天然纖維織物轉移印花有關技術知識解析

提及轉移印花，人們首先想到的是滌綸升華轉移印花。該工藝最早出現于20世紀30年代，我國于20世紀70年代開始研究和應用，目前已實現大規模連續化工業生產。

升華轉移印花的機理

在轉移過程發生前，全部染料都印在紙上，被印花織物和空氣間隙中的染料濃度為零，空氣間隙的大小取決于織物結構、紗支和轉移壓力。在轉移過程中，當紙達到轉移溫度時，染料開始揮發或升華，此時紙與纖維表面間形成染料濃度差，纖維表面開始吸附染料；當織物達到轉移溫度時，纖維內部無定形區開始劇烈運動，其間的空隙不斷增大并逐漸形成半熔融狀態即形成所謂液層，染料通過液層吸附至纖維內部，直至達到一定的飽和。轉移過程結束后，紙上的染料含量下降，部分剩余的染料遷移到紙的內部，殘留的染料量取決于染料的蒸汽壓、染料對漿料或轉移紙的親和力以及空氣間隙的厚度。

因此，升華轉移印花是氣相加工過程，不以水為反應介質，該印花方法可大幅度減少工業廢水的排放。不僅如此，因為在紙上印制精細且具立體感的花型比直接印制在織物上要容易實現，且紙張的熱變形很小，所以在印花圖案的質量方面，轉移印花也有著顯著的優勢。

隨著人們生活質量的提高，越來越多的人更加青睞天然纖維制成服裝。若能將轉移印花技術應用到天然纖維織物上，既能推進節能減排的清潔生產，又可滿足消費者對高品質、個性化服飾的需求。然而，升華轉移印花并不適合棉、毛、絲、麻這類天然纖維織物。這主要有兩方面的原因：一方面，天然纖維對分散染料幾乎沒有親和力；另一方面，天然纖維在加熱過程中無法形成染料進入的通道。因而，大部分染料只是逸散或停留在轉移紙上而不是轉移至織物上。

為此，實現天然纖維織物的轉移印花成為國內外眾多業界研究者努力的方向。針對這個技術難題，歸納起來主要有兩種解決思路，一是模擬滌綸升華轉移印花的機理，仍然運用分散染料進行轉移印花，其研究方法有天然纖維改性和分散染料改性兩種；另一是摒棄升華轉移印花機理，參考活性染料傳統印花的原理，研發天然纖維織物的活性染料轉移印花技術，按其轉印工藝又可分為濕法轉移印花和干法轉移印花。現將天然纖維織物轉移印花，分別在天然纖維織物改性、分散和活性染料轉移印花（干法和濕法）這三個方面的知識及相關機理、技術方法作一介紹。

天然纖維織物改性

天然纖維上含有很多極性基團，具有良好的親水性。對天然纖維織物改性的目的是提高纖維對分散染料的親和力。因而需要降低其親水性，使其具有類似滌綸般的疏水性。一般選用疏水性結構的單體與纖維上的羥基發生面酯化、醚化或酰化反應，而將羥基取代。其中，通過酞化試劑改性后的天然纖維接受分散染料的效果最接近滌綸。

分散染料改性

升華轉移印花充分利用了分散染料可以升華的特點，但由于分散染料含有的極性基團少，結構簡單，相對分子質量小，使得分散染料與天然纖維間的相互作用力小，因而染色牢度不佳，尤其體現在濕牢度上。改性的思路主要有兩種，一種是將染料接以活性基團，通過活性基團與纖維發生共價鍵結合來提高色牢度；另一種是引入極性基團或增大染料的相對分子質量，通過增加染料與纖維間的靜電力、偶極力或范德華力來提高染色牢度。

活性染料轉移印花

活性染料轉移印花按其轉印工藝可分為濕法轉移和干法轉移，因為活性染料本身無升華性能，故而活性染料的轉移需要依靠外在的工藝技術及轉移紙的性能才能得以實現。

A、濕法轉移活性染料

濕法轉移印花的過程是：先將圖像印制到涂有隔離劑的紙上并烘干，以制備轉移印花紙；隨后將織物預濕處理后與轉移印花紙一同通過軋輥施壓完成轉移印花；印花結束后，將紙與布分離，織物打卷堆置固色后再水洗。

濕法轉移的原理是：在施壓過程中，織物上所帶的溶液開始溶解紙上的色漿，由于染料對織物的親和力大于其對紙張的親和力，因而染料轉移至織物表面，并在壓力下滲入織物內部間隙中；在后續堆置工中，染料擴散并固著在纖維上。

在濕法轉移印花的實踐過程中，需要把控兩個關鍵因素。一是布面及周圍環境的濕度，當濕度過低，轉移紙上的染料未能充分溶解，會造成轉移率低，織物得色淺的問題；如果濕度過高，染料則過分溶解，易造成印花圖案輪廓不清晰的問題；另一個是適宜的軋輥壓力。例如，薄型織物轉印時，若壓力過大則會使染料透過織物而造成軋輥沾色問題。

總而言之，通過此技術實現了天然織物的轉移印花，避免了織物改性，最大限度地保留了織物天然親膚的優良特性。不僅如此活性染料還賦予了印花織物良好的色牢度。然而，印花后的織物仍需經過水洗，以除去織物上的預濕處理劑（如膨潤劑、堿劑等）。因此，在減少工業廢水排放方面，優勢不及升華轉移印花。

B、干法轉移印花

在工藝上，活性染料干法轉移印花與濕法轉移印花最大的區別在于，織物在轉印前無需進行任何濕處理，避免了控制布面及環境濕度這一技術難題，同時極大地減輕了后續水洗，減少加工廢液的排放，降低廢液中污染物的含量。在干法轉移印花中，驅使染料從紙上轉移到織物“動力”來自轉移紙上一層具有熱塑性的高分子物質，在熱壓狀態下，這層物質能夠產生類似熔膠的粘附力，將染料帶至織物表面。因此，轉移紙具有熱塑性是實現轉移印花的前提條件。

干法轉移印花的關鍵技術，首先，是控制紙面pH值。由于織物未經任何預處理，染料固色時所需的堿性環境均由轉移紙所提供，因而紙面pH值的緩沖范圍直接決定了染料的固色程度及固色均勻性。其次，紙面吸濕性要好。印制到紙面的染料應盡快干燥，以有效防止染料滲化，從而獲得輪廓清晰的印花圖案。最后，轉移印花結束后，紙與織物易于剝離。因而粘附力需要控制在合理的范圍，粘附力太小，染料轉移率不高；粘附力太大，則紙不易被剝離。

結語

目前，天然纖維織物的生產和使用已占較大比重。隨著大眾回歸自然的消費理念逐漸增強，天然纖維織物的需求已呈逐年上升趨勢。與其它傳統印花工藝相比，轉移印花工藝簡單、設備投資少、正品率高、圖案精細，很適應個性化的發展需要。所以，對天然纖維織物的轉移印花進行研究與應用，對消費者和企業都具有重要的實際意義。同時，我國正處于紡織品印花行業轉型發展的關鍵時期，對節能減排的新型印花技術的研究與推廣已成為印染企業面對的重要課題。在這個大背景下，更需要充分發揮轉移印花無水或低水污染的優勢，不斷革新技術，推進整個印花行業的發展。