印刷热转印技术

一、转印技术简介
  转印是指将中间载体薄膜上的图文采用相应的压力转移到承印物上的一种印刷方法,而根据采用压力的不同,转印可分为水转印、热转印、气转印、丝网转印、低温转印等等。其中,热转印是将人像、风景等任意图像使用热转印墨水(即热升华墨水)打印在彩喷墨纸(或热升华专用喷墨打印纸)上,或普通墨水打印在胶膜热转印纸上,再经过热转印加热设备在数分钟内加热到一定温度,把纸上的图案彩逼真的转印到瓷器、玻璃、金属、塑料、棉纺织物等材质上的一种特殊印刷工艺。
  由此可见,使用热转印技术,即使是多种颜的图案,由于热转印作业只是一个流程,故客户可缩短印刷图案的工作,减少由于印刷错误而造成的材料(成品)损失。换言之,利用热转印膜印刷可将多图案一次成图,无需套,即使只用一些简单的设备也可印出逼真的图案,这样一来,就大大提高其适用范围和实现转印的操作了。
  二、制作工具和实现流程
  采用热转印技术可以广泛地适用于瓷器、玻璃、金属、塑料、棉纺织物等材质的物件上,
但是由于热转印受到受热面积、物件形状的限制,因此对于不同面积、形状的物件往往需要使用特定的制作工具,其中目前常见的热转印制作工具主要有平板机(烫画机)、烤盘机、烤杯机等等,不过毕竟它们的制作方法都是基于热转印原理的,所以其制作步骤和流程都是差不多的,只是应用的热转印工具不同而已。下面以采用平板机转印图像到衣服为例,说明热转印制作的步骤和流程。
  第一步:将图像通过彩喷墨打印机打印出来。
  第二步:打印出来的图案先放在一边,大约15~20分钟后开始转印。转印时,在将打印好的图像放在衣服上面时,应该将图案面朝下,然后根据热转印设备转印的要求调好时间(一般是20秒),合上设备的加热片(注:纯棉T恤在转印之前应该先在印刷部位喷一点增深剂,并须晾干后再进行热转印,其作用是通过热压力改变墨水颜,提高墨水在衣物上的鲜艳效果)。
  第三步:为避免衣服因温度太高发黄,可在衣物上垫一块衬布再进行热转印。在热转印设备的时间报警后,提起加热片,迅速揭开图案纸,取出衣服,关闭设备电源。
  第四步:最后待衣服温度变凉,叠好装袋,即可完成整个热转印制作,制作成为成品。
  三、热转印市场需求分析
  与目前时尚、主流的水转印相比较而言,热转印技术有哪些优缺点呢?具体来说,水转印的制作比较灵活、方便,不会受到物件面积、形状的限制,通常不需要专用的工具和设备(只要一张水转印纸即可),所以其适用的范围更加广泛,制作成本也要比热转印更低,很适合家庭用户和小作坊、时尚饰品店采用。
热转印由于图像受热的关系,其成品后的图像彩会较水转印的更加牢固,不会容易出现掉的情况,它具有抗腐蚀、抗冲击、耐老化、耐磨、耐高温、防火、能保持十到数十年不变的特点,因此热转印技术尤其适用于对图像保留有特别要求的电器、日用品、建材装饰等物件之上。例如,可用热转印技术在商品上印刷商标、条形码、卷标等。也正因为热转印技术具有这样的优缺点,因此这种技术通常深受有一定规模的饰品店、印刷厂商、建材部门的青睐和使用。
数码印花墨水
热升华墨水都是由纺织上用的分散染料配制的。分散染料由于其饱和的彩和良好的耐候
性,所以在纺织印染上有着广泛的应用,目前为止仍然是印染工业的主要原料之一。传统的纺织品印染工业使用分散颜料染的过程中有着严重的环境污染问题, 并且不适合小批量的生产。另外在丝网印刷中分散染料油墨也有一定的市场,在世界上做得质量比较好的有意大利的LECHLER SPA公司生产的系列丝网印刷热转印油墨,该公司目前在上海有销售处,其产品质量不错,但是价钱不便宜。
热升华墨水(又称热转印墨水)就是把低能量,易升华的分散染料制作成数码打印墨水,打印在转印纸上,通过加热,可以在最短的时间内将图像制作到精美的瓷器、金属、真丝、化纤布料等材质上,非常适合个性化发展的市场需要和环保的要求。
第一代数码热升华墨水由美国sawgrass公司在九十年代末开发并且申请专利, 其产品商标为Sublijet®, 主要适用于Epson等压电型打印机。其后DupontBASF, SensientCiba等公司都看到了这样产品的巨大商机,并推出同类产品。在2001年以前,由于纳米化技术不成熟,各公司墨水质量都有问题,所以热转印技术及相关产品并没有得到很快发展。戏剧性的事情发生在2002年。BASF公司为了确保自己在热升华墨水行业的龙头地位,在收购Sawgrass不成后,通过美国法院起诉sawgrass的专利无效。Sawgrass应诉两年,几近破
产,但最后胜诉。 Sawgrass其后通过专利保护,在美国市场垄断了热升华墨水销售。同时Dupont BASF, Ciba, Sensient 等公司也只能通过缴纳专利费和sawgrass授权的方式进行销售,并且慢慢淡出热升华墨水市场。由于sawgrass拥有专利垄断权,导致了欧美市场热升华墨水的昂贵价格。由于韩国墨水不受该专利限制,所以价格相对便宜。
热转印要得到好的效果,要机器,软件,转印纸,墨水,转印条件和转印材质的综合效果。在这方面,美国sawgrass公司是投入最多研发经费开发相关产品的公司。用其配套产品和工艺转印的图像可达到专业级水准,但是由于其产品售价昂贵,所以目前只在欧美市场销售(市场价格大约在200-300USD/升)。如果仅从墨水的质量来比较,Sawgrass的墨水是最稳定的,基本可以达到2年的质保要求。Lechler SPA公司的墨水大概只有6个月到1年的质保,如果你用上过期墨水,就可能有问题。韩国墨水彩的还原性有一定的问题,但是总体质量仍优于国产墨水,基本没有堵头现象。
目前中国市场上流行的进口热升华墨水主要是韩国INKTEC公司和意大利Lechler SPA Manoukian-Argon热升华墨水。从价格而言,韩国墨水比较便宜,应该在400-600RMB/升,意大利墨水比较昂贵,但质量也更有保证。很多中间商自称销售的是美国原装墨水,
其实都是虚假广告。因为目前没有美国墨水在中国销售。韩国INKTEC公司给中国代理商的批发价大概是250-300RMB/升。所以如果你买到低于300RMN/升的进口热升华墨水,基本就是假货了。
热升华墨水应用的发展趋势是工业化和宽幅化。但是这对墨水的要求也更高。目前国内的热升华市场主要还是桌面打印等小量的应用,但是在欧美,特别是这几年,热升华墨水已经应用到工业化生产领域,所以热转印的市场发展很快,每年以30%的速度增长。
热转印技术基本可以解决化纤类材料的印花,对于纯棉面料的数码印花基本就只有用直喷和用热转印纸两种了。这边主要介绍直喷技术的发展。
纯棉面料的直喷基本是从颜料墨水出现之后就开始出现一些原型机了。刚开始主要在欧洲,通过改装EPSON的打印机成平板打印机来实现,这大概是19992001年的事。真正开始商业化大概事20032004年左右,开始有一些用EPSON 2200 4800 改装的纯棉T恤平板打印机出现在展销会上。当时大概有23家公司,分别事美国的US Screen Print公司,欧洲的DTG和美国的Sawgrass公司,但是由于墨水的稳定性和彩的饱和度都比较差,所以并没有取得很大的成功。
真正将纯棉面料的数码印花推向产业化的是欧洲的Kornit 和日本的Brother公司。他们选用spectra Kycera公司开发的工业化打印头,并开发专门的纯棉颜料墨水,实现了纯棉面料的可靠的大批量打印。目前主要的个性化T恤打印公司基本都配备Kornit 931DS打印机(大概710万美金一台)和brotherGT541打印机(大概152万美金一台)。这些机器都是在2005年推出的。
由于这些专业的机器过于昂贵,所以以epson4800改装的平板直喷机还有一定的市场,尤其是在中国。由于这种改装的技术门槛较低,所以在中国,韩国和台湾就有许多公司生产、销售此类机器。机器的价钱也快速下滑。从34年前的10万元人民币一台下滑到45万元一台。这还是功能比较完善,有自带RIP软件的改装机。如果只是改成平板机,大概只要3万元左右。目前市场上比较可靠的改装机有US screen printing FAST-TsawgrassDirectadvantageflexijet,新加坡的DGjet,欧洲的(?)Nanojet,还有韩国的一些机器。中国好像也有几家,我去年试过北京中关村的一个公司的机器。感觉功能还是比较简单,而且他们的RIP软件也有问题,图案颜有些失真。他们好像用的是罗门哈斯的墨水。
说完机器就要说说墨水了。目前市场上质量比较好的给改装机用的墨水主要有杜邦,罗门哈斯(ROHM&HASS),美国sawgrass,英国的nanojet生产的纯棉墨水。大多数机器都是用的以上公司的墨水。这些墨水在域,耐洗性,稳定性上都还可以接受,当然和Kornitbrother的专业机器的效果还有很大区别。但是价格也比brother的墨水便宜很多(brother墨水零售大概900美元/升,最便宜的罗门哈斯的墨水大概是3050美元/升)。但是有传言从2008年开始,罗门哈斯好像要停产他们的纯棉墨水了,可能的确利润太低了,不赚钱。韩国很多的纯棉墨水价格很便宜,但是没有试过,质量不是太清楚。
纯棉打印绕不开的还有白墨水。从1997年开始就有很多公司把白墨水的开发当作主要的科研项目。到2005年,基本都放弃了。现在在市场上的也只有杜邦的白墨水。杜邦的白墨水是在20059月的亚特兰大ISA展销会上推出的,用于US screen printing公司的FastT纯棉打印机,当时预处理T恤,打印3遍白墨水再打颜墨水。尽管如此,依然吸引了所有参展人的眼球。US screen printing凭借白墨水,销售了上千台打印机。可谓风光一时。可是白墨水是很不成熟的产品。由于机器堵头过于频繁,US screen printing不得不化大量的精力应对质量问题,甚至法院的诉讼。一度资金非常紧张,靠借贷运作。真是成也萧何,败也萧何2007年杜邦公司推出了第二代白墨水,据称稳定性得到提高,但是根据笔者的测
试,新墨水再白度和耐洗性上有提高,但是稳定性依然很差,堵头频繁。
可以比较可靠使用的白墨水打印机只有Kornit的专业纯棉打印机。虽然用的也是杜邦的白墨水,但是由于其打印机和打印头设计,比较容易清洗,所以可以比较稳定的打印白墨水。要用epson改装机打印白墨水几乎是不可能的。在这个论坛上经常看到各厂家推出所谓的白墨水,以杜邦几十年太白粉生产经验和在这项目上每年数百万美元的投资尚且不能开发出稳定的白墨水,其它公司就更没有希望了。希望看过我文章的人就不要受骗了。如果不心疼机器,想试试,就试试杜邦的看看效果。
纯棉T恤打印基本已经是一个过去式了。事实证明,对于相对昂贵的投资,不稳定的设备和墨水,要实现稳定盈利是非常困难的。如果有庞大客户的厂家,不如投资Kornitbrother的专业打印机。但是纯棉墨水的配方工艺与发展,为纯棉面料的宽幅化,数码化印花生产提供了宝贵的经验。从去年(2007)开始宽幅纯棉面料的数码印花工艺已经在各展销会上出现,各数码打印设备厂家,软件厂家,墨水厂家都开始进行整合,并提供可靠的打印工艺。这在未来的23年将成为热点。

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