文/華飛果
智橋評論：本文探討了熱升華轉印紙的特性及轉印工藝特點，分析了熱升華轉印紙吸墨性能的影響因素，以期對熱升華轉印紙的快速發展提供一些幫助。
熱升華轉印紙是熱轉移印花紙的一種，它在圖案的轉移過程中起載體的作用。熱升華轉移印花首先利用噴墨列印的方式將特殊的印花染料（墨水）印刷到轉印紙上，再將印有花紋、圖案的轉印紙與織物緊密接觸，在200~230℃的轉移印花機上處理10~30s，染料從印花紙轉移到織物上，經過擴散作用進入織物內部，達到著色的目的。
此工藝僅適用於承印物或表層為聚酯纖維或類似聚酯纖維的產品，對純棉類、麻、絲類載體不可用。這是因為聚酯纖維的無定形區存在10~100Å的微小空隙，當溫度上升到約200℃時，無定形區劇烈運動，空隙增大並逐漸形成半熔融狀態，即形成所謂的「液層」，這為氣態分散染料進入纖維創造條件。在這種溫度下，染料升華為氣態，由於範德華力的吸引，氣態染料運動到聚酯纖維周圍，然後擴散進入無定形區，隨著溫度的降低，染料分子凝華且被包覆在無定形區內，達到著色作用。而棉類纖維無定形區在乾燥狀態下空隙極小且不具有熱塑性，當溫度上升時，其無定形區不會形成所謂的「液層」，而且本身對氣態分散染料也沒有吸引力，因此棉纖維則不能直接採用此方法進行轉移印花。
製造熱升華轉移紙的原料一般為化學針葉木漿，有時配抄一定比例的闊葉木漿，原料經過碎漿、打漿、抄造、壓榨、乾燥以及塗布後製成熱升華轉移紙，抄造過程還要添加適量的耐溫助劑，以保證產品的耐高溫性能，表面塗布以適應後續噴墨的要求。
熱升華轉移印刷通過高速、高質噴墨印表機將圖像列印在紙上，省去了製版的麻煩，可代替絲網印刷，而且圖案可以通過電腦製作或者掃描儀器掃描得到，方便、精確而且易於調整，同時轉印圖案清晰、逼真、正品率高，圖像不易掉色、脫落，使用壽命長，印品手感柔軟舒適，越來越受到人們的歡迎。
也正是由於其如此優異的性能，使得熱升華轉印紙必須滿足多方面的要求，比如耐高溫性、形穩性以及吸墨性等等，尤其是吸墨性能對熱升華轉印紙具有很大的影響。原紙的吸墨性太強，吸墨過快就會導致洇色，而吸墨性太弱，吸墨過慢又會導致堆墨現象的發生，這兩種現象的發生都會影響熱升華轉印紙的性能，進而影響轉印效果。因此，探討熱升華轉印紙吸墨性能的影響因素很有必要。
1. 紙張結構對熱升華轉印紙吸墨性能的影響
紙張的油墨吸收性是指紙張表面在壓印瞬間接收轉移油墨的能力,是紙張表面被印刷油墨潤溼的能力、紙張表面吸收一定油墨組分的能力和紙張表面固定與保留均勻墨膜的能力的綜合體現。紙張吸收油墨分為兩個階段，一為加壓滲透階段：在印刷機壓印瞬間，依靠印刷壓力的作用，把轉移到紙張表面的部分油墨，包括顏料、連結料等同時壓入紙張較大的孔隙中。二是自由滲透階段。這一階段是從紙張離開壓印區一直到油墨完全乾燥為止,主要是依靠紙張纖維的毛細管作用來吸收油墨。這個階段紙張對油墨的吸收速率決定著印刷品是否具有光澤,是否會發生粉化、透印等現象。
紙張是一種多孔材料, 紙張內部有大量的小縫隙或毛孔。如果紙張的孔隙結構和油墨特性之間不相匹配, 則會導致一系列印刷故障的出現。當紙張纖維之間的孔隙很小時, 纖維的毛細管作用受到破壞, 吸墨性能將會較差, 而當孔隙很大時, 紙張的吸墨性過強,如果此時使用的油墨粘度較低, 印刷壓力較大時, 就會導致油墨滲透到紙張背面, 發生透印現象, 從而使印跡不能在紙張表面呈現應有的色彩飽和度, 影響印刷品的質量。
熱升華轉印紙的原紙除了一般塗布紙的基本要求外，對原紙緊度、透氣度等有一定要求。原紙緊度要大一些，一般在0.9g/cm3以上，透氣度小一些。如果原紙緊度過小、透氣度較大，在噴墨過程中，墨水會滲透到原紙背面，產生洇色現象，在熱升華轉印過程中，升華的墨水也會透過原紙背面向外擴散，影響轉印效果。如果原紙緊度過大，透氣度較小，在噴墨過程中，油墨不易進入到紙張內部，堆積在紙張表面，容易蹭髒，產生堆墨現象，也會影響轉印效果。熱升華轉印紙原紙的吸墨性能還與紙張的空隙率、加填量、施膠量等密切相關，空隙率是影響紙張吸墨性能的根本因素，油墨粒子就是通過這些空隙進入到紙張內部，空隙率的大小直接影響紙張吸墨的速度和吸墨量。加填量的多少會影響紙張的空隙率，進而影響紙張的吸墨性能，填料的種類不同，對油墨的親和能力也不同，也會對紙張的吸墨性能產生影響。無論是漿內施膠還是漿外施膠，都會影響紙張的親水性，進而影響紙張對油墨的吸收性能。
2. 紙張表面塗層對熱升華轉印紙吸墨性能的影響
由於熱升華轉印紙的生產過程要經歷高溫環境，對紙張的強度性能損耗較大，因此必須提高噴墨列印和乾燥速度，縮短紙張在高溫環境中逗留的時間，以儘可能地保留熱升華轉印紙的強度性能，滿足產品的使用要求。這就對紙張的吸墨性能提出了更高的要求，在保證吸墨量一定的情況下，必須增強紙張的吸墨性能，提高紙張的吸墨速度。
為此，特在紙張表面塗上一層塗料作為塗層，以達到快速吸墨的目的。為適應國家環保政策的要求，當前生產熱升華轉印紙所用油墨多為水性油墨。油墨成分多為醇類與聚醯胺類化合物。為保證轉印圖案的質量，要求表面塗層中不能含有能與所用油墨反應的成分，表面塗層的塗料常採用有機矽或者聚乙烯酸等。
3. 油墨黏度對熱升華轉印紙吸墨性能的影響
吸墨性能不僅與紙張的結構有關，還與油墨本身的黏度有關。油墨黏度太小，滲透作用強，容易穿透紙張產生洇色現象；油墨黏度太大，滲透作用弱，又容易堆積在紙張表面產生堆墨現象。洇色和堆墨都會對產品的轉印效果產生嚴重的影響，生產過程中要防止此類現象的發生。具體可以結合印刷壓力、溫度及時間的工藝參數，合理確定油墨黏度，以保證圖案的印刷質量。
4. 其他因素對熱升華轉印紙吸墨性能的影響
除了以上因素，熱升華轉印紙的吸墨性能還與紙張的水分含量、印刷時的壓力、溫度、時間等密切相關。紙張纖維是親水性物質，當紙張含水量較高時會在表面形成水化層,不利於油墨連結料與纖維結合,甚至會影響連結料的滲透,因此紙張對油墨的吸收性下降。尤其對具有斥水性的油性油墨,這種影響更加突出。同時水化層的存在也阻礙了紙頁對氧氣的吸收,延緩了油墨氧化聚合作用的過程,這對紙頁吸收油墨(尤其是氧化結膜乾燥型油墨)是極為不利的。所以,印刷用紙含水量不宜太高。綜合考慮其他因素,印刷前紙張含水量一般控制在4%一8%為好。另外，印刷壓力、溫度、時間也會對熱升華轉印紙吸墨性能產生影響，印刷壓力的大小直接影響紙張吸墨的壓力滲透階段，溫度的高低影響油墨的黏度以及油墨乾燥的速度，時間又影響著壓力及溫度與紙張接觸的長短。實際生產過程中必須綜合考慮這些因素，合理確定生產與印刷工藝參數，才能得到合格的熱升華轉印紙。
5. 結語
熱升華轉印紙製作時要經歷四烘四冷，要求紙張必須具有很好的耐高溫性能，同時要保證轉印圖案的清晰精確，這又要求其也必須具有良好的吸墨性能。紙張的吸墨性能不僅與紙張的結構如纖維原料、配比、空隙率、加填量、施膠量等有關，還與油墨的黏度、填料塗料的種類、印刷的壓力、溫度、時間等有關。實際生產過程中，要合理控制生產工藝和印刷工藝參數，在確保紙張良好耐溫性和形穩性的同時，賦予紙張優異的印刷性能。必須注意各個因素之間的相互影響，充分發揮各影響因素的協同效應。
（華飛果，華南理工大學在讀碩士研究生，研究方向為特種紙）
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