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发泡热固油墨的组成及特点,热固油墨英文为Plastisol,也称塑熔油墨、油性胶浆,为非水非溶剂型体系的印刷油墨
2019年10月16日    阅读量:1641     新闻来源:中国建材网 cnprofit.com    |  投稿

热固油墨英文为Plastisol,也称塑熔油墨、油性胶浆,为非水非溶剂型体系的印刷油墨,其广泛适用于100% 棉、棉/ 涤混纺、涤纶、牛仔布等各种织物,它兼备了水性胶浆与传统溶剂型油墨的优点,印制出的图文精细程度及特殊效果是其他印花材料无法达到的。


随着社会的发展,热固油墨在印花行业中的应用越来越广泛,其在印花材料市场占有率也不断提高发泡印花是利用发泡油墨印刷的一种织物特种印花。首先是把发泡油墨通过网版印刷在织物上,然后经过烘烤加热等处理,印刷图文就会随着墨膜发泡而凸起,使印刷效果富有立体感,其具有手感柔软、耐水洗、牢度好、富有弹性等特点,具有良好的美学感受和很高的观赏价值中国建材网cnprofit.com


发泡热固油墨是热固油墨中的一款特殊品种。其也属于一种微球发泡油墨,它是利用微球的特有性能,将它分散到油墨特殊的连接料中,并加入一些其他原料而制成的。这种油墨通过网版印刷方法印在纺织品上,经过烘道烘烤,在热固油墨熟化的同时,油墨中的微球也会膨胀形成无数微小气泡,从而使图文呈现出立体效果。其印刷效果类似于水性发泡浆料,但同时具备水性发泡油墨无法比拟的优势。

 

一、热固油墨成膜机理

谈及发泡热固油墨的组成及特点,首先我们不得不详细介绍热固油墨的成膜机理。通常热固油墨是PVC 糊树脂在增塑剂中形成的糊状分散体系。在热固油墨中其主要是通过网版印刷形成织物涂层,然后经加热塑化定型后形成最终制品。悬浮PVC 树脂一般是由(1~2) μ m的不规则的圆形初级粒子堆集而成,颗粒直径大小不一,平均粒径一般为(120~180) μ m。


随着PVC 糊被加热,PVC 树脂不断吸收增塑剂而胀大,PVC 糊黏度逐渐增大,树脂颗粒间距越来越小,PVC 糊中液体逐渐减少,小颗粒吸收了热能和机械能而活性增加,逐渐和其他颗粒结合在一起。当温度继续升高时,PVC 糊中液体部分被吸收或挥发干净,小颗粒几乎完全消失,PVC 糊失去流动性,PVC 树脂开始凝化,PVC 糊的凝胶化是指P V C 糊在加热中,增塑剂扩散到树脂颗粒内部,使PVC 糊失去流动性的过程,它是P V C 糊加工过程中的中间状态。随着熔化的进行,到最后全部熔化黏合成一个整体,外观也变成了均匀膜层。


聚氯乙烯具有通常非晶相线性聚合物的特性,在受热过程中出现玻璃态、高弹态、黏流态三种不同的物理聚集状态。聚氯乙烯在常温下处于玻璃态,而增塑的聚氯乙烯由于添加了增塑剂,降低大分子间引力而使流动温度Tf及玻璃化温度Tg 下降。


当调节增塑剂用量使Tg 下降到室温以下,则使制品在室温下呈高弹态的软制品。流动温度Tf 是决定聚氯乙烯熔融加工温度的最低值,也就是说,热加工温度应超过Tf,使物料在黏流态下进行加工。分解温度T d 是指开始剧烈分解的温度,在热加工中不能超过Td,以保证制品质量。一般硬制品少加增塑剂,而软制品则需要加入大量的增塑剂,增塑剂量越大,制品就越柔软。

 

二、发泡剂的选择

发泡剂可分为化学发泡剂、物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体,并在聚合物组成中形成细孔的化合物;物理发泡剂就是泡沫细孔通过某一种物质的物理形态的变化,即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的。热固油墨可选择一种微球发泡剂,它是一种核壳结构,外壳为热塑性丙烯酸类聚合物,内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒。


直径一般(10~45) μm,加热发泡后直径可达(20~200) μm,体积可迅速膨胀增大到自身的几十倍,从而达到发泡的效果。如何选择适合热固油墨的微球发泡剂是一个至关重要的问题。由上述成膜机理可知,热固油墨的烘烤温度非常重要。当前市场上的热固油墨普遍熟化温度在(130~160) ℃,微球发泡温度范围从75℃~260℃都存在,发泡剂在油墨中的发气量和作用程度,取决于它的分解温度。由此选择微球发泡剂我们一定要注意发泡温度与热固油墨熟化温度的协调。另外,如上所述,微球发泡剂是一种核壳结构,外壳多为某些聚合物,在加热过程中,内核气体膨胀才能形成发泡效果。然而热固油墨中含有大量增塑剂,由成膜机理来看,这些增塑剂是否会被外壳的聚合物所吸收也很值得关注。

 

三、发泡热固油墨的连结料

热固油墨主要成分为树脂、增塑剂、颜填料、助剂等,其外表呈膏状,具有触变性,放置时较稠,搅拌时会变稀,并且由于不含溶剂,常温下挥发量极小,加热到一定温度时,才发生塑化反应,形成具有极好柔韧性的薄膜,与织物纤维紧密结合在一起。发泡热固油墨的连结料一种是普通的透明PVC糊,即树脂、增塑剂和某些助剂的混合体,另一种是具有颜色的PVC 糊。


为了达到理想的发泡效果,同时赋予织物很好的柔软性和弹性,发泡热固油墨的连结料的配制需做好选择。当连结料为具有颜色的PVC糊时,通常微球发泡剂的添加量不是很大,并且添加以后,经过搅拌均匀一般就可以直接印刷了。


在保证热固油墨储存稳定性较好的前提下,其组成成分中增塑剂对糊树脂的增塑效率越高越好,并且增塑剂在整体中的含量要控制在一个合适范围内,用以调整油墨熟化以后涂层的柔软性。


另外,根据微球发泡剂的吸油量,我们要调整好连结料的整体黏度,以确认添加微球发泡剂以后能较好地适合网版印刷。当发泡热固油墨的连结料为普通的透明PVC 糊时,这种情况下,通常是先将微球发泡剂与透明PVC糊制备好发泡浆料,然后根据对发泡效果的需求,添加一定比例在常规的颜色油墨中,搅拌均匀后即可印刷。由于颜色油墨涂层已经具备某些弹性和柔软性,这种透明P V C 糊只需要选取一个平衡点,对树脂、增塑剂以及助剂进行调配即可。透明PVC 糊的黏度与常规颜色热固油墨黏度接近即可。

 

四、发泡热固油墨的调配与印刷

由上述可知,一种是已经制备好的有颜色的发泡热固油墨,其可直接进行印刷。这种发泡油墨的最终发泡效果基本是固定的,当然,理论上我们可以从提高微球发泡剂的含量来调整发泡效果,但是,额外的补加微球发泡剂会带来两个问题:第一,微球发泡剂是否能够分散均匀;第二,微球发泡剂一般具有一定的吸油量,补加的微球发泡剂对印刷黏度的影响。


另一种是制备好的发泡浆料,需根据对发泡效果的需求,添加一定比例在常规的颜色油墨中,搅拌均匀后即可印刷。微球发泡剂或发泡浆料加入量越多发泡也越高,发泡后表面光泽明显下降,发泡后表面基本呈现哑光和磨砂效果。太多的发泡剂容易导致图层断裂和失去牢度。


发泡后拉伸长度明显降低,但是下压回弹性增加。另外,任何颜色油墨在经过发泡后,颜色会轻微变淡。值得注意的是,热固油墨对温度相当敏感,无论在什么时候,在对热固油墨进行搅拌时,我们都得注意不能高速搅拌引起油墨浆体温度过高,这样极易引起油墨急剧变稠,甚至凝胶,以致很难或无法印刷。


在实际印刷过程中我们要注意以下几点:

1. 加入发泡剂后油墨不适合打底印花,应该用没有发泡的油墨打底才能确保平整度。可根据自身的需求,先用普通的透明口者喱热固油墨进行打底,会明显提高水洗牢度和手感柔软性。

2. 在台板上,闪烘控制好速度油墨是不会提前发泡的。也可以根据需求,延长闪烘时间,故意使油墨在台板上提前发泡再套印下一色。

3.发泡热固油墨印刷好以后,可以直接放入烘烤隧道,也可以用烫压机进行过热,二者的最终发泡效果截然不同,请根据自身需求。不管采取何种方式,请注意选择好过热温度和过热时间。


五、发泡热固油墨相对于水性发泡油墨的优势

发泡热固油墨的相对于水性发泡油墨的优势,其实更多地来源于热固油墨相对于水性油墨的优势。大致如下:

第一,不易堵网和不易粘网版;

第二,能适应全自动印花机的高速生产需求;

第三,在印刷生产过程中利用率高,产生废料少;

第四,具有环保性能高的特点。

另外,源于热固油墨特殊组成所带来的优势。大致如下:

第一,发泡细腻,图案精细;

第二,可形成某些特殊效果;

第三,水洗牢度高;

第四,弹性好、手感柔软。

当前,印花企业越来越多的使用热固油墨替代水性印刷材料进行印花加工,发泡热固油墨已广泛用于诸多品牌服饰,如李宁、安踏、鸿星尔克等众多体育品牌。它的市场需求将会随着印花工业的发展越来越大,产品形式也会越来越广。


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