Технология термопереноса изображений использовалась в текстильной печати на протяжении десятилетий, а с внедрением высоких технологий технология термопереноса стала использоваться во многих областях. В настоящее время технология термопереноса широко используется в финансовой, транспортной, туристической, коммерческой, почтовой и телекоммуникационной отраслях, автоматизации делопроизводства и текстильной промышленности. Текущими характеристиками термотрансферной печати являются высокая стойкость цвета изображения, его нелегко растрескать, износостойкость, отсутствие выцветания, но все же есть определенные недостатки, то есть, если в тканях из натуральных и химических волокон используется термопереносная печать, два специальных трансферная бумага и чернила для переноса, даже цифровая печать (можно печатать на ткани разной природы) также имеет определенные недостатки, то есть реология краски для цифровой печати и даже цифровая печать (которая может быть напечатана на тканях разной природы) имеет определенные недостатки , а именно реология и адаптируемость красок для цифровой печати, которые могут привести к обесцвечиванию, а также высокая стоимость машин, которые нелегко производить в небольших количествах. На основании вышеизложенных проблем были проведены эксперименты и исследования реологических свойств термотрансферной печати, диффузионных свойств подложки и технологичности печати с целью разработки термотрансферной краски с аккомодирующими свойствами.
Исследование свойств текучести термотрансферных красок
Текучесть термотрансферных красок в основном отражается на диффузионных свойствах поверхности подложки и формировании на поверхности однородного и гладкого слоя краски. Текучесть красок для термопереноса также является общим выражением реологических свойств чернил, которые выражаются в вязкости, стойкости цвета, пределе текучести и тиксотропии, которые также являются важными показателями производительности красок для термопереноса. Если краска для термопереноса должна иметь определенную степень совместимости с тканями различного состава, важно, чтобы вязкость краски, знакопеременное напряжение, тиксотропные и реологические свойства
Взаимосвязь между растягивающей деформацией и вязким течением чернил изучается и экспериментируется.
Эксперименты по изучению текучести термотрансферных красок
Экспериментальные материалы
Целью эксперимента была проверка применимости реологических свойств к аккомодации тканей. Чернила подходят для использования на различных машинах офсетной печати, машинах трафаретной печати, цифровых печатных машинах и т.д. Изготовлены из экологически чистого сырья и имеют яркий цвет. Базовый состав чернил этой марки указан в Таблице 1, температура, необходимая для переноса, указана в Таблице 2, а устойчивость к солнечному свету указана в Таблице 3.
Таблица 1. Основной состав термотрансферных красок
Таблица 2. Перечень температур, необходимых для переноса термотрансферных красок
Таблица 3. Устойчивость термотрансферных красок к солнечному свету (класс)
Экспериментальное оборудование
Текучесть чернил измеряли с помощью пластинчатого высокотемпературного вискозиметра, бумагу измеряли с помощью измерителя печатаемости IGT AIC2-5T2000, а плотность чернил измеряли с помощью спектрофотометра 530.
Метод испытания текучести термотрансферных красок
Перед испытанием реологических свойств термотрансферных красок образцы чернил перемешивали в течение 10 минут при скорости сдвига 60 с-1, а затем оставляли стоять на 10 минут при 25 °С. При испытании сначала к образцу прикладывают внешнюю силу в определенном направлении и записывают скорость сдвига. Затем напряжение увеличивается, и процедура повторяется. Когда напряжение увеличивается до 5 Па, вязкость образца чернил в среднем на четыре порядка выше, чем у других чернил, и разжижается при более высоком сдвиге. Тиксотропные свойства материала определяли путем тестирования увеличения и уменьшения напряжения со скоростью сдвига.
Образцы чернил смешивали для обеспечения однородности, свойства текучести чернил измеряли с помощью плоского вискозиметра, бумагу измеряли с помощью измерителя пригодности для печати IGT AIC2-5T2000, а плотность термопереносных чернил измеряли с помощью спектрофотометра 530, немедленно после перемешивания в течение 10, 15 и 20 минут. Образцы чернил оставляли стоять на 10 минут или более, а затем измеряли свойства текучести, чтобы лучше определить, как улучшить свойства аккомодации трансферных чернил.
Результаты экспериментов и анализ свойств аккомодации термотрансферных чернил
Влияние вязкости и печатных свойств флюсовых красок
Поток чернильных жидкостей характеризуется внутренним трением, сопротивлением движению, вызванным взаимным притяжением молекулярных структур жидкости. Взаимосвязь между вязкостью чернил и скоростью сдвига показана на рисунке 1.
3. 1. 1 Экспериментальный анализ текучести термотрансферных красок
1. Кривая текучести термотрансферных красок нелинейна. Закон вязкости течения.
2. вязкость чернил постепенно снижается по мере увеличения скорости сдвига.
3. увеличение скорости сдвига уменьшает агломерацию пигмента, что приводит к изменению дисперсности пигмента во внутренней структуре чернил и, следовательно, к некоторому улучшению дисперсии пигмента.
4. Чернила имеют определенное количество значений при высоких скоростях сдвига, что указывает на определенную динамическую дисперсию частиц пигмента в структуре чернил. Баланс Скорость сдвига/с-1.
Рисунок 1. Зависимость вязкости чернил от их скорости.
3. 1.2 Анализ результатов экспериментов по вязкости термотрансферных красок
При переносе чернил на подложку вязкость чернил влияет на качество трансферной печати (включая стойкость цвета). В ходе экспериментов было установлено, что слишком высокая вязкость образца чернил приводила к плохому переносу чернил на основу или подложку трансферной бумаги, что выражалось в плохой однородности цвета чернил. В ходе исследования было обнаружено, что текучесть чернил постепенно увеличивалась, когда вязкость чернил становилась низкой. Как показано в Таблице 4, если значение вязкости мало, диффузия происходит на поверхности подложки. Видно, что плотность чернил варьируется в зависимости от их вязкости, как показано на рисунке 2.
Таблица 4. Взаимосвязь между вязкостью и текучестью чернил
Вязкость/(Па – с)
Рис. 2. Зависимость плотности твердого отпечатка от вязкости краски.
Влияние эластичности термотрансферной краски на адаптируемость печати
Краски для термопереноса в процессе нанесения обладают определенной вязкостной реакцией, которая связана не только с частицами краски, но и с коэффициентом эластичности. Вязкоупругая адаптация чернил к силам сдвига и растяжения показана на рис. 3, из которого видно, что объем динамической вязкой пленки уменьшается с увеличением угловой частоты, в то время как накопительный модуль упругости медленно увеличивается с увеличением угловой частоты. Модуль упругости при угловой частоте 1,5 рад/с. Модуль упругости, динамический модуль вязкости и кривые деформации показаны на рисунке 4. Рисунок 4 отражает экспериментальные результаты и показывает, что как модуль упругости, так и модуль динамической вязкости уменьшаются с увеличением деформации. и имеют соответствующую тенденцию к снижению, т.е. модуль упругости и модуль динамической вязкости относительно плоские, когда деформация составляет менее 2,0%. Эксперименты показывают, что модуль упругости при хранении и динамический модуль упругости уменьшаются с увеличением деформации, когда деформация превышает 2,0%. Результаты экспериментов показывают, что линейно-эластичная область системы чернил представляет собой область небольшой деформации с амплитудой деформации менее 2,0%.
Угловая частота / (рад – с-1 )
Рис. 3 Динамическая вязкоупругость в зависимости от угловой частоты Деформация/%
Рис. 4 Динамическая вязкоупругость в зависимости от деформации
Предлагаемая рецептура и метод приготовления термотрансферных чернил на основе растворителя.
Материалы, используемые во флюсовых красках, и их составы.
Чернила состоят из следующего массового процентного содержания компонентов: 20–25 % хлорэтиленвинилацетатной смолы, 0–3 % диспергатора, 15–20 % синтетического воска, 25–30 % молотого воска, 17–25 % красящего вещества. , скипидар 10%-15%, добавки 1,5%-2,5%, высококипящий алкиловый спирт 1%-3%, порошок-пустышка 0,5%-1%, касторовое масло 10%-15%. . Материалы и составы чернил см. в Таблице 5.
Таблица 5. Компоненты чернил и их соотношения
Приготовление флюсовых красок
Смешайте все компоненты, кроме красителя, в емкости и перемешайте до растворения. Все ингредиенты немедленно переносят в измельчитель и измельчают до тех пор, пока цвет не достигнет размера частиц 20 мкм или меньше. Раскатанную смесь засыпают в диспергирующую машину емкостью 20-50 л со скоростью 800-1200 об/мин и нагревают до ок. 1000 °C в электрической печи диспергирующей машины для его полного расплавления.
Заключение
После тестирования реологических свойств, консистенции и пригодности красок для печати ключевым вопросом стала возможность использовать одни и те же чернила для переноса на трансферную бумагу или обычную печатную бумагу с помощью принтера или метода трафаретной печати и, таким образом, для переноса на химическую и натуральную бумагу. волокнистые ткани.
Молекулярная структура чернил (реология чернил) была протестирована, и вязкость образца чернил была в среднем на четыре порядка выше, чем у других чернил, и разжижалась при более высоком сдвиге. Тиксотропные свойства материала определяли путем тестирования увеличения и уменьшения напряжения со скоростью сдвига. На основе этих экспериментов был найден метод, позволяющий чернилам прилипать к натуральным и химическим волокнам за счет изменения молекулярной структуры бумажной основы. Краски для термопереноса состоят из линкеров, красителей и химических добавок, которые состоят из линкеров на основе воска и линкеров на основе смол. Линкер на основе воска играет важную роль в чернилах. После того, как краска для термопереноса была нанесена на поверхность подложки, воск плавает на поверхности слоя краски и действует как средство против истирания. Пульпа для термопереноса смешана с меламином, канифолью, бокситом и тальком, а поверхность бумаги в основном состоит из силикона и поливиниловой кислоты.
Поскольку бумажная основа не расплавлена, мы можем добавить к бумажной основе (копировальной бумаге) соответствующее количество порошка полиэтиленового воска, что приведет к растворению восковой пленки в процессе термопереноса, позволяя чернилам перенестись на поверхность бумажной основы. субстрат. Выбор воска должен основываться на характеристиках чернил, материала основы, диапазона температур плавления, содержания масла, блеска и кислотного числа.
Эксперименты по эластичности красок для термопереноса в зависимости от пригодности красок для печати показывают, что модуль упругости и модуль динамической вязкости уменьшаются с увеличением деформации, и что скорость динамической вязкости снижается быстрее, чем скорость эластичности при хранении, показывая характеристики нелинейной вязкоупругости, так что по данным этого эксперимента можно найти пути улучшения проницаемости термотрансферных красок в нагретом состоянии. Термотрансферные чернила — это новый тип чернил, который существенно отличается от обычных чернил тем, что сначала они прикрепляются к основе (трансферной бумаге), а затем необходимая часть красочного слоя переносится на поверхность печатаемого объекта. тепла, тогда как обычные чернила печатаются за один проход, поэтому требования к качеству чернил сильно различаются. Например, чем выше адгезия обычных чернил, тем лучше, в то время как адгезия термотрансферных чернил должна быть умеренной, слишком большой для процесса переноса, слишком маленькой для удаления краски с ленты (лома) и слишком плохой для того, чтобы лента могла придерживаться после перевода . Степень полимеризации и доля полимеризации мономера влияют на модуль упругости и динамический модуль адгезии, поэтому чернила можно переносить на различные формы текстильных материалов. Обратите внимание, что технология еще не совершенна и еще не доступна, точное количество сырья, которое будет использоваться в рецептуре, необходимо анализировать в соответствии с реальной ситуацией. Исследование совместимости термотрансферных красок еще не завершено. Его еще необходимо проверить на конкретном производстве.
