DE2521713A1

DE2521713A1 - Verfahren und vorrichtung zum gleichzeitigen bedrucken einer mehrzahl von bedruckstoffen unter waermeanwendung

Info

Publication number: DE2521713A1
Application number: DE19752521713
Authority: DE
Inventors: Blair L Perry
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-05-17
Filing date: 1975-05-15
Publication date: 1975-11-27
Also published as: FR2271050A1; JPS50158413A; BE829164A

Description

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Augsburg, den 15. Mai 1975

Blair L. Perry, 5 Gerard Terrace, Lexington, Massachusetts 02173, V_eSt.A.,

Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Bedrucken einer Mehrzahl von Bedruckstoffen unter Wärmeanwendung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Bedrucken einer Mehrzahl von Bedruckstoffen unter Wärmeanwendung.

Bei einem derartigen Verfahren kann eine Mehrzahl

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von Bedruckstoffen gleichzeitig mit gleichen oder verschiedenen, ein- oder mehrfarbigen Farbmustern bedruckt werden.

Die Wärmedrucktechnik stellt das gewöhnlich zum Bedrucken von Textilgeweben, die zu einem wesentlichen Teil aus Kunstfasern wie beispielsweise Polyester bestehen, übliche Verfahren dar. Obwohl die Erfindung insbesondere zum Bedrucken derartiger Stoffe geeignet ist, können bei Auswahl oder Entwicklung geeigneter Farbstoffe auch viele andere Arten von Bedruckstoffen gemäß der Erfindung bedruckt werden.

Die grundsätzliche Technik des Wärmedruckverfahrens ist bekannt und wird weitgehend angewandt. Ein flexibles Substrat, gewöhnlich Papier, wird auf einer Seite mit einer Farbe oder mehreren Farben bedruckt, welche sublimierbare Farbstoffe enthalten, das sind Farbstoffe, die bei Wärmeeinwirkung aus dem festen Zustand ohne Verflüssigung in den gasförmigen Zustand und beim Abkühlen ebenso wieder in den festen Zustand übergehen.

Die GB-PS 959 315 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Druckbildern auf einem Bedruckstoff unter Verwendung von Papier als übertragungsmittel, welches vorher einseitig mit

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süblimierbaren Farben bedruckt wurde. In der US-PS 3 363 und der US-PS 3 632 291 sind repräsentative Arten von Farben und Wärmeübertragungspar ame tern veröffentlicht, welche beim Wärmedruckverfahreη benützt werden. Das Bedrucken von Wärmedruckpapxer erfolgt üblicherweise auf Rotationsdruckpressen herkömmlicher Bauarten, Wärmedruckpapier wird wiederum üblicherweise zum Bedrucken von Textilgeweben benützt. Dieses Wärmedruckpapier kann mit einer unbegrenzten Vielfalt von oftmals vielfarbigen Mustern und sogar mit dauerhaften Farben bedruckt werden, welche dann gewünschtenfalls auf Gewebe oder anderen Bedruckstoff übertragen werden können. Ein Aufsatz mit dem Titel "Gravure Company Formed for Textile Transfer Printing", veröffentlicht in "Gravure" im Januar 1973, beschreibt die Möglichkeit des Mehrfarben-Wärmedruckes an sich. In der US-PS 3 647 503 sind bestimmte Verfahren des Mehrfarben-Wärmedruckes beschrieben.

Als Substrat geeignetes Papier wird zwar von verschiedenen Herstellern von Druckpapieren hoher Qualität angeboten, ist jedoch kostspielig und von Zeit zu Zeit knapp.

Farben mit zum Bedrucken von Wärmedruckpapier geeigneten Farbstoffen sind ebenfalls im Handel erhältlich. Gewöhnlich

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werden als Färbemittel dispergierte Farben verwendet.

Der Bedruckstoff wird unter Verwendung des Wärmedruckpapiers in einer "Warmedruckmaschine" bedruckt. Bei diesen Maschinen werden eine Bahn des unbedruckten rohen Gewebes und das einseitig bedruckte Wärmedruckpapier jeweils von einer Rolle abgezogen und aneinanderliegend über eine beheizte Trommel geführt. Die von der Trommel ausgehende Wärme läßt die Farbstoffe der vorher auf das Wärmedruckpapier aufgedruckten Farben sublimieren und das Gewebe einfärben. Das vorher auf das Wärmedruckpapier aufgedruckte Muster wird folglich auf das Gewebe übertragen, welches dann ohne Waschen oder andere, bei anderen Verfahren zum Bedrucken von Geweben notwendige Behandlungsschritte gebrauchsfertig ist.

Die grundsätzliche Technik des Wärmedruckes ist in verschiedenen Veröffentlichungen beschrieben worden, von .denen beispielsweise genannt seien: G. Holland und A. Litherland: "Vapour-phase Transfer Printing", Journal of Society of Dyers and Colourists, Dezember 1971» A. G. Rennoldson: "Printing of Textiles Using Gravure as the Transfer Process", Gravure, März 1972.

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Die bekannten Wärmedruckverfahren können als diskontinuierliche Vorgänge, bei denen einzelne Bogen bedruckt werden, oder als kontinuierliche Druckvorgänge ablaufen, bei bei welchen kontinuierliche Bedruckstoffbahnen bedruckt werden«, Die Erfindung ist sowohl bei diskontinuierlichen als auch bei kontinuierlichen Druckverfahren anwendbar. Der hier verwendete Ausdruck "Bedruckstoff" umfaßt sowohl bogenförmiges Material als auch kontinuierliche Bahnen.

Die bekannten Wärmedruckverfahren und Materialien ergeben ohne Ausnahme eine Bedruckung des Bedruckstoffes aufgrund eines auf einer Seite des Wärmedruckpapiers aufgebrachten Farbmusters. Das bedeutet, daß zum Bedrucken einer gegebenen Bedruckstoffläche eine ebensogroße Wärmedruckpapierfläche erforderlich ist« Die bekannten Verfahren sind daher, obwohl sie das Bedrucken mit komplizierten Mustern und scharf abgesetzten Farben mit ausgezeichneter Qualität gestatten, wegen des großen Verbrauchs an Wärmedruckpapier und auch vom Gesichtspunkt der begrenzten Ausnutzung einer teueren Maschinenanordnung kostspielig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs dargelegten Art im Sinne einer größeren

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Wirtschaftlichkeit zu verbessern.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist ein solches Verfahren gemäß der Erfindung durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

a) Aufbringen von sublimierbare Farbstoffe enthaltenden Farben in jeweils gewünschten Mustern auf beiden Seiten eines Substrats,

b) Trocknen der Farben,

c) Auflegen jeweils eines unbedruckten Bedruckstoffes auf beide Seiten des Substrats,

d) Erwärmen der aus dem Substrat und den anliegenden Bedruckstoffen gebildeten Anordnung während eines ausreichend langen Zeitraums auf eine ausreichende Temperatur zur Sublimation der Farbstoffe, so daß die auf jeweils einer Substratseite befindlichen Farbstoffe den auf dieser Substratseite anliegenden Bedruckstoff ohne Färbung des auf der jeweils anderen Substratseite befindlichen Bedruckstoffes färben,

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e) Kühlen der aus dem Substrat und den anliegenden

Bedruckstoffen gebildeten Anordnung, und

f) Trennen der Bedruckstoffe von dem Substrat.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß es mit bereits vorhandenen Maschinenanlagen nach nur wenig kostspieligem Umbau ausgeführt werden kann.

Die praktischen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich besser verstehen, wenn man berücksichtigt, daß gegenwärtig verfügbare Wärmedruckmaschinen im allgemeinen mit Produktionsgeschwindigkeiten von nur 14 m/min bis 18 m/min arbeiten und daß bei Anwendung der Erfindung die maximale Produktion pro Zeiteinheit einer gemäß der Erfindung modifizierten Wärmedruckmaschine tatsächlich verdoppelt werden kann. Dadurch wird die Produktion einer einzigen Maschine gesteigert und entsprechend Energie eingespart, wodurch die Produktionskosten der nach dem Wärmedruckverfahren bedruckten Gewebe verringert werden. Gleichzeitig kann der Verbrauch des Wärmedruckpapiers oder eines anderen Substrats zur Herstellung einer gegebenen Menge von bedrucktem Gewebe im wesentlichen halbiert werden· Dadurch werden die Herstellungskosten weiter gesenkt. Ein wichtiger

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Portschritt der Erfindung liegt also darin, daß gegenüber den bekannten Verfahren bei gegebenem War me druckpapierverbrauch etwa zweimal so viel Gewebe bedruckt werden kann« Ein weiterer wichtiger Portschritt der Erfindung liegt in der Erhöhung der Produktionskapazität einer Wärmedruckmaschine durch Verdoppelung der pro Zeiteinheit bedruckbaren Ge webe men ge.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß gleichzeitig zwei Bedruckstoffe mit gleichen oder verschiedenen Mustern ein- oder mehrfarbig auf einer einzigen Wärmedruckmaschine bedruckt werden können.

Die Erfindung beinhaltet auch eine Wärmedruckmaschine zur Ausführung des erfi ndungs gemäßen Verfahrens.

Eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beispielsweise beschriebene Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Darstellung

einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines kontinuierlichen Prozesses, und

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Fig, 2 einen vergrößerten Querschnitt

entlang der Linie 2-2 in Pig.

Gemäß Fig. 1, welche eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung in Form eines kontinuierlichen Prozesses zeigt, liefern Rollen 1 und 3 kontinuierliche Bahnen 4 und 5 von unbedrucktem Stoff. Der Stoff besteht vorzugsweise zu einem wesentlichen Teil aus einer Kunstfaser wie beispielsweise Polyester, jedoch können auch andere Textilgewebe und andere Materialien Anwendung finden. Die Rolle 2 liefert eine kontinuierliche Bahn von Wärmedruckpapier 6, welches später noch im einzelnen beschrieben wird und mit sublimierbare Farbstoffe enthaltenden Farben auf beiden Seiten mit den gewünschten Mustern oder einfarbig bedruckt ist. Die Bahnen 4, 5 und 6 legen sich beim Hinüberlaufen über eine Spannrolle 12 aufeinander, wobei das Wärmedruckpapier zwischen den beiden unbedruckten Stoffbahnen zu liegen kommt. Die Stoffbahnen und die Papierbahn werden in gegenseitiger Berührung während einer Zeitspanne über einen beheizten Zylinder 10 transportiert. Der Zylinder 10 wird mittels nicht dargestellter Mittel auf eine Temperatur erwärmt, welche ausreicht, um alle Farbstoffe in den Druckfarben zu sublimieren. Ein flexibles endloses Band 13 läuft über Rollen Ik synchron mit der

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Oberfläche des Zylinders IO rait, um die aufeinanderliegenden Papier- und Stoffbahnen während dieses Zeitraums in enger Berührung miteinander zu halten und das Herumlaufen um die Zylindermantel fläche ohne Spannung des Stoffes zu erleichtern. Während die Wärmedruckpapierbahn und die beiden Stoffbahnen über den beheizten Zylinder hinweglaufen, sublimieren die sublimierbaren Farbstoffe auf dem Wärmedruckpapier und färben die Stoffbahnen 4 und 5·

Es kann wünschenswert sein, eine beheizte, zylindersegment förmi ge Platte (nicht dargestellt) mit einem Radius, der größer als der Radius des Zylinders 10 ist, über dem Band 13 anzuordnen, so daß die beiden Stoffbahnen und die Wärmedruckpapierbahn von beiden Seiten erwärmt werden,, Die Papierbahn und die bedruckten Stoffbahnen verlassen dann den Zylinder 10 und kühlen ab, während sie immer noch zusammen über eine Spannrolle 11 laufen. Danach werden die bedruckten Stoffbahnen von der Wärme druckpapi erb ah η getrennt und auf Aufnahmerollen 7 und 9 aufgespult, während das Wärmedruckpapier 6 auf 'iner Aufnahmerolle 8 aufgewickelt wird.

Nach Beendigung des Druckvorganges mittels der in Figo dargestellten Vorrichtung können die bedruckten Geweb e-

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bahnen H und 5 von den Aufnahmerollen 7 und 9 abgenommen werden und sind gebrauchsfertig. Das Wärme druckpapier 6 wird von seiner Aufnahmerolle 8 abgenommen und kann entweder vernichtet oder für andere Zwecke wiederverwendet werden.

Das erfindungs gemäße Wärme druckpapier zur Ausführung des kontinuierlichen Wärmedruckverfahrens zum gleichzeitigen Bedrucken von zwei Stoffbahnen ist in Fig. 2 dargestellt. Das als Substrat dienende Wärmedruckpapier 18 ist auf beiden Seiten mit Farben 15 und 16 bedruckt, welche sublimierbare Farbstoffe enthalten. Das Substrat 18 weist eine ausreichende Dicke, Dichte und Oberflächenbeschaffenheit auf, um zu verhindern, daß die Farben auf einer Papierseite während des Druckvorganges durch das Papier hindurch auf die andere Seite gelangen können, so daß also ein Hindurchdringen sublimierter Farbstoffe von einer Papierseite zur anderen verhindert wird. Das Substrat 18 dient also auch als Sperre zur Verhinderung von gegenseitigen Beeinflussungen der Farben bzw. Farbstoffe auf den beiden Papierseiten, Vorzugsweise wird als Substrat ein beidseitig beschichtetes Druckpapier mit einem Grundgewicht von 20 kg bis 22 kg pro Ries und einer glatten Oberfläche verwendet. Die auf den beiden Seiten aufgedruckten Muster können hinsichtlich Form und Farbe gleich oder verschieden sein. Gemäß der

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Darstellung ist die Stoffbahn 4 dem Farbmuster 15 und die Stoffbahn 5 dem Farbmuster 16 zugewandt.

Das Band 13 liegt gemäß der Zeichnung an der Stoffbahn 4 an. Der erwärmte Zylinder 10 liegt an der Stoffbahn an und wirkt als Träger sowohl für die beiden Stoffbahnen und 5, das Wärmedruckpapier 6 und das Band 13. Während die Stoffbahnen 4 und 5, das Substrat 18 und folglich die Farben 15 und 16 erwärmt werden, färben die sublimierbaren Farbstoffe die Flächenbereiche 17 der Stoffbahnen 4 und entsprechend dem gewünschten Muster.

Die nachstehenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung:

Beispiel 1

Ein Bogen Wärmedruckpapier, auf dessen beide Seiten ein farbiges Punktmuster aufgedruckt war, wurde zwischen zwei unbedruckte Stücke Polyestergewebe gelegt. Die so gebildete Anordnung aus den beiden Gewebestücken und dem Wärmedruckp apierb ο gen wurde während etwa 35 Sekunden von einer Seite her einer Temperatur von etwa 220⁰C ausgesetzt, um die Farbstoffe zu sublimieren und die Farbe dadurch auf

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die beiden Gewebestücke zu übertragen. Die beiden Gewebestücke und das Wärmedruckpapier wurden anschließend abgekühlt. Sodann wurden sie von Hand voneinander getrennt. Die beiden Gewebestücke waren zufriedenstellend mit dem Punktmuster bedruckt.

Beispiel 2

Sämtliche Schritte gemäß Beispiel 1 wurden wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Wärme druckpapier auf beiden
Seiten mit verschiedenen Mustern bedruckt war. Die beiden Gewebestücke waren nach dem Druckvorgang befriedigend mit dem jeweils zugeordneten Muster bedruckt und es war keine Beeinflussung zwischen den beiden Mustern festzustellen.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Bedrucken von Gewebe, und speziell für Gewebe, die aus Kunstfasern
wie beispielsweise Polyesterfasern bestehen, die leicht
mittels bekannter sublimierbarer Farbstoffe gefärbt werden können. Selbstverständlich ist die Erfindung jedoch nicht auf das Bedrucken von Gewebe beschränkt und kann auch zum Bedrucken von anderen Materialien Anwendung finden, die
mittels sublimierbarer Farbstoffe gefärbt werden können.

In den meisten Fällen kann es wünschenswert sein, sowohl

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für das Wärmedruckpapier 6 als auch für die zu bedruckenden Materialien 4 und 5 flexible Materialien zu verwenden, was jedoch nicht notwendig ist. Die Erfindung kann in gleicher Weise angewandt werden, wenn eine oder mehrere Komponenten starr bzw. nicht flexibel sind.

Bei dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt das Wärmedruckpapier zwischen zwei Stoffbahnen, jedoch ist es selbstverständlich möglich, mehrere derartige Schichtanordnungen gleichzeitig zu verarbeiten« Durch geeignete Einstellung der Temperatur der Heizflächen und der Vors chub geschwindigkeit der zusammengelegten Materialien durch den Heizbereich lassen sich die gewünschten Ergebnisse erzielen.

Es ist weiter zu bemerken, daß, obwohl beim oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel Papier als Substrat benützt wird, auch jedes andere Material als Substrat Anwendung finden kann, sofern es auf beiden Seiten Farbe annimmt und verhindert, daß Farbe bzw. sublimierte Farbstoffe während des Druckvorganges von einer Seite zur anderen gelangen können,,

Durch Anwendung der Erfindung kann die Produktions-

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rate einer gegebenen Wärmedruckmaschine tatsächlich verdoppelt werden, wodurch Energie eingespart wird und die Herstellungskosten von nach dem Wärme druck verfahre η bedrucktem Gewebe gesenkt werden. Gleichzeitig wird der Papierverbrauch bzw. der Substratverbrauch zur Herstellung einer gegebenen Gewebemenge etwa halbiert»

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Claims

Patentansprüche

le Verfahren zum gleichzeitigen Bedrucken einer Mehrzahl von Bedruckstoffen unter Wärmeanwendung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Aufbringen von sublimierbare Farbstoffe enthaltenden Farben in jeweils gewünschten Mustern auf beiden Seiten eines Substrats,

b) Trocknung der Farben,

c) Auflegen jeweils eines unbedruckten Bedruckstoffes auf beide Seiten des Substrats,

d) Erwärmen der aus dem Substrat und den anliegenden Bedruckstoffen gebildeten Anordnung während eines ausreichend langen Zeitraums auf eine ausreichende Temperatur zur Sublimation der Farbstoffe, so daß die auf jeweils einer Substratseite befindlichen Farbstoffe den auf dieser Substratseite anliegenden

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Bedruckstoff ohne Färbung des auf der jeweils anderen Substratseite befindlichen Bedruckstoffes färben,

e) Kühlen der aus dem Substrat und den anliegenden Bedruckstoffen gebildeten Anordnung, und

f) Trennen der Bedruckstoffe von dem Substrat»
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Substrat und den anliegenden Bedruckstoffen gebildete Anordnung über die Oberfläche eines beheizten, umlaufenden Zylinders geführt wird und daß die Bedruckstoffe während des Hinüberlaufens über den Zylinder ohne Spannung der Bedruckstoffe in innigem Kontakt mit dem Substrat gehalten werden,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Substrat und den anliegenden Bedruckstoffen gebildeten Anordnung nur von einer Seite her Wärme zugeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

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gekennzeichnet, daß als Substrat ein Wärmedruckpapier dient, das beidseitig mit sublimierbare Farbstoffe enthaltenden Druckfarben in den jeweils gewünschten Mustern bedruckt ist,
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmedruckpapier eine so große Dichte und Dicke und eine ausreichende Oberflächengüte besitzt, daß verhindert wird, daß während des Bedrückens des Wärmedruckpapiers und während des Pärbens der Bedruckstoffe Druckfarbe bzw» sublimierte Farbstoffe von einer Papierseite zur anderen Papierseite hindurchdringen können.
6. Wärmedruckmaschine zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch Mittel (2) zur Zuführung einer kontinuierlichen Substratbahn (6) und durch Mittel (1, 3) zur Zuführung kontinuierlicher Bedruckstoffbahnen (4, 5), weiter durch Mittel (11, 12) zum Hinüberführen der Substratbahn und der Bedruckstoffbahnen in aufeinanderliegender Anordnung, wobei die Substratbahn zwischen den beiden Bedruckstoffbahnen liegt, während einer gewissen Zeitdauer über eine Heizvorrichtung (10), welch letztere die aus der Substratbahn und den beiden Bedruckstoffbahnen gebildete Anordnung auf eine zur

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Sublimation der Farbstoffe ausreichende Temperatur erwärmt, ferner durch Mittel (13, 14), welche die Bedruckstoffbahnen und die Substratbahn miteinander und die aus ihnen gebildete Anordnung mit der Heizvorrichtung während des Hinüberlaufens über dieselbe ohne Spannung der Bedruckstoffe in innigem Kontakt halten, und durch Mittel (7, 8, 9) zur gesonderten Aufnahme der verbrauchten Substratbahn und der beiden bedruckten Bedruckstoffbahnen.

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