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胶印气相转移印花油墨的配制实验研究

一 气相转移印花的特点和应用

气相转移印花是将分散染料制成色墨印刷到转移纸上成为转移印花纸，织物印花时将转移印花纸与织物贴合在一起加压、加热完成印花过程。气相转移印花过程由以下３部分组成：

1) 油墨中分散染料被加热升华成气态；

2) 纤维非晶区被加热软化；

3) 气态分散染料扩散到纤维非晶区中使纤维着色。

与传统的织物印花工艺相比，织物气相转移印花有如下优点：

1) 印花过程无水洗、干燥等后处理过程，避免了染料污染水源的公害问题，是一种新兴的节水、环保的织物印染工艺；

2) 织物表面无残留染料，因此织物摩擦牢度及皂洗牢度均较高；

3) 印花图案精度高于其他印花方式，接近纸张印刷精度，可印同比上升20.9%;进口金额累计12943万美元出非常精细的图案；

4) 可在伸缩性较大的织物上印花；

5) 设备投资少，生产工艺简单。

气相转移印花织物由于具备上述优点，自问世以来，其产量长期稳定在印花织物产量的5%左右，近年来，转移印花织物在广告和装饰纺织品领域也得到了越来越多的应用，转移印花织物的产量有较大地提高。

目前国内用于织物转移印花的转移纸主要是印染厂自己制作的，而且许多是采用自制的水性转移印花油墨和溶剂型凹印转移印花油墨印刷。由于不具备专业的油墨生产设备和技术，因此油墨性能较差，难以印出高质量的转移印花纸。另外水性墨中分散染料含量低，干燥速度较慢，印后纸张变形较大，印制精细图案困难。溶剂型凹印转移印花油墨印制的转移纸变形较小，干燥速度较快，可印制出较为精细的图案，但由于凹印制版费用较高，制版周期长，因此只适合大批量的生产，对于小批量、多品种的个性化产品则不适用。另外，溶剂型凹印油墨中含有大量溶剂，印刷中瑞金溶剂的挥发对环境会造成污染。

相对而言，胶印是一种印刷质量高、成本低、印刷速度快、对环境污染小、生产灵活性大的印刷方式，国外早已采用胶印工艺印制石墨烯研究会有很大发展转移印花纸;国内虽有厂家使用胶印转移印花油墨印刷转移纸，但由于胶印油墨依赖进口，使得印刷成本较高。因此研制具有良好的综合性能和较低价格的胶印转移印花油墨是采用胶印工艺印刷转移纸的技术关键。下文将介绍胶印气相转移印花油墨的配方及研制过程，分析油墨中各组分对墨性和分散染料转移性能的影响。

二 胶印气相转移印花油墨的配制

1.实验

1）原材料

配制胶印气相转移印花油墨的实验材料有：承印物、染料、油墨连结料、干燥剂及抗水剂等辅助材料。

①承印物：平纹涤纶绸

②染料：配制胶印气相转移印花油墨采用的染料是分散染料：2BLN、3B、RGFL原染料。

③连结料：双酚树脂、对叔丁酚树脂、壬基酚树脂、辛基酚树脂、多酚树脂、矿物油、大豆油醇酸树脂。

④干燥剂。

⑤抗水助剂。

2） 实验设备及测试仪器

三辊研磨机、平板烫印机、721型分光光度计

3） 测试方法

①染料转移率测试

用22.5ml DMF和2.5ml盐酸（1mol保护器/L）溶液萃取2cm×2cm印花纸上的染料，在721型分光光度计λmax 处测定萃取液光密度值A，按下式计算染料转移率如公式①。

②油墨转移率作为主要处理机器的再生塑料造粒机将具有广大的客户群体的测定

称取0.1g油墨，涂布于印刷适性仪胶辊上，经1分钟匀墨，在已精确称量后的转印纸上印样，按下式计算油墨转移率如公式②。

4） 原材料的筛选

①分散染料的选择

分散染料是涤纶织物常规染色的主要染料，市售的分散染料中加有大量的助剂，这些分散染料虽有较高的细度（国产分散染料粒径小于2μm，进口分散染料粒径小于1μm）。但由于其中含有大量的亲水性助剂，使得它们与胶印油墨树脂连结料的相容性较差，制成的油墨性能不理想。另外大量助剂的存在不仅降低了分散染料中有效成分的含量，增加了油墨成本，对分散染料的转移性也有不利的影响。

由转移印花工艺决定，转移印花用分散染料应在150℃开始升华，在190～200℃具有优良的升华染色性能，其分子量一般要求在350以下。在满足上述要求的基础上，我们选择了低温型三原色2BLN、3B、RGFL原染料进行实验。

② 树脂的选择

松香改性酚醛树脂与分散染料有较好的相容性，我们对其中的双酚树脂、对叔丁酚树脂、壬基酚树脂、辛基酚树脂、多酚树脂进行了试验、筛选，找出树脂对转印油墨性能的影响，见表1、表2。

2. 结果与讨论

1) 树脂对油墨性能的影响

油墨的性能主要取决于树脂与染料的相容性，油墨转移率是衡量油墨性能最重要的指标。在实验选用的5种松香改性酚醛树脂中，采用叔丁酚树脂与蒽醌类分散染料3B及2BLN配制的油墨中分散染料含量可达40%，而采用其他树脂与3B及2BLN配制的油墨中分散染料含量最高只能达到22%～27%，这说明叔丁酚树脂与蒽醌类分散染料有较好的相容性新项目门板标准由52388F标准改成TL5蒸汽阀2388H标准。表1列出了染料含量为20%的油墨的转移率，其中叔丁酚树脂与3B及2BLN制成油墨的转移率可达到76%和74%，这是由于叔丁酚树脂与染料有较好的浸润性，印刷时油墨能较好地向纸张上转移。

由表2可知，叔丁酚树脂-蒽醌类分散染料油墨印制的转移纸有较高的分散染料转移率，这是由于叔丁酚树脂与蒽醌类分散染料的浸润性较好，油墨中染料均匀地分散在树脂组成的连续相中，印刷后树脂在纸张表面形成封闭性能优良的树脂膜，转印时树脂膜阻碍了气态染料向纸张内的扩散，因此，转移纸有较高的染料转移率。

采用双酚树脂与RGFL配制的油墨中染料含量最高可达48%左右，这是因为双酚树脂的部分结构与偶氮染料的结构较相近，使得树脂与染料有较好的相容性，配制的油墨有较好的墨性和染料转屏风移性。

2)分散染料细度对油墨性能的影响

分散染料的原染料粒径一般在100μm以上，需研磨至颗粒小于5μm才能满足印刷需要。由于选用的树脂体系与分散染料有较好的相容性，选择适当的主、辅树脂，用三辊机研磨即可将染料研磨至5μm以下。

分散染料细度在1～5μm时，虽然油墨有较好的印刷适应性，但分散染料的转移性较低。表3为分散染料的细度与分散染料转移率的关系。

分散染料粒径小于1μm时分散染料转移率达到70%以上，因此制墨时应保证将分散染料研磨至1μm以下。

3.结论

1）叔丁酚树脂与蒽醌类分散染料3B及2BLN有较好的浸润性，双酚树脂与偶氮类分散染料RGFL有较好的浸润性。

2）叔丁酚树脂、双酚树脂与3B、2BLN、RGFL制成的油墨墨性良好，印刷后分散染料转移率可达70%以上。

3）分散染料细度对染料转移率有较大的影响，粒径小于1μm时，分散染料转移率可达到70%以上。

(作者：天津工业大学材料与化工学院 邓新华

天津云兴油墨有限公司 杜仲江 ）

来源：《印刷技术—器材及特种印刷》