立體印花、爛花印花
Stereo Printing ,Burn out Printing
【引言】紡織品的立體印花就是在平面織物上形成三維空間的立體圖案的印花。如使織物表面形成有凸出感的發泡印花、起絨印花或者靜電植絨印花,或使絨厚織物表面形成有凹下感的透明的爛花印花,它可以印在面料上,也可印在衣片、毛巾、成衣上,立體印花可視為紡織品印花的綜合藝術,是一種高附加值的手工藝品。應該說,立體印花是一種轉移印花之外最能彰顯時尚的工藝,它是時尚與科技的結合。此外,不離時尚左右的,還有爛花印花工藝。爛花印花,亦稱透明加工、腐蝕加工,日本稱為碳化印花。近年來,爛花服裝衣片印花發展很快。像棉與尼綸的針織外衣經爛花印花后,透明的花型中襯托出內層的色澤,富有立體感,高雅別致。從工藝上,乍一看,立體印花和爛花印花像是相反的招數。前者是在織物上加東西,而且還要讓所加的印料凸出來;后者則非但不在織物表百增加其它物質,反而要織物自損其身
一、立體印花小概
愛美之心人皆有之。印花織物以其五彩繽紛、絢麗奪目的外觀,深受人們的喜愛,對美化人民的生活有著重要的作用。如何使印花織物上不僅產生美麗的圖案花紋,而且使圖案產生浮雕藝術的效果,在光的照射下產生強烈的反差,在人的視覺上形成一種真切而醒目的立體感,既可增加織物的附加值,又可使織物具有裝飾性和審美情趣?立體印花是這個問題的最佳答案。
立體印花的特點是印制織物的花紋具有引人入勝的立體感,耐洗滌和耐摩擦。它的印花方法及所用工藝和設備都與一般涂料印花相仿,主要區別在于在印花色漿中含有微膠囊制劑或發泡劑,因而在印后熱處理時,花紋能夠迅速膨脹隆起,形成外觀華麗的立體形狀。
立體印花有種種類型,其中起絨印花和發泡印花很出名。兩者的發泡技術和所形成的立體花紋狀迥然不同。在顯微鏡觀察下,起絨印花表面堆砌著無數微小的肥皂泡般的球形狀,而發泡印花則呈蜂糕狀。因此,起絨印花產品具有別致的絨
起絨印花就是花型圖案表面呈現立體絨繡感的印花,它是與發泡印花有相似原理的不同產品。發泡印花的凸紋表面光滑平整、有光澤感,而起絨印花的凸紋表面呈細絨,濕滯感,有亞光效果。
起絨印花用的印花色漿由微囊制劑、粘合劑、交聯劑、尿素、涂料、增稠劑或水組成。微囊是很小的空心小球,粒徑約為50/um,囊壁由偏氯乙烯與丙烯腈(約2:1)共聚體組成,而在囊芯中含有低沸點的如石油醚那樣的有機溶劑。微囊分散在聚甲基丙烯酸等乳化體中。上述溶劑在高溫時迅速汽化,就像吹肥皂泡那樣,使微囊的體積膨脹,而增大了的微囊相互擠壓在一起,于是,形成宛如起絨般的重疊分布。因此,這種發泡方法屬于物理性發泡。
一般以聚丙烯酸丁酯為主的乳液,或丙烯酸酯與丙烯酸丁酯共聚體,或甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和丙烯酰胺共聚體乳液為起絨印花用的粘合劑。如要提高立體印花圖案的剛性,可用丙烯酸乙酯與苯乙烯共聚體乳液。必要時,還可加入交聯劑。涂料用量不宜過多,否則,微囊膨化后,堆集于微囊間的涂料對起絨感有不良影響。
網目為27.6~35.4網孔數/cm(70~90目)之間的平網印花最適用于起絨印花。印花后,
發泡印花劑則是將一種發泡劑同適當的成膜劑、交聯劑、乳化糊與著色劑混合后,印制在織物上。印花后,在高溫處理時,發泡劑發生熱分解,于是,產生大量氣體,使成膜劑輕度膨脹成膜,而發泡劑釋出的氣體包含在皮膜中,于是,形成富有新意的立體圖案。這種發泡印花屬于化學性發泡。
發泡印花是在紡織品上獲得彩色立體
常用的發泡劑叫偶氮二甲酰胺。它是淡黃色結晶粉體,不溶于水。其分解產物的64%為固體,36%為氣體,而氣體由氮氣、一氧化碳和二氧化碳組成。加入尿素,視尿素用量,可使偶氮二甲酰胺的分解溫度由200~C左右降至
印制在冷臺板上進行。篩網根據花型大小,采用11—14號錦綸篩網。印花后,
綜上所述,我們知道,其它起絨印花和發泡印花只是兩種不一樣的發泡方,因此,也有人直接把立體印花等同于發泡印花。發泡印花可以廣泛地應用于純棉、純滌綸和滌粘混紡織物,在織物上形成永久的立體圖案,能經受一般洗滌和磨擦,手感受柔軟。
需要特別注意的是,采用化學發泡法印出的織物能經受一般的洗滌和磨擦。發泡立體印花對設備沒有特殊的要求,手工臺板、平網、圓網、輥筒印花機均可使用,但效果是不一樣的。手工臺板印花的速度較慢,產量低,但給漿量大,立體效果突出,花型易于變化,靈活性大,適合于小批量生產裝飾產品。平網印花適用于裝飾產品而不適用于衣著類產品。圓網印花的產量高,適用的范圍較廣,純棉、滌棉織物的印花均可適用,但給漿量較低,可生產服裝面料和裝飾用織物。由于發泡立體印花要求給漿量較大,故應注意漿料粘度及臺板溫度的控制,以防堵塞網眼。輥筒印花產量高
發泡立體印花不受纖維種類、織物組織和印花設備的限制,既可用于服裝面料,又可做裝飾產品。工藝簡單,印制效果新穎別致,而且產品質量較穩定,給人以高檔化、藝術化之感,故深受廣大消費者的青睞。
二、立體印花的主力軍:發泡印花
在起絨印和發泡印花中,最為我們熟知的毫無疑問,是發泡印花。
發泡印花的特點是:立體感強,近似于人工刺繡,手感柔軟,耐磨、耐水洗,牢度好,富有彈性,并能廣泛應用于臺布、窗簾、茶巾、手帕、枕巾、服裝、旅游紀念品等方面。它不但可以在棉、麻、絲等天然纖維織物上應用,而且還可以在人造纖維織物上應用。下面我們從材料和設備的角度來對發泡印花進行關注。
發泡油墨
這種發泡油墨是依靠發泡劑氣化達到發泡目的的。這種油墨是將發泡劑溶于液態聚氯乙烯樹脂中而制成。當油墨受熱時,發泡劑氣化,使油墨層形成無數微小的氣孔,圖文便發泡凸起。
發泡油墨配方:
(1)聚氯乙烯樹脂
(2)碳酸鈣
(3)二甲酸二辛酯
(4)鹽基亞磷酸鋁
(5)偶氮二甲酰胺
(6)顏料(著色) 適量
將以上原料充分研磨,配成糊狀的樹脂,并加入適量的溶劑稀釋。各種材料的分析如下:
(1)聚氯乙烯樹脂
聚氯乙烯樹脂是由氯乙烯經分子化合物,用乳液法聚合成糊狀樹脂,在發泡油墨中用作連結料。
(2)碳酸鈣
碳酸鈣是白色晶體或粉末。在發泡油墨中用作填充料。
(3)苯二甲酸二辛酯
苯二甲酸二辛酯是無色透明油狀液體。在發泡油墨中用作增塑劑,具有較好的耐寒性及較小的揮發性。這種增塑劑可增加聚氯乙烯樹脂加工成型時的可塑性和流動性。
(4)二鹽基亞磷酸鋁
二鹽基亞磷酸鋁為穩定劑,聚氯乙烯樹脂在長期高熱下會逐漸分解,逸出氯化氫氣體,又會使樹脂繼續分解。因此需要加入穩定劑,才能把氯化氫氣吸收,并阻止樹脂的分解。
(5)偶氮二甲酰胺
偶氮二甲酰胺是檸檬黃色的結晶體。在發
(6)顏料
顏料主要作用是使發泡油墨著色,主要有鈦藍、鉻黃、碳黑、鈦白粉、洋紅、酞青藍等,可根據需要定量加入。顏料要經過研磨、攪拌、過濾再配入連結料中,要求越細越好。
發泡印花設備
發泡印花設備主要是網印設備和焙烘(壓燙機)設備。
(1)發泡印花可采用普通網印設備,目前還沒有專用的發泡印花機。
(2)發泡印花后,晾干(或低溫烘干)是十分重要的。小面積的織物可采用疊式多層晾架,大面積的可用繩索掛起自然晾干。為確保網印效果,網印后的織物不宜受高溫焙烘,以低溫(不大于
(3)發泡印花的關鍵工序是"熱壓燙"。熱壓燙機由電加熱平臺和接觸平臺兩部分組成,可以調節溫度和時間。其主要技術參數:控溫范圍50~
織物發泡印花工藝
(1)織物發泡印花工藝流程如下。
圖案設計、畫稿、制底版→涂感光膠→曬版→調墨→(織物染整處理、裁剪、其它印花)發泡網印→低溫干燥→發泡(熱壓燙)→檢驗一縫紉→成品
(2)工藝條件
絲網目數:80~120目。
低溫干燥溫度:發泡印花結束后,通常采用常溫通風(
熱壓燙發泡溫度:115~
熱壓燙發泡時間:根據不同織物、不同圖案、不同發泡要求來控制,時間在2~15s。
熱壓燙接觸面:加熱臺板通常直接接觸織物的反面,這樣利于發泡發得松軟、發得高。 熱壓燙壓力近于常壓。
冷卻時間:發泡充分即可,不必考慮冷卻時間。
影響織物發泡印花質量的因素
織物發泡印花要達到既有很好的藝術欣賞效果,又有較高的實用價值,除了設計水平外,影響因素是多方面的,有操作經驗及技巧的因素,也有原材料品種及質量的因素。
三、爛花印花小概
爛花印花,亦稱透明加工、腐蝕加工,日本稱為碳化印花。是由二種纖維組成的織物,其中一種纖維能被某種化學品破壞.而另一種纖維則不受影響;因此可用一種化學品調成印花色漿印花以后,經過適當的后處理,使其中一種纖維破壞,便形成特殊風格、透明格調的爛花印花織物。
我國的爛花印花織物起始由六十年代,常見的有爛花滌棉織物和爛花絲絨織物二種。早期的棉包覆滌綸長絲紡制成包芯紗織成的坯布,經爛花印花后制得一種透明、富有凹凸感的印花產品。還有滌棉混紡淺色爛花印花織物、花型自然、風格獨特,猶如蟬翼紗,似透明非透明,絢麗多彩,晶瑩突目。
隨著人們生活質量的不斷提高,對服飾的藝術化,個性化,越來越追求,已在傳統的爛花印花基礎上有所發展,有所創新。近年來,爛花服裝衣片印花發展很快。像棉與尼綸的針織外衣經爛花印花后,透明的花型中襯托出內層的色澤,富有立體感,高雅別致。像粘膠與尼綸制成的針織爛花織物,做成高雅內衣內褲,吸濕透氣性好,充分體現了女性的魅力,很受消費者青睞,獲得了可觀的經濟效益。
1.爛花印花的原理
棉、麻、人造絲、粘膠等植物纖維都具有耐堿性,但耐酸性差,羊毛、絲等動物纖維,都具有耐酸性,但耐堿性差,合成纖維具有耐酸性,有些還有耐堿性,因此利用這些化學性質,它們之間組成的各種交織物或混紡織物、包芯織物,可進行
表1各種纖維在酸、堿中的原理
| 纖維 | 在酸中影響 | 在堿中影響 |
| 棉 | 在濃硫酸中水解 | 膨化后收縮(絲光收縮) |
| 人絲 | 在濃硫酸中水解 | 強堿下膨化,強度下降 |
| 麻 | 耐硫酸性比棉大,易受鹽酸影響 | 堿中沸煮下脆化 |
| 羊毛 | 有耐酸性, 但在30%以上的硫酸中溶解 | 5%NaOH中沸煮、溶解 |
| 15%NaOH強度降低 | ||
| 38%NaOH中強度提高 | ||
| 真絲 | 比棉差,比羊毛強,在高濃酸下溶解 | 在濃NaOH中溶解 |
| 三醋酯 | 強酸中水解 | 強堿中強度降低 |
| 尼綸 | 耐酸性大 | 耐堿性大 |
| 滌綸 | 耐酸性大 | 強堿中水解(減量加工) |
| 聚氨酯 | 耐酸性大 | 耐堿性大 |
| 腈綸 | 耐酸性大 | 耐堿性大 |
2.爛花印花的工藝技術條件
爛花印花織物根據爛花后的地色織物有無色澤,可分為一般爛花印花和著色爛花印花二種。著色爛花印花也就是在纖維素纖維腐蝕的同時,留下的纖維同時染上色澤,形成有各種色澤的似透明的網眼花型,與不同地色呈現絢麗多彩的凹凸效果。
(1)一般爛花印花(滌棉混紡)的工藝技術
纖維素纖維的耐酸性比蛋白質纖維、合成纖維都差,在低濃度的無機酸存在下,纖維素纖維在常溫短時間內較為穩定,但在高溫長時間作用下,則會引起水解,成為聚合度低的水解纖維素,如進一步水解,即成為纖維二糖,最終成為葡萄糖。利用纖維素纖維的耐酸性差,可用酸來進行腐蝕加工,獲得爛花印花效果。
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a.工藝流程:
織物定形→印花→熱處理(汽蒸或焙烘) →洗滌→柔軟整理
b.酸漿處方:
66oBe硫酸 30—33毫升
混合糊料 600—700毫升
水 x
其中混合糊料為:
60%白糊精:6%龍膠::乳化糊:=1:1:2
c.汽蒸條件:溫度
焙烘條件:溫度
d.柔軟整理:
滌棉混紡織物很容易產生靜電,經爛花后靜電更嚴重,因此爛花印花后,在柔軟整理的同時,加入抗靜電劑。
e.織物規格不同對爛花質量影響
爛花質量的優劣,主要是把纖維素纖維爛得越凈,則
表5 各種滌棉織物與爛花效果的關系
| 織物 | 規格 | 爛花效果 |
| 滌棉全包芯 | 38 x 38 9085 | 最好 |
| 滌棉半包芯 | 40x40 9485 | 良好 |
| 滌棉50:50混紡 | 35 x35 9056 | 一般 |
| 滌棉65:35混紡 | 40 x40 10087 | 稍差 |
| 滌棉65:35混紡 | 45 x 54 10092 | 較差 |
| 滌棉65:35混紡 | 50x 50 9682 | 差 |
(2)著色爛花印花的工藝技術
a.工藝流程:
織物定形→印花→熱處理(汽蒸或焙烘) →洗滌→柔軟整理
b.強酸著色爛花漿的處方:
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分散染料必須待酸漿制成后,最后用水化開后,用濾網加入酸漿中,以免產生色點。
c.熱處理條件與柔軟整理,基本上與一般爛花工藝一樣。
d.著色爛花漿中所選用的分散染
三、爛花印花工藝探尋及前景
爛花印花是織物由酸漿印花后,經熱處理和洗滌,產生特殊的印花效果,爛花效果好差與織物、酸漿、熱處理和洗滌都有很大關系。
(1)酸漿的研究
爛花印花的關鍵是酸漿的制備。酸漿主要是由酸(腐蝕劑)、塑料、著色劑和其它助劑組成。
a.酸的選擇
酸對纖維素纖維的水解影響與酸的性質、水解的溫度及作用的時間都有很大關系,在著色爛花中,又要考慮到分散染料對pH值的敏感性。偶氮型分散染料在pH值大于10時易水解,可能生成下列反應:不能染著滌綸纖維。
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因此當織物確定后,酸是爛花印花中的關鍵,經研究除了直接用濃硫酸外,也可以加入通過加熱能產生硫酸的硫酸鹽類,如硫酸鋁、硫酸氫鈉或硫酸鐵等等。
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表6為不同腐蝕劑及用量的腐蝕效果。
表6 硫酸和硫酸鋁不同用量的腐蝕效果
| 腐蝕劑 | 用量 (克/升) | 焙烘3分鐘 | 汽蒸5分鐘 | |||
| | | | 16032 | | ||
| 硫酸鋁 | 100 | ▲ | ▲ | ▲ | ▲ | ▲ |
| 150 | ▲ | ▲ | ▲ | ▲ | ▲ | |
| 200 | ▲ | ▲ | ▲ | ▲ | ■ | |
| 硫酸 | 150 | ■ | ■ | ■Y | ■Y | ■Y |
| 200 | ■Y | ■Y | ■Y | ■Y | □Y | |
| 250 | ■Y | □Y | □Y | □Y | □Y |
表中:口完全腐蝕;曰中等腐蝕;▲腐蝕不完全;Y腐蝕部分泛黃。
硫酸氫鈉、硫酸鐵對滌綸纖維的泛黃影響大。
在滌棉包芯織物,滌綸長絲68D38X 38 90X85著色爛花印花中,各種腐蝕劑的腐蝕效果如下:見表7。
b.酸漿中糊料的選擇
| 用料 編號 | 1# | 2# | 3# | ||||||||
| 白糊精漿(60%) | 400 | 200 | 200 | ||||||||
| 龍膠邦(5%) | — | 200 | 200 | ||||||||
| 邦A糊 | 400 | 400 | 400 | ||||||||
| NaHSO4 | 150 | — | — | ||||||||
| Al2(SO4)3 | — | 150 | — | ||||||||
| H2SO4 | — | — | 55~60 | ||||||||
| 分散染料 | X | X | X | ||||||||
| 水 | Y | Y | Y | <||||||||
| 汽蒸 | 差 | 較差 | 優 | ||||||||
| 焙烘 | 優,泛黃 | 較差 | 炭化 |
用于爛花印花酸漿的糊料,必須具備下列條件。
(a)糊料的耐酸穩定性要好,而且能耐酸性水解,以保證在較長時間印花中,保持漿料稠度,使印制輪廓清晰。
(b)糊料應具有較好的滲透性,有利于爛透。
(c)在常溫或高溫下,糊料不會沾污聚酯纖維。
(d)糊料應具有一定的流變性、透網性、抱水性和易洗滌性。
因此一般采用混合糊料,才能達到上述要求,如羥乙基皂莢膠(合成龍膠)、白糊精和邦A漿的混合糊,能達到理想效果,目前國內外開發了許多耐酸性糊料,都可選擇應用。
c.著色爛花酸漿中的染料選擇
著色爛花酸漿中染料必須選擇耐腐蝕劑的染料,用于滌綸和纖維素纖維混合材料的分散染料,可選擇苯醌結構的染料,象喹酞酮系、硫靛系、黃素系等。這類分散染料耐酸性強,另外雜環系的分散染料也有良好的耐酸性。偶氮系染料要慎用。經篩選耐強酸的分散染料有:福隆嫩黃SE—6GFL、福隆紅ERLN、大愛尼克司黃GFS,大愛尼克司翠藍SGL、舍瑪隆桃紅HGG、舍瑪隆桔H4R、派拉尼爾金黃GG、國產分散黃RGFL、國產分散紅3B、國產分散藍2BLN、國產分散紫HFRL、索米克隆湖藍S—GL等等。
d.酸漿中其他助劑
在爛花印花酸漿中,為了提高滲透性能,并且保持其一定的濕度,可添加丙三醇,但不宜過多,否則會影響腐蝕效果。
(2)熱處理工藝研究
熱處理工藝也是爛花印花質量的重要方面。如果碳化作用不完全,則棉纖維殘留在織物上,滌綸絲不透明,花莖不清晰
爛花印花后要快速進行熱處理,不需要經過烘干再進行熱處理,因為印花漿烘干后,有吸濕現象,這樣會使熱處理溫度分布不均,造成腐蝕不均勻,碳化不良。如果印花塊面已經吸濕,則一定要烘干后,再進行熱處理。
著色爛花印花的熱處理溫度要比一般爛花的熱處理溫度高,這主要是考慮到分散染料的上染著色溫度。表8為一般爛花印花和著色爛花印花的熱處理情況。
表8 一般爛花和著色爛花的熱處理情況
| 爛花方法 | 熱處理法 | 溫度 | 時間 | 備注 |
| 一般爛花 | 熱溶 | | l—3分鐘 | > |
|
|
| | 1分鐘 | |
| 汽蒸 | 140— | 3—5分鐘 | 嚴重泛黃 |
注:上述試驗腐蝕劑用硫酸鋁。
(3)洗滌條件
洗滌工藝是爛花印花質量優劣的最后一關,棉纖維充分炭化后,甚至已炭化變黑,如果洗滌不充分,也不能獲得好的爛花效果。要達到充分洗滌效果,在機械連續水洗之前,最好進行敲打、揉搓或刷洗等機械方法。預先去除一部分粘附于滌綸纖維上的碳化纖維,而連續水洗機要采用有揉搓效果的噴淋洗凈機。
著色爛花的洗滌,因酸漿印花中有分散染料,為防止浮色的白地沾污,在高溫洗滌之前,先充分水洗,退去酸漿中的漿料,必要時可加人防止白地沾污劑。并在噴淋洗滌中必要時可加入還原清洗劑。
總之,洗滌條件必需把棉纖維已碳化的黑色、棕色的焦屑,全部去凈,呈現透明清晰的圖案,使花型邊緣輪廓清晰,達到滿意的爛花效果。
爛花印花的發展前景
爛花印花織物已從原來的滌棉包芯紗、滌棉混紡織物發展為棉尼綸交織物、粘膠尼綸交織物和粘膠滌綸交織物等等,從原來的機織物發展為針織物,從原來的連續布匹印花發展為服裝衣片印花,針織服裝衣片的爛花印花已成為高檔別致的外衣,不僅豐富了服裝花樣,而且已開拓了內銷和外銷市場,并產量逐年上升。
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