行热升华转印，即可在面料上得到色彩鲜艳的图文，这种印刷方法属无水印花。
热升华转印的原理是聚酯纤维面料和转印纸合在一起，在200℃左右温度下转印纸表面印刷图文的分散染料固体受热升华，而聚酯纤维在此温度下分子键开放接受染料升华气体而被染色。由于200℃左右的温度并不能使棉、麻等其它纤维面料打开分子键接受分散染料的升华气体，所以热升华转印的方法不能适用于涤纶纤维以外的纤维面料上，也就导致热升华转印可以应用的面料存在局限性。
其二，涂料墨水喷墨打印的转印膜，它是在PET薄膜上进行多次涂布，使得可以用涂料墨水喷墨打印图文，打印后在墨水尚未干燥时撒热熔胶粉，经过烘干后成为可以在各种面料上热转移印花的转印膜。
这种热转印膜的优点是可以适应多种纤维面料，但缺点是：①PET膜上有了涂层后难以回收利用，会成为难于回收利用的废渣，对资源和环境造成浪费和污染；②涂料打印的转印膜转印颜色很不鲜艳；③由于涂料墨水的连结料是弹性树脂，这就导致面料转印的图文上有厚厚的一层胶膜，既遮盖了面料的纹理，又使得手感不佳。
发明内容
本发明的目的是要利用分散染料的颜色鲜艳可以提升面料热转印观赏效果的优点，采用分散染料热转印方法对棉布、麻布、混合纤维等各种面料实现无水印花，其具体方案为一种适用于各种面料上印花的热转印纸及其制作方法。
实现上述目的本发明的技术方案包括两部分，第一部分为，适用于各种面料上印花的热转印纸，包括纸基，纸基上依次有：吸墨剥离涂层、染料层和胶粘层，其中，所述染料层采用分散染料墨水喷墨印刷图文，所述染料层外是胶粘层，所述胶粘层用于粘合面料纤维，其成分由热熔粉、热熔胶水、喷印胶水和喷印白色墨水中的一种或几种均匀混合而成。
本发明制作的热转印纸，热转印后热转印纸上的胶粘层与面料会粘合在一起，冷却后转印纸能够以所述吸墨剥离涂层为界面从面料上剥离。
本发明的热转印纸能够吸附热熔粉的原因是吸墨剥离涂层中含有调节墨水干燥速度的抗水剂，使得墨迹保持湿度而吸附热熔粉；能够实现从面料上剥离的原因是，吸墨剥离涂层内含有能减少涂层表面张力的水性离型剂。
经过实际验证得出，转印纸的剥离力和吸水值在下述范围内，才能达到工业化剥离和喷墨印刷图文的目的，转印纸从面料上剥离的剥离力宜小于2.0N，转印纸的吸水值为2.5～25g/m2。
第二部分为，适用于各种面料上印花热转印纸的制作方法，纸基上依次涂覆：吸墨剥离涂层、染料层和胶粘层；其中，所述吸墨剥离涂层由吸墨涂料和剥离涂料重叠涂布而成，吸墨涂料在底层与纸基结合，由纤维素、淀粉或者其混合物与防水剂组成；剥离涂料涂覆在吸墨涂料表面，由糊化的纤维素、淀粉或者它们的混合物与水性离型剂混合均匀而成。
所述吸墨涂料的制备方法有两种：其一，在搅拌的水中慢慢加入糊化的纤维素或者淀粉，直至完全溶解后再加入防水剂混合均匀；其二，防水剂也可以用水稀释后再与糊化的纤维素或者淀粉混合，防水剂与水的稀释比率可以是：防水剂：水＝1:1～5。
所述剥离涂料的制备方法为：在搅拌的水中慢慢加入糊化的纤维素或者淀粉，直至溶解后再加入水性离型剂混合均匀。
实验证明以下淀粉和纤维素是适用的，所述淀粉包括木薯淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉、CMS，所述纤维素包括CMC。
本发明的热转印纸适用于多种面料，是通过改变胶粘层的成分来实现的，所述胶粘层的成分组成有三种，适用于不同面料，三种胶粘层按主要成分分别为：热熔粉胶粘层、热熔胶水胶粘层、白色墨水与热熔粉复合胶粘层。
其有益效果在于，1.本发明通过添加胶粘层，利用热熔胶牢固粘附在面料纤维上并接受分散染料热染色，从而保证了完好的印刷效果。2.本发明的技术方案可以使得各种纤维面料实现无水的热转印，而且图文精致、色彩鲜艳。本发明方案应用简单易于大量推广，本技术方案涉及的面料热转印纸成本较类似的无水印花的涂料喷墨印花转印膜的低，而且转印纸使用后可以回收利用再生纸，在我国逐步开展“禁塑”的背景下具有迫切性，本发明大量推广会带来巨大的经济效益和环保效益。
附图说明
图1是本发明所述热转印纸的切面结构示意图；
图2是用喷墨打印机印刷本发明所述热转印纸的结构示意图；
图3是将热转印纸进行热转印过程的结构示意图；
图4是采用本发明内容所印制的实际效果与图稿对比图；
图中，a.胶粘层；b.染料层；c.吸墨剥离涂层；d.纸基；
①打印机喷车；②第一排喷头；③第二排喷头；④未喷墨印刷的热转印纸；⑤可加热的打印机平台；⑥热转印机烫板。
具体实施方式
首先对本发明的技术方案进行简述。本发明的转印纸可以使用分散染料墨水印刷并转移印花在各种纤维面料上，其方法是在喷墨打印分散染料墨水图文上喷印热熔胶水或撒热熔微粉，这种热熔胶水或粉在200℃左右时能够接受分散染料被染色，同时又能热熔粘结面料纤维，这种通过分散染料染色热熔胶粉并粘结面料纤维的方法可以使得大多数纤维面料都可以用分散染料实现无水印花，由于分散染料发色鲜艳可以与常规需要蒸洗的活性染料印花媲美，所以本发明具有广泛的使用范围和重要的环保意义。
本发明方案内容比较复杂，为了使方案表述的清晰明确，下面将以应用方式、原料组分、印制方式、各原料的制备方法以及实施例实验数据结果分析等方面，对本方案进行详细的解释说明。
一、上面是对本发明的概述，其中包含了热转印纸的三种不同应用：
1.制备可以在各种纤维面料上印花的热转印纸，这种热转印纸由基纸和涂层组成，在基纸涂层上可以喷墨打印分散染料墨水形成图文，在图文表面墨水没有干时撒热熔粉，图文墨迹上粘附热熔粉，图文墨迹以外的热熔粉被抖落、风吹走或吸走，图文墨迹粘附的热熔粉再经过烘道使热熔粉互相熔合后粘附在转印纸打印面上，由此制成喷墨图文上有一层薄热熔粉的带图文热转印纸，这层热熔粉在热转移印花时起到粘合面料纤维并被分散染料染色的作用。
2.本发明的可以在各种纤维面料上印花的热转印纸还可以这样应用，在基纸涂层上喷墨打印分散染料墨水，再在图文面上打印一层热熔胶水(即将热熔胶水替换掉前一方案中的热熔粉)，由此制成分散染料墨水图文和热熔胶水的带图文热转印纸，这层附加在分散染料墨水图文上的热熔胶水在热转移印花时同样起到粘合面料纤维并被分散染料染色的作用。
3.本发明的可以在各种纤维面料上印花的热转印纸还可以这样应用，在涂层上喷墨打印分散染料墨水，在图文面上再打印一层白色的墨水，在白色墨水没有干时撒热熔粉，图文上白色墨水面上粘附热熔粉，白色墨水面以外的热熔粉被抖落、风吹走或吸走，白色墨水面上粘附的热熔粉经过烘道使热熔粉互相熔合后粘附在白色墨水面上，由此制成喷墨图文上有一层白色墨水和热熔粉的可以在各种纤维面料上印花的带图文热转印纸，这层热熔粉在热转移印花时起到粘合面料纤维并被染色的作用。这里需要说明的是，多一层白色墨水的转印纸是为了适应已经染色的面料，例如底色为黑色的面料(在黑色面料上印花，由于黑色将光线吸收，反射的光线很少，就会导致印花颜色暗淡不鲜艳)，白色墨水的作用是在印花与面料之间附加一层白底色，从而减少光线吸收，增强色差，使印花图文更加精致鲜艳。白色墨水的另一个作用是使带有渐变和浅色图案的细节也可以表现清晰。白色墨水转印纸的应用进一步的扩大了本发明的应用范围。
二、上面说明了三种热转印纸的具体应用，下面将针对热转印纸的各涂层组分进行说明，为便于理解可参考附图1：
a.胶粘层，附着在图文墨迹上的热熔粉或者喷印的热熔胶水或者喷印的白色墨水+热熔粉(这部分为胶粘层，是由撒热熔粉、喷印胶水、喷印白色墨水+撒热熔粉完成)；
b.染料层，分散染料墨水喷墨打印的图文；
c.吸墨剥离涂层，这是在基纸单面涂布而成，涂层由吸墨涂料和剥离涂料重叠涂布而成，吸墨涂料在底层，由防水剂和纤维素、淀粉或者其混合物组成，制备方法是：在搅拌的水中慢慢加入糊化的纤维素或者淀粉(比如CMC、木薯淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉等)，直至完全溶解后再加入防水剂混合均匀；剥离涂料在吸墨涂料面上，由水性离型剂和糊化的纤维素、淀粉或者它们的混合物组成，制备方法是：在搅拌的水中慢慢加入糊化的纤维素或者淀粉(比如CMC、木薯淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉等)，直至完全溶解后再加入水性离型剂混合均匀。
上述涂层是用于吸收墨水和降低剥离力，为了使其达到最优的实际使用效果，其性能有以下要求，要求转印纸面的吸水值在2.5～25克/平方米(要求吸水值有一定范围的原因是可以使得涂层吸收分散染料墨水，吸水值太低则墨水会流淌不能成像，吸水值太高墨水易于干燥，而墨水干燥后就无法粘附热熔粉，吸水值在2.5～25克/平方米是合适的，该数值的测试是按GB/T1540-2002标准)；转印纸与热熔胶粘合面料后的剥离力在0.1～2N(这里解释一下要求剥离力的原因，热转印后的转印纸与面料会粘合在一起，印花完毕后，两者需要分离，而剥离力太大会导致转印纸撕不开来，剥离过小会影响两者的粘合，引起转印纸移位出现重影现象，所以，经实验发现，剥离力满足上述数值时才能达到较好的印花效果，该数值是取1.5厘米宽测定转印纸和带胶面料的180度剥离力，测试按GB2792-1998标准)。
d.纸基，基纸是承载涂层的载体，其每平方米的重量在50～120克之间，低于50GSM剥离转印纸时容易断裂，高于120GSM则不经济，本发明建议的克重是50～120GSM。
三、下面将根据前述内容说明制作本发明所述热转印纸的方法，以及应用该转印纸去印制面料时的转印方法：
转印纸的喷墨印刷方法：
可以在各种纤维面料上印花的热转印纸的层次较多，所以对喷墨打印机有特殊要求，打印机的喷车内安排两排喷头，第一排喷头打印分散染料墨水，第二排喷头打印热熔胶水或者白色墨水，以下结合图2叙述。(双排喷头打印机可以找打印机制造厂家定做，其结构不属于本发明要公开保护的范围，这里重在说明用打印机制作本发明热转印纸的方式，其结构只做简化示意)。
①打印机喷车，打印机喷车装载喷头、控制板、墨水/胶水和墨水过滤器等；
②第一排喷头，装载彩色的分散染料墨水；
③第二排喷头，装载胶水：当装载透明胶水时，在热转印温度下能够热熔胶水热熔到面料纤维内并接受分散染料的染色，实现面料的热转印；当装载白色墨水并在其表面撒热熔粉，在热转印温度下能够溶解到面料纤维内并接受分散染料染色，不仅可以起到使彩色的过渡色更细腻还有遮盖面料底色的作用，使转移印花图文细腻和鲜艳；
④热转印纸，该转印纸由面涂层和基纸组成；
⑤可加热的打印机平台，打印机平台不仅是承载转印纸的作用，还有吸气使得转印纸平整不翘曲的作用，平台加热可以使喷墨水或喷胶水后易于干燥；
工作顺序：热转印纸④做水平向右移动，先经过第一排喷头②喷墨印刷分散染料的彩色墨水，再经过第二排喷头③喷印胶水或者白色墨水，打印机的平台⑤有加热功能，使得喷头②和③打印的墨水和胶水易于干燥不会互相溶解，以提高清晰度；有加热功能的打印机的平台⑤在打印直接撒热熔粉的图文时，需要将加热温度调低或者关闭，以保证图文的墨迹湿润可以粘附热熔粉。
转印纸的热转印方法：
热转印是指喷墨印刷后的转印纸在面料上加热转印的过程，以下结合图3叙述。
⑥热转印机烫板，热转印机的烫板指平板或热滚筒的表面，其烫板表面温度一般调整在185～220℃之间，由于有些面料不宜高温，常用温度是185～200℃；热转印机烫板⑥的温度透过印刷图文的转印纸成品⑦与待印花面料⑧压合的时间在10～60秒，由于要兼顾生产效率与色牢度，比较合适的时间是15～30秒。
一般来说，温度高时热转印压烫时间可以短些，温度低时热转印压烫时间需要长些。工作顺序：
(1)调整好热转印机的温度和压烫时间；
(2)将可以在各种纤维面料上印花的热转印纸的印刷图文面对要印刷的面料，放置在热转印机的烫板下面(或者在热滚筒转印机的进口)；
(3)启动压烫，在达到设定时间后烫板抬起(或者是走出热滚筒转印机的出口)；
(4)分离转印纸，可以看到热熔粉或者热熔胶热熔到面料里，同时这些热熔胶质被分散染料染色，面料上呈现色彩鲜艳的图文。
四、本发明所述热转印纸包含多层原料组分，各层之间的材质及特性要求如下：
吸墨剥离涂层是在基纸面涂布而成，该涂层的目的是吸收墨水和降低与面料的剥离力，使得转印纸面的吸水值在2.5～25克/平方米，转印纸与热熔胶粘合面料后的剥离力较低0.1～2N(指热转印后1.5厘米宽纸与1.5厘米宽的平织棉布之间粘合的垂直剥离力)，这个涂层由吸墨涂料和剥离涂料重叠涂布而成：
吸墨涂料在底层，由防水剂(可以选用多种商品防水剂，比如：MT-CEO；Barcoat530F)和纤维素、淀粉或者其混合物组成，制备方法是：在搅拌的水中慢慢加入糊化的纤维素或者淀粉(比如CMC、木薯淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉等)，直至完全溶解后再加入防水剂混合均匀。防水剂可以用水稀释后再与糊化的纤维素或者淀粉混合，防水剂与水的稀释比率可以是：防水剂：水＝1:1～5；
剥离涂料在顶层，由水性离型剂(水性离型剂可以使用有机硅离型剂或者商品名为228、W6034、W3215、W3620等水性离型剂)和糊化的纤维素、淀粉或者它们的混合物组成，制备方法是：在搅拌的水中慢慢加入糊化的纤维素或者淀粉(比如CMC、木薯淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉等)，直至完全溶解后再加入水性离型剂混合均匀。
吸墨剥离涂层，吸墨底涂层可以控制的墨水的吸收量和干燥速度；叠加的面涂层可以降低转印纸与热转印后带胶面料的粘合力；即在转印纸涂层面上可以喷墨打印分散染料墨水形成图文，还可以降低热转印后涂层对含热熔胶面料的粘合力，使得热转印后的转印纸可以从热熔胶面料的表面剥离开来。
五、为了验证本发明所述方案的实际效果，下面将对应各组分的含量做出三种热转印纸并将其对应不同材质的面料进行测试以验证。
步骤一、制备吸墨涂层，基纸选用92GSM，用防水剂MT-CEO、纤维素和常温水混合而成的涂层液，各种配比涂布试验及其效果情况如下：
Figure BDA0002586424520000091
注释：以上表格中★多表示打印细腻程度好；吸水值测试按GB/T1540-2002标准。
步骤二、制备剥离涂层，基纸选用92GSM，剥离涂料由商品名为228的水性离型剂、木薯淀粉和水混合而成的涂层液，各种配比涂布和试验效果情况如下：
Figure BDA0002586424520000092
Figure BDA0002586424520000101
注释：剥离力是指热转印时转印纸与含胶面料粘合在一起，取1.5厘米宽测定转印纸和面料间的180度剥离力，测试按GB2792-1998标准。
根据上面的不同组分配比制得转印纸，然后在转印纸涂层面上喷墨印刷及附着热熔胶形成带图文的热转印纸，从而制得三种转印纸，具体包括；
热转印纸1、在制得的热转印纸面上喷墨印刷分散染料墨水形成图文，在图文表面墨水没有干时撒热熔粉，图文墨迹上粘附热熔粉，图文墨迹以外的热熔粉用吸尘机吸走，图文墨迹粘附的热熔粉经过120～150℃烘道使热熔粉互相熔合后粘附在转印纸打印面上，由此制成有一层薄热熔粉并带有图文的热转印纸1。
热转印纸2、在制得的热转印纸面上喷墨印刷分散染料墨水形成图文，在图文面上再印刷一层热熔胶水，由此制成有热熔胶水并带有图文的热转印纸2。
热转印纸3、在制得的热转印纸面上喷墨印刷分散染料墨水形成图文，在图文面上再喷墨印刷一层白色的墨水，在白色墨水没有干时撒热熔粉，图文上白色的墨水面上粘附热熔粉，白色墨水层以外的热熔粉被抖落、风吹走、吸尘机吸走，白色的墨水层上粘附的热熔粉再经过120～150℃烘道使热熔粉互相熔合后粘附在白色墨水上，由此制成喷墨图文上有一层白色墨水和热熔粉并带有图文的热转印纸3。
然后将上述三种热转印纸分别在各种纤维面料上热转移印花。
用平板热转印机进行热转印试验，烫板上的温度恒温控制，温度控制值见下面试验表，热转印压板的压合时间见下面试验表，试验选用不同的面料，热转印后用纺织品色磨檫牢度标准进行检测(GB/T3920-1997)，试验情况如下：
Figure BDA0002586424520000111
注释：从上表中可以看出，可以在各种纤维面料上印花的热转印纸在常见的棉布、麻布、棉麻混纺布、锦氨混纺布上热转印的色磨檫牢度均可以达到4～5级，验证了本发明所述热转印纸可以使用多种面料的可能,需要说明的是，本发明中所提及的面料不是对服饰面料的限定，除以上实验中涉及的多种织物外，还应包括无纺布、皮革和人造皮革等能够应用本发明技术方案实现印花的其他材质，即根据实际应用，凡是应用本发明能够印花的面料材质均属于本发明的应用范围。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.适用于各种面料上印花的热转印纸，其特征在于，纸基上依次有吸墨剥离涂层、染料层和胶粘层，其中，所述染料层采用分散染料墨水印刷图文，所述染料层外覆盖胶粘层，所述胶粘层用于热转印纸与面料粘合，其成分由热熔粉、热熔胶水、喷印胶水和喷印白色墨水中的一种或几种叠加而成。
2.根据权利要求1所述的适用于各种面料上印花的热转印纸，其特征在于，热转印后热转印纸的上的胶粘层与面料粘合在一起，冷却后转印纸能够从所述吸墨剥离涂层为界面从面料上剥离。
3.根据权利要求1所述的适用于各种面料上印花的热转印纸，其特征在于，所述吸墨剥离涂层内含有用于减少涂层表面张力的水性离型剂，以及用于调节墨水干燥速度的抗水剂。
4.根据权利要求1所述的适用于各种面料上印花的热转印纸，其特征在于，转印纸从面料上剥离的剥离力小于2.0N，转印纸的吸水值为2.5～25g/m2。
5.适用于各种面料上印花热转印纸的制作方法，其特征在于，纸基上依次：吸墨剥离涂层、染料层和胶粘层；
其中，所述吸墨剥离涂层由吸墨涂料和剥离涂料重叠涂布而成，吸墨涂料在底层与纸基结合，由纤维素、淀粉或者其混合物与防水剂组成；
剥离涂料涂覆在吸墨涂料表面，由糊化的纤维素、淀粉或者它们的混合物与水性离型剂混合均匀而成。
6.根据权利要求5所述的适用于各种面料上印花热转印纸的制作方法，其特征在于，所述吸墨涂料的制备方法为：在搅拌的水中慢慢加入糊化的纤维素或者淀粉，直至完全溶解后再加入防水剂混合均匀。
7.根据权利要求5所述的适用于各种面料上印花热转印纸的制作方法，其特征在于，所述吸墨涂料的制备方法为：防水剂可以用水稀释后再与糊化的纤维素或者淀粉混合，防水剂与水的稀释比率可以是：防水剂：水＝1:1～5。
8.根据权利要求5所述的适用于各种面料上印花热转印纸的制作方法，其特征在于，所述剥离涂料的制备方法为：在搅拌的水中慢慢加入糊化的纤维素或者淀粉，直至完全溶解后再加入水性离型剂混合均匀。
9.根据权利要求6～8中任一所述的适用于各种面料上印花热转印纸的制作方法，其特征在于，所述纤维素CMC、所述淀粉包括木薯淀粉、玉米淀粉或土豆淀粉。
10.根据权利要求5所述的适用于各种面料上印花热转印纸的制作方法，其特征在于，所述胶粘层的成分组成有三种，适用于不同的面料，三种胶粘层按主要成分分别为：热熔粉胶粘层、热熔胶水胶粘层、白色墨水与热熔粉复合胶粘层。
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