TW201715122A - 熱昇華布料轉印方法 - Google Patents

Abstract

一種熱昇華布料轉印方法，包括下列步驟：提供一尼龍布料；準備一轉印紙，轉印紙一側面印刷有一熱昇華染料層；進行一轉印程序，為透過一熱轉印裝置對所述尼龍布料及所述轉印紙加熱至一熱轉印溫度，使所述轉印紙上的所述熱昇華染料層中的染料汽化並轉印於所述尼龍布料上；其中所述轉印程序的加工條件為所述熱轉印溫度介於150℃至240℃之間，熱轉印加熱時間介於14秒至60秒之間，及施加於所述尼龍布料及所述轉印紙之壓力介於3bar至15bar之間。

Description

熱昇華布料轉印方法

本發明係有關於一種熱昇華布料轉印方法，特別是指一種使用於尼龍布料印染的熱昇華布料轉印方法。

按，染整工業為紡織產業中相當重要的一環。布料由紗線紡織製成胚布後，必須經由多道染整程序，用以使原本素色的胚布具有顏色跟花紋，同時改變布料的特性(例如：柔軟度、耐磨性、布料觸感等特性)，並使布料具有特殊機能(例如：抗潑水性、吸濕排汗、抗菌防臭等)，因此使得染整技術對於布料成品的品質具有相當重要的影響。

然而傳統的染整工業最為人所詬病的問題，在於染整過程中必須消耗大量的水，並使用大量的燃料或電能，其不僅與現代環保節能的要求不符，同時也造成了染整業者極大的成本負擔。而且染整過程中會排放大量廢水，以及因為燃燒生煤等燃料造成嚴重廢氣污染，因而使得染整工業被歸類為高污染行業，逐漸地無法在已開發的先進國家生存，而必須外移至落後的第三世界國家。

傳統的印花程序中，所採用的印花方式通常為先行利用染整方式將胚布上處理後，再以網版印刷、平版印花、圓網印花、滾筒印花、或是數位印花等方式在布匹上印上花色或圖案，然而多數的印花方式，在印花前需要先上漿處理，以填平布目中的凹洞，以確保印刷品質。在每一道印花程序完成後，必須先經由蒸汽加熱定色(steaming)，然後再水洗(washing)，因此在印色或印花的過 程中必須消耗大量的熱能以及大量的水，並且大量排放廢水及廢氣。

因此近年來有部分布料印花改採用熱昇華轉印方式取代傳統的印花技術。如圖1所示，為一種習用的熱昇華轉印設備的構造示意圖，傳統的熱昇華轉印設備中包括有一轉印紙供應捲筒1、一布料供應捲筒2、及一加熱滾筒3。其中待印染的布料4係捲繞於布料供應捲筒2上，而欲印染於布料4上的染料係先印刷於一轉印紙5上，轉印紙5捲繞於所述轉印紙供應捲筒1上。待印染的布料4及轉印紙5從捲筒拉出後，經由多個導引滾輪導引後，該布料4與轉印紙5相互貼合後共同地通過加熱滾筒3，並通過加熱滾筒3的加熱，使轉印紙5上的染料層受熱轉印於布料4上。

如圖2所示，欲印染於布料4上的染料層6是印製在轉印紙5面向布料4的一側面，當布料4和轉印紙5共同地通過加熱滾筒3時，轉印紙5上的染料層6受到加熱滾筒3加熱達到特定的溫度時，染料轉變為汽態，汽態的染料直接滲入已被加熱開纖的布料4的纖維孔隙中，並待溫度下降後，染料再度還原成固態，同時布料4的纖維的表面孔隙關閉將染料夾持在纖維中以形成花色或圖案。

熱昇華轉印方式所印染的布料顏色可完全的滲入轉印物的纖維中，因此不影響布料本身材質，使用上更不易脫落、龜裂、觸感好(無轉印厚度)且色彩鮮豔銳利、透氣性極佳。熱昇華轉印技術和傳統印染技術相較，其雖然必須使用轉印紙，且必須利用特殊的熱昇華染料，因此使其材料成本高於傳統的印染方法，然而熱昇華轉印完成的布料印染完成後只需要直接冷卻，印染於布料上的花色便立即定型於布料上，不需如同傳統印染方法還必須經過蒸汽蒸煮定型，以及水洗、乾燥等程序，因此能夠大幅地減少能源以及水源的消耗，並降低對環境的污染。

然而，習用的熱昇華轉印技術，通常僅能夠應用於含有聚酯 纖維(Polyester)的布料，如果運用在其他布料上(例如：純棉布料或尼龍布料)，則會產生染料附著度不佳的問題。因此目前除了含有聚酯纖維(Polyester)的布料以外，其餘種類的布料仍然必須運用其他種類的印染方式進行印染，因此使得熱昇華轉印技術的使用用途受到限制，且無法被廣泛地運用在各種不同的紡織品的印染作業上，而使得非聚酯纖維的布料的印染作業仍然存在必須耗費大量能源及水源並產生大量污染的問題。

為克服習用熱昇華轉印技術僅能用於聚酯纖維布料的限制，部分習用技術中是以在布料表面先行塗布一層吸墨材質，用以增加染料和紡織品的附著性，然而如此一來將會在紡織品表面形成一表面層，因此會影響布料厚度及觸感，同時造成布料透氣性降低的問題。而另一種方法，則為在紡織品纖維中混入部分的聚酯纖維，然而採用此種混紡纖維布料也將造成原有紡織品纖維特性改變。

由於以上原因造成熱昇華轉印技術於紡織品印染應用領域的限制，故如何改良習用的熱昇華轉印技術，來提升熱昇華轉印技術的運用範圍，來克服上述的缺失，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

本發明主要目的，在於提供一種適用於尼龍布料印染作業的熱昇華布料轉印方法，其能夠於尼龍布料上以熱昇華轉印方法印染上顏色及圖案，而且保有尼龍布料原有特性。

按，尼龍具高強度及熱可塑性，和天然纖維相較其吸濕性較差，但較聚酯纖維產品佳。此外，尼龍之手感與蠶絲相近，且在柔韌性、彈力回覆性、耐鹼性、耐磨性及抗紫外線等方面有極佳表現，因此目前市面上相當多機能性服飾多採用尼龍做為布料。

本發明的方法由於能夠克服習知技術的限制將熱昇華轉印方法運用於尼龍布料的印染作業上，因此使得所述利用尼龍布料製 造的機能性服飾布料也能夠運用熱昇華轉印方式印染上顏色或圖案，而增加尼龍布料印染的效果，並降低印染作業造成的能源及水源消耗，同時減少污染。

本發明為達成上述目的，係提供一種熱昇華布料轉印方法，其包括：提供一尼龍布料；準備一轉印紙，所述轉印紙一側面印刷有一熱昇華染料層；進行一轉印程序，所述轉印程序為將所述轉印紙印有所述熱昇華染料層的一側和所述尼龍布料貼近，導引並控制所述尼龍布料及所述轉印紙通過一熱轉印裝置，透過所述熱轉印裝置對所述尼龍布料及所述轉印紙加熱至一熱轉印溫度，使所述轉印紙上的所述熱昇華染料層的染料汽化並轉印於所述尼龍布料上。

本發明較佳實施例中，其中所述轉印程序的加工條件為：所述熱轉印溫度介於150℃至240℃之間，熱轉印加熱時間介於14秒至60秒之間，且轉印壓力介於3bar至15bar之間。

本發明較佳實施例中，其中所述熱轉印溫度介於170℃至220℃之間；所述熱轉印加熱時間介於20秒至50秒之間；且所述轉印壓力介於5bar至12bar之間。

本發明較佳實施例中，其中所述熱昇華染料層的成分以重量百分比表示包括：10%至30%的分散性染料；70%至90%的溶劑；2%至10%的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)。

本發明較佳實施例中，其中所述溶劑成分以重量百分比表示，包括30%至70%之甲醇(Methanol)，及30%至70%之異丁醇(IBA)。

本發明的有益效果在於，利用本發明方法以熱昇華轉印方法印染完成的尼龍布料能夠具有和習用熱昇華轉印方法轉印形成的聚酯纖維布料接近的染料色牢度，同時還不會破壞尼龍纖維，保有尼龍纖維強韌且具彈性的特性，因此使得傳統上必須以尼龍布料製造的紡織品及服飾也能夠運用熱昇華轉印方法印染，因此使 得熱昇華轉印的優點能夠和尼龍布料的優點相互結合。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

1‧‧‧轉印紙供應捲筒

2‧‧‧布料供應捲筒

3‧‧‧加熱滾筒

4‧‧‧布料

5‧‧‧轉印紙

6‧‧‧染料層

10‧‧‧熱轉印裝置

11‧‧‧加熱滾筒

12‧‧‧加熱墊

20‧‧‧尼龍布料

30‧‧‧轉印紙

31‧‧‧熱昇華染料層

圖1為習用布料熱昇華轉印方法的製造流程示意圖。

圖2為習用布料熱昇華轉印方法的製造流程的局部放大示意圖。

圖3為本發明熱昇華布料轉印方法的製造流程圖。

圖4本發明熱昇華布料轉印方法的製造流程示意圖。

本發明係提供一種熱昇華布料轉印方法，其主要目的在於能夠將熱昇華轉印技術運用於尼龍布料的印染作業上。

本發明的方法請參考圖3及圖4所示，其中圖3為本發明的製造流程圖，圖4為本發明運用以進行熱昇華轉印程序的熱轉印裝置的局部構造示意圖。如圖3所示，本發明之方法其中主要包含下列步驟：首先提供一尼龍布料20(步驟S1)，該尼龍布料20可為尼龍6或尼龍66的布料，同時該尼龍布料20較佳者為經過精鍊處理的布料，其經過底色印染及脫脂定型後，適於進行印花處理。該尼龍布料20進行印染前，可選擇性地進行多項前處理程序，以增進印染的效果，該尼龍布料20的前處理包括一脫脂精鍊步驟(步驟S2)，用以去除尼龍布料20上的油脂及雜質，以提高後續印染程序染料的染料附著度。該脫脂精鍊步驟是以水洗及清潔劑等方式洗滌尼龍布料20，使尼龍布料20達到要求的潔淨程度。以及一定型步驟(步驟S3)，以使布料20定型，並且平整，避免熱轉印印花後產生縮小、變形等情形。在此必須說明，該布料20若為精鍊處理過的布料則不需進行所述步驟S2及步驟S3的前處理。

當尼龍布料20經由前述各項預先處理流程後，緊接著以熱昇 華轉印方式進行印染程序。如圖4所示，本發明所採用的印染方法，係利用一熱轉印機進行，該熱轉印機係具有一熱轉印裝置10,並透過該熱轉印裝置10將一轉印紙30上所印刷的熱昇華染料層31轉印於所述尼龍布料20上。

該尼龍布料的印染程序中，首先必須先行準備一轉印紙(步驟S4)，如圖4所示，該轉印紙30的一側面設置一熱昇華染料層31，該熱昇華染料層31是依照該尼龍布料20預定印染的顏色及圖樣，印刷設置於該轉印紙30的表面，當進行熱轉印程序時，該熱昇華染料層31的一側面和尼龍布料20相互貼近，並且透過加熱方式使所述熱昇華染料層31中的染料汽化，並轉印於該尼龍布料20上。

該轉印紙30上所塗布的熱昇華染料層31的成分以重量百分比表示包括：10%至30%的分散性染料，70%至90%的溶劑。同時在該熱昇華染料層31中添加有2%至10%重量百分比的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)，用以作為該熱昇華染料層31的黏著劑。該熱昇華染料層31中溶劑的成分至少包括甲醇及異丁醇。溶劑中甲醇及異丁醇成分的比例係依照環境氣溫加以調整，經由試驗，當夏天天氣較熱時，溶劑中含有甲醇的比例高於異丁醇的比例；反之當冬天氣溫較低時，則改以較多的異丁醇和甲醇混合以調製成所述溶劑。該溶劑中甲醇的比例可自30%的重量百分比至70%重量百分比的範圍變動調整，而異丁醇的重量比例也同樣介於30%至70%的範圍內變動調整，亦即溶劑中的甲醇與異丁醇，是以7：3或3：7的比例範圍之間依照實際氣溫狀況調配最適當比例。

所述熱昇華染料層31當中所含的染料構成轉印於布料後所形成的顏色及圖案，該熱昇華染料層31能夠以印刷方式先行印製於轉印紙30上，該熱昇華染料層31的印刷方式，能夠採用凹版印刷、平版印刷，或者是數位噴墨等方式。由於該熱昇華染料層31的印刷成形方式並非本發明改良之處，因此不予贅述其詳細技術 手段。

該轉印紙30準備完成後即可利用一熱昇華轉印機進行轉印程序(步驟S5)，請參考圖4所示，本發明使用的熱昇華轉印機，係透過一熱轉印裝置10將轉印紙30的熱昇華染料層31轉印於尼龍布料20上。其中所述熱轉印機可直接利用現有市面上現有機器設備。

本發明的轉印程序主要特點，在於透過溫度、時間、及壓力等操作條件的改變，使得所述熱昇華染料層31轉印於尼龍布料20之後能夠獲得和轉印於聚酯纖維布料上接近的印染效果，因此能夠突破習用熱昇華轉印技術的限制，且不需利用特殊塗層處理，或者在尼龍纖維中混紡聚酯纖維的技術手段便能夠以熱昇華轉印方式進行尼龍布料的印染作業。

如圖4所示，該實施例中，當進行轉印時尼龍布料20及轉印紙30相互重疊，並以連續傳送方式通過熱轉印裝置10，並透過熱轉印裝置10將轉印紙30上的熱昇華染料層31加熱到達一熱轉印溫度後，使熱昇華染料層31內所含的分散型染料汽化而轉印於尼龍布料20上。所述熱轉印裝置10主要包括一加熱滾筒11，以及一能夠將所述尼龍布料20及轉印紙30壓緊貼靠於加熱滾筒11表面的加熱墊12。該加熱墊12為利用保溫材質(例如Nomex毛氈或矽膠軟墊)製成的柔軟片狀體，其透過多個滾輪安裝於鄰近於加熱滾筒11的位置，並且局部地包覆於加熱滾筒11的外側。所述轉印紙30及尼龍布料20共同疊合後，穿過加熱墊12和加熱滾筒11之區間的間隙，因此透過加熱墊12能夠將轉印紙30及尼龍布料20壓貼於加熱滾筒11的表面。透過控制加熱滾筒11的溫度，能夠控制轉印程序施加於尼龍布料20及轉印紙30的溫度，而透過調整加熱滾筒11的轉速，能夠控制尼龍布料20及轉印紙30通過加熱滾筒11的速度，同時調整尼龍布料20及轉印紙30和加熱滾筒11接觸的時間，而達到控制熱轉印加熱時間的目的；而透過 調整加熱墊12抵壓於加熱滾筒11的接觸壓力，則能夠調整該尼龍布料20與轉印紙30在進行轉印時的轉印壓力。

為達到使熱昇華染料層31在尼龍布料20上能夠有良好的轉印效果，本發明的轉印程序的加工條件必須注意下列幾點：首先，因尼龍纖維布料的軟化點及熱熔點皆低於聚酯纖維布料，因此其採用的轉印溫度必須低於聚酯纖維的轉印溫度，以避免過高的溫度造成尼龍布料在轉印後產生硬化或彈性降低的現象。一般而言，習用聚酯纖維的熱轉印溫度約為200℃至260℃的區間中，而本發明的轉印程序中所採用的轉印溫度則維持在150℃至240℃的溫度區間中，而較佳者可為170℃至220℃的溫度區間。

本發明因採用較低的轉印溫度，因此透過減慢尼龍布料20通過加熱滾筒11的速度，以延長熱轉印加熱時間，同時配合上增加轉印壓力的方式來提升染料轉印於尼龍布料20上的色牢度。本發明之轉印程序中，尼龍布料20通過加熱滾筒11的速度不超過35m/分的速度；而尼龍布料20和轉印紙30與加熱滾筒11接觸時間(即轉印加熱時間)，則控制介於14秒至60秒的時間範圍內，較佳者可為20秒至50秒的時間範圍；而熱轉印裝置施加於所述尼龍布料及所述轉印紙之轉印壓力則介於3bar至15bar之間，較佳者為5bar至12bar之間。本發明上述加工條件中，轉印加熱時間及轉印壓力均較習用的熱轉印方法增加約一倍以上之程度。

該尼龍布料20經過上述轉印程序，能夠使熱昇華染料層31中的染料汽化後滲入到尼龍布料20的纖維中，而使得染料保持於尼龍布料20的纖維內。尼龍布料20經由上述熱轉印程序印染上顏色及圖案後，再經由一冷卻程序(步驟S6)，便能使轉印於布料上的染料冷卻而定型，因此在尼龍布料20上形成印染的顏色及圖案。該冷卻程序能夠採用自然冷卻方式進行，亦即布料印花完成後，自然放置使溫度降低，不需採用特別的散熱或冷卻手段。

將本發明的方法製成的印染尼龍布料成品以AATCC 61-2009, Test No.2A方法檢驗其耐水洗色牢度達3至3.5級(一般品管標準為3級以上合格，最高程度為5級)；而以AATCC8-2013方法檢驗其耐摩擦色牢度達3至3.5級；且以AATCC 16.3-2014方法檢驗其日曬色牢度達3級以上，因此其製成成品的色牢度品質已達和聚酯纖維布料以熱昇華轉印成品的具有相同的印染品質。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，利用本發明方法以熱昇華轉印方法印染完成的尼龍布料能夠具有和習用熱昇華轉印方法轉印形成的聚酯纖維布料接近的染料色牢度，同時還不會破壞尼龍纖維的材質與組織，保有尼龍纖維強韌且具彈性的特性。

因此利用本發明的方法能夠將熱昇華轉印的方法運用於尼龍布料的印染作業上，能夠突破習知技術中認為熱昇華轉印方法僅能夠運用於聚酯纖維布料印染的限制，而使得傳統上必須以尼龍布料製造的紡織品及服飾也能夠運用熱昇華轉印方法印染，因此使得熱昇華轉印的優點能夠和尼龍布料的優點相互結合。

以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。

10‧‧‧熱轉印裝置

11‧‧‧加熱滾筒

12‧‧‧加熱墊

20‧‧‧尼龍布料

30‧‧‧轉印紙

31‧‧‧熱昇華染料層

Claims (9)

1. 一種熱昇華布料轉印方法，其包括：提供一尼龍布料；準備一轉印紙，所述轉印紙一側面印刷有一熱昇華染料層；進行一轉印程序，所述轉印程序為將所述轉印紙印有所述熱昇華染料層的一側和所述尼龍布料貼近，導引並控制所述尼龍布料及所述轉印紙通過一熱轉印裝置，透過所述熱轉印裝置對所述尼龍布料及所述轉印紙加熱至一熱轉印溫度，使所述轉印紙上的所述熱昇華染料層汽化並轉印於所述尼龍布料上；其中所述轉印程序的加工條件為：所述熱轉印溫度介於150℃至240℃之間，熱轉印加熱時間介於14秒至60秒之間，及所述熱轉印裝置施加於所述尼龍布料及所述轉印紙上所形成之轉印壓力介於3bar至15bar之間。
2. 如請求項1所述之熱昇華布料轉印方法，其中所述熱轉印溫度介於170℃至220℃之間。
3. 如請求項2所述之熱昇華布料轉印方法，其中所述轉印程序中，所述轉印壓力介於5bar至12bar之間。
4. 如請求項3所述之熱昇華布料轉印方法，其中所述熱轉印加熱時間介於20秒至50秒之間。
5. 如請求項4所述之熱昇華布料轉印方法，其中所述尼龍布料及所述轉印紙是以不超過35m/min之速率通過所述加壓及加熱裝置。
6. 如請求項1至5項其中任一項所述之熱昇華布料轉印方法，其中所述熱昇華染料層之成分以重量百分比表示包括：10%至30%的分散性染料；70%至90%的溶劑。
7. 如請求項6所述之熱昇華布料轉印方法，其中所述熱昇華染料 層添加有2%至10%重量百分比的聚乙烯醇縮丁醛。
8. 如請求項7所述之熱昇華布料轉印方法，其中所述溶劑之成分以重量百分比表示，包括30%至70%之甲醇，及30%至70%之異丁醇。
9. 如請求項8所述之熱昇華布料轉印方法，其中所述尼龍布料進行所述轉印程序前，先經由下列步驟處理：一脫脂精鍊步驟：係用以去除所述尼龍布料之油質及其他雜質；及一定型步驟，使所述尼龍布料尺寸定型並使該尼龍布料平整。