CN112829449A - 一种强迁移型转印印花被印相物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种强迁移型转印印花被印相物，所述被印相物包含支撑体，以及依次设置在支撑体上的保护层、承接收容层和油墨迁移层。本发明通过在支撑体表面构筑多维粒子堆砌结构涂层，使其能显著提升水基分散油墨在转印过程中定向在织物布料上完成Z向(纵向)迁移和XY向(横向)铺展，从而解决弹力/运动户外面料和较高紧度、克重的织物布料逆向剐蹭后泛白(翻纱)、拉伸后易露未印色的白底和正反面色差大等系列问题。

Description

一种强迁移型转印印花被印相物
技术领域
本发明涉及一种强迁移型转印印花被印相物，属于转印印花技术领域。
背景技术
热升华转印印花技术为一种无液相介质的干法印花工艺，是将具有热升华特性的水基分散油墨通过喷墨打印、网版印刷、凹版印刷等方式将图文印到被印相物(通常为热转印纸)上，再将印有图文的被印相物与织物布料贴合，在热压的条件下使水基分散油墨升华转变成气态，迁移至聚酯系织物布料上。与传统织物印花相比，热升华转印印花技术具有节能节水(无需蒸化、水洗等后处理)、污染小、个性多样化、图案精细、层次清晰等优点。目前，热升华转移印花工艺已被列入我国国家经贸委重点行业清洁生产技术导向目录(第一批)45号中，应用前景十分乐观，据统计，2018年全国热升华转印纸产量已达到约19万吨，2019年总产能提升到约22万吨。
然而，现存两大瓶颈问题制约了热升华转印技术在织物印花领域的应用：1)在热升华转印印花阶段，由于大部分水基分散油墨中颜料只迁移至织物布料上表层(横向铺展、形成墨层)，织物布料(如弹力/运动户外面料、含拉架涤纶纤维面料)逆向剐蹭后易泛白(翻纱)、拉伸后易露出里面未印色的白底/针眼线；2)通过热升华转印印花的织物布料正面和反面颜色存在差异，尤其是较高紧度、克重的织物的正反面色彩差别较大。
目前已公知的技术主要采用引入功能性化合物或设计助迁移涂层和改良油墨两种方式来解决上述瓶颈问题。本申请发明人研发了以纸基或薄膜基作为中间转印媒介，在其基础涂层配方中增加一种或多种功能性化合物，或在中间转印媒介表面涂覆助迁移型功能涂层。然而，该技术虽能较为明显地解决转印后常规织物布料露底色、翻纱和正反面色差大等问题，但当助迁移涂层的涂布量较大或功能性化合物在涂层组合物中占较高时，会有小部分油墨渗析、渗透到纸张内部(即被原纸争夺吸收)，导致对弹力/运动户外面料和较高紧度、克重的面料处理效果减弱。
专利CN109487578A中公开了一种高渗透型热升华墨水的制备工艺，该墨水选用低分子量的升华型分散染料，以能对纤维增塑、降低纤维分子间作用力的邻苯基苯酚钠作为分散染料载体，使在转印过程中分散染料较易进入织物纤维内部。然而，该墨水对较薄的面料具有比较显著的效果，但对较厚的面料效果欠佳，并且其价格偏高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种强迁移型转印印花被印相物，本发明通过在支撑体表面构筑多维粒子堆砌结构涂层，使其能显著提升水基分散油墨在转印过程中定向在织物布料上完成Z向(纵向)迁移和XY向(横向)铺展，从而解决弹力/运动户外面料和较高紧度、克重的织物布料逆向剐蹭后泛白(翻纱)、拉伸后易露未印色的白底和正反面色差大等系列问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种强迁移型转印印花被印相物，所述被印相物包含支撑体，以及依次设置在支撑体上的保护层、承接收容层和油墨迁移层，
所述保护层的涂层组合物包括如下重量份的组分：无机颜填料30～80份、生物基胶粘剂5～40份、改性剂1～15份、添加剂5～20份，
所述承接收容层的涂层组合物包括如下重量份的组分：纤维素醚类20～60份、淀粉30～60份、添加剂5～20份，
所述油墨迁移层的涂层组合物包括如下重量份的组分：助渗透/渗析型化合物30～80份、羧甲基纤维素钠20～60份、添加剂1～20份。
本发明在支撑体表面构筑可调控水基分散油墨渗透和毛细渗析的保护层、接受吸收水基分散油墨中溶剂水的承接收容层和包含助渗透/渗析型化合物的油墨迁移层。将上述涂覆层叠体的支撑体作为被印相物进行喷墨印相，然后将被印相物贴合与织物布料上，在热压环境下助渗透/渗析型化合物能有效诱导更多地油墨颜料粒子定向进入织物熔融形成的“液层”中，从而实现对织物的Z向迁移和XY向铺展。
所述水基分散油墨为没有具体型号限制，可使用公众的市售或自制的产品。
所述热压环境是只要可以实现织物布料与被印相物密合，并使油墨从被印相物转移至织物布料的条件即可，没有特别限制。
作为本发明所述被印相物的优选实施方式，所述支撑体为天然纤维交织形成的3D网状构造体，所述支撑体为低开放性热升华转印原纸，定量为40～80g/m2，紧度为0.7～1.1g/m3，透气度为250～400mL/min，横向伸缩率≤2.0％。
作为本发明所述被印相物的优选实施方式，所述保护层的涂布量以每单面干燥固体成分量计为2～10g/m2，所述承接收容层的涂布量以每单面干燥固体成分量计为2～10g/m2，所述油墨迁移层的涂布量以每单面干燥固体成分量计为6～15g/m2。
优选地，所述保护层的涂布量以每单面干燥固体成分量计为3～6g/m2，所述承接收容层的涂布量以每单面干燥固体成分量计为3～8g/m2，所述油墨迁移层的涂布量以每单面干燥固体成分量计为8～12g/m2。
作为本发明所述被印相物的优选实施方式，所述保护层的涂层组合物包括如下重量份的组分：无机颜填料50～70份、生物基胶粘剂10～30份、改性剂5～15份、添加剂10～20份。
作为本发明所述被印相物的优选实施方式，所述保护层中，无机颜填料为瓷土、轻质碳酸钙、沉淀碳酸钙、硅酸铝、滑石粉中的至少一种，生物基胶粘剂为部分醇解聚乙烯醇、完全醇解聚乙烯醇、羧基改性聚乙烯醇、疏水改性淀粉、羟丙基改性纤维素中的至少一种，改性剂为饱和醛、不饱和醛、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺-环氧氯丙烷、硼酸中的至少一种，添加剂为蜡乳液、丁苯胶乳、烯烃共聚物乳液、增稠剂、润滑剂、防腐剂中的至少一种。
优选地，所述蜡乳液为BYK蜡乳液。
作为本发明所述被印相物的优选实施方式，所述承接收容层的涂层组合物包括如下重量份的组分：纤维素醚类30～50份、淀粉40～60份、添加剂10～20份。
作为本发明所述被印相物的优选实施方式，所述承接收容层中，纤维素醚类为羧甲基纤维素钠、交联型羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种，淀粉为马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、改性淀粉中的的至少一种，添加剂为流动改良剂、丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液、二氧化硅、消泡剂、防腐剂中的至少一种。
作为本发明所述被印相物的优选实施方式，所述油墨迁移层的涂层组合物包括如下重量份的组分：助渗透/渗析型化合物50～70份、羧甲基纤维素钠30～50份、添加剂10～20份。
作为本发明所述被印相物的优选实施方式，所述油墨迁移层中，助渗透/渗析型化合物为工业白糖、食用白糖、木糖醇、平平加、磺基琥珀酸二异辛酯钠、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物、脂肪醇聚氧丙烯醚中的至少一种，添加剂为润湿剂、阳离子固色剂、消泡剂、沉淀二氧化硅、烟法二氧化硅、防腐剂中的至少一种。
作为本发明所述被印相物的优选实施方式，所述保护层、承接收容层和油墨迁移层采用刮刀、气刀或帘式涂布方式进行机内或机外涂覆。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)原材料价廉易得、生产操作简便。该技术所涉及大部分原材料为纸浆厂和印染厂常用化工料，价格便宜且易得；在制备强迁移性水基分散染料转印印花被印相物时，采用常规刮刀(刮棒)、气刀和帘式涂布等涂布设备即可，不需重新部署设计现有设备，操作相对简单便捷。
(2)能显著降低织物露白、翻纱和正反面色差。该技术通过在支撑体表面构筑保护层、承接收容层和油墨迁移层的层叠体，使其能有效调控水基分散油墨在转印过程中定向在织物布料完成纵向迁移和横向铺展，从而更有效地解决弹力/运动户外面料和较高紧度、克重的织物布料剐蹭/拉伸后易翻纱、露底色和正反面色差大等系列问题。
(3)降低印花加工成本，对环境负荷低，符合绿色环保生产要求。为解决织物面料(如聚对苯二甲酸乙二醇酯类纤维布料)染色露白、正反面色差较大等问题，印染厂通常采用上色同步的小分子染料、调控升温速率、增加高温载体用量和预浸渍处理等方法，采用本技术生产的强迁移性水基分散染料转印印花被印相物可部分代替印染厂相关工艺，从而降低印花加工总成本，并减少了排水负荷，更符合当前绿色绿色环保生产的要求。
附图说明
图1为本发明强迁移型转印印花被印相物的结构示意图，其中，1、支撑体；2、保护层；3、承接收容层；4、油墨迁移层；5、助渗透/渗析型化合物；6、固相分散油墨层。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明强迁移型转印印花被印相物的结构示意图如图1所示。强迁移性的水基分散油墨转移印花用被印相物结构包括：热转印原纸作为支撑体1；设置在支撑体上可调控水基分散油墨渗透和毛细渗析的保护层2；设置在保护层上可接受吸收水基分散油墨中溶剂水的承接收容层3；最顶层为包含助渗透/渗析型化合物(序号5)的油墨迁移层4。
通过喷墨打印、网版印刷、凹版印刷等方式将图文印刷到包含上述涂层层叠体的被印相物上，然后把印有图文的被印相物与待转印织物布料贴合，再经过热转印设备进行烫压，助渗透/渗析型聚合物5能有效诱导更多地油墨颜料粒子定向进入织物熔融形成的“液层”中，使其能显著提升水基分散油墨在转印过程中定向在织物布料上完成Z向(纵向)迁移和XY向(横向)铺展，从而解决弹力/运动户外面料和较高紧度、克重的织物布料逆向剐蹭后泛白(翻纱)、拉伸后易露未印色的白底和正反面色差大等系列问题。
实施例1
一种强迁移型转印印花被印相物，所述被印相物包含支撑体，以及依次设置在支撑体上的保护层、承接收容层和油墨迁移层，其制备方法如下：
步骤一：采用自制50g/m2、紧度为0.7g/m3、透气度为250mL/min、横向伸缩率≤2.0％的热升华原纸作为涂层支撑体，采用气刀涂布方式在其表面涂覆保护层，涂层配方组分和质量占比为：沉淀碳酸钙60份、完全醇解度聚乙烯醇25份、乙二醛10份、烯烃共聚物乳液5份，防腐剂0.2份，涂料固含量30％，涂布量以每单面干燥固体成分量计为4g/m2。
步骤二：采用气刀涂布方式在含有保护层的支撑体表面进行涂覆承接收容层，涂层配方组分和质量之比为：羧甲基纤维素钠40份、玉米淀粉50份、聚氨酯乳液5份、二氧化硅5份，涂料固含量20％，涂布量以每单面干燥固体成分量计6g/m2。
步骤三：采用帘式涂布方式在含有承接收容层和保护层的支撑体表面涂覆油墨迁移层，涂层配方组分和质量比为：脂肪醇与环氧乙烷的缩合物50份、羧甲基纤维素钠40份、阳离子固色剂5份、沉淀二氧化硅10份、消泡剂0.5份，涂料固含量25％，涂布量以每单面干燥固体成分量计10g/m2，热风烘缸干燥后即得到具有强迁移性水基分散染料转印印花被印相物。
步骤四：使用装有低浓(2.5％)热升华水基分散油墨的爱普生喷墨打印机，在上述被印相物上印刷基于升华油墨CMYK的评价用图案。
步骤五：选用含拉架弹性涤纶织物纤维面料(克重151g/m2)作为承印物，使用热转印用烫画机将上述被印相物的图案面和织物纤维面料进行热压贴合，温度为220℃、转印时间20s。转印后用分光密度仪检测计算反渗提升率(被印相物反面油墨光显色密度/对比例一转印后反面油墨光显色密度，反渗提升率高代表油墨转移至织物反面的量大，正反面色差小)，用目视观察法评测织物逆向剐蹭后泛白、拉伸后露白底情况。
实施例2
一种强迁移型转印印花被印相物，所述被印相物包含支撑体，以及依次设置在支撑体上的保护层、承接收容层和油墨迁移层，其制备方法如下：
步骤一：同实施例1。
步骤二：采用刮棒涂布方式在含有保护层的支撑体表面进行涂覆承接收容层，涂层配方组分和质量之比为：交联型羧甲基纤维素钠30份、马铃薯淀粉60份、聚氨酯乳液10份、消泡剂0.2份，涂料固含量23％，涂布量以每单面干燥固体成分量计5g/m2。
步骤三：采用帘式涂布方式在含有承接收容层和保护层的支撑体表面涂覆油墨迁移层，涂层配方组分和质量比为：烷基酚聚氧乙烯醚50份、羧甲基纤维素钠40份、阳离子固色剂5份、沉淀二氧化硅10份、消泡剂0.5份，涂料固含量25％，涂布量以每单面干燥固体成分量计9g/m2，热风烘缸干燥后即得到具有强迁移性水基分散染料转印印花被印相物。
步骤四、五同实施例1。
实施例3
一种强迁移型转印印花被印相物，所述被印相物包含支撑体，以及依次设置在支撑体上的保护层、承接收容层和油墨迁移层，其制备方法如下：
步骤一：采用自制65g/m2、紧度为1.1g/m3、透气度为400mL/min、横向伸缩率≤2.0％的热升华原纸作为涂层支撑体，采用气刀涂布方式在其表面涂覆保护层，涂层配方组分和质量占比为：瓷土70份、部分醇解度聚乙烯醇20份、乙二醛10份、防腐剂10份，涂料固含量25％，涂布量以每单面干燥固体成分量计为5g/m2。
步骤二、三、四同实施例1。
步骤五：选用纯涤纶织物纤维面料(克重186g/m2)作为承印物，使用热转印用烫画机将上述被印相物的图案面和织物纤维面料进行热压贴合，温度为220℃、转印时间20s。转印后用分光密度仪检测计算反渗提升率，用目视观察法评测织物逆向剐蹭后泛白、拉伸后露白底情况。
实施例4
一种强迁移型转印印花被印相物，所述被印相物包含支撑体，以及依次设置在支撑体上的保护层、承接收容层和油墨迁移层，其制备方法如下：
步骤一、二同实施例2。
步骤三：采用刮棒涂布方式在含有承接收容层和保护层的支撑体表面涂覆油墨迁移层，涂层配方组分和质量比为：磺基琥珀酸二异辛酯钠70份、羧甲基纤维素钠20份、阳离子固色剂5份、沉淀二氧化硅5份、消泡剂0.3份，涂料固含量25％，涂布量以每单面干燥固体成分量计8g/m2，热风烘缸干燥后即得到具有强迁移性水基分散染料转印印花被印相物。
步骤四：使用装有中浓(5％)热升华水基分散油墨的爱普生喷墨打印机，在上述被印相物上印刷基于升华油墨CMYK的评价用图案。
步骤五：选用含拉架弹性涤纶织物纤维面料(克重151g/m2)作为承印物，使用热转印用烫画机将上述被印相物的图案面和织物纤维面料进行热压贴合，温度为220℃、转印时间20s。转印后用分光密度仪检测计算反渗提升率(被印相物反面油墨光显色密度/对比例二转印后反面油墨光显色密度，反渗提升率高代表油墨转移至织物反面的量大，正反面色差小)，用目视观察法评测织物逆向剐蹭后泛白、拉伸后露白底情况。
实施例5
一种强迁移型转印印花被印相物，所述被印相物包含支撑体，以及依次设置在支撑体上的保护层、承接收容层和油墨迁移层，其制备方法如下：
步骤一：采用自制65g/m2、紧度为0.9g/m3、透气度为380mL/min、横向伸缩率≤2.0％的热升华原纸作为涂层支撑体，采用气刀涂布方式在其表面涂覆保护层，涂层配方组分和质量占比为：瓷土60份、完全醇解度聚乙烯醇20份、乙二醛10份、防腐剂20份，涂料固含量25％，涂布量以每单面干燥固体成分量计为6g/m2。
步骤二：采用气刀涂布方式在含有保护层的支撑体表面进行涂覆承接收容层，涂层配方组分和质量之比为：羧甲基纤维素钠50份、淀粉基聚电解质复合体40份、丙烯酸酯乳液10份、消泡剂0.5份，涂料固含量20％，涂布量以每单面干燥固体成分量计7g/m2。
步骤三、四、五同实施例4。
实施例6
一种强迁移型转印印花被印相物，所述被印相物包含支撑体，以及依次设置在支撑体上的保护层、承接收容层和油墨迁移层，其制备方法如下：
步骤一、二同实施例4。
步骤三：采用帘式涂布方式在含有承接收容层和保护层的支撑体表面涂覆油墨迁移层，涂层配方组分和质量比为：平平加60份、羧甲基纤维素钠30份、沉淀二氧化硅10份、消泡剂0.3份，涂料固含量25％，涂布量以每单面干燥固体成分量计11g/m2，热风烘缸干燥后即得到具有强迁移性水基分散染料转印印花被印相物。
步骤四同实施例4。
步骤五：选用含纯涤纶织物纤维面料(克重186g/m2)作为承印物，使用热转印用烫画机将上述被印相物的图案面和织物纤维面料进行热压贴合，温度为220℃、转印时间20s。转印后用分光密度仪检测计算反渗提升率(被印相物反面油墨光显色密度/对比例二转印后反面油墨光显色密度，反渗提升率高代表油墨转移至织物反面的量大，正反面色差小)，用目视观察法评测织物逆向剐蹭后泛白、拉伸后露白底情况。
对比例1
对比例1为采用常规热升华转印纸制作而成，其余步骤均同实施例1。
对比例2
对比例2为采用常规热升华转印纸制作而成，其余步骤均同实施例4。
效果例1
实施例1～6、对比例1～2的测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002916580100000091
Figure BDA0002916580100000101
由表1可知，实施例1～6采用本发明的强迁移型转印印花被印相物，具有良好的反渗提升率，且有效地解决弹力/运动户外面料和较高紧度、克重的织物布料剐蹭/拉伸后易翻纱、露底色和正反面色差大等系列问题。
效果例2
为了考察被印相物各层的涂层组合物的用量对其性能的影响，设置了试验组1～5和对照组1～2。试验组1～5和对照组1～2中，仅各层的涂层组合物的用量不同，如表2所示，各层的涂层组合物的具体物质及制备方法均相同。同时，对试验组1～5和对照组1～2进行测试，测试结果如表3所示。
表2
Figure BDA0002916580100000102
表3
Figure BDA0002916580100000103
Figure BDA0002916580100000111
由表3可知，所述保护层的涂层组合物包括如下重量份的组分：无机颜填料50～70份、生物基胶粘剂10～30份、改性剂5～15份、添加剂10～20份，所述承接收容层的涂层组合物包括如下重量份的组分：纤维素醚类30～50份、淀粉40～60份、添加剂10～20份，所述油墨迁移层的涂层组合物包括如下重量份的组分：助渗透/渗析型化合物50～70份、羧甲基纤维素钠30～50份、添加剂10～20份时，采用本发明的强迁移型转印印花被印相物，具有更佳的反渗提升率，且有效地解决弹力/运动户外面料和较高紧度、克重的织物布料剐蹭/拉伸后易翻纱、露底色和正反面色差大等系列问题。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种强迁移型转印印花被印相物，其特征在于，所述被印相物包含支撑体，以及依次设置在支撑体上的保护层、承接收容层和油墨迁移层，
所述保护层的涂层组合物包括如下重量份的组分：无机颜填料30～80份、生物基胶粘剂5～40份、改性剂1～15份、添加剂5～20份，
所述承接收容层的涂层组合物包括如下重量份的组分：纤维素醚类20～60份、淀粉30～60份、添加剂5～20份，
所述油墨迁移层的涂层组合物包括如下重量份的组分：助渗透/渗析型化合物30～80份、羧甲基纤维素钠20～60份、添加剂1～20份。
2.如权利要求1所述的被印相物，其特征在于，所述支撑体为天然纤维交织形成的3D网状构造体，所述支撑体为低开放性热升华转印原纸，定量为40～80g/m2，紧度为0.7～1.1g/m3，透气度为250～400mL/min，横向伸缩率≤2.0％。
3.如权利要求1所述的被印相物，其特征在于，所述保护层的涂布量以每单面干燥固体成分量计为2～10g/m2，所述承接收容层的涂布量以每单面干燥固体成分量计为2～10g/m2，所述油墨迁移层的涂布量以每单面干燥固体成分量计为6～15g/m2。
4.如权利要求1所述的被印相物，其特征在于，所述保护层的涂层组合物包括如下重量份的组分：无机颜填料50～70份、生物基胶粘剂10～30份、改性剂5～15份、添加剂10～20份。
5.如权利要求1所述的被印相物，其特征在于，所述保护层中，无机颜填料为瓷土、轻质碳酸钙、沉淀碳酸钙、硅酸铝、滑石粉中的至少一种，生物基胶粘剂为部分醇解聚乙烯醇、完全醇解聚乙烯醇、羧基改性聚乙烯醇、疏水改性淀粉、羟丙基改性纤维素中的至少一种，改性剂为饱和醛、不饱和醛、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰胺-环氧氯丙烷、硼酸中的至少一种，添加剂为蜡乳液、丁苯胶乳、烯烃共聚物乳液、增稠剂、润滑剂、防腐剂中的至少一种。
6.如权利要求1所述的被印相物，其特征在于，所述承接收容层的涂层组合物包括如下重量份的组分：纤维素醚类30～50份、淀粉40～60份、添加剂10～20份。
7.如权利要求1所述的被印相物，其特征在于，所述承接收容层中，纤维素醚类为羧甲基纤维素钠、交联型羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的至少一种，淀粉为马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、改性淀粉中的的至少一种，添加剂为流动改良剂、丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液、二氧化硅、消泡剂、防腐剂中的至少一种。
8.如权利要求1所述的被印相物，其特征在于，所述油墨迁移层的涂层组合物包括如下重量份的组分：助渗透/渗析型化合物50～70份、羧甲基纤维素钠30～50份、添加剂10～20份。
9.如权利要求1所述的被印相物，其特征在于，所述油墨迁移层中，助渗透/渗析型化合物为工业白糖、食用白糖、木糖醇、平平加、磺基琥珀酸二异辛酯钠、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物、脂肪醇聚氧丙烯醚中的至少一种，添加剂为润湿剂、阳离子固色剂、消泡剂、沉淀二氧化硅、烟法二氧化硅、防腐剂中的至少一种。
10.如权利要求1所述的被印相物，其特征在于，所述保护层、承接收容层和油墨迁移层采用刮刀、气刀或帘式涂布方式进行机内或机外涂覆。
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