Principio y Características del Proceso de Impresión por Transferencia de Sublimación Térmica

La impresión por transferencia de sublimación térmica surgió en la década de 1930 y se popularizó en Europa, Estados Unidos, Japón y otras regiones en la década de 1970. Según los datos históricos, su trayectoria de desarrollo es bastante particular. No ha tenido la increíble tasa de adopción en la impresión de tejidos que los optimistas predijeron, ni ha experimentado un desarrollo lento o incluso un estancamiento como los pesimistas temían. En China, la tecnología de transferencia de sublimación térmica ha crecido rápidamente y se aplica en una amplia gama de campos. Además, debido a sus características de baja inversión, ausencia de contaminación, ahorro de recursos y efectos de impresión destacados, ha llamado la atención de los departamentos gubernamentales correspondientes.

I. Principio y características del proceso

La impresión por transferencia de sublimación térmica es una técnica que utiliza la impresión para transferir tintes especiales de impresión a un papel de transferencia y luego, mediante calentamiento/presión, se transfieren los tintes a los tejidos. En términos específicos, se basa en las propiedades de sublimación de los tintes dispersos, seleccionando tintes dispersos con un rango de temperatura de sublimación de 180~240℃ y mezclándolos con una pasta para formar una tinta coloreada, de acuerdo con los diferentes patrones/diseños requeridos. La tinta coloreada se imprime en el papel de transferencia mediante un método de impresión. El papel de transferencia con los patrones y diseños impresos se pone en contacto estrecho con el tejido, y se procesa en una máquina de transferencia de impresión a 200~230℃ durante 10~30 segundos. A través de un proceso de difusión, el tinte penetra en el interior del tejido para lograr la coloración.

Durante el proceso de sublimación por calentamiento, para lograr una difusión orientada del tinte, a menudo se calienta la parte inferior de la placa del objeto a teñir. La tinta de sublimación térmica para transferencia se importa principalmente de Corea y Italia, y tiene un precio elevado. Con el avance y la digitalización de la tecnología de impresión, el ámbito de aplicación de la técnica de transferencia de sublimación térmica se está ampliando cada vez más. En resumen, la tecnología de transferencia de sublimación térmica tiene las siguientes cuatro características:

1. Buen efecto de impresión. Los patrones de los tejidos impresos mediante la técnica de transferencia de sublimación térmica son detallados, de colores vivos, con una rica y clara gradación, alta artisticidad y un fuerte sentido tridimensional, algo difícil de lograr con otros métodos de impresión. Además, permite imprimir patrones en estilo fotográfico y pictórico.

2. Sensación suave al tacto y larga vida útil. La mayor característica de la transferencia de sublimación térmica es que el tinte puede difundirse en el poliéster o las fibras, lo que da como resultado productos impresos con una sensación muy suave y cómoda al tacto, sin casi percibir la capa de tinta. Además, dado que la tinta se seca durante el proceso de transferencia, la vida útil de la imagen es tan larga como la de la prenda misma, sin que el desgaste de la impresión afecte la apariencia del tejido.

3. Proceso sencillo. Inversión en equipos reducida, flexibilidad alta y tasa de productos de calidad elevada. Durante la transferencia de sublimación térmica, se pueden imprimir múltiples colores de patrones en una sola operación sin necesidad de alineación, y se pueden producir trabajos en un tiempo relativamente corto según las necesidades individualizadas del cliente.

4. Ahorro de recursos y amigable con el medio ambiente. A diferencia de la impresión tradicional de tejidos, la impresión por transferencia de sublimación térmica no requiere procesos de posprocesamiento como la vaporización y el lavado, lo que ahorra una gran cantidad de agua y no genera emisiones de aguas residuales, contribuyendo al ahorro de recursos y la protección del medio ambiente.

II. Factores que afectan la calidad

1. Tinta

La tinta para transferencia de sublimación térmica es el material clave en la tecnología de transferencia por sublimación, compuesta principalmente por tintes dispersos, vehículos, solventes y pequeñas cantidades de aditivos. Los tintes deben tener buenas propiedades de transferencia y penetración por sublimación, y alcanzar ciertos índices de resistencia, con un peso molecular de 230~380 y una temperatura de sublimación de 180℃~240℃. Los tintes de transferencia de impresión comunes incluyen tintes de antraquinona, tintes azoicos y tintes catiónicos, entre otros. El vehículo debe tener una baja afinidad con el tinte, liberar fácilmente el gas de tinte, y tener una adecuada aptitud para la impresión, estabilidad de almacenamiento y adaptabilidad a la transferencia térmica, siendo los vehículos comunes celulosa etílica de baja viscosidad, celulosa etil-hidroxietil (EHEC), resinas alquídicas modificadas de aceite largo, etc. Los solventes comunes incluyen trementina, alcohol de trementina, alcoholes de alto punto de ebullición, aromáticos alquílicos, solventes de celulosa, entre otros.

2. Temperatura y tiempo

El proceso de transferencia de sublimación térmica requiere controlar la temperatura dentro del rango de 180℃~230℃, con un tiempo de aproximadamente 10~30 segundos, y es importante ajustar de manera adecuada la temperatura y el tiempo.

La presión también es un parámetro importante en el proceso de transferencia de sublimación térmica. Tomando como ejemplo la transferencia de sublimación térmica en tejidos, si la presión es demasiado baja, habrá un gran espacio entre el tejido y el papel de transferencia, las fibras se presentarán en forma circular, y los moléculas de gas de tinta chocarán abundantemente con el aire y se dispersarán, lo que resultará en un mal efecto de impresión, además de que la tinta tiende a extenderse, haciendo que las líneas se vuelvan gruesas y el patrón o la textura se vuelva borrosa, empeorando la percepción visual; si la presión es adecuada, las fibras se aplanan, el espacio entre el tejido y el papel de transferencia es apropiado, entonces el efecto de coloración por transferencia es bueno, las texturas son claras y las líneas son suaves y finas; si la presión es demasiado alta, puede causar deformaciones, pilosidad y cambios en la forma de los tejidos gruesos, lo que resulta en una sensación áspera al tacto y una coloración superficial, entre otras desventajas. Por lo tanto, controlar adecuadamente la presión de transferencia es crucial para lograr patrones y texturas claras y una buena percepción visual.

3. Otros

Además de la tinta, la temperatura, el tiempo y la presión, que afectan la calidad de la transferencia de sublimación térmica, hay otros aspectos en el proceso de producción real que merecen nuestra atención. Primero, la elección del papel de transferencia, es preferible seleccionar proveedores con calidad estable y buena reputación; segundo, es importante ser consciente de que el color de la tinta de tinte antes de la transferencia (antes de calentamiento y presión) y después de la transferencia (en el tejido) puede variar significativamente, generalmente la tinta de tinte antes de la transferencia parece más oscura y sin brillo, y se recupera su auténtico color con altas temperaturas de alrededor de 200℃, por lo que realizar pruebas de muestreo antes de la producción de impresión es muy necesario; finalmente, durante la transferencia térmica, es crucial asegurar que la superficie de calor, el papel de transferencia y la superficie del soporte de impresión estén firmemente unidos sin espacios, de lo contrario, podría ocurrir una borrosidad en la imagen transferida.

III. Avances tecnológicos

1. Sin placas de impresión

Actualmente, la impresión en huecograbado es uno de los métodos principales para la impresión en papel de transferencia térmica. Las ventajas de este método de impresión son la simplicidad del modelo, transiciones naturales en el diseño y una fuerte sensación tridimensional. Sin embargo, sus desventajas incluyen costos elevados para la creación de placas (el costo por juego de placas, incluyendo la base, oscila entre 3000 y 5000 yuanes) y un ciclo de producción prolongado, lo que hace que no sea adecuado para requisitos de producción con alta personalización, pequeños volúmenes y gran variedad de productos. Para reducir los costos de creación de placas y ahorrar en gastos, el uso de impresión offset, serigrafía y flexografía en lugar de huecograbado se ha convertido en la dirección de desarrollo de muchos fabricantes. Con el avance de la digitalización en la tecnología de impresión, la transferencia de sublimación térmica se está moviendo hacia la dirección de la impresión sin placas de forma digital. La tecnología de impresión por chorro de tinta de sublimación térmica ha permitido la realización del objetivo de transferencia de sublimación sin placas. Esta tecnología implica el uso de impresoras de chorro de tinta de escritorio pequeñas, plotters de chorro de tinta de gran formato o máquinas de impresión grandes, a través de tinta de sublimación térmica y papel de transferencia de sublimación, para transferir patrones o imágenes a materiales base, y luego usar máquinas de transferencia térmica o máquinas de fijación de color para el tratamiento de fijación, logrando así la transferencia de sublimación térmica. Esta tecnología no requiere invertir mucho tiempo en la creación de placas, lo que acorta significativamente el ciclo de producción y también ahorra costos, y se utiliza ampliamente para la impresión de trabajos con alta personalización y pequeños volúmenes, como camisetas, uniformes, banderas publicitarias, cojines de ratón, tazas, alfombras, entre otros.

2. Sin papel

Una de las características más destacadas de la impresión de transferencia térmica sin papel es que el material base de transferencia puede ser reutilizado. En primer lugar, se elabora el tinte en forma de pasta de impresión, y luego, a través de un proceso de impresión, el patrón se imprime en un material base especial. Posteriormente, al estar en contacto con el tejido y pasar por una zona de calor, el patrón en el material base se transfiere y fija en el tejido, obteniendo así el producto estampado. La tecnología tradicional de transferencia requiere el uso de grandes cantidades de papel de transferencia costoso, mientras que la nueva tecnología de transferencia térmica sin papel, que utiliza un material base innovador, elimina el gasto del papel de transferencia, reduciendo significativamente los costos. Además, también evita los problemas de consumo de agua y emisiones de aguas residuales causados por la fabricación de papel y la regeneración de papel usado, lo que tiene un significado muy positivo para ahorrar recursos hídricos y proteger el medio ambiente. El proceso de transferencia térmica sin papel fue propuesto por el Laboratorio de Aplicación de Tecnología de Transferencia Térmica en la Facultad de Ingeniería de Materiales de la Academia de Moda de Beijing, y después de casi una década de investigación, ha logrado avances de ruptura en la dirección de la sin papelización. Propusieron el uso de papel de aluminio como sustituto del papel de transferencia, y la investigación demostró que el papel de aluminio no solo puede soportar patrones y diseños como el papel, sino también transferir los patrones y diseños al tejido, y además, puede ser reutilizado después de la transferencia térmica. Por lo tanto, la tendencia de desarrollo de la transferencia de estampado sin papel es prometedora, y la tecnología sin papel logrará mayores avances.

3. Reutilización

El papel de transferencia térmica que contiene información gráfica a menudo solo puede transferirse una vez; una vez que la información gráfica se transfiere al sustrato, no se puede volver a transferir. Por lo tanto, la investigación sobre cómo realizar transferencias múltiples controlando la liberación del tinte en el papel de transferencia térmica, de manera que el tinte se transfiera en cantidades controladas, se ha convertido en un tema para numerosos institutos de investigación. La capacidad de realizar transferencias múltiples permite un uso más eficiente del papel de transferencia térmica, que es relativamente costoso, reduciendo significativamente los costos de transferencia. Los estudios han demostrado que la cantidad de tinte disperso en la tinta de sublimación térmica es el factor determinante para la cantidad de transferencias posibles; una mayor concentración permite más transferencias, mientras que una menor concentración resulta en menos transferencias. En un experimento, después de 21 transferencias de tinta, el valor de densidad óptica del espécimen aún alcanzaba 0.62, cumpliendo con los requisitos de calidad de la transferencia.

En resumen, los avances tecnológicos en el proceso de impresión por transferencia de sublimación térmica serán altamente beneficiosos para su promoción y aplicación en la industria de la estampación textil, especialmente la tecnología de impresión por chorro de tinta de sublimación térmica, que se convertirá en el método de impresión preferido para trabajos altamente personalizados, de ciclos cortos, pequeñas cantidades y gran variedad de productos.

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