影响热转印质量的因素分析
文/宋奇
热转印工艺是指以涂有颜料或染料的转印纸为媒介,通过加热、加压等方式,将媒介上油墨层的花纹图案转移到承印物上的一种印刷方式。热转印的基本原理是将涂有油墨的媒介与承印物直接接触,通过热印刷头和压印滚筒的加热、加压作用,媒介上的油墨就会熔解并转移到承印物上,得到所要的印刷品的过程。近年来,该印刷技术被越来越多的应用到了钢桶包装上。热升华转印技术的主要优势是转印图像色彩鲜艳,层次丰富,效果可与直接印刷媲美。
一、热转印的分类
一般把热转印分为热压转印和热升华转印两大类。热压转印技术首先是使用网印、凹印等印刷方式,将图文印刷在热转印纸或塑料膜上,然后通过加热加压,将图文转印到织物、皮革等物品上。目前常用的热压转印技术有高温烫画、低温烫画、植绒烫画和渗透发泡烫画四种。
二、热转印的特点
热转印由于图像受热的关系, 其成品后的图像色彩会较水转印的更加牢固,不会容易出现掉色的情况,它具有抗腐蚀、抗冲击、耐老化、耐磨、耐高温、防火、能保持十到数十年不变色的特点,因此热转印技术尤其适用于对图像保留有特别要求的钢桶之上。热转印的图像色彩鲜艳,层次丰富,可适用于小批量钢桶生产,而且热转印的承印物选择范围广泛,使得热转印一直处于不可取代的地位。
三、热转印工序的影响因素
热转印是一个工序,作为整个钢桶生产流程中的一个重要环节,它与其他环节息息相关,如何控制这个工序的稳定性是印刷品质量的重要保证,接下来先看一下影响热转印这道工序的重要因素。
1.热印刷头
热印刷头主要是由表面胶膜保护层、底部胶膜保护层和发热元素所构成。发热元素为具有导电性的丝织网屏,借助电压脉冲所产生的热量以热扩散方式,使图文部分油墨层粗粒子浮凸、熔融完成油墨转移。
热转印的印刷速度取决于每一行图文所需要的时间。因此,热转印头与转印纸应具有良好的传热性,使发热元素所产生的热量能很快通过保护层、转印纸基材和空隙最后传到承印物表面,以保证油墨有足够的转移时间。
2.油墨
热转印油墨的组成一般为色素( 颜料或染料)、蜡和油类三部分,其中,蜡是热转印油墨的主要成分。一般热转印油墨的基本构成可以参考表1。
表1 热转印油墨的基本构成
成分 |
比例 |
碳黑 |
10% |
碳氢蜡 |
50% |
酯蜡 |
30% |
添加剂 |
10% |
表2是一个网版印刷热转印油墨配方的例子,将N-甲氧基甲基聚酰胺溶于苯甲醇、甲苯、乙醇等溶剂中,加入耐热颜料和膨润土进行搅拌,然后经研磨成为网版印刷油墨。将该墨用网版印刷方法印刷到载体上(如热转印纸),然后对织物进行热压转印。
表2 热转印油墨配方
成分 |
比例 |
N-甲氧甲基聚酰胺 |
19% |
苯甲醇 |
40% |
甲苯 |
17% |
乙醇 |
6% |
膨润土 |
9% |
颜料 |
9% |
印刷时,不同的油墨的黏度与加热温度有直接的关系,应该严格控制加热温度和油墨的黏度。实践证明当加热温度为60~100 ℃,使油墨熔解时,油墨的黏度值稳定在0.6Pa·s 左右为最理想的。一般来说,油墨越接近这个状态,转移性能越好。
近年来,随着技术的改进,印品的保存温度由原来的45℃提高到60℃,这大大地扩大了热转印的使用范围。此外透明颜料或透明染料的使用很好地提供了彩色印品的色调效果。
3.转印媒介
转印纸的基材一般分为纸基材、聚酯基材和赛璐珞基材,不同的基材有着不同的性质,所以选择转印纸的时候应该注意基材的以下参考因素。
1)物理性能
转印纸的物理性能见表3。
表3 转印纸的物理性能
材料 |
克重(g/cm) |
厚度(mm) |
密度(g/cm) |
平滑度(s,正面/背面) |
热导度(mw/cm℃) |
纸 |
A |
7.44 |
0.0084 |
0.87 |
545/375 |
1.67 |
B |
8.30 |
0.0089 |
0.93 |
400/353 |
- |
C |
9.52 |
0.0127 |
0.75 |
162/133 |
- |
D |
12.21 |
0.0147 |
0.83 |
182/214 |
- |
聚酯 |
A |
7.90 |
0.0056 |
1.41 |
0~2000 |
1.48 |
B |
10.21 |
0.0063 |
1.63 |
2000/666 |
- |
赛璐珞 |
A |
27.2 |
0.0183 |
1.45 |
2400/2400 |
2.67 |
以上是三种热转印纸基材的物理性能,在选择时可以考虑以下的三个方面:
● 基材的厚度一般不应大于20μm;
● 基材应具有较高的平滑度才能保证油墨的转移率;
● 基材要有足够的强度保证在转印纸处理及印刷中不被撕裂。
2)化学性能
使油墨附着良好均匀是转印纸基材化学性能的两个重要的表现。在生产中转印纸的化学性能直接影响印刷的质量。如果转印纸不能使油墨有附着良好,或者在生产中没有掌握好油墨的用量,就会造成印刷浪费。一个好的印刷流程和好的印品必须建立在对转印纸的化学性能的良好掌握上。
3)良好的热性能
由于转印过程是要通过高温手段实现的,所以转印纸的材质都必须能承受转印温度带来的影响,保持性质不变。一般而言,热转印纸的基材的热性能是否良好,可以通过以下因素来体现:
● 阻热性 基材的阻热性愈低,厚度愈薄,传热性愈好,其热性能则愈优;
● 平滑度 基材表面愈平滑,阻热性愈低,热性能愈优;
● 耐热性 热印头温度一般在300 ℃左右,基材必须能保证在此温度下主要性能不发生变化。
4.承印物钢桶
经验表明:表面有一点粗糙的钢桶的印品质量较好,这是热转印的一个显著特点。因为钢桶的粗糙表面表明承印物有较大的表面能,使得转印纸上的油墨能够很好地转移到钢桶上,获得比较理想的层次和阶调;不过过于粗糙则会影响油墨的正常转移,不利于印刷工艺的实现。
四、热转印现状分析
热转印是热印刷的一种类型,由国外传入时间不太长,近年来却在国内迅速地发展。在开始,一些早期到中国大陆投资的外商将其带到中国,使用的原料也以进口为主,主要应用于一些特定的领域。在国外企业将软包装技术引入中国后,国内也就产生了对这项技术的大量需求,市场也渐渐地扩大,直到今天受到了印刷界的注目。
热转印技术所应用的范围不断扩大,已还被应用到很多行业中,比如说在钢桶制造行业也应用了热转印技术。钢桶热转印工艺具有过程简单、快捷、无污染,所得到的印品层次丰富、色彩鲜艳、精度高,画面质量好,转印图文立体感强,且转印层与钢桶结合牢固表面平滑,耐磨性好等等一系列优点。钢桶热转印工艺兴起是由于普通丝印在钢桶表面进行装饰印刷时,达不到用户图文色彩较高的要求,随着钢桶热转印技术的成熟,这个工艺目前已广泛应用于各制桶企业的生产,目前还有企业正在尝试对钢桶整体进行大面积的热转印,而实现生产各种图案的彩色钢桶的目的。
可以说,随着工艺的进一步成熟和新技术的不断融入,热转印作为特种印刷的一种,将在钢桶的印刷领域中有着非常广阔的前景,将会受到越来越多的重视。
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