一、皮革印花原理及印料
皮革丝网印花是利用丝网印刷技术,以网版制作所需要的花型图案,将皮革固定于印刷台面上,通过一个网版将所要印的颜色或化工原料印在皮革面上,达到所欲表达的颜色效果。它的印花原理是先通过感光方法,将所需的花型图案复制在丝网版上。丝网版上有图案线条的部分无胶膜(镂空),可透过色浆或油墨;无图案线条的部分有胶膜,阻挡色浆或油墨而不能透过。当将丝网印版铺放在皮革上,用刮刀在丝网上刮动色浆或油墨时,在无胶膜处色浆或油墨便会透过空透的丝网使革面着色,而在有胶膜处色浆或油墨便不能透过丝网,革面不能着色,这样就将网版上的图案花纹转印在了皮革表面上。
由于皮革系天然产品,其每张皮革的形状、大小都不会相同,所以在印刷上会出现程度不同的皮革损耗,即因皮革不规则,单位浆料所印刷的范围不同而造成部分墨量过多,以至于图案模糊不清。要解决这一问题,通常皮革尺寸必须按尺码大小,由大小排列,并有的必须在皮革背面贴上吸水性良好的布,贴布可消除图案模糊不清(在皮革的边缘上)这一弊病,但是贴布比较费时费工,降低效率。
皮革印花加工中的着色剂可分为染料和涂料两大类,染料大多可溶于水,或者可在染色时转变成可溶状态,对皮革纤维有一定的亲和力,可与纤维发生化学或物理化学作用而附着在纤维上,主要用于皮革的染色或染料印花。而涂料则不溶于水,它包括有机颜料和无机颜料两大类,因为它们对皮革纤维不具有亲和力,必须借助于适当的胶黏剂才能附着在皮革表面,颜料的结晶状态、颗粒大小及其分布情况对皮革制品的色泽、鲜艳度、色牢度等应用性能有很大影响,主要应用于皮革制品的表面涂饰或颜料印花。
二、皮革的涂料印花
皮革涂料印花是将有颜色或具有特殊视觉效果的非水溶性物质颗粒(如珠光粉、发泡剂、荧光颜料、长余晖夜光颜料等赋予印花产品特殊视觉效果的称为特种印花)使用高分子化合物(即黏合剂)在皮革表面上形成簿膜,把颜料固着在皮革表面上的印花方法即为颜料印花,也常被称为涂料印花。其印花特点可以覆盖部分皮革本身的瑕疵或染色不匀的缺陷。
1.皮革涂料印花工艺流程
喷(刷)台板胶→贴皮→丝网印花→揭皮→挂晾→摔软→分级、量尺、入库。
2.印料的配制
1)印花糊料的选择及配制
● 台板胶:在皮革印花过程中,为了保证印花的顺利进行和准确的套印精度,须将皮革平整牢固地附着于印花台板上,常采用在印台板上涂覆黏合剂的方法,要求这种黏合剂只经涂覆一次,即可反复多次使用,并且不污染被印物,这种粘合剂俗称为台板胶。常见的台板胶有三类:淀粉类、蜡脂类、合成树脂类。前两类性能较差,已被逐渐淘汰。合成树脂类由于黏度强、重复作用性好,已被印花行业广泛采用。其中以乳液型丙烯酸酯台板胶因用水作溶剂,无毒、无污染、黏合力强、重复性好被广泛使用。
● 糊料:波林坦克斯C M A(printex.CMA),系一种醚化淀粉,外观为白色粉末,属阴离子型,pH 值为10,为意大利产品,用适当的试剂将淀粉进行低度醚化,醚化衍生物有羧甲基淀粉、羟乙基淀粉和甲基淀粉等,国内类似产品有C M S 、C E S、H E S 等。
BASF 公司推出的Lufexal HEF印花糊料,系一种聚丙烯酸型合成印花糊料。该糊料是一种流动并易倒出的悬浮液,使用前应将其搅拌一下。该糊料有明显的增稠作用,对印花皮革手感柔软度有微不足道的影响,所以特别适合涂料印花在皮革上的推广使用。
● 乳化剂:涂料印花乳化剂通常使用单一的平平加O 作为乳化剂。平平加O为非离子型表面活性剂,是高级脂肪醇聚氧乙烯醚,其HLB(亲水亲油平衡值)范围为14~15,平平加是印染工艺中最常用的助剂之一。平平加O渗透能力较差,但有很强的扩散能力,并能将已经被纤维吸附的染料再从纤维上“解吸”下来。同时能与染料结合成一种“暂时性聚集体”,这种聚集体不使染料过快上染,而是逐步缓缓释出染料染着在纤维上,所以平平加是很好的匀染剂。
2)消泡剂:属于水性消泡,它的作用是消除在动态中产的泡沫(如搅拌或印花动态中),国外有专门在涂料印花中使用的消泡剂,如环氧乙烷-环氧丙烷-三羟基丙皖等。国内使用为市售的一般通用的消泡剂,如消泡剂S I(Defcamer SI)、83%三异丁基磷酸酯与17%异丙醇混合物、异辛醇、松节油、硅油等。
3)涂料:皮革印花中采用的涂料有别于一般皮革喷浆所使用的涂料,它是一种半透明,而且颗粒更细的涂料。由于半透明的缘故,在用此涂料印花时,必须加入白色涂料(100~200) g/kg来作为显色的效果。常用的涂料有如下:白(二氧化钛)、柠檬黄(铬酸铝)、金黄(铬酸铝)、大红(有机)、红(有机)土黄(氧化铁)、棕色(氧化铁)、蓝色(有机)、绿色(有机)、特黑(炭黑)
4)胶粘剂:涂料印花因为涂料本身对皮革纤维没有亲和力,颜料与纤维的结合必须依赖于胶粘剂,胶粘剂是涂料印花色浆中重要的组分之一。大多数印花用胶粘剂是高分子乳液,它对皮革产品的牢度(摩擦、水洗、干洗牢度等)起着决定性和作用,而且与色浆的印制性能以及产品的手感和色泽有密切关系。理想的胶粘剂应具如下性能:印在皮革上,经过干燥、烘烤能形成无色透明、黏着力强、富有弹性和韧性的皮膜;乳液稳定,液滴均匀,有良好的耐热及抗冻性能;印制过程不粘搭、不塞网、易清洗;成膜速度适当、柔软而不发黏、对纤维有优良的黏着力、有较好的耐有机溶剂、不泛黄、耐光、耐老光性能。但实际上选用的胶粘剂很难完全满足上述要求,为此应根据具体情况谨慎选用,有时可选择两种以上黏着剂混配使用,这样可以取长补短,以获得尽可能好的效果。涂料印花胶粘剂按在水中的分散状态,大致有三种类型:即水分散型、油/水型和水/油型。其中油/水型胶粘剂,如B A S F 公司生产的ON、TS 等产品,其中ON或O H N 为胶膜很软的胶粘剂,TS、BINDER I为中软型胶粘剂。
5)增稠剂:
在涂料印花中,为了把颜料、胶粘剂和助剂等混合通过丝网印花版将花型图案传递到皮革表面上,并获得清晰的花纹轮廓,印花色浆要有一定的稠厚度,否则花型会因纤维的毛细管作用发生渗化,使印花失败。
为此在调配色浆时一定要加入增稠剂。目前主要用于涂料印花的是合成增稠剂,或部分代替乳化糊,以减少或避免由于石油溶剂而引起的安全、污染等问题。合成增稠剂品种多,成糊率高。合成增稠剂分为非离子型增稠剂和阴离子型增稠剂。
● 非离子型增稠剂:是一种非离子高分子化合物的乳液。此类商品有:Lutaxal HVW(德国BASF)、Emulsur M(日本松井色素)、Ryuclye Reclucer400cone(大日本油墨)、增稠剂 M(上海助剂厂)。此类增稠剂适应性强,使用方便,应用面广,但在调制时还需要加入一定量的火油,其增稠效果还不及阴离子型强。
● 阴离子型增稠剂:此类增稠剂是目前较为广泛使用的一种增稠剂,此类商品有:AoraconeC(德国Bayer)、Alcoprin+PTF、PTH(英国Allied Colloids)、Carbopol 846、876 (美国Goodrich)、Luaxal HEF、HSD(德国BASF)、增稠剂 AWC - 01( 四川晨光化工厂)、增稠剂KG201、KG401(常熟辐照技术应用公司)。
阴离子型增稠剂的分子中因含有可电解的羧酸基团的聚乙烯键,中和后,虽然含固量很低,但增稠效果甚好。由于增稠剂组分中含有稀基的单体,因而特别适用于一些含羟甲基丙烯酰胺的自交联黏合剂,可以在印花后固着过程中与胶粘剂交联共聚,因而印花后皮革的染色牢度较乳化糊有显著提高,并且手感也柔软。
除了上述组分外,因为影响皮革印花效果优劣的因素很多,为了取得较好的印花效果,在印花色浆中经常还要加入一些助剂,虽然它们在色浆中含量并不高,但对印花色浆的稳定性影响很大,如润湿剂、柔软剂等等。润湿剂:主要是为了改善印花色浆中流动性能,防止水分的蒸发(尤其夏季我国南方一些地区,气温高,水分蒸发快),防止嵌花筒塞网,以有利于印花操作,可在印花色浆中加入尿素或多元醇(如乙二醇、甘油、二甘醇等),其中使用最广泛的是尿素。在涂料色浆中加入尿素,色浆变簿,黏性下降,色浆较稳定,不易成膜,用量为(30 ~50) g/kg。改善色浆稳定性还可选用氨水、三乙醇胺,提高色浆pH 值到8~9。这些助剂用量尽可能少,否则会降低牢度。柔软剂:涂料印花的优点较多,但由于使了胶粘剂来成膜将颜料固定在皮革上,所以印花皮革柔软度欠佳,特别是印大面积花型时手感变硬,从而影响了皮革的原有风格。为了改善印花的手感,应采用两种办法:首先应选用成膜较为柔软的胶粘剂外,就是在印花色浆中加入柔软剂(如脂肪酸酯混合物、聚二甲基硅烷、有机硅等)。如采用德国BASF 的Luprimol SIG,可使印花的皮革柔软平滑、色泽鲜艳,各项牢度好。在色浆中加入柔软剂VS2%,对改善手感有较显著的效果。
三、皮革的染料印花
染料印花是在白色或已经染成了浅色的皮革上进行的丝网印花。同涂料印花一样,染料印花色浆中也必须添加增稠剂,以赋予印浆适当的黏度和流变性,确保印制过程中的顺畅和所得花纹的准确清晰,呈现出轻柔的感觉。染料印花不似涂料印花那样厚重、强烈和有较强的覆盖力。由于染料印花本身没有遮盖力,所以对皮革本身的质量要求较严格,只有颜色均匀、柔软度良好的皮革,才能得到良好的染料印花效果。
1.染料印花工艺流程
喷(刷)台板胶→铺革→丝网印花→揭皮→挂晾→烘烤→摔软→分级、量尺、入库。
● 在印刷台面上喷(刷)水性台板胶。
● 铺革:按着皮形完整的同一批皮革,依着原皮尺码大小,由大到小依次排列,先将最大尺码的原皮贴在要印花的第一块台板上(皮的脊背线对准台板的中心线),贴好后,第二张、第三张按第一张样式粘贴下去。如果印皮革绒毛面,则需要用手顺毛生长方向压下去。
● 印刷:先从最大一张开始刮印,刮刀压力要均匀,刮刀角度前后要一致,以便使每张革的过浆量保持一致。大型花形一般刮三次;细小花型刮两次。
● 揭皮、挂晾:让浆料充分吸收,挂晾至花型不粘手为止。
● 烘烤:温度为100 ℃,转速2 m / min。
● 摔软:由于皮革经过干燥后,纤维间发生了粘结,身骨变硬,面积缩小,摔软目的就是通过机械对革施加的拉伸、弯曲等作用,使纤维松散,从而使革的柔软度增加。摔软时间为(20~40) min(转鼓内),转速17 r / min。
● 分级、量尺、入库。
2.印料的配制
1)染料糊剂配方
水 9.7 kg
乳化糊 100 g
印花糊粉 200 g
消泡剂 250 g
2)染料色浆配制
染料糊剂 900 g
水 (0~100) g
冰醋酸 25 g
染料 适量
调配方法:按照上面顺序分别称好,倒入搅拌桶内搅拌均匀即可。
调配的注意事项:根据印制工作量进行配制,尽量现用现配,不宜大量配制,印后剩余糊剂太多,染料糊剂会因发酵而水解;染料糊剂的作用是将染料传递到皮革表面上,为了传递花型轮廓清晰,糊剂太稠皮革不易吸收,太稀花型会渗化晕开,所以印制吸水性强的反绒革需要多加水(如100 g),印制其他皮面可少加或不加。如使用粉状染料时需加入2 倍染料重量的溶解油(乙二醇乙醚),使其完全溶解。若采用液体染料,每千克染料糊剂中不得超过150 g,粉状染料不得超过40 g。
3)印花染料及助剂选用
● 乳化剂:印花乳化剂常用的为单一的平平加O 作为乳化剂。为非离子型表面活性剂。
● 消泡剂:如环氧乙烷-环氧丙烷-三羟基丙烷聚合物三硬脂酸酯、环氧乙烷或环氧丙烷和丙三醇的共聚物与硬脂酸的醋化物等。国内市售的消泡剂有S I(Defcamer SI)、83%三异丁基磷酸酯与17%异丙醇混合物、异辛醇、松节油、硅油 。
● 印花糊料:可选用酸性淀粉、瓜耳豆胶衍生物、刺槐豆胶衍生物。如国外T - 25 粉、国内的SAT - 2 型印花糊料等,其成分均为天然的植物种子胶衍生物,外观为淡黄色粉末,属非离子型,pH 值为6~7。
● 染料:由于中性染料的耐晒坚牢度和耐干、湿擦牢度比较好而被采用。如瑞士汽巴-嘉基有限公司生产的Sellaset H系列的1∶2型金属络合染料,在皮革印花中被广泛采用。
● 冰醋酸在此用来固色,也可以用甲酸代替。
四、皮革印花的相关设备
由于皮革印花是从纺织品印花转移过渡而来的,纺织品印花机并不完全适用于皮革印花。由于皮草是单个动物的皮,大小形态不一,因皮革的不连续性、不规则性,加之皮革价格贵,所以决定了皮革印花设备不能照搬纺织品印花设备,不能适应于自动连续印花,当前,还只能停留在手工印花操作阶段。
网版是活动而不固定的,印件则贴附在较长的板台上,由人工持网版对准印件施印。印刷装置包括承印台板、网版框架和刮墨刀(板)三个部分组成。
1 . 承印台板:是由厚约2.5 mm 的钢板和槽钢架组成,长度以30 m 为基本单位。根据生产需要也可加长如60 m、90 m、120 m,宽为(1.2 ~1.5) m,高为(0.75~0.8) m。钢板表面垫有特制的工业毛毡(或无纺布)使其具有一定的弹性。在毛毡上面铺有一层白布,白布上面留有网版定位中心线位置,供对版和贴皮时参考使用。白布上面铺一层耐溶剂、高强度的聚乙烯薄膜,印花时将皮革贴在喷过台板胶的薄膜上,防止刮印时皮革移动。同时,为了对版时套色准确,在台板面的边缘处有一条滑动道槽,滑道口预留规矩孔,以便丝网版上的规矩钉插入,使丝网版定位。
2. 高压洗
版机:利用高
压水泵将堵塞在丝网孔中的印料冲洗掉,使网孔通透,以防丝网被堵死无法过墨。当前多数采用洗汽车用的高压水泵清洗机。
3. 高温烘烤机:采用红外线烘烤皮革,该机为罩式烘烤机,皮革从一端进入通过传送带从另一端出来。在传送带上下之间安装远红外线辐射器,当皮革在辐射器上方通过时,红外线被皮革吸收同时转化为热能,使印花后的皮革被烘干。对烘干温度和传送带速度均可根据印花皮革的要求进行调当的调整。对于在烘烤过程中产生烟雾、水蒸气,要安装排风装置及时排出。
4. 转鼓:是一种可绕其轴线旋转的圆形筒设备,当鼓体旋转时鼓内皮革即被搅拌。在此过程中皮革不断发生拉伸、挤压、弯折等机械变形使皮革被摔软。皮革一直是深受人们厚爱的消费品,自古以来一直以棕、黑为主,但大众对皮革时装化的需求愈加突出。而皮革丝网印花工艺的快速发展,将为市场推出更多更优质的印花皮革,为我们的生活带来更多的色彩。
来源: 印染在线
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