工藝技術(shù)

工藝技術(shù)

按染料轉(zhuǎn)移方式可分氣相轉(zhuǎn)移、熔融轉(zhuǎn)移、剝離轉(zhuǎn)移以及泳移轉(zhuǎn)移等多種方法。目前疏水性的合成纖維織物主要采用氣相轉(zhuǎn)移方法，染料轉(zhuǎn)移和固著需在高溫（大于180℃）下完成。

許多有機(jī)溶劑不僅對(duì)染料有良好的溶解能力，而且對(duì)合成纖維有增塑作用，可加快染料在纖維中的擴(kuò)散速度，提高勻染和透染程度，故可作染色介質(zhì)代替水，進(jìn)行溶劑染色，不過(guò)，大量溶劑的應(yīng)用，不僅增加了加工成本，還需要對(duì)溶劑回收，因而限制了它的應(yīng)用。

如果采用微膠囊技術(shù)將染料和溶劑制成微膠囊，再加工成轉(zhuǎn)移印花紙，在轉(zhuǎn)移印花時(shí)通過(guò)壓力、高溫或濕熱作用使微膠囊破裂，在溶劑的作用下使染料轉(zhuǎn)移到織物并固著在纖維上，這樣不僅發(fā)揮了溶利染色溫度低、勻染性好、上染速度快等特點(diǎn)，而且溶劑用量少，成本低，加工方便。對(duì)活性染料來(lái)說(shuō)，固色時(shí)要在堿性介質(zhì)條件下進(jìn)行。而染料和堿劑長(zhǎng)時(shí)間接觸會(huì)遭到水解，如果將染料或堿劑制成微膠囊放在一起應(yīng)用，例如印在轉(zhuǎn)移印花紙上，可防止染料遭到水解，而在轉(zhuǎn)移印花時(shí)使膠囊破裂，染料和堿劑混合在一起實(shí)現(xiàn)印花工藝。堿劑起到固色作用，所以微膠囊技術(shù)也可應(yīng)用于活性染料轉(zhuǎn)移印花。

熱升華轉(zhuǎn)移印花出現(xiàn)于20世紀(jì)30年代，并于70年代風(fēng)靡歐洲及美、日等國(guó)家和地區(qū)，熱升華轉(zhuǎn)印技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展相對(duì)迅速，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。由于其投資少、無(wú)污染、節(jié)約資源、印制效果突出等特點(diǎn)，引起了相關(guān)政府部門的重視。熱升華轉(zhuǎn)移印花是根據(jù)分散染料的升華特性，選擇升華溫度范圍為180～240℃的分散染料，將其與漿料混合制成色墨，根據(jù)不同的花紋/圖案要求，用印刷的方式將色墨印刷到轉(zhuǎn)印紙上，然后將印有花紋、圖案的轉(zhuǎn)印紙與織物緊密接觸，在200～230℃的轉(zhuǎn)移印花機(jī)上處理10～30s，經(jīng)過(guò)擴(kuò)散作用進(jìn)入織物內(nèi)部，達(dá)到著色的目的。在加熱升華過(guò)程中，為了使染料能定向擴(kuò)散，往往在被染物的底板下一側(cè)抽真空，使染料達(dá)到定向擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，提高轉(zhuǎn)印質(zhì)量。

熱升華染色印花時(shí)還需注意：選擇在高溫下升華性能好的染料；拼色時(shí)各色染料應(yīng)具備近似的升華性能；染料對(duì)絨毛的親和力應(yīng)大于對(duì)基布、粘合劑等的親和力；選用無(wú)色絨毛，經(jīng)焙烘，染料正常發(fā)色后纖維色澤鮮艷；若采用有色絨毛，可根據(jù)拼色原理進(jìn)行拼色植絨，如基布底漿為藍(lán)色染料，絨毛為黃色，則焙烘后最終可得到綠色絨毛；對(duì)基布選擇也很重要，若為棉布，升華染料對(duì)棉布不染色只是沾色，染料大部分上染到絨毛上，絨毛得色較深且濃艷；若基布為滌綸織物，染料對(duì)絨毛和基布都上染，因此，絨毛得色量減少，得色相對(duì)較淺。

熱升華轉(zhuǎn)印墨水主要從韓國(guó)和意大利進(jìn)口，價(jià)格昂貴，以及印刷技術(shù)的數(shù)字化，熱升華轉(zhuǎn)印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域變得更加廣泛。歸納起來(lái)，熱升華轉(zhuǎn)印技術(shù)具有以下特點(diǎn)：采用熱升華轉(zhuǎn)印技術(shù)印制的織物花紋精細(xì)、色彩鮮艷、層次豐富而清晰、藝術(shù)性高、立體感強(qiáng)，是其他方法印花很難做到的，并能印制攝影和繪畫風(fēng)格的圖案；熱升華轉(zhuǎn)印的最大特點(diǎn)是染料可擴(kuò)散到聚酯或纖維中，印品手感十分柔軟舒適，基本感覺(jué)不到墨層的存在。此外由于油墨在轉(zhuǎn)印過(guò)程中就已干燥，圖像的壽命與服裝本身的壽命一樣長(zhǎng)，不會(huì)出現(xiàn)印刷圖文磨損而影響織物美觀的情況，印品手感柔軟，使用壽命長(zhǎng)；熱升華轉(zhuǎn)印時(shí)可以一次印制多套色花紋而無(wú)需對(duì)花，并可以根據(jù)客戶的個(gè)性化需求在較短的時(shí)間內(nèi)印制活件，工藝簡(jiǎn)單。設(shè)備投入少，靈活性強(qiáng)，正品率高；與傳統(tǒng)織物印花不同，熱升華轉(zhuǎn)移印花無(wú)需蒸化、水洗等后處理過(guò)程，節(jié)省大量水資源，更無(wú)污水排放，節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，對(duì)環(huán)境友好。目前，熱升華轉(zhuǎn)移印花工藝已被列入我國(guó)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委重點(diǎn)行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向目錄之中，應(yīng)用前景十分樂(lè)觀。

新興的冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)由于其工藝的獨(dú)特性，在節(jié)能、降耗、排污及提高紡織印花附加價(jià)值方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠生產(chǎn)出高檔紡織印花產(chǎn)品及暢通歐洲大陸的生態(tài)紡織品。冷轉(zhuǎn)移印花最早是一項(xiàng)專門為全棉織物轉(zhuǎn)移印花而開(kāi)發(fā)的技術(shù)，因?yàn)榭梢杂谑覝剞D(zhuǎn)印，故稱為冷轉(zhuǎn)移印花。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)有好幾家大廠都在引進(jìn)冷轉(zhuǎn)移印花這項(xiàng)新技術(shù)，他們與多家公司合作，投巨資打造冷轉(zhuǎn)移印花示范基地，再在全國(guó)復(fù)制該模式。由此可見(jiàn)，經(jīng)過(guò)多年來(lái)的發(fā)展，冷轉(zhuǎn)移印花這項(xiàng)技術(shù)的含金量越來(lái)越高，在未來(lái)的5-10年內(nèi)，將會(huì)有越來(lái)越多的企業(yè)人士涌向這個(gè)新領(lǐng)域。英國(guó)Dickinson Robinson集團(tuán)發(fā)現(xiàn)此工藝適用于多種天然或合成纖維紡織品，包括棉、絲、亞麻、毛、粘膠、尼龍、滌綸和醋酸纖維等。3M公司開(kāi)發(fā)了一種微膠囊系統(tǒng)，通過(guò)膠囊與非織造布表面纖維的摩擦，而將色素傳遞到非織造布上。瑞士Sandoz（山德士）染料有限公司發(fā)現(xiàn)，將染料分散到具有高介電常數(shù)的溶液中，染料顆粒會(huì)移向電極。用乙烯類樹脂、聚酯和聚酰胺樹脂等高電阻材料，將染料包裹微膠囊化，也可用于非織造布轉(zhuǎn)移印花。在局部電場(chǎng)作用下，通過(guò)篩網(wǎng)將染料微膠囊沉淀，并固定在非織造布上，經(jīng)加壓、加熱或適當(dāng)溶劑作用，而使微膠囊破裂。

微膠囊織物靜電電子印花

靜電印花是在紙張靜電印刷的工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。一般靜電印花只采用分散染料。它利用一種較簡(jiǎn)單的靜電裝置，即印刷涂料與織物之間保持一定間隔，在不直接接觸情況下，由于靜電場(chǎng)作用使印墨轉(zhuǎn)移到織物上。為了使印刷圖案在織物上有一定色牢度，在完成復(fù)印之后還必須進(jìn)行固著后處理。由于靜電印刷速度快，可將花紋圖案一次性直接印制在織物上，比目前使用的其他印刷方法簡(jiǎn)捷方便，是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ男路f印刷方法；且靜電電子印花具有效率高、流程短、成本低、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，是生態(tài)紡織品印花首選的印花方法。

印刷中靜電是引起故障的一個(gè)主要因素，因此印刷商都力爭(zhēng)避免和防止靜電帶來(lái)的危害，織物印花中也是如此。但靜電在印刷領(lǐng)域卻有其特殊的應(yīng)用，如靜電復(fù)印、利用靜電進(jìn)行印刷品表面凈化處理等。在織物印花中，靜電也有其特殊的應(yīng)用，如靜電植絨印花和新興的靜電印花等。

靜電印刷是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新穎印刷工藝，由日本京都、理光等4家公司于2002年11月在日本試制成功。它利用一種較簡(jiǎn)單的靜電裝置，即印刷涂料與織物之間保持一定間隔，在不直接接觸情況下，由于靜電場(chǎng)作用使印墨轉(zhuǎn)移到織物上。

高介電常數(shù)染料溶液微膠囊靜電染色、染料微膠囊著色劑染色和印花以及變色染料微膠囊染色和印花等，用這些特殊的染色方法，可以得到常規(guī)染色方法不能得到的色彩效果。

使用具有介電性能的壁材（高比電阻的高分子物，如乙烯樹脂）將染料顆粒（由高介電常數(shù)液體、染料及助劑制成溶液或懸浮體）封閉起來(lái)，在靜電場(chǎng)的作用下，將染料轉(zhuǎn)移到織物上，以達(dá)到染色或印花的目的。但必須使用特殊的方法才能使織物上的染料固著在纖維上，即在封閉成微膠囊之前，先將染料分散在一種具有高介電常數(shù)的溶液中，這樣可大大提高染料顆粒向電極移動(dòng)的準(zhǔn)確性，從而可獲得較清晰的花紋。采用這種染色和印花工藝，不僅工藝簡(jiǎn)單，精細(xì)度高，而且不需要進(jìn)行后處理，可獲得常規(guī)方法不能得到的效果。

目前靜電印花存在著兩大缺點(diǎn)：一方面是所用的樹脂載體影響織物手感；另一方面是圖案清晰度不太好。為了解決這些問(wèn)題，瑞士Sandoz公司研制出了一種使用染料微膠囊靜電印花的專利技術(shù)。將染料分散或溶解在具有高介電常數(shù)的溶劑中或設(shè)法使染料微膠囊表面帶有電荷，再用合成高分子膜把染料溶液包覆成微膠囊，靠靜電場(chǎng)的作用使染料微膠囊固著在纖維上或纖維間，經(jīng)過(guò)加壓或加熱，染料即可升華沖出微膠囊而固著在織物上。Sandoz公司發(fā)現(xiàn)將染料分散到具有高介電常數(shù)的溶液中，染料顆粒能移向電極，故用高電阻殼材料，如乙烯類樹脂、聚脂和聚酰胺樹脂等將染料微膠囊化，可用于轉(zhuǎn)移印花。微膠囊化染料直徑一般小于50μm，在局部電場(chǎng)和光半導(dǎo)法作用下，應(yīng)用電場(chǎng)或靜電復(fù)印的方法，通過(guò)篩網(wǎng)將微膠囊沉淀并固定在紡織品上，再通過(guò)加壓、加熱或適當(dāng)溶劑作用使微膠囊破裂。

靜電電子印花裝置與噴射印花機(jī)完全不同，不使用噴嘴，運(yùn)轉(zhuǎn)率比噴射印花高20%以上，清晰度為720dpi，生產(chǎn)速度是噴射印花機(jī)的50倍，而每平方米所需染料、油墨的價(jià)格則為噴射印花的1/200，它將帶來(lái)21世紀(jì)全球印花工藝的極大變革。

微膠囊織物變色染料染色印花

光致變色染料是一種能夠通過(guò)吸收光（比如紫外光）呈現(xiàn)出顏色的特殊染料材質(zhì)。光變色染料的特點(diǎn)就是能在紫外條件下顯現(xiàn)出不同顏色。由于這種染料對(duì)外界環(huán)境非常敏感，所以用微膠囊作為一種保護(hù)膜來(lái)為染料提供保護(hù)。這種包有光變色染料的微膠囊就被稱為光致變色微膠囊。當(dāng)光致變色微膠囊受到紫外輻射時(shí)，其內(nèi)部的染料結(jié)構(gòu)會(huì)因產(chǎn)生變化而呈現(xiàn)出顏色。反之，若隔離紫外輻射，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)又會(huì)恢復(fù)，顏色也會(huì)隨之消失。

光敏變色染料的品種多樣，但只有具有一定牢度的染料才能用于紡織品的染色。紡織品不同的應(yīng)用，對(duì)染料牢度的要求也不同。如用于服裝上，對(duì)耐洗牢度、耐汗?jié)n牢度、耐曬牢度的要求都較高；如用于窗簾，對(duì)耐曬牢度要求較高；而椅套、坐墊則要求耐摩擦牢度高些。光敏變色染料染色一般不需改變常規(guī)的染色工藝及染色設(shè)備，要害在于變色染料的選擇，從而得到滿足的染色效果和變色效果。國(guó)內(nèi)已有企業(yè)及研究單位應(yīng)用這種技術(shù)開(kāi)發(fā)了變色腈綸、變色滌綸及混紡織物。后整理法中最重要的是變色染料的采用，變色染料染色一般不需改變常規(guī)的染色工藝及染色設(shè)備，要害在于變色染料的選擇，從而得到滿足的染色效果和變色效果。

目前商品化的可逆熱變色染料是一種多組分的復(fù)配物，這種復(fù)配物的主要組分有提供熱變色色基的給電子體化合物、引起熱變色的受電子體化合物、調(diào)節(jié)溫度變化的溶劑和其它添加劑，其中前三種組分起決定作用。這種有機(jī)熱變色色素復(fù)配物可任意選擇變色溫度和顏色，可進(jìn)行有色無(wú)色、有色A有色B的可逆變化，具有色彩鮮艷、變色靈敏度較高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)將分別指示一定變化溫度和顏色的兩種或更多種有機(jī)熱變色色素復(fù)配物分別微膠囊化以后，再將這些微膠囊復(fù)配，可以取得多級(jí)熱變色效果。熱變色色素中還包括液晶，一些液晶隨外界溫度的變化其顏色也會(huì)發(fā)生變化，可將液晶制成微膠囊通過(guò)粘合劑固著在織物上。這類熱變色色素微膠囊施加到織物上后，所得織物隨著溫度的變化而呈現(xiàn)出微妙的美麗色彩，特別適合制成演出服裝、幕布、地毯及游泳衣、滑雪衫、頭巾、領(lǐng)帶、雨傘和雨衣等。

熱敏變色印花亦稱感溫變色印花，早期的熱敏變色印花就已采用了熱敏變色染料加工成微膠囊后，印制到織物上去，它有可逆和不可逆兩類。不可逆的熱敏變色染料一般作為溫度檢測(cè)指示。用于紡織品上一般都為可逆的。按其結(jié)構(gòu)可分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩類，有機(jī)熱敏變色染料廣泛用于紡織品，它是由隱色染料、顯色劑和增感劑（減敏劑）三者所組成的。

智能變色紡織品是一種具有特殊組成或結(jié)構(gòu)，在受到光、熱、水分或輻射等外界刺激后能做出響應(yīng)，即可逆地改變顏色的紡織品。變色材料進(jìn)行微膠囊包覆，通過(guò)樹脂均勻涂在基布上，在特定的溫度下它的顏色會(huì)發(fā)生改變，根據(jù)環(huán)境溫度的變化就能使基布顯色或退色。由于其顏色隨外界環(huán)境的變化而發(fā)生可逆變化，既能滿足現(xiàn)代消費(fèi)者希望服裝的色彩富于變化的消費(fèi)心態(tài)，還可以制作成有安全警戒作用的紡織品。

顏色可隨溫度而發(fā)生可逆性變化的紡織品稱為溫敏紡織品或熱敏紡織品。隨溫度變化的物質(zhì)可以分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩類。熱變色性又可以分為可逆和不可逆兩類，用于紡織品的熱變色染料或顏料一般應(yīng)屬于可逆性的?？赡鏌嶙兩牧系淖兩珯C(jī)理主要有晶型轉(zhuǎn)變機(jī)理、結(jié)構(gòu)變化機(jī)理、結(jié)晶水“得失”機(jī)理、pH變化機(jī)理、電子得失機(jī)理、熔融機(jī)理等。

近年來(lái)為改善耐洗滌性及耐光性，開(kāi)始趨向于采用聚合物添加溫致變色顯色劑的方法。溫致變色顯色劑是由酸顯色染料（給電子顯色）、酸性物質(zhì)（受電子化合物及有機(jī)溶劑反應(yīng)介質(zhì)）所組成，其變色原理是酸顯色染料與酸性物質(zhì)之間的電子受反應(yīng)溫度的影響。此外，主要的是溶劑對(duì)該兩種物質(zhì)的溶解度也隨溫度變化，溫度高時(shí)溶解度大，使顯色染料與酸性物結(jié)合，失電子而顯色。用于溫敏變色纖維的染料變色溫度范圍為40℃～80℃。常用的顯色染料有：酞類、氧雜蒽類、噻嗪類等。常用的酸性物質(zhì)有：氮茂、酚類、酸性磷酸酯等。有機(jī)溶劑則為醇類、脂肪酸、酯類、酮類和醚類等。

結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，微膠囊技術(shù)最大的社會(huì)效益為清潔、節(jié)能、減排，徹底改變了染色污染重、耗水量大的狀況。從染色排水COD來(lái)說(shuō)，與傳統(tǒng)工藝相比，其相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益也是明顯的。近年來(lái)，世界上紡織品的應(yīng)用發(fā)生了巨大的變化，日本、歐美社會(huì)占據(jù)了紡織品高技術(shù)鏈端，慢慢進(jìn)入智能紡織品時(shí)代，微膠囊技術(shù)作為一種紡織領(lǐng)域的整理新方法在智能領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。正確地將微膠囊技術(shù)用于智能紡織品能提高紡織品附加值、高檔化和多樣性，我國(guó)是紡織服裝工業(yè)的生產(chǎn)大國(guó)，微膠囊技術(shù)的深入研究及其與紡織品的結(jié)合必然在智能紡織品領(lǐng)域顯示了廣闊的空間。微膠囊技術(shù)在織物的功能整理上存在著巨大的潛力，微膠囊技術(shù)的應(yīng)用極大地拓寬了紡織品后加工領(lǐng)域在紡織工業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。