способ перевода изображения на текстильный материал и полотно носителя изображения
Классы МПК: | D06P5/20 физические способы обработки, влияющие на крашение, например ультразвуковые или электрические B41M5/03 под давлением B41M5/08 листовые материалы для этих целей |
Автор(ы): | Инга Стина Очерблом[SE], Клаес-Йеран Торен[SE], Кнуд Расмуссен[DK], Йерген Педерсен[DK] |
Патентообладатель(и): | Данск Трансфертрик А/С (DK), Петерсон Сеффле АБ (SE) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1988-10-04 публикация патента:
27.08.1997 |
Назначение: получение рисунка на ткани методом термопереноса красителя. Сущность изобретения: способ перевода изображения на текстильный материал из натурального волокна или смеси его с синтетическим волокном осуществляется непрерывным переносом рисунка, нанесенного на полотно-носитель, на увлажненный текстильный материал, путем контактирования между одной или несколькими парами валиков при температуре окружающей среды и скорости подачи материала и носителя до 50 м/мин. Используют печатные краски на основе кислотного, прямого или активного красителя. 2 с. и 5 з.п. ф-лы. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Способ перевода изображения на текстильный материал из натурального волокна или смеси его с синтетическим волокном путем обработки смачивающим раствором с последующим контактированием с носителем, состоящим из бумаги с нанесенной на нее печатной краской, под давлением, отличающийся тем, что в качестве носителя используют бумагу с воздухопроницаемостью 0,5-3000 нм/Па![способ перевода изображения на текстильный материал и полотно носителя изображения, патент № 2088717](/images/patents/384/2088006/183.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение касается способа типа, определенного в ограничительной части пункта 1 формулы для декалькомании или изготовления переводного рисунка на влажном текстильном полотне, которое полностью или в основном состоит из натуральных и/или синтетических волокон, преимущественно на основе целлюлозы. Незначительная часть материала может состоять из искусственных волокон. Под декалькоманией следует понимать непрерывный перенос заранее нанесенного рисунка с полотна-носителя изображения на текстильное полотно, при этом оба полотна заставляют непрерывно контактировать друг с другом в зоне переноса изображения, которая часто представлена одной или несколькими парами нажимных валиков. Также изобретение касается устройства и полотна-носителя рисунка для реализации способа. Декалькомания это способ изготовления переводных изображений, который известен очень давно, и он широко применяется в промышленности особенно в последние пятьдесят лет, в частности как способ сублимационного переноса изображений на текстильное полотно, состоящее из синтетических волокон, причем он имеет преимущество в сравнении с способом прямой набивки на текстиль в том, что производство можно легко переключить на изготовление других рисунков, таким образом поставку товара с различным рисунком можно ограничить истинной потребностью, тогда как при прямой набивки ткани изготовитель должен производить достаточно большое количество товара с отдельными рисунками, чтобы расходы на длину набитого полотна были на разумном уровне. Другим преимуществом способа изготовления переводных изображений является то, что можно получить достаточно четкий и детальный перенос изображения, которое было пропечатано соответствующим красителем, причем с требуемой степенью точности и четкости на соответствующем полотне носителя рисунка. По этим причинам калькоманию применяют очень широко, и этот способ широко описан в различной патентной литературе. Способы изготовления переносных изображений на текстильных полотнах из синтетических и/или натуральных волокон посредством мокрого переноса изображения с полотна-носителя изображения на текстильное полотно во время контактирования обоих полотен, например, путем пропускания их через валки, известны из патента Дании N 5666/68, однако в этих способах, применяют носитель изображения из бумаги, волокна которой имеют ту же самую структуру, что и у хлопка, либо бумаги с проклейкой кремнийорганическими соединениями, с которой краситель имеет плохое или совсем не имеет сродства. Перенос, который происходит при очень небольшом давлении, требует значительного нагрева до температуры порядка 80-300oC, и обычное время контакта между 90 с. и 5 мин. Для снижения времени контакта необходимо добавлять в краситель органический растворитель или уайт-спирт. Однако даже при снижении времени этот способ является периодическим. То же самое можно сказать о способе, раскрытом в патенте Дании N 1566/69, который требует время контакта 20-22 с. и температуры, по меньшей мере, 100oC. Краситель примешивают в пасту на водной основе, возможно содержащую органический растворитель. Если описанный способ проводить непрерывно, то отпечаток станет неясным и следовательно результаты будут неприемлемыми. Подобный способ известен из патента Швеции N 137674, который, однако, требует применение в качестве полотна-носителя изображения бумажного полотна, покрытого, например, пшеничным крахмалом, формальдегидом и меламиновой смолой, нанесенными в отдельности. Краситель не имеет сродства с таким покрытием. Кроме того применяются краски на основе растворителя, имеющие высокое содержание уайт-спирта, а способ перевода изображения осуществляют с применением высокого давления и нагрева. В совокупности этот способ включает в себя многие элементы, которые теперь недопустимы для применения с декалькоманией, хотя бы только по экологическим причинам. Все эти известные непрерывные способы изготовления переносных изображений обычно осуществляют с применением повышенных температур и/или красок на основе растворителя, а в большинстве случаев предъявляются особые требования к типу полотна для носителя изображения. Так, например, в патенте Великобритании N 1430831 описан способ изготовления переносных изображений, который проводят в камере переноса в условиях высокого давления при температуре свыше 100oC, таким образом образуется фаза насыщенного пара, которая позволяет переносить возможно окрашенный слой с временной подложки на текстильное полотно. В патенте Великобритании N 1480328 описан способ получения переводных изображений на полотно из натурального волокна с применением повышенного давления, причем этот способ можно осуществлять с термообработкой или без нее. Перенос рисунка осуществляют с бумажного полотна, на которое были нанесены красители, заключенные в связующий. Однако проведение этого способа без нагрева требует присутствие растворителя, который добавляют непосредственно до переноса, либо он присутствует на полотне носителя изображения в виде микрокапсул вместе с микрокапсулами, содержащими краситель. В патентах Франции N 1034816 и 1036510 описаны способы и заготовления переводных изображений на смоченной хлопчатобумажной ткани с бумажного полотна, на которое нанесли водорастворимые или диспергированные в воде красители и съемные подложки. Согласно первому патенту водорастворимый краситель, диспергированный в жире, наносят на бумагу. В другом упомянутом патенте указано, что жиром может быть вазелин, твердый парафин, животные или растительные масла либо их смеси со смолой. В обоих случаях перенос осуществляется с применением тепла, точнее при 50-180oC. Множество других публикаций касается способов изготовления переводных изображений с применением тепла и/или красок на основе растворителя. Эти публикации включают в себя патент Великобритании N 2008625, патент США N 4155292; Европейская заявка, N 0018708, патенты Великобритании N 1491799, 1455292 и 1227271, а также патент Швеции N 409125. Kроме того в патенте США N 4057864 описан непрерывный мокрый способ, в котором перенос изображения достигается при температуре по меньшей мере 100oC при повышенном давлении, создаваемом всеми 9 нажимными валками, вращающимися против нагретого каландра и цилиндра. Согласно патента ЕП, N 0001168 и 0032247 при проведении непрерывного способа также применяют повышенные температуры (80-120oC). В патентах США N 1651470 и 1783606 упоминается о возможности осуществления способа переноса без нагрева, но в способе, раскрытом в первом патенте, время контакта составляет 1 мин. или больше, т.е. этот способ прерывистый, а в последнем применяют растворители для красителей, предпочтительно 50% водный ацетон. В патентах США, N 19655257 и 1993524 описаны непрерывные способы, осуществляемые при сравнительно высокой производительности и низком времени контакта. Кроме того в качестве носителя изображения можно применять обычную бумагу. Однако недостатком этих способов является то, что расходуется сравнительно большое количество растворителей и что перенос должен осуществляться при высокой температуре (примерно 200oF, т.е. около 93oC). Наконец, в патентах Дании N 2710158 и 2702300 описаны мокрые способы изготовления переносных изображений, в которых используются свойства миграции применяемых красителей, под действием тепла обычно 100-120oC. Наиболее близким по сущности к предложенному способу является способ перевода изображения на текстильный материал из натурального волокна или смеси его с синтетическим волокном путем обработки увлажняющим раствором с последующим контактированием с носителем, состоящим из бумаги с нанесенной на нее печатной краской, при давлении до 0,7 кг/см2 и температуре 80-120oC в течение 10 мин. (патент ФРГ N 2122805). Однако известный способ предусматривает использование нагревания, относительно низкого давления, а также длительного времени контактирования, что делает невозможным непрерывный процесс. Теперь было обнаружено, что изготовление переводных изображений можно осуществлять на текстильном полотне, которое полностью или в основном состоит из натуральных волокон, главным образом из хлопка и/или искусственных волокон на основе целлюлозы, без применения тепла во время переноса изображения, причем, применяются растворимые или диспергированные в воде красители. Таким образом, исключаются экологические проблемы, связанные с применением органических растворителей, причем эти проблемы создаются главным образом тогда, когда применяют повышенные температуры. Способ является экономичным с точки зрения расхода энергии, поскольку для переноса изображения нагрев не требуется, а применение сравнительно тонкого бумажного полотна в качестве носителя изображения дает экономическое преимущество. Это достигается способом согласно изобретению, который характеризуется признаками, раскрытыми в отличительной части пункта 1. Согласно способу носителем изображения может быть бумажное полотно или материал типа бумаги, точнее бумага с покрытием, имеющая воздухопроницаемость 0,1-3000 нм./Па![способ перевода изображения на текстильный материал и полотно носителя изображения, патент № 2088717](/images/patents/384/2088006/183.gif)
![способ перевода изображения на текстильный материал и полотно носителя изображения, патент № 2088717](/images/patents/384/2088006/183.gif)
Субстантивный краситель, например,
Jndosol Blau SP-GL 20
Мочевина 50
Пассиватор 1
Натриевая карбоксиметилцеллюлоза 100
Синтетический загуститель 20
Деминерализованная вода вплоть до 1000 г
Пасту для набивки наносят произвольно на бумажное полотно на машине типа, которую обычно применяют для изготовления переводных изображений на бумаге и для прямой набивки текстильных материалов. Бумагу с напечатанным рисунком сушат при температуре примерно 100oC и ее можно затем хранить в течение 6-24 мес в зависимости от условий хранения. Для переноса изображения текстильное полотно смачивается, например, в каландре с прокладкой, содержащим деминерализованную воду, возможно смешанную с агентом для фиксирования красителя. Когда требуется цветная грунтовка, жидкость может содержать примерно 2 г/кг субстантивного красителя, например, Jndosol Rubina le SF-RG вместо катионного фиксирующего агента. Избыточная жидкость удаляется между парой валков, так что содержание влаги в текстильном полотне составляет 75 80%
Смоченное таким образом текстильное полотно и полотно носителя изображения соединяют на первой паре валков при линейном давлении 40 45 кг/см, после этого соединенные полотна проходят через второй захват валков при соответствующем линейном давлении. Сразу после этого бумажное полотно (которое теперь намотано) и текстильное полотно разделяются. Последнее, теперь с перенесенным цветным рисунком полотно проходит для сушки и фиксирования в сушилку, в которой краситель и возможно добавленный фиксатор закрепляются за один или два прохода при 170-180o в течение 30 с или в течение примерно 1 мин при 130oC. Последующую промывку можно исключить. Полученная окраска хлопчатобумажных волокон является тонкодисперсной и равномерной с резкими контурами и хорошей устойчивостью при стирке, подобной той, которая обычно достигается, когда окрашивание или набивку осуществляют с одним красителем. Пример 2. В этом примере для набивки рисунка на тканое полотно из хлопка и полиэфира 66/33; вес примерно 250 г/м2 применяют пигментный краситель. Паста, применяемая для набивки, имеет следующий состав г:
Цветной пигмент например, Pigmatex Red 2В/60419 20
Натуральный загуститель, например, Na-СМС 100
Синтетический загуститель, Carrier 925 20
Деминерализованная вода до 1000 г
Эту пасту набивают на бумажное полотно или материал, подобный бумаге, как указано в примере 1. Бумагу с нанесенной пастой сушат при 100oC и ее можно затем хранить в течение 6-24 мес в зависимости от условий хранения. Текстильное полотно смачивают посредством разбрызгивания водного раствора, состоящего из синтетического загустителя, связующего, например, на основе акрилата и/или меламина, дополнительного фиксирующего агента, слабо-основный, например, аммиачная вода, деминерализованной воды, окрашивающего агента, например, Pigmatex желтый 2 Gl/60458 и возможных добавок. Когда требуется белый фон, пигментный краситель исключается. Поглощение влаги регулируется до 80%
Окрашенный узор набивается на текстильное полотно, как показано в примере 1. Линейное давление на обеих парах роликов составляет 42 кг/см. Сразу после изготовления переводного изображения можно осуществлять последующую поверхностную обработку путем нанесения пасты на водной основе или пену, например, содержащую незначительное количество связующего, катализатора, дополнительного фиксирующего агента и пластификатора. Все еще влажное текстильное полотно с нанесенным рисунком передают в сушилку или на растяжную раму для сушки и конденсации за один или два прохода, как указано в примере 1. Полученный текстильный материал является нежным с равномерной набивкой и хорошей устойчивостью к стирке, причем он хорошо подходит, например, для отделочных тканей. Пример 3. Набивку переводного рисунка осуществляют на трикотажном изделии из хлопка (225 г/м2) или простом джерси (160 г/м2). Оба эти материала необходимо тщательно предварительно обработать для набивки узора и возможно мерсеризованы и проклеены по кромкам. Набивку делают с двухцветным рисунком. Паста для набивки 1, г:
Реактивный краситель, например, Remazol Rot RB 50
Пассиватор 1-2
Буферный раствор (до pH 6,0-6,5) 1-2
Натуральный загуститель, например Na-СМС 80
Альгинат натрия NV от СНТ 12
Эмульгатор 0-5
Деминерализованная вода вплоть до 1000
Паста для набивки 2:
реактивный краситель, например, Remazol Druckmarineblau RR 80
Пассиватор 1-2
Буферный раствор (pH=6,0-6,5) 1-2
Натуральный загуститель, например, Na-СМС 75
Альгинат натрия NV от СНТ 12
Эмульгатор 0-5
Диминерализованная вода до 1000
Пасты для набивки наносят на бумажное полотно в виде произвольного рисунка, как указано в примере 1. Сушку осуществляют при 150oC, после чего бумагу хранят в течение 6-18 мес. Текстильное полотно смачивают в каландре с прокладкой деминерализованной водой, содержащей не более, чем 10 мас. мочевины и небольшое количество альнината натрия, едкого натра и карбоната натрия или бикарбоната натрия в качестве добавок. После смачивания текстильное полотно отжимают до содержания влаги 75%
Перенос красителя с полотна носителя рисунка происходит в упомянутых двух парах валков при линейном давлении 40 и 42 кг/см соответственно. Скорость примерно 15 м/мин. Затем текстильное полотно с перенесенным рисунком сушат и фиксируют в термофиксирующей сушилке горячим воздухом (при 150oC в течение 3 мин или при 175oC в течение 1,5 мин). После чистовой обработки текстильного полотна достигается известная степень тонкости, которая почти такая же хорошая как и при прямой набивке. Кроме того ткань становится мягкой и с приятной отделкой. Пример 4. На вискозное трикотажное изделие (примерно 300 г/м2) должен наносится двухцветный рисунок. Трикотажное изделие предварительно обработали и склеили по кромке известным способом для упрощения прохождения через систему переноса рисунка. Две пасты для набивки имеют следующий состав г:
Паста 1 для набивки:
реактивный краситель, например, Drimarene rot R-4BL 25
Пассиватор 1-2
Буферный раствор (pH=6,5) 1-2
Натуральный загуститель, например, Na-СМС 100
Альгинат натрия NV от СНТ 15
Амульгатор 0-5
Деминерализованная вода до 1000
Паста 2 для набивки:
Реактивный краситель, например, Drumarene
фиолетовый R-2RL 40
Пассиватор 1-2
Буферный раствор (pH 6,5) 1-2
Na-СМС малой вязкости 90
Альгинат натрия NV от СНТ 15
Эмульгатор 0-5
Деминерализованная вода до 1000
Как было указано, на бумажном полотне печатают выбранный рисунок и после этого его можно хранить. Текстильное полотно смачивают с применением ванны красителя, описанной ниже, в каландре с прокладкой при минимальной текучести жидкости до 65% поглощения жидкости, г:
Мочевина 50
Раствор NaOH (38o Ве") 4-8
Na2CO3 2-4
Альгинат натрия 3-5
Деминерализованная вода до 1000
Перенос рисунка достигается при прохождении через две пары валков, как было указано. Линейное давление равно 40 и 50 кг/см соответственно. Трикотажное полотно с перенесенным рисунком закрепляется в переносном каландре, который вместо обычного волокна для носителя снабжен непроницаемым для пара носителем (возможно покрыт тефлоном), который при вращении вокруг нагретого цилиндра вместе с еще влажным текстильным полотном образует узкую щель для пара между цилиндром и носителем, в результате время проникновения красителя и его закрепление удлиняется и выход по фиксированию увеличивается на 20% Затем трикотажное изделие обрабатывается известным способом. Вообщем закрепление красителя, нанесенного в соответствии с изобретением, может достигаться различными путями в зависимости от типа красителя, нанесенного на носитель, и типа применяемых машин. В зависимости от выбранного способа фиксирования можно изменить добавки, введенные в ванну красителя. В случае применения реактивных красителей, используемых в примерах 3 и 4, можно: 1) увлажнять текстильное полотно деминерализованной водой, возможно смешанной с мочевиной и после переноса красителя только высушить текстильное полотно при температуре примерно 110oC; 2) увлажнить текстильное полотно и затем закрепить краситель в фазе насыщенного пара, например, при 102oC в течение 3-8 мин; 3) пропустить в ванне красителя до переноса красителя, высушить текстильное полотно при примерно 120oC и затем обработать текстильное полотно с набитым рисунком сильно щелочной соленой жидкостью и оставить его вращаться в течение 2-24 ч или 4) пропустить NaOH в ванне красителя, возможно примешать большое количество загустителя и после переноса красителя погрузить текстильное полотно в щелочную соленую ванну (95-100oC). Затем текстильное полотно промывают и отделяют известным способом. Пример 5. Для переноса рисунка на белковые волокна, например, шерсть и шелк можно применять в основном те же типы реактивных красителей, как и в примерах 3 и 4. Однако состав жидкости в которой увлажняется текстильное полотно непосредственно до переноса рисунка, напечатанного на носитель, отличается от того, который применяют для переноса рисунка на целлюлозные волокна. Это из-за чувствительности к щелочи белковых волокон, особенно шерсти. Окрашивающая паста для набивки шерсти и шелка может иметь такой же состав, как в примере 3. Когда полотно носителя рисунка имеет цветной рисунок, то последний переносится на текстильное полотно, которое изготовлено, например, из шерсти (промытая и хлорированная), подготовленное для набивки. До переноса рисунка текстильное полотно увлажняется жидкостью, имеющей следующий состав, г:
Загуститель, например СНТ альгинат NV 10
Мочевина 10-200
Противопенная добавка 1
Смачивающий агент 5-25
Ледяная уксусная кислота До pH 4
Деминерализованная вода До 1000
После соединения вместе полотна носителя рисунка и влажного текстильного полотна в переносных к каландрах под давлением примерно 40 кг/см краситель закрепляется в условиях пара в слегка видоизмененном каландре, описанном в примере 4, при температуре примерно 100oC или в обычном выпаренном аппарате типа, применяемого для закрепления текстильных материалов с прямой набивкой рисунка. Плюсующая жидкость для закрепления красителей на шелке отличается только слегка от жидкости, применяемой для закрепления красителя на шерсти. Здесь также состав жидкости зависит от типа применяемых красителей и данного фиксирующего устройства. Таким образом текстильное полотно с перенесенным рисунком обрабатывается способом, известным для прямой набивки подобной ткани. Получается равномерно набитое текстильное полотно с хорошим уровнем стойкости. Пример 6. Согласно изобретению набивку осуществляют на тканом шелке, имеющем вес 90 г/м2 и предварительно обработанном для набивки. Для набивки рисунка применяют следующую цветную пасту, г:
Кислотный краситель (Sandolan turkisblau G) 65
Пассиватор 1-2
Противопенная добавка 1-2
Ambergum (22) (СМС-малой вязкости) 150
СНТ альгинат NV 15
Вода До 1000
Кажущаяся вязкость равна 3000 сантипуаз. Вместо карбоксиметилцеллюлозы (СМС) можно применять 50 г полиэтиленгликолевого эфира 6000 (значение H<B 15) и возможно 10 г масло для печати. Плюсующая жидкость:
Загуститель, например, СНТ Alginate
Альгинат СНТ 10
Мочевина 50-100
Противопенная добавка 1-2
Смачивающий агент 1-2
Уксусная кислота До 4,5
Деминерализованная вода До 1000
Вместо термофиксирования шелковые ткани можно успешно закреплять паром, а это значит, что достигается по возможности наилучшее закрепление красителя и по возможности наименьшее повреждение волокон. Полотно носителя рисунка, набитого упомянутой цветной пастой, можно также применять для набивки рисунка на шерсть, возможно смешанное с шелком или полиамидом и текстильные ткани, исключительно состоящие из полиамида, который является синтетическим волокном. Здесь также рекомендуется закреплять паром набитую ткань. Текстильное полотно с набитым рисунком отделяют способом, известным для прямой набивки волокна того же типа. Уровень стойкости можно полностью сравнить с уровнем стойкости тканей с прямой набивкой. Пример 7. Для набивки рисунка на хлопчатобумажное трикотажное полотно (180 л/м2), приготовленное для набивки, применяют следующую пасту, г:
Прямой краситель, например, Indosol фиолетовый SF B2207 15
Мочевина 50
Пассиватор 1-2
Противопенная добавка 1-2
Загуститель (крахмаловый эфир с высокой степенью этерификации, сравнительно низкой вязкости и высокой способностью к повторному увлажнению)
Деминерализованная вода До 1000 г
Кажущаяся вязкость 3000 сантипуаз. Эту цветную пасту набивают в виде рисунка на полотне носителя рисунка. Увлажнение текстильного волокна, перенос рисунка с полотна носителя на текстильное полотно и отделка текстильного полотна осуществляют, как описано в примере 1. Пример 8. На тканое хлопчатобумажное полотно, имеющее вес 250 г/м2, и которое предварительно обработано для набивки и мерсеризовано, переносят рисунок способом согласно изобретению. Для нанесения рисунка на бумажное полотно применяют следующую цветную пасту, г:
Реактивный краситель (Solidazol gelb PG) 50
Буферный раствор, pH=6,0-6,5 1-2
Пассиватор 1-2
Противопенная добавка 1-2
Добавка для печати (масло) 10
Полиэтиленгликолевый эфир 6000 (например, эмульгатор DMR с значением HLB=18) 50
Деминерализованная вода До 1000
Кажущаяся вязкость 3000 сантипуаз. После увлажнения текстильного полотна на него переносится рисунок, как описано в примере 3.
Класс D06P5/20 физические способы обработки, влияющие на крашение, например ультразвуковые или электрические