【集萃网观察】织物特种印花的品种繁多,发泡印花就是其中的一种。发泡印花的特点是:立体感强,近似于人工刺绣,手感柔软,耐磨、耐水洗,牢度好,富有弹性,并能广泛应用于台布、窗帘、茶巾、手帕、枕巾、服装、旅游纪念品等方面。它不但可以在棉、麻、丝等天然纤维织物上应用,而且还可以在人造纤维织物上应用。
发泡印花通常与普通印花及其它特种印花配合使用(并印、套印),其实用效果和艺术效果更佳。
①发泡印花的应用。发泡印刷可应用于书刊封面,不仅色泽鲜艳,而且图文突出,经久耐用,成本低廉,外表像仿革纸。
发泡印刷的书刊封面,其图案和书名文字的轮廓近似浮凸造型,若在封面烫印电化铝的书名,就更加夺目、引人入胜。
盲文书籍、刊物,与一般读物的印刷方式不同。盲人不能使用平面的图文印刷品,而要用手摸出各种高低的点子来领会刊物的含意。过去出版的盲文书籍,是用120克厚牛皮纸压印成凸点盲字。这种盲文点字容易平塌。破损,而且怕潮、怕压,书的体积大,携带、邮寄、运输十分不便,存放占地较大,不便保管。由于较落后的生产工艺所限,只能压印点字,不能压印图案,为此先后研制成用合成树脂印制盲文点字,热塑性硬质塑料片压印盲文点字等,虽然工艺上较为先进,但始终没有摆脱书籍过厚这一根本缺点,同时成本也较高。无论使用树脂固化印实心盲文点字,还是用塑料片压印出来的空心盲文点字,质地都较硬,长期摸读对盲人的手指会造成损伤。
使用微囊发泡印刷工艺印制盲文点字的先进方法,彻底解决了上述几种方法的不足,为大量印制盲文书籍创造了有利条件,实现了盲文印刷品的轻量化。
发泡印刷还可用于装饰壁纸的生产,印出的图案有较强的浮雕感。制壁纸所用的原纸,强度高,印花涂料的质量好。经发泡印刷后的壁纸美观大方,装饰性强,而且又能耐水、耐磨,不怕脏,即使胜了也可用湿布擦干净。
室内地板及室外墙面装饰用的PVC塑料砖,是在厚质的石棉纸上印刷了混有发泡剂的PVC涂料,然后送入低温烘道形成PVC发泡层,待冷却收卷后再进行数色照相凹印,如在1~2色的印墨中加入抑制剂即可使此色部分凹下,印后再在纸张表面涂布透明的PVC表面保护层,经发泡炉加工,即得与图案同调的凹凸浮雕发泡印刷品。作为建材印刷,具有加工成本低、新颖的特点。
发泡印刷也用于包装材料生产中。包装印刷中的发泡印刷产品具有耐磨、耐压、耐水、色泽鲜艳等优点,有透气、吸湿等作用,外观、手感堪与天然皮革媲美。
随着我国经济建设的不断地发展,发泡印刷的应用必将越来越广泛,印刷的新工艺、新技术也将不断地发展。
②发泡印刷材料。发泡印刷的材料除了承印材料纸张、塑料、纺织品、玻璃、人造革、胶合板、金属板等以外,主要是发泡印刷油墨。
a.微囊发泡油墨。微囊发泡油墨是将发泡微囊分散到连结料中,并加入一些助剂而制成的。这种油墨通过丝网印刷方法印刷在纸张、纺织品等承印物上,经过低温干燥、烘烤加热到120℃~140℃,几秒钟后油墨中的囊球便膨胀,形成无数小气泡,使油墨层凸起。
微囊发泡油墨配方:
丙烯酸酯类共聚物 60%
微囊 20%
尿素 5%
色浆 10%
其它成分 5%
微囊。微囊是制造微囊发泡油墨的主要成分。它不同于塑料行业中制造泡沫塑料所使用的发泡剂。其原理是将高分子聚合物单体,通过合成,制成直径5~80微米,并充有低沸点溶剂的微小可塑球体。微囊经过加热,囊内低沸点溶剂受热气化,使微囊直径增大5~30倍。丙烯酸酯类共聚物。丙烯酸酯类共聚物的种类有丙烯酸甲、乙、丁和辛酯。根据一般规律,碳链愈长,共聚体的透明度愈好,常用碳链长短来调节硬度。在微囊发泡油墨中是使用丙烯酸酯类作为连结料的。这种酯类连结料属油、水相非离子型。
尿素。尿素具有良好的吸湿性,能促进微囊受热气化时的膨胀和扩散,还能中和色浆的酸度,保护承印物,在水乳发泡油墨中起稳定作用。
色浆。色浆主要由浆料和助剂等配制而成,其中,浆料要具有良好的结构粘度和印刷效果。当印花辊筒施压或丝网利压时,粘度变小,相对地增加印花色浆的渗透性;释压后,又能恢复原有粘度,不影响成色用量,这样,才便于印刷。
其它成分。其它成分主要是附加剂、催干剂等,用以改善印刷适性。
b.发泡油墨。这种发泡油墨是依靠发泡剂气化达到发泡目的的。这种油墨是将发泡剂溶于液态聚氯乙烯树脂中而制成的。当油墨受热时,发泡剂气化,使油墨层形成无数微小的气孔,图文便发泡凸起。
发泡油墨配方:
聚氯乙烯树脂 100g
碳酸钙 45kg
苯二甲酸二辛酯 90kg
二盐基亚磷酸铝 5kg
偶氮二甲酸胺 5kg
颜料(着色) 适量
将以上原料充分研磨,配成糊状的树脂,并加入适量的溶剂稀释。
聚氯乙烯树脂。聚氯乙烯树脂是由氯乙烯经聚合而成的高分子化合物,用乳液法聚合成糊状树脂,在发泡油墨中用作连结料。
碳酸钙。碳酸钙是白色晶体或粉末,在发泡油墨中用作填充料。
苯二甲酸二李酯。苯二甲酸二辛酯是无色透明油状液体。在发泡油墨中用作增塑剂,具有较好的耐寒性及较小的挥发性。这种增塑剂可增加聚氯乙烯树脂加工成型时的可塑性和流动性。
二盐基亚磷酸铝。二盐基亚磷酸铝为稳定剂,聚氯乙烯树脂在长期高热下会逐渐分解,逸出氯化氢气体,又会使树脂继续分解。因此需要加入稳定剂,才能把氯化氢气吸收,并阻止树脂的分解。
偶氮二甲酸胺。偶氮二甲酸胺是柠檬黄色的结晶体。在发泡油墨中用作发泡剂。其在空气中的分解温度为195~210℃,在塑料中的分解温度为155~210℃,发气量为190~220毫升/克,分解时析出氮气及固体残渣乙二酸胺。这种发泡剂不溶于一般溶剂和增塑剂,但在高聚物中却很容易分散。
颜料。颜料主要作用是使发泡油墨着色,主要有钛蓝、铬黄、碳黑、钛白粉、洋红、酞青蓝等,可根据需要定量加入。颜料要经过研磨、搅拌、过滤再配入连结料中,要求越细越好。
发泡印花设备。发泡印花设备主要是丝印设备和焙烘(压烫机)设备。
a.发泡印花可采用普通丝印设备,目前还没有专用的发泡印花机。
b.发泡印花后,晾干(或低温烘干)是十分重要的。小面积的织物可采用叠式多层晾架,大面积的可用绳索挂起自然晾干。为确保丝印效果,丝印后的织物不宜受高温焙烘,以低温(不大于70℃)或常温通风干燥为好。采用设备干燥基本不需加热(冬天可适当加温),只要(常温)强制通民即可。
c.发泡印花的关键工序是“热压烫”。热压烫机由电加热平台和接触平台两部分组成,可以调节温度和时间。其主要技术参数:控温范围50~300℃(手控),控时范围0~60秒(手控),压烫面积 26×38cm,操作电压100/110V,功率1kw。大面积的压烫,可采用由准备台面、加热机、加压气缸、传送带、出料冷却台面、承受台、控制器等组成的半自动热压烫机来完成。简单的发泡,可采用电吹风机来解决。
④织物发泡印花工艺。
a.织物发泡印花工艺流程如下:
图案设计、画稿、制底版—→绷网涂感光胶—→晒版—→调墨—→(织物染整处理、裁剪、其它印花)发泡丝印—→低温干燥—→发泡(热压烫)—→检验—→缝纫—→成品
b.工艺条件:
丝网目数: 80~120目。
低温干燥温度:发泡印花结束后,通常采用常温通风(25℃),时间3~4小时,以织物干透为好。如果进行焙烘,其温度应低于70℃。
热压烫发泡温度:115~125℃,可视发泡浆的组成和压烫接触面而适当改变。
热压烫发泡时间:根据不同织物、不同图案、不同发泡要求来控制,时间在2~15秒。
热压烫接触面:加热台板通常直接接触织物的反面,这样利于发泡发得松软、发得高。
热压烫压力近于常压。
冷却时间:发泡充分即可,不必考虑冷却时间。
影响织物发泡印花质量的因素。织物发泡印花要达到既有很好的艺术欣赏效果,又有较高的实用价值,除了设计水平外,影响因素是多方面的,有操作经验及技巧的因素,也有原材料品种及质量的因素。
a.影响图案清晰度的因素。
丝网目数的影响。选用粗目数的丝网,虽然印料的过网性好,织物得浆量多,但图案的分辨力较差。因此要根据图案的精细度恰当地选用丝网目数,建议选用细丝径的丝网为好。感光胶质量的影响。发泡印花的网目都不太高,为达到清晰的丝印效果,感光胶应有较好的分辨力和架桥性。架桥性差的胶影响图案清晰度,严重时将使丝印达不到设计要求,网版容易损坏。同时,感光胶应有好的耐水性,以提高耐印次数。通常都用坚膜剂(或称硬化剂)对网版进行固膜处理。印料质量的影响。印料应有较好的过网性和滑爽的丝印适性,以促使达到清晰的丝印效果。乳化浆A的加入可以提高丝印适性,但是它又要影响发泡效果。所以印料中乳化浆A一般不宜多加。
底版质量的影响。能够清晰地反映设计要求的底版,对晒制高质量的印版是必不可少的。高质童的印版,对提高丝印图案的清晰度是有利的。
b.影响发泡高度的因素。
给浆量。织物上印料多(给浆量多),发泡也高。提高织物给浆量的方法:采用低目数丝网;降低刮板的硬度及改变利板的角度,使之呈纯角、圆角状;增加版股厚度;提高印料的过网性和丝印适性;对高发泡产品可使用两次丝印法,即第一次印刷干燥后再叠印一次。晾干(焙烘)。干燥温度不能大于70℃,以防印料中树脂“僵化”而影响发泡高度。干燥时必须使印料中水分干透,否则会影响发泡高度,严重时根本不能发泡。发泡(热压烫)。热压烫的温度与时间是影响发泡质量的重要因素,必须控制好。具体条件在实际操作中试二三次就能掌握。不同印料、不同织物的热压烫温度和时间也不同。
受热面。热压烫时,加热台板应接触织物的反面,使发泡浆“从里到外”受热,以利发泡。发泡浆受热是由织物先受热后再传导的,所以发泡操作时还应考虑到不同织物所能承受温度的极限。
c.影响发泡手感的因素。我们希望发泡柔软、富有弹性、气孔均匀、手感舒适。
发泡浆。发泡浆的质量是个关键。目前进口发泡浆的使用效果优于国产的。配制印料时应注意色浆和乳化浆A的过多加入将使手感变差。
晾干(焙烘)。干燥温度要低、水分要干透。
发泡(热压烫)。热压烫时如果超过需要温度或时间过长将影响手感。此外,发泡不足也会使产品发硬。
调配印料。印料应现配现用,按合理的配比配制为好。加入1%的柔软剂有时也能起到改善手感的作用。
发泡高度。给浆量相同的织物,发泡高的手感好。
d.影响发泡印花效果的因素。发泡印花效果,是指最终产品的艺术效果和实用效果,因而要从多方面考虑来提高发泡印花效果。
花型设计。发泡印花不适宜在大面积图案上应用,否则就有“呆板”、“僵硬”的感觉,同时会出现明显凹凸不平及露底现象。花型设计时整体图案中的线条、小实块等适宜采用发泡印花。
配色。发泡印花的色彩宜浅不宜深,可与普通印花配合,由普通印花印底色、印深色、印大面积花纹为好。
发泡层高度。从不同产品、不同要求来考虑发泡层高度有利于最佳地表现出发泡印花的艺术效果。
e.影响发泡层耐磨的因素。
浆料的质量。发泡浆要具有良好的过网性,浆中的粘合剂对各种织物要有较强的适应性。
发泡层的均匀性。发泡层气孔的均匀性既与浆料质量的自身因素有关,也与丝印时给浆量的均匀性、晾干时的均匀性和压烫时受热的均匀性有关。
总之,要想得到满意的发泡印花产品,应从各方面统盘考虑,因为发泡印花包括艺术性和实用性。
上面讲的发泡印花是直接印在织物上的,我们可以把它看成是直接发泡印花。为方便用户,丝印厂家现在生产了一种发泡转移印花纸,即在涂有防粘层(通常采用有机硅树脂)的纸上,印上发泡浆图案,再在图案的整体面积上印上一层热融粘合剂。这层粘合剂的热融温度和发泡印花浆的发泡温度相近似,且略低于发泡温度。使用时,只要将图案叠在织物上,在纸面加热压烫,热融粘合剂粘着织物的同时,图案发泡也就完成了。
发泡印花常见故障及处理方法。发泡印花常见故障及处理方法如表4-9所列。
表4-9发泡印花常见故障及排除
故障现象 产生原因 处理方法 (1)制品表面发粘 增塑剂含量较高 减少增塑剂含量或在表面涂一层薄膜 (2)制品表面收缩 发泡温度太高或涂料中有水分 降低温度,排除涂料中的水分 (3)制品表面有道痕 涂料中有杂质 清除涂料中的杂质 (4)花纹不清 压烫滚筒的位置不平衡, 调整压烫滚筒的水平位置,
表面温度不均匀 对两边温度较低处,加辅助热源
(5)花纹厚薄不一 印花厚度不均匀 调整滚筒和刮板的压力 (6)承印物透油 预热烘箱温度太低 提高热烘箱温度