1、 二 一七 年 六 月本 科 毕 业 论 文题 目 ： 棉织物热转印工艺分析学 生 姓 名 ： 魏 超学 院 ： 轻 工 与 纺 织 学 院系 别 ： 印 刷 工 程 系专 业 ： 印 刷 工 程班 级 ： 印 刷 13-1 班指 导 教 师 ： 王 丽 珍 学校代码： 10128学 号： 201321811022内蒙古工业大学本科毕业论文摘 要由于棉织物热升华转移印刷工艺的应用和个性化需求不断增加，热转印这一传统工艺又重获朝气。棉织物热转印工艺参数的设定以及织物材料的选择没有统一的标准，所以本文对热转印的理论和实际操作进行一次综合的研究。本文通过设计多因素、多水平的正交实验，研究了热转印温度
2、、时间和压力三个工艺参数对油墨的转移率，表观深度 K/S 值，皂洗牢度的影响，以及针对棉织物材料合理选择热转印方式。经过数据的分析获得最优工艺方案，为棉织物热升华热转印这一工艺实际操作提供一定的数据参考依据。本论文研究热转印的背景、现状，前景以及它的优缺点。对热转印工艺的特点、工艺参数以及耗材进行了一次概述，然后对本次实验的所用的正交实验做了认真的理论分析，通过理论与实验相结合得到一个棉织物热转印工艺的最优方案。关键词：棉织物热转印；油墨转移率；正交实验内蒙古工业大学本科毕业论文AbstractThanks to the increasing application and personali
3、sation of the transfer printing process of cotton fabric, the traditional process of heat transfer printing is renewed. Cotton fabrics thermal transfer process parameter setting and the choice of fabric material there is no uniform standard, so in this paper, the heat transfer theory and practical o
4、peration on a comprehensive study.This article through the design of multiple factors and levels orthogonal experiment, to study the heat transfer temperature, time and pressure three process parameters on the printing ink transfer rate, apparent depth K/S value, soaping fastness, as well as reasona
5、ble selection for cotton fabric material thermal transfer mode. Through the analysis of the data, the optimal process scheme is obtained, which provides some data reference basis for the practical operation of heat transfer printing of cotton fabric.This paper studies the background, present situati
6、on, prospect and its advantages and disadvantages of heat transfer. To the characteristics of heat transfer process, process parameters and material had an overview, then for this experiment used the orthogonal experiment was adopted to do serious theoretical analysis, a cotton fabric is obtained by
7、 combination of theoretical and experimental heat transfer process of the optimal solution.Keywords：Heat transfer of cotton fabric；ratio of printing ink transfer；orthogonal experiment内蒙古工业大学本科毕业论文目 录第一章 概述 .11.1 课题研究背景 .11.2 课题研究现状 .11.3 课题发展趋势 .21.3.1 无纸转印技术 .21.3.2 热转印纸的重复使用 .31.3.3 数码热升华转印技术 .31.
8、4 课题研究目的 .41.5 课题研究的内容 .4第二章 理论分析 .52.1 正交实验理论分析 .52.1.1 等水平正交表设计 .52.1.2 正交实验的基本步骤 .62.1.3 多指标正交实验结果分析 .72.1.4 正交实验小结 .72.2 热转印基础理论 .82.2.1 热转印的特点 .82.2.2 热转印材料 .92.2.3 热转印工艺参数 .102.3 棉织物的性能特点 .12第三章 棉织物热转印性能研究 .133.1 色彩再现性能研究 .133.1.1 油墨转移率 .133.1.2 表观深度 K/S 值 .133.2 阶调复制性能研究 .133.3 耐久性能研究 .14第四章
9、实验及结果分析 .154.1 实验目的 .154.2 实验仪器与材料 .15内蒙古工业大学本科毕业论文4.3 实验样张设计 .154.4 实验方法及结果分析 .15结 论 .21参考文献 .22附 录 .24谢 辞 .26内蒙古工业大学本科毕业论文1第一章 概述1.1 课题研究背景热转移印刷技术应用于织物热转移印花生产的由来已久，是一项有着发展前景的印刷工艺，在的十几年内由国外引入国内，热转印工艺印刷大致分为转印纸和转印生产两大部分，转印纸印刷使用网点，先将印刷将图文印在薄膜表面，所印刷的图文层次比较分明、色彩非常鲜艳、色差较小，再现性也很好，一般可以达到图案设计者要求的预定效果。也适合于批量
10、生产；转印加工通过烫画机一次加工将转印纸上美观的图文转移在物品表面，成型后油墨层与承印物相结合，美观大方，使得印刷物的质量提高一个层次，随着热转印技术的不断进步，热转印工艺的开始遍布各行各业，从油墨种类分类有热升华转印型和热压转印型，由承印物分类有木质材料、PVC 和陶瓷制品等多种承印物。从印刷方式分类可分为平印、凹印、凸印、丝印、喷墨和色带打印等从转印物分类有热转印纸和热转印塑料膜等 1。相比现在的科学水平，传统所使用的热升华型转移印刷方法是已经开始出现了片面性。比如说，它只能用于一些玻璃化温度的化学纤维，而不能运用于天然纤维，因为在玻璃化温度的化学纤维有非晶区部分，存在着的细小空隙，当温度
11、逐渐升高到 160左右时，非晶区分子开始发生剧烈运动，化纤慢慢软化成半熔融状态。同时，油墨分子在该温度下油墨由固态颗粒直接升华成为气态分子，在分子间相互作用力的作用下，气态油墨分子移动到化纤表面，然后扩散进入化纤织物非晶区与化纤相结合，温度降低以后完成织物着色。所以说只要有确定玻璃化温度的化学织物纤维，都有热升华型转移印花的机制。 但是，像棉、毛、麻等天然纤维，无法在加热的条件下形成软化的半熔融状态，因此从转印纸上转移的油墨分子只能够与天然纤维的表面相结合，油墨无法真正进入织物内部，所以，转印效果差出现严重掉色现象 2，所以传统的热升华热转印技术只适合在化学纤维织物上进行转印，不能在天然纤维织
12、物上进行热升华转移印刷，也就是说承印物种类被严格限制，由于热升华型转移印花加工面料的局限性，许多专门研究热转印的专家积极进行了实验整改，希望能够有一个历史性技术突破，改进的方面包括油墨组成、转印纸张的升级和棉织物物化性能等技术，比如说，使得油墨与棉织物的结合能力的增强、油墨的抗水耐光耐高温性能的提高、油墨改性导致的物理性质改变从而使升华温度降低，改变转印纸的结构和棉织物结构等 2。内蒙古工业大学本科毕业论文21.2 课题研究现状现在，我国对棉织物热转印技术的研究方法是在纯天然纤维中加入一种特殊的物质居多，然后像其他化纤织物一样进行热转印，不同的专家引入物质的想法不同，大致可以分为以下几种：第一
13、就是引入对纯棉纤维内部结构具有扩散作用的物质，使得油墨分子能够进入织物内部，与其相结合，以达到油墨转移结合的目的 3；第二是在棉织物上导入一种特殊的亲油疏水的黏合物质，使得棉织物可以更容易的接受分散油墨分子。第三是引入能够与纯棉纤维上的-H 发生物化反应的特殊物质，使纯棉织物的化学性质发生变化，变为亲油疏水性纤维，从而实现疏水性油墨分子与织物的结合 3；上面三种方法也不是完全可以解决所有问题，比如，棉织物本身的优良性能就会降低；无法达到优良的转移印花效果；所以现在我国在棉织物热转印工艺方面任有很大进步空间，当然，国内许多研究也对织物热转印的发展有着积极的推动作用，主要表现在以下三个方面。积极得
14、去研制高品质的转印油墨和转印纸张，不断提高国有热转印材料的印刷质量，提升热转印机的转印效率，大幅降节约生产成本。研制可以多次使用转印纸或者使用其他可环保基材替代热转印纸。使得热转印变得更环保。通过对生产更为先进的打印机，去降低油墨和转印纸的消耗，使得对工艺参数控制更加精确。目前，喷墨打印机的技术进步和不断发展为热转移印刷这一传统印刷技术的发展起到了重要作用，利用普通打印机就可以将热转印油墨打印在热转印纸张上。由于喷墨打印技术的不断改善，打印纸的幅面也不再受到限制，打印质量也有了很大的提高。1.3 课题发展趋势随着科学技术水平的发展，热转印技术及水平也得到进一步提高和发展，电脑进行图像处理与设计
15、在热转印技术开中始广泛运用，然后使用高速高质量喷墨打印机把图像打印在热转印纸上，减去了整个的制版过程。1.3.1 无纸转印技术随着热转印技术的不断发展，热转印制品越来越受到人们青睐，与此同时，热转印纸的需求量也就越来越大，那么环境污染问题也就越来越严重，为了减少转印纸的用量，用铝箔基材代替普通转印纸的方法被许多专业人士提出，也就是所说的无纸转印技术，无纸热转印技术最主要的特点是转印基材能够重复使用。内蒙古工业大学本科毕业论文3首先将染料制成转印油墨，再通过打印的方式将图文印刷在转印铝箔基材上，然后将转印铝箔基材与织物加温加压密合，在一定时间内，基材上的图文被转移并固着在织物上，从而得到织物转印
16、成品。然后，基材经过清洗可再次进行印刷。研究表明，它不仅能够像转印纸一样承印各种丰富细腻的图文信息，本身重量基本上无损耗、表观质量也没有下降，而且在热转印结束后可以重复使用，基本上无消耗，是一种纸张良好的替代品。通过金属箔去代替转移印花纸，一来可以减少纸张的用量从而减少造纸产生的废水，二来重复使用可以大大降低印花的成本，所以发展前景十分广阔 5。1.3.2 热转印纸的重复使用无纸热转移技术最明显的特点是转印基材可以多次使用，它首先将油墨制成印浆，再通过打印机将图案打印在一种特殊的基材上，然后将这种特殊基材与织物相贴经过加热、加压，在一定的时间内基材上的图案就被被转移并固着在棉织物上，直接得到印
17、刷成品 6。无纸热转印工艺由北京印刷学院材料工程系热转印技术应用专业人士提出，经历了近多年的研究，取得了无纸转印方面的突破性进展，他们提出用铝箔替代转印纸，研究表明它不仅能像纸一样，可承印花纹、图案，并能将花纹、图案热转移到织物上，而且在热转印后，可以重复使用，基本上无损耗，因此，转移印花无纸化的发展趋势良好，无纸化技术也将会在实际生产中得以实现 6。同时，中国华南理工大学化工学院一些教授在转移印花研究时采用分散油墨微胶囊技术，该技术是通过微囊泡将分散油墨包裹起来，然后将微囊泡分散在连接料中制成热转印油墨。研究表明，热升华转印油墨中分散油墨分子的含量是影响转印次数的决定性因素，若含量油墨的低，
18、转移次数也就越少，相反，含量高，转移次数也减多，但是目前关键的技术问题在于如何控制微胶囊中的油墨均匀释放，在这一技术问题得到解决以后，我们就迎来了转印纸多次使用的时代。1.3.3 数码热升华转印技术数码热转印技术的用处是将传统的热转印技术和数码打印技术的优点融合起来，使用无制版形式印制彩色图像的一项新技术。在我们国家里面,这门科技最开始的时候主要使用在在广告、标牌、证卡、陶瓷影像这几方面上，但随着科技的发展，这门技术的应用领域越来越宽,在使用这门技术时，很多情况下都会应用在在产业化如数码印染和服装生产、鞋材生产、服装标签等工业化的行业，并且在其行业内的生产数量、使用频率都会不断增多 7。内蒙古
19、工业大学本科毕业论文4每一项科技的发展都来自于其相对应的需求，而数码热转印技术最主要的优点是适合个性化市场发展以及对消费者得个性化产品能够满足其需求，它的出现是对传统热转印技术、产品市场的一种合理的补充 8。换句话说，数码热转印技术和其相对应的产品市场的定位是个性化产品市场，但是传统的热转印产品因为受到技术的局限性和较高的制版成本很难生产出比较个性化的产品，所以在整个热转印市场上,就个性化产品来说，在数码热转印技术被发明之前是一片空白无迹可寻，而这项技术的出现就会使个性化的热转印产品很可能够拥有一定的市场。此外,数码热转印产品的承印物的图像的印制质量也比传统的热转印技术好得多 7，这也会成为数
20、码热转印技术在短时间内被广泛的运用的重要因素。1.4 课题研究目的热转印印花工艺是通过转印介质将图文转移到承印物的，它是一间接印刷方式。热转印印花工艺具有效果图案清楚、立体感强层次丰富、形态逼真且设备简单、投资少、节水等优点，所以热转印转移印花这一工艺又有了较大的发展前景，同时根据目前棉织物热转印主要工艺参数没有统一的参考标准这一现实状况。所以，本次实验通过设计一个专门针对纯棉织物材料的转印时间、温度、压力等热转印工艺的主要参数的实验方案，通过正交实验得到一套关于棉织物热转印影响因素的最优方案，可以为棉织物热转印在批量生产中提供一定的工艺参数的参考，使得热转印在生产中规范化、标准化专业化，不再
21、是单单依靠经验去完成热转印流程。1.5 课题研究的内容在实验之前，通过查阅资料得到三个因素的范围分别是温度（150210）、时间（1030S）、压力（3050N）。通过对三个变量的控制，利用正交实验法进行 9 组实验，其中每组相同实验做三次然后求其平均值；以棉织物上染料的转移率、皂洗色牢度、表观深度 K/S 值作为评价标准，对这 9 组实验进行数据分析，通过数据的对比得出最合理的棉织物热转印工艺方案。第 1 章是概述，介绍了研究本课题的背景、现状、发展前景和内容。第 2 章是理论分析，首先对正交实验的正交表的选用、正交实验的基本步骤、还有正交试验的优缺点以及结果分析方法进行了简单的介绍；其次是对热转印的原理、特点进行全面的研究，对热转印工艺参数的介绍，还有对纯棉织物的主要特点进行概述。 第 3 章是棉织物热转印的性能研究，详细描述了本次实验中转印效果的评价指内蒙古工业大学本科毕业论文5标，分别有转印率、表观深度 K/S 值，皂洗色牢度和阶调复制性能。第 4 章是本论文的实验部分，介绍了实验的目的，实验的仪器及其材料并描述了实验样张设计的内容，最后分析了实验的数据得到最优方案。
