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浅谈活性(酸性)染料的湿法转移印花

2020-05-15上海市纺织工程学会染整专业委员会 钱 灏

   摘要:本文介绍了活性(酸性)染料在纤维素纤维(真丝纤维)上的的免蒸洗的湿转移印花,主要有湿转移印花的原理、方法和效率。这一印花工艺的推广,将在印染行业开辟崭新的印花新思路,为清洁生产、无污染生产打下了基础。

    关键词:活性(酸性)染料  棉纤维  转移膜  湿转移印花  免蒸洗

    印染企业属于高能耗(耗电、耗水、耗煤)企业,印染废水排放量每年达到30多亿吨。地球上的水资源是不可替代的自然资源污水已经成为重大的环境问题保护水资源才能走持续发展的这已经成为人类共同的努力目标印染污水中的成分复杂水量大色度高有机物成分高污染物的浓度高因此处理困难为此寻求清洁生产少水生产开发节约能源“绿色印染新技术新工艺新产品是印染行业为之努力的目标冷轧堆转移后印花和湿转移印花工艺已经崭露头角国内已经有不少印染企业在尝试这一活性染料(或酸性染料)的湿法转移印花并取得了明显的效果。这里就湿转移印花作一介绍。

1 湿转移印花的原理

    1.1 湿转移印花的工作原理

    所谓湿转移印花就是使织物在含湿状态下进行印花的方法这是染料转移印花中的染料性能所决定的我们这里主要是论述活性染料和酸性染料用于湿转移印花的过程因为活性染料和酸性染料发色条件都必须在一定的湿热状态下使纤维得到充分澎化染料扩散渗透得以进入纤维空和纤维结合所以这两种染料的转移印花采用湿转移完全符合染料的上染原理经过测试,棉纤维在含水率30%时,染料的上色率最高,这是因为棉织物含水量达到30%的临界含水率纤维的膨化程度最大此时的纤维的内孔道网络内部浸透了水份纤维的结构尺寸达到最大值也就是说纤维内部结构可接近性最大可以使染料最大限度的渗入纤维内部。

    当织物含水率低于30%时,纤维孔道中含水不足,染料溶解和纤维溶胀均不充分,含水率超过30%时,自由水分增多,也不利于染料上染,反之会增加染料水解的可能性。不同纤维的临界含水率也不相同,例如粘胶纤维38%,锦纶约13%,涤纶约1%所以,在转移印花中涤纶纤维最早获得成功并且热转移后不需要再进行焙烘和水洗等工序在于涤纶纤维的临界含水率只1%,通常情况下的涤纶面料都会有这个含水率,而顺利的达到热转移印花的目的。那么要使棉布或真丝绸的转移印花达到涤纶的转移印花的效果唯一的方法是使织物的含水量达到其临界含水率活性(酸性)染料对棉布(真丝绸)的免蒸洗转移印花正是利用这个原理使进入转移印花的织物的含水量达到其临界含水率,然后立即进行转移印花和焙烘。

    在织物的临界含水率条件下原来作为吸湿剂的尿素的作用已经不明显了因为在这个条件下纤维已经得到最充分的溶胀染料在纤维内处于溶解状态即使在高温下尿素也不会与染料形成融共溶物而作为因色介质相反会与活性染料反应而降低固色率所以在活性染料的转移印花中不需要以尿素作为吸湿剂,这样印花工艺就简单多了。

    碱剂是必须的,这是活性染料发色的必备的pH条件。可以在织物加湿时同时供给,以达到均衡发色的目的。

    湿转移印花就是利用织物在含有30%的临界含水率的状态下,纤维受到最大的溶胀,染料可以在没有助剂的情况下使发色量达到最高这一工艺的实现将是印染行业的一项重要变革这就是活性染料湿转移印花也有称为无水印花的我觉得还是称为少水印花比较合适因为总要稍微清洗一下把布面的碱剂去掉使得印花织物达到优良的成品效果如果是酸性染料的湿转移印花几乎可以称为无水印花了因为处方中不含其它助溶或发色剂而且真丝绸织物带有微酸性本身就是对丝绸的一种保护,会使丝绸具有良好的手感和丝鸣感。

    真皮真丝羊毛尼龙的湿转移印花已经获得成功全棉织物的湿转移印花正在进入产业化生产。

2 转移印花薄膜的制作

    采用凹版印刷制作转移印花薄膜是因为凹版印刷的用墨量大图文具有凸感且层次丰富线条的粗细及油墨的浓淡层次在刻版时可以任意控制,使得印制的花纹鲜艳逼真。凹版印花的工艺流程是:印前准备→上版→调整规矩→正式印刷→印后处理。

    凹版印花对图像进行处理分色分套然后制成凹版通过对凹版的深浅程度来控制印花时的得色量多少所以在制作凹版时必须根据花形的深浅层次进行凹版深浅雕刻的设计以达到印制到转移薄膜上的染料的正确性在凹版印花中这里的油墨是经过处理的专用活性染料油墨(或是酸性染料油墨)使之凹版上的花纹能顺利的印在薄膜上成为转移纸凹版印花适合大批量的生产染料中不含碱剂可以很长时间的保证印花薄膜的有效性染料湿转移印花油墨本身具有水溶性不同于以往的油溶性油墨目前的染料湿转移印花选用的转移纸都为塑料薄膜这是因为纸张为纤维素纤维对活性染料具有一定的亲和性使转移不净部分染料残留在上面同时转移印花织物达不到预期的效果而转移薄膜和染料没有亲和力转移膜上的染料只是粘附通过转移印花后98%以上的染料都会转移到织物上面,使得转移印花织物的图案色泽准确、杜绝色差。

3 染料湿转移印花工艺

    活性染料的湿转移印花是在专门设计的转移印花机上完成的湿转移印花可分为三个过程第一织物和转移薄膜分别进入织物需要经过水槽(或是定量的给湿机构)充分润湿使织物带液量达到该织物的临界含水率不可偏高因为多余的自由水不仅不能促进上色还会因此而引起图案的渗化和模糊等给织物带湿目前有两种方法一是使用轧机但是目前通常轧机的轧余率(棉布)至少有60%以上,所以,还必须通过某个烘干装置使织物上的水分蒸发一部分,保留30% 的水分在织物上面这个控制有一定的难度另一个方法是直接通过单面给水或是加速器喷雾的形式给水,并且调节到织物上的水分是织物重量的30%,并且不同织造规格的棉织物,给水量的大小也会随着织物的重量的变化而变化对于湿转移印花织物带水量的正确性是关键第二织物得到水份后进入转移阶段织物和转移膜同时通过一组压辊来完成转移工序调节好织物边道和转移膜边道对齐织物和膜进入轧辊都必须平整无折皱转移印花后的织物即与转移膜分开移膜卷装再回用第三湿转移印花后的织物即进入烘干和焙烘阶段也就是发色阶段这个阶段时间比较短因为是织物在临界含水率状态下纤维的膨化程度最大此时的纤维的内孔道网络内部浸透了水份纤维的结构尺寸达到最大值也就是说纤维内部结构可接近性最大可以使染料最大限度地渗入纤维内部。烘干和焙烘温度基本上在80℃以上用3060秒就能达到固色要求,上色率基本上达到95%以上。活性染料的湿转移印花在给织物给湿时加入碱剂,使布面pH值在焙烘时达到1011.5之间:酸性染料的湿转移印花可以在织物给湿时加入需要的酸剂,使之布面的pH 值控制在4.55.5左右便于染料的发色碱或酸的加入量要通过临界含水率的量进行计算后才能确定不同的织物需要的临界含水率不一样这是湿转移印花中非常关键的一个工艺参数涤纶织物不需要布面轧液就能进入转移印花和活性染料相比较分散染料可以称为干转移印花那是因为涤纶织物的临界含水率只有1%,空气中的湿度已经足够使涤纶含有1%的含水量,故而适合干热转移印花,转移后通过焙烘即可完成整个印花过程。

4 活性(酸性)染料湿转移印花的后整理

    活性(酸性)染料湿转移印花完成后根据不同需求的成品要求对织物进行后整理是必要的首先用温水把残余的碱剂(或酸剂)冲洗干净即可完成水洗过程也可以直接在定型机上柔软定型,在轧槽中加入需要的后整理助剂和pH调节剂,轧染后按门幅和缩率等成品要求进行定型。

5 染料湿转移印花的发展前景

于活性染料(或酸性染料)的转移印花,也已经有所开发,但是对于活性染料(或酸性染料)湿转移印花后免蒸洗或少水洗的工艺,还是有它的独到之处,将为印花行业开启无水印花之门,是据分散染料热转移印花后的染料转移印花的新思路,有待于业内人士不断地实现。

    湿转移印花工艺生产的产品,因为采用凹版印刷的方法制作转移膜,其花形效果几乎达到仿真照片的程度,色彩丰富、层次清晰、图案精细美观。

    湿转移印花的正品率高于普通印花机印花。如果排除转移印花中的疵品,那么转移薄膜给转移印花布带来的疵品率几乎为零。特别是为羊毛羊绒、真丝、毛皮、真皮等高档面料的印花创造了条件,翻单的印花重演性得到良好的体现。大批量的生产的成本可降低到普通印花的成本,而达到数码印花的效果。即使是小批量订单,也不会带来生产成本的大幅增加。

    整个转移印花过程低用水、低热能,极少废水废气,完全符合节能、环保印花和清洁生产的要求。湿转移印花适合大批量生产,故打样采用数码印花完成,其小样与大生产的效果更为接近。打样做到快捷,生产工序简短,正品率高。PET薄膜使用后经过简单处理可循环多次使用,减降低印花成本和资源浪费。

    参考文献:

    [1] 张洵栓主编的《染整概论》.

    [2] 宋心远,活性染料染色后的冼涤、固色处理和助剂,印染助剂,

    [3] 吴性良,朱万森,马林,分析化学原理[M].化学厂业出版社,2004218.

    [4] 陈海相,易晓军,温度对纺织品水萃取液PH值测定的影响[J].印染,2003(10)36-38.

    [5] 茂强等,皮肤表面PH值及其临床意义[J].中国皮肤性病学杂志.2007(H)503-505.

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