阅读说明：本技术 防水透湿纳米纤维膜的热转移印花方法 (Thermal transfer printing method of waterproof moisture-permeable nanofiber membrane ) 是由 楚艳艳 黄伟韩 高龙 何建新 冯炯昊 刘春晖 王宏印 韩恒奕 陈泓锦 穆蕊 王迎 于 2019-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种防水透湿纳米纤维膜的热转移印花方法,包括如下步骤：在转移印花介质上印制图案；将图案从转移介质上转移到防水透湿纳米纤维膜上；将转移印花介质和印制图案后的防水透湿纳米纤维膜分离。经过转移印花后的纳米纤维膜,具有良好的耐日晒牢度、耐水牢度和耐干湿摩擦牢度；良好的力学性能、透气性能、透湿性能、防水性能等。本发明实现了在保持防水透湿纳米纤维膜的防水透湿性能不发生大的改变的前提下,经过转移印花后,防水透湿纳米纤维膜印花产品耐干摩擦牢度为3-4级,耐湿摩擦牢度为3-4级,耐水牢度为5级,耐日晒牢度为4-5级。抗拉强度平均提高56.6%；耐静水压平均提升32%,透湿量为平均提高167.4%。(The invention discloses a thermal transfer printing method of a waterproof moisture permeable nanofiber membrane, which comprises the following steps: printing a pattern on a transfer printing medium; transferring the pattern from the transfer medium to a waterproof moisture-permeable nanofiber membrane; and separating the transfer printing medium from the waterproof moisture-permeable nanofiber membrane printed with the pattern. The nanofiber membrane after transfer printing has good light fastness, water fastness and dry-wet rubbing fastness; good mechanical property, air permeability, moisture permeability, waterproof property and the like. The invention realizes that the dry rubbing fastness of the printed product of the waterproof moisture-permeable nanofiber membrane is 3-4 grade, the wet rubbing fastness is 3-4 grade, the water fastness is 5 grade and the light fastness is 4-5 grade after transfer printing on the premise of keeping the waterproof moisture-permeable performance of the waterproof moisture-permeable nanofiber membrane unchanged. The tensile strength is averagely improved by 56.6 percent; the hydrostatic pressure resistance is improved by 32 percent on average, and the moisture permeability is improved by 167.4 percent on average.)

防水透湿纳米纤维膜的热转移印花方法

技术领域

本发明属于绿色纺织印染领域，可以解决目前防水透湿纳米纤维膜难以着色的问题，并且无污染，符合环境保护要求。具体地说，是利用热转移印花技术对防水透湿纳米纤维膜进行印花，使其获得一定花纹图案的新型产品。

背景技术

防水透湿纳米纤维膜，主要成分为PVDF和PU。通过静电纺丝得到。静电纺丝制备的纳米纤维膜面料，具有好的防水性能的同时，也具有较好的透湿性能，同时具备一定的强度，在防晒衣、防晒T恤等方面都有良好的应用前景。但由于防水透湿纳米纤维膜具有好的防水性能，因此难以着色，需要解决着色困难的问题。

热转移印花原理是先将预处理完毕的印花图案，用热转印油墨印刷到特定的转印纸上，再通过高温高压把图案从转移纸转印到织物或面料上。热转移印花，不需要水洗、固色、蒸化等繁杂的工序，更不需要印后定型，从而可节省大量生产时间，缩短交货时期。该印花技术集绿色、环保、低碳、节能、减排、生态等为一体，是纺织印花技术的重大突破。印后织物，手感柔软，色泽鲜艳，层次丰富，透气性好。

防水透湿纳米纤维膜由于表面疏水，厚度薄，纤维细，因此难以均匀着色；传统的染色方法以水为介质，无法将染料带入纤维内部，因此不能着色，但热转移印花是将染料分子升华进入纤维的无定形区，可以进行着色，且各项染色牢度均较好。因此可以用热转移印花的方法对防水透湿纳米纤维膜面料进行印花。印花后的防水透湿纳米纤维膜可以用来做防水透湿的防晒衣、防水透湿的防晒T恤、演员内穿的隔水服等产品，具有广阔的市场前景和不可估量的潜在经济效益。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种防水透湿纳米纤维膜的热转移印花方法，通过热转移印花对防水透湿纳米纤维膜进行着色，将分散染料印制在转移印花介质上，在一定的温度和时间下用热转移技术进行转移印花，在一定温度和压力下，经过一定的时间，疏水性纤维内部瞬间产生自由体积，染料气化升华，从转移印花纸上转移到纳米纤维内部，使防水透湿纳米纤维膜具有一定花型。经过转移印花后的纳米纤维膜，具有良好的拒水性和一定的透气性；良好的耐日晒牢度、耐水牢度和耐干湿摩擦牢度；良好的力学性能、透气性能、透湿性能、防水性能等服用性能。印花后的防水透湿纳米纤维膜可以用来做防水透湿的防晒衣、防水透湿的防晒T恤、演员内穿的隔水服等产品，具有广阔的市场前景和不可估量的潜在经济效益。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种防水透湿纳米纤维膜的热转移印花方法，包括如下步骤：

(1)在印花介质上印制图案：用热转移印花用的喷墨打印机在转印介质上印制图案；

(2)将图案从印花介质上转移到防水透湿纳米膜上：在一定的温度、一定时间、一定压力下，将图案从印花介质转移到防水透湿纳米纤维膜上，控制合适的温度、时间和压力；

(3)将印花介质和印花后的防水透湿纳米膜分离：采用机械分离的手法将印花介质与印花后的防水透湿纳米纤维膜分离，控制分离拉力、速度和方向。

进一步，所述步骤(1)中转印介质为转移印花纸、转移印花薄膜或转移印花金属膜。所述转移印花薄膜为聚酯等高聚物薄膜，转移印花金属膜可以为铝合金等薄膜。

进一步，所述步骤(2)中，控制温度为90-200℃，优选为100-140℃；时间为5s-2min，优选为20-70s；压力0.3-5兆帕，优选为1.5-2.1兆帕。

进一步，所述步骤(3)中，分离方法为机械分离，采用人工和机械设备，分离拉力0.5-5N，优选为1.5-4N；速度为0.1-100cm/s，优选为10-35cm/s；方向2-180°，优选为70-120°。

本发明的有益效果：(1)利用热转移印花技术对防水透湿纳米纤维膜进行印花，可以使难以着色的防水透湿纳米纤维膜具有色彩丰富、颜色鲜艳、五彩缤纷的花型，具有漂亮的外观。

(2)热转移印花后的防水透湿纳米纤维膜具有良好的拒水性和一定的透气性；良好的耐日晒牢度、耐水牢度和耐干湿摩擦牢度；良好的力学性能、透气性能、透湿性能、防水性能等服用性能。

(3)热转移印花不需要水洗、固色、蒸化等繁杂的工序，更不需要印后定型，从而可节省大量生产时间，缩短交货时期。且该印花技术集绿色、环保、低碳、节能、减排、生态等为一体，工艺成熟，可直接工业化。

防水透湿纳米纤维膜热转移印花具有很好的实用性。印花后的防水透湿纳米纤维膜可具有如下特点：

(1)具有漂亮的外观。印花后可以获得各样的花型。

(2)具有较好的牢度。耐干摩擦牢度为3-4级，耐湿摩擦牢度为3-4级，耐水牢度5级，耐日晒牢度级数为4-5级(对应L7级)。

(3)具有良好的力学性能、透气性能、透湿性能、防水性能等服用性能。印花后纳米纤维膜力学断裂应力增加，伸长变小，刚性增强；印花后纳米纤维膜仍具有透气性、透湿性，印花后纳米纤维膜面料透湿性略有提高；因为染料堵塞了部分孔隙，耐静水压提升；印花之后的纳米纤维膜有一定的抗污性。

附图说明

图1为印花前后防水透湿纳米纤维膜拉伸力学性能变化；

图2为印花前后防水透湿纳米纤维膜透湿性能变化；

图3为印花前后防水透湿纳米纤维膜防水性能变化。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。

本发明防水透湿纳米纤维膜的热转移印花方法，步骤如下：

(1)在印花介质上印制图案：用热转移印花用的喷墨打印机在转印介质上印制图案。转印介质可以是转移印花纸，可以是高聚物薄膜，可以是金属膜。

(2)将图案从印花介质上转移到防水透湿纳米膜上：在一定的温度、一定时间、一定压力下，将图案从印花介质转移到防水透湿纳米纤维膜上，控制合适的温度、时间和压力。

(3)将印花介质和印花后的防水透湿纳米膜分离：采用机械分离的手法将印花介质与印花后的防水透湿纳米纤维膜分离，控制分离拉力、速度和方向。

所述步骤(1)中，喷墨打印机的墨水为分散染料制成的墨水；转移印花纸用的是市售转移印花纸，转移印花薄膜为聚酯等高聚物薄膜，转移印花金属膜可以为铝合金等薄膜。

所述步骤(2)中，一定温度为90-200℃，一定时间为5s-2min，压力0-5兆帕。

所述步骤(3)中，分离方法为机械分离。可以采用人工和机械设备，分离拉力0-5N、速度为0-100cm/s和方向0-180°。

防水透湿纳米纤维膜印花产品要进行性能测试测试，包括牢度测试和服用性能测试，牢度测试包括耐干、湿摩擦牢度，耐水牢度，耐日晒牢度；服用性能测试包括力学性能，透气性能，防水性能测试。耐干、湿摩擦牢度参照国家标准GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦牢度》，耐水牢度参照国家测试标准GB/T 5713-2013《纺织品色牢度试验耐水色牢度》，耐日晒牢度参照国家测试标准GB/T 8427-2008《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度：氙弧》，拉伸力学性能参照国家标准《GB/T 1040.2-2006塑料拉伸性能的测定》，透气性参照国家标准《GB/T 5453纺织品织物透气性的测定》，透湿性参照国家标准《GB/T 1037塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法(杯式法)》，防水性参照国家标准《GBT 4744-2013纺织品防水性能的检测和评价静水压法》。

实施例1

一种防水透湿纳米纤维膜的热转移印花方法，步骤如下：

(1)将设计好的图案通过打印的方法印制在转移印花纸上。

(2)将防水透湿纳米纤维膜放置于热转移印花设备上，然后将转移印花纸印制有图案的一面与防水透湿纳米纤维膜紧密接触，压力为2.1兆帕，然后在100℃的温度下保持70s，印制后的防水透湿纳米纤维膜与转移印花纸贴合在一起。

(3)将其从热转移印花机上取出，然后将印制后的防水透湿纳米纤维膜与转移印花纸分离，分离拉力3N、速度为10cm/s和方向80°，即可得到防水透湿纳米纤维膜印花产品。

测试结果为：耐干摩擦牢度为3-4级，耐湿摩擦牢度为3-4级，耐水牢度为5级，耐日晒牢度为4-5级。拉伸力学性能方面，抗拉强度提高113.2％；透湿性方面，透湿量提高187.1％；防水性方面，耐静水压提升29.4％。

实施例2

一种防水透湿纳米纤维膜的热转移印花方法，步骤如下：

(1)将设计好的图案通过打印的方法印制在高聚物薄膜上。

(2)将防水透湿纳米纤维膜放置于热转移印花设备上，然后将高聚物薄膜上印制有图案的一面与防水透湿纳米纤维膜紧密接触，压力为1.8兆帕，然后在120℃的温度下保持40s，印制后的防水透湿纳米纤维膜与高聚物薄膜贴合在一起。

(3)将其从热转移印花机上取出，然后将印制后的防水透湿纳米纤维膜与高聚物薄膜分离，分离拉力4N、速度为30cm/s和方向70°，即可得到防水透湿纳米纤维膜印花产品。

测试结果为：耐干摩擦牢度为3-4级，耐湿摩擦牢度为3-4级，耐水牢度为5级，耐日晒牢度为4-5级。拉伸力学性能方面，抗拉强度提高13.0％；透湿性方面，透湿量提高170.6％；防水性方面，耐静水压提高34.9％。

实施例3

一种防水透湿纳米纤维膜的热转移印花方法，步骤如下：

(1)将设计好的图案通过打印的方法印制在高聚物薄膜上。

(2)将防水透湿纳米纤维膜放置于热转移印花设备上，然后将高聚物薄膜上印制有图案的一面与防水透湿纳米纤维膜紧密接触，压力为1.5兆帕，然后在130℃的温度下保持30s，印制后的防水透湿纳米纤维膜与高聚物薄膜贴合在一起。

(3)将其从热转移印花机上取出，然后将印制后的防水透湿纳米纤维膜与高聚物薄膜分离，分离拉力2.5N、速度为35cm/s和方向120°，即可得到防水透湿纳米纤维膜印花产品。

测试结果为：耐干摩擦牢度为3-4级，耐湿摩擦牢度为3-4级，耐水牢度为5级，耐日晒牢度为4-5级。拉伸力学性能方面，抗拉强度提高32.1％；透湿性方面，透湿量提高153.7％；防水性方面，耐静水压提升32.5％。

实施例4

一种防水透湿纳米纤维膜的热转移印花方法，步骤如下：

(1)将设计好的图案通过打印的方法印制在高聚物薄膜上。

(2)将防水透湿纳米纤维膜放置于热转移印花设备上，然后将高聚物薄膜上印制有图案的一面与防水透湿纳米纤维膜紧密接触，压力为1.7兆帕，然后在140℃的温度下保持20s，印制后的防水透湿纳米纤维膜与高聚物薄膜贴合在一起。

(3)将其从热转移印花机上取出，然后将印制后的防水透湿纳米纤维膜与高聚物薄膜分离，分离拉力1.5N、速度为10cm/s和方向70°，即可得到防水透湿纳米纤维膜印花产品。

测试结果为：耐干摩擦牢度为3-4级，耐湿摩擦牢度为3-4级，耐水牢度为5级，耐日晒牢度为4-5级。拉伸力学性能方面，抗拉强度提高69.1％；透湿性方面，透湿量提高169.7％；防水性方面，耐静水压提升32.3％。

实施例5

一种防水透湿纳米纤维膜的热转移印花方法，步骤如下：

(1)将设计好的图案通过打印的方法印制在转移印花金属膜上。

(2)将防水透湿纳米纤维膜放置于热转移印花设备上，然后将转移印花金属膜印制有图案的一面与防水透湿纳米纤维膜紧密接触，压力为1.6兆帕，然后在120℃的温度下保持30s，印制后的防水透湿纳米纤维膜与转移印花金属膜贴合在一起。

(3)将其从热转移印花机上取出，然后将印制后的防水透湿纳米纤维膜与转移印花金属膜分离，分离拉力2.3N、速度为15cm/s和方向75°，即可得到防水透湿纳米纤维膜印花产品。

测试结果为：耐干摩擦牢度为3-4级，耐湿摩擦牢度为3-4级，耐水牢度为5级，耐日晒牢度为4-5级。拉伸力学性能方面，抗拉强度提高55.7％；透湿性方面，透湿量提高156.5％；防水性方面，耐静水压31.0％。

表1转移印花前后纳米纤维膜各项牢度测试结果

试样编号	耐干摩擦牢度	耐湿摩擦牢度	耐水牢度	耐日晒牢度
					1	3-4	3-4	5	4-5
2	2-3	2-3	4	4-5
					3	2-3	2-3	4	4-5
4	3-4	3-4	5	4-5
					5	3-4	3-4	5	4-5

表2转移印花前后纳米纤维膜拉伸力学性能测试结果

试样	平均力值(N)	位移(mm)	抗拉强度(MPa)	应变(％)
					0(原样)	2.52	109.65	3.97	219.3
1	5.12	42.73	8.46	85.5
					2	2.82	24.25	4.49	48.5
3	3.16	36.15	5.25	72.3
					4	3.99	33.77	6.71	67.5
5	3.68	34.57	6.18	68.5

表3转移印花前后纳米纤维膜透湿性能和防水性能测试结果

试样编号	透湿量(g/m<sup>2</sup>﹒24h)	耐静水压(Kpa)
			0(原样)	2525	6.57
1	3267	18.86
			2	3406	17.78
3	3345	16.67
			4	3340	17.72
5	3309	16.85

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。