Die Wärmeübertragungsdrucktechnologie wurde Ende der 1960er Jahre von europäischen Drucktechnikern entwickelt. Dieses Verfahren nutzt das Sublimationsprinzip von Dispersionsfarbstoffen oder -tinten und verwendet Papier als Träger. Durch temperaturinduzierte Sublimation werden die gedruckten Muster auf dem Papier übertragen und auf Stoff reproduziert.
In einigen Druckereien wurde Anfang der 1970er-Jahre die Technologie des Wärmetransferdrucks in Produktion genommen. In dieser Phase bestand der größte Teil jedoch darin, das Muster vom Transferdruckpapier in Abständen auf Kleidungsstücke, fertige Kleidungsstücke, Taschen oder zugeschnittene Stücke aus synthetischen Stoffen zu drücken. Mitte der 1970er Jahre begann man, die Transferdrucktechnologie ebenso wie den traditionellen Druck in der kontinuierlichen Produktion einzusetzen. Aufgrund der Verbesserungen der Druckausrüstung verbesserte sich die Qualität des Transferdruck-Rohpapiers entsprechend und die Maschinendruckkapazität lag im Allgemeinen zwischen 2000 und 3000 m³/h.
Classifizierung des Wärmeübertragungsdrucks
Der Wärmeübertragungsdruck wird im Allgemeinen in Wärme-Schmelzübertragungsdruck und Sublimationsübertragungsdruck unterteilt. Der Heißschmelztransferdruck wird üblicherweise für Baumwollprodukte verwendet, hat jedoch den Nachteil, dass er sich nicht gut anfühlt und nicht atmungsaktiv ist. Der Sublimationstransferdruck wird üblicherweise für Polyester verwendet, sein Nachteil sind jedoch die hohen Kosten für die Plattenherstellung.
Das am häufigsten verwendete Wärmeübertragungsdruckverfahren ist die Sublimation. Das Prinzip besteht darin, die Sublimationseigenschaften von Dispersionsfarbstoffen zu nutzen, diese unter Hochtemperaturbedingungen auf synthetische Fasern wie Polyester zu übertragen und dort zu fixieren.
Der spezifische Prozess besteht darin, das Muster mit Dispersionsfarben oder Tinten über Walzen oder Flachbettsiebe (oder Rotationssiebdruckmaschinen) auf Papier zu drucken. Anschließend wird das Transferdruckpapier mit dem Muster durch eine Transferdruckmaschine geführt und unter geeigneten Temperatur- und Druckbedingungen sublimiert das Muster auf dem Papier durch physikalische und chemische Reaktionen sofort auf die Stoffoberfläche und diffundiert gleichzeitig in die inneren Schichten der Fasern und dringt dort zur Fixierung ein. Dies ist das aktuelle Verfahren für den Thermotransferdruck auf Polyestergewebe.
Der Sublimationstransferdruck lässt sich weiter in verschiedene Druckverfahren einteilen: Offsetdruck, Tiefdruck, Siebdruck und Digitaldruck.
Vor- und Nachteile des Wärmeübertragungsdrucks
Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren bietet der Wärmetransferdruck folgende Vorteile:
- Geringerer Platzbedarf und kürzerer Prozessablauf;
- Nutzt die Sublimationsfixierungseigenschaften von Dispersionsfarbstoffen für eine vollständige Farbentwicklung und -fixierung;
- Eliminiert Nachbehandlungsprozesse wie Fixieren und Waschen, vermeidet so Abwasserprobleme und macht es zu einer umweltfreundlichen Druckmethode;
- Da das Trägerpapier für den Transferdruck deutlich weniger Farbstoffe aufnimmt als der Direktdruck auf Stoff, werden die Kosten relativ gesenkt.
- Fehler, die durch komplexe Farbabstimmung und Musterregistrierung entstehen, können während des Druckvorgangs erkannt und vor der Übertragung auf den Stoff entfernt werden, wodurch die höchste Ausbeute an akzeptablen Endprodukten gewährleistet wird;
- Aufgrund der minimalen Tintendurchdringung des Basispapiers weisen mit Wärmeübertragung bedruckte Stoffe klarere Muster, deutlichere Schichten und eine gleichmäßigere Farbverteilung auf. Der dreidimensionale Effekt ist stark und macht sich besonders bei Halbtoneffekten bemerkbar.
Nachteile:
- Geeignet für kleine-Chargen, Produkte mit mehreren-Sorten und kurzen Vorlaufzeiten;
- Begrenzte Faseranwendung. Der Transferprozess erfordert eine hohe Temperatur und einen hohen Druck und wird daher hauptsächlich bei Stoffen aus synthetischen Fasern, hauptsächlich Polyesterfasern, angewendet. Ein Nachteil des Wärmeübertragungsdrucks besteht darin, dass es schwierig ist, eine zufriedenstellende Produktion in großem Maßstab auf Naturfaserstoffen zu erreichen.
- Transferpapier erfordert eine hohe Qualität und wird in großen Mengen verwendet.
Faktoren, die den Wärmeübertragungsdruck beeinflussen
- Übertragungstemperatur
Die Temperatur hängt von Faktoren wie der optimalen Sublimationstemperatur des Farbstoffs, der Hitzebeständigkeit der Faser und der Wärmeübertragungszeit ab.
Bei Dispersionsfarbstoffen, die im Wärmeübertragungsdruck verwendet werden, sollte die Sublimationstemperatur niedriger sein als der Schmelzpunkt der Fasermakromoleküle, um eine Beeinträchtigung der Stofffestigkeit zu vermeiden. Für Polyester liegt eine geeignete Verarbeitungstemperatur bei 180–210 Grad. In diesem Temperaturbereich liegen die Molekulargewichte sublimierender Farbstoffe im Allgemeinen zwischen 230 und 270.
2. Übertragungsdruck
Flachbettdruckmaschine: Der Standardübertragungsdruck beträgt 10 kPa. Unzureichender Druck führt zu einer schlechten Haftung zwischen dem Transferpapier und dem bedruckten Stoff, was zu ungleichmäßigem Druck und matten Farben führt. Umgekehrt verändert übermäßiger Druck die Haptik und den Stil des bedruckten Stoffes.
Walzen-Transferdruckmaschine: Um eine enge Überlappung zwischen dem Transferpapier und dem bedruckten Stoff zu gewährleisten, muss die Decke fest um die Oberfläche der beheizten Walze gewickelt werden und der entsprechende Druck wird im Allgemeinen auf 12 kPa geregelt.
Vakuum-Unterdruck-Wärmeübertragungsmaschine: Unter Unterdruck (13,3 kPa) können gute Farb- und Penetrationseffekte erzielt werden, und der bedruckte Stoff fühlt sich sehr gut an.
3. Transferzeit
Bei der tatsächlichen Verarbeitung beträgt die Übertragungszeit 15 bis 45 Sekunden. Die Übertragungstemperatur, der Fasertyp sowie die Struktur und Art der gewebten und gestrickten Stoffe wirken sich alle auf die Übertragungszeit aus.
4. Farbechtheit
Die Farbechtheit transferbedruckter Stoffe hängt hauptsächlich von den folgenden drei Faktoren ab: dem verarbeiteten Stoff; das verwendete Transferpapier und der auf das Transferpapier gedruckte Farbstoff; und die Bedingungen des Transferdruckprozesses.
