热转移机理

热转移印花是指经转印纸将染料转移到织物上的印花工艺过程。它是根据一些分散染料的升华特性，选择在150～230°C升华的分散染料，将其与浆料混合制成“色墨”，再根据不同的设计图案要求，将 “色墨”印刷到转移纸上，然后将印有花纹图案的转移纸与织物密切接触，在控制一定的温度、压力和时间的情况下，染料从印花纸上转移到织物上，经过扩散作用进入织物内部重组，从而达到着色的目的。

分散染料一般有三类：

（1）快染性分散染料：温度在180℃左右就能升华发色，温度再提高，色泽起变化，而且边缘会发生渗化。 　

（2）良好性分散染料：温度在180--210℃范围内就能升华发色。发色曲线平坦。上染时温度的影响不大，是转移印花较为适宜的分散染料。 　　

（3）迟染性分散染料：在180--210℃情况下染料不可能很好的升华、发色。如提高温度，可以获得良好发色。这类染料上染时对温度的依赖性较强。

适用于热转移印花的染料应具备以下条件：

（1）热转移印花的染料必须在210℃以下充分升华、固着在纤维上，并能获得良好的水洗牢度和熨烫牢度。

（2）热转移印花的染料受热后能充分升华转变为气相染料大分子，凝聚在织物表面，并能向纤维内部扩散。

（3）热转移印花用的染料对转移纸的亲和力要小，对织物的亲和力要大。

（4）热印花的染料应具备鲜艳、明亮的色泽。

热转印实例

用升华热转印纸在织物上印花的方法也叫气相法热转印印花。目前主要用分散染料，其次是阳离子染料。热转移印花以在纯涤纶织物上的效果最好，涤棉混纺织物上因棉纤维不被分散染料着色，得色要比纯涤纶织物浅，块面大的花形还有“雪花”(留白)现象。纯锦纶织物也能热转移印花，但得色量较低，湿处理牢度较差。对腈纶只能印浅色。

腈纶织物用碱性染料的热转移印花，某些三芳甲烷结构类似染料，能从油墨层中挥发，染料蒸汽与腈纶上的硫磺基相互作用产生离子键结合而固着。另一种方法是将碱性染料去除质子得到一种中性挥发性品种，在转移印花后重新获得质子产生质子化固着。挥发性的碱性染料，通常具有氨基或N-取代氨基。碱性染料用于转移印花时，其染色牢度较常规印花方法要差。

对于棉纺织品的热转移印花，常用前处理使纤维变性，成为对挥发性染料有亲和力的纤维，对这类处理方法报导较多，如用聚乙烯醇处理和用丙烯腈、乙酰化、苯甲酰化及用一氯均三嗪等处理都有不同的效果，但大多数处理工艺复杂，且处理后纤维素纤维可能失去其优越性，因此进展缓慢。

热转移印花消耗的转印纸为织物长度2倍，废纸及印后残留染料难以回收，且印深色有困难，故多应用于部分织物如变形丝织物和针织物进行局部印花，以及一些装饰性的印花。

升华法一般经历三个过程：在转移过程发生前，全部染料都在纸上的印膜中，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一定浓度挥发，当被印花织物达到转移温度时，纤维分子间隙扩大，此时气态的分散染料分子纷纷经由纤维分子间隙迁移进入纤维内部。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。随着转印机的连续运转，布料离开发热辊后温度逐渐下降，涤纶纤维的分子间隙减小，从而将迁入的染料分子锁在纤维内部，热转移印花就完成了。为了使染料能定向扩散，往往在被染物的一侧抽真空，使染料达到定向扩散转移；在转移过程后，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，染料对浆料或转移纸的亲和力和印花膜的厚度。

升华法一般不需要经过湿处理，可节约能源和减轻污水处理的负荷。

热转印实例

热转移印花具有以下一些优点：

（1）不用水，无污水；

（2）工艺流程短，印后即是成品，不需要蒸化、水洗等后处理过程；

（3）花纹精细，层次丰富而清晰，艺术性高，立体感强，为一般方法印花所不及，并能印制摄影和绘画风格的图案；

（4）印花色彩鲜艳，在升华过程中，染料中的焦油被残留在转移纸上，不会污染织物；

（5）正品率高，转移时可以一次印制多套色花纹而毋须对花；

（6）灵活性强，客户选中花型后可在较短的时间内印制出来

影响热转移印花的主要因素是温度、压力和时间。

1、转印温度

温度是取决于使用染料的升华染色的最佳温度、纤维的耐热性能和热转印时间等因素。一般是在转移印花机的指示温度为190～230~C下转印的，要正确测定真实转移时的温度是比较困难的，严格地说，转移印花机的指示温度并不等于实际转印温度，它与加热辊筒加工精度、热载体油的循环量、装入法等有关。

在较高的温度下，可以在短时间内完成转移印花。从生产效率来看，希望在不使被印织物的手感受到影响的前提下，采取尽可能高的转印温度。

2、转印压力

在平板压印机情况下，以10kPa作为标准的转印压力，如压力不足，则转印纸与被印花织物的吻合不够紧密，印得的图案不均匀，色泽不鲜明；反之，如压力过大，被印织物的手感和风格亦会发生变化。

辊筒转移印花机，为了使转印纸和被印花织物有紧密的重合，必须将毛毯紧密地包覆在热辊筒的表面上，其合适的压力一般控制在12kPa。

真空负压热转移机，在负压条件下（13.3kPa）可以得到良好的着色和渗透效果，且被印织物的手感很好。

3、转印时间

在实际加工时，转印时间为15—45s。转印温度、纤维种类、梭织物和针织物的组织和品种等都会影响转印时间。

转移印花织物的色牢度主要取决于下列三个因素：被加工的织物；所采用的转印纸，实际上是转印纸上所印刷的染料；转移印花的工艺条件。

以涤纶为例，它的色牢度情况为：

耐光牢度（氙灯） 中等～很好

洗涤牢度（50~C） 很好

汗渍牢度（酸+碱） 很好

干洗牢度（全氯乙烯） 很好

干、湿摩擦牢度 好～很好

传统升华热转印纸是有版印刷，将含有染料的色墨通过印刷的方法，按选定的图案印到纸上。

热转印实例

印刷方法有五种：数码喷墨打印，平印，凹印，凸印和网印。其中数码喷墨打印效果最好，可以做到照片级的精度，平印所得花纹较为精细，但色膜层薄，对色墨中的染料要求也高。凹印色墨层厚，经转移后织物得色量高，也能印制较精细的花纹。网印由于要用水溶性油墨，所印花纹立体感不强，清晰度不高，只适合印制较粗的花纹图案。印染厂自行印制转移纸多用凹印和网印的方法。

色墨的组成有染料、载色剂、粘合剂等组成。色墨的制备是将以上三种成分混合后倒入胶体碾磨机或三辊磨料机内研磨，使染料均匀分布在色墨中。

（一）载色剂

载色剂的作用是将染料均匀分布在色墨中，并将染料由印刷设备转移到转印纸上的物质。载色剂应具备价廉、无毒、不燃烧的性能。按此要求，以水最相宜。但转移纸是由纤维素组成，当选用水为载色剂时会使纤维发生膨胀，造成精细花纹的变形，并且因水蒸发的慢，难以高速生产。如选用有机溶剂类载色剂时，虽对纸张变形小，色墨可印制精细花纹，并有适合的挥发度，有利于较高速度生产的优点。但有成本较高，又易燃烧的缺点。使用时要严格注意。还可以采用油类载色剂，如高沸点油等。但高沸点油会使染料向转印纸张深处扩散，从而影响了转印纸上的染料向织物上转移的量。

（二）粘结剂

粘结剂是指控制色墨粘结力的物质。粘结剂的用量过少，不能保证色墨的粘度，致使印刷转移纸效果不好，粘结剂用量过大，使染料由转印纸向织物的转移速度减慢，这就造成残留在转移纸上的染料过多。按使用载色剂的不同，粘结剂应加以分别选择。以水为载色剂时，常用的合成龙胶或羧甲基纤维素为粘结剂；当使用有机溶剂或油类为载色剂时可用乙基纤维素为粘结剂。

在印刷油墨中含有染料，粘着剂，增稠剂等。现采用的油墨有水溶性油墨，醇溶性油墨和油性油墨之分。

水溶性油墨中，以海藻酸奶或醚化皂荚胶作为粘合剂，也可以掺用一些聚丙烯酸酯类粘合剂，制成印刷油墨，适于筛网印花法，凹版印刷法和凸版印花法制转印纸。

醇溶性油墨由溶解适当醇类中得粘合剂与染料调制而成，例如正丁醇和异丙醇溶解的乙基纤维作为结合剂。调制时，染料与正丁醇（1:3）研磨，而后与乙基纤维素的异丙醇溶液制成油墨。醇溶性油墨使用较广。

油溶性油墨用油溶性的树脂（如长油性亚麻仁油，间苯二甲酸醇酸树脂，清漆与中粘度亚麻仁油漆）、碳酸钙和染料在三辊研磨机中研磨而成，它特别适于平板印刷印制转移纸，凸版印刷用油墨，可以用蓖麻油，烷基苯等制成树脂油，再与染料、碳酸钙、超沸点油等在三辊研磨机中研磨而成。

油墨中的染料应充分磨细，否则在印花纸上会出现色点或条花疵病，经转移后变得更加明显，但油墨中染料过分细时，增加了染料粒子在油墨中得溶解度，也增加了染料的絮凝作用，导致在贮藏及使用过程中结晶。

热转印实例

移移印花纸的选择。

一、转移印花纸要有足够的强度。在转移印花加工过程中，油墨和纸张的表面会有一定的张力，这种张力会随着速度而改变，速度越快张力就会越大。如果纸张没有足够的强度，无法有很好的印花效果。在选择纸张的时候，要注意不能选用表面存在掉粉与掉皮现象的纸张，一定要保证选用纸张的质量问题。

二、转移印花纸在转移印花加工的过程中有着中转的作用，如果纸张对油墨的亲和力过高，会容易出现印出的图案成品模糊不清的状况，所以要选择对于油墨的亲和力小的纸张。

三、当使用表面不平滑的纸张上进行转移印花加工的时候，会产生受力不均匀，吸湿不均匀的情况，进而导致印花的成色差，无法加工出美观的成品。所以这就要求纸张有一定的平滑度、均匀度以及一点拉伸强度。

四、在转移印花的过程中，如果使用的纸张的吸湿性很差的话就会容易发生色墨搭色的状况，但是吸湿性过大，又会造成转印纸的变形。所以要选择具有合适吸湿性的纸张。

五、要选择那些在印花过程中不容易有高温发脆、变形、发黄现象的纸张。可以在使用前进行一下检测，在决定是否投入使用。

根据以上要求，转印纸应达到以下标准：

吸湿性 40--100g/㎡

撕裂强度 约100kg/5x20cm

透气性 500---2000l/min

重量 60--70g/㎡

ph值 4.5--5.5

污物 不存在

数码热转印是在传统升华热转印的基础上，结合数码打印技术，以无版印刷形式印制图案的一项新技术。它的特点是，由于应用数码打印技术印制彩色图案无需制版，节省了制版过程和费用，所以适合于生产印制个性化的产品。

传统热转印和数码热转印的区别

（1）、印刷方式上的区别：传统热转印属于有版印刷；数码热转印属于无版印刷。

（2）、印刷色彩质量区别：传统热转印不能很好地解决色彩还原问题；数码热热转印只要保证墨水质量就可以解决这个问题。

（3）、应用产品的区别：传统热转印应用产品相对单一；数码热转印应用产品相对广泛。

（4）、市场定位的区别：传统热转印市场定位是大众化市场；数码热转印市场定位是个性化市场。

（5）、生产数量的区别：传统热转印产能大，适合于生产大批量大众化产品；数码热转印产能小，适合于生产小批量个性化产品。

（6）、市场价格的区别：传统热转印产品由于是大众化产品，市场价位低；数码热转印产品由于是个性化产品，市场价位高。