ОСОБЕННОСТИ СУБЛИМАЦИОННОЙ ПЕЧАТИ НА СИНТЕТИЧЕСКИХ ТКАНЯХ С ПВХ-ПОКРЫТИЕМ ДЛЯ АВТОРСКИХ АКСЕССУАРОВ

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена исследованию особенностей сублимационной печати на синтетических тканях с ПВХ-покрытием, которые традиционно считаются проблемными для данной технологии. Целью работы было выявить параметры, обеспечивающие устойчивость изображения и минимизацию дефектов при термопереносе. В качестве объектов исследования использовались полиэстер, атлас, ткани Oxford с различными покрытиями. Эксперименты проводились на плоском термопрессе при 190 °C и 90 с с варьированием давления и использованием полиэстеровых подложек. Применялись колориметрические оценки (ΔE), визуальная экспертная шкала и фиксация частоты дефектов. Результаты показали, что полиэстер и атлас обладают высокой совместимостью с сублимацией, обеспечивая стабильные и насыщенные принты. Oxford 600D с ПВХ-покрытием оказался технологически сложным материалом, склонным к прилипанию и искажению цвета, однако использование защитной подложки и оптимизация режима позволили существенно снизить частоту дефектов и повысить воспроизводимость печати. Практическая апробация на аксессуарах (поясные сумки и галстуки-бабочки) подтвердила долговечность изображений и их устойчивость к механическим и климатическим воздействиям. Полученные данные расширяют область применения сублимационной печати и открывают перспективы для её внедрения в малосерийное производство изделий с дизайнерским акцентом.

ABSTRACT

This study investigates the challenges and possibilities of sublimation printing on synthetic fabrics with PVC coatings, which are traditionally considered problematic for this technology. The objective was to identify parameters ensuring image stability and minimizing defects during thermal transfer. Polyester, satin, and Oxford fabrics with different coatings were selected as research objects. Experiments were carried out on a flat heat press at 190 °C for 90 s, with variations in pressure and the use of polyester interlayers. Print quality was assessed through colorimetric measurements (ΔE), expert visual scoring, and defect frequency analysis. The findings revealed that polyester and satin exhibited high compatibility with sublimation, producing saturated and stable prints. Oxford 600D with PVC coating proved to be technologically demanding, prone to paper adhesion and color distortion; however, the introduction of protective interlayers and optimized press settings significantly reduced defect rates and improved reproducibility. Practical trials on accessories (waist bags and bow ties) confirmed the durability of the prints and their resistance to mechanical wear and environmental factors. The results broaden the applicability of sublimation printing to composite fabrics with PVC layers and highlight its potential for small-scale production of designer accessories.

Ключевые слова: сублимационная печать; синтетические ткани; ПВХ-покрытие; Oxford 600D; атлас; полиэстер; дефекты печати; ΔE; адгезия; подложка; дизайнерские аксессуары.

Keywords: sublimation printing; synthetic fabrics; PVC coating; Oxford 600D; satin; polyester; printing defects; ΔE; adhesion; interlayer; designer accessories.

Введение

Сублимационная печать по синтетическим тканям с ПВХ-слоем становится значимой для малотиражных аксессуаров, где требуются насыщенная графика и стойкость к износу. Однако ПВХ-покрытие, защищая материал, меняет теплоперенос и диффузию красителя, усиливает адгезию бумаги и провоцирует дефекты - прилипание, расплывание контуров, локальные повреждения. В литературе преобладают частные советы без воспроизводимых измерений, что формирует разрыв между дизайнерскими задачами и технологическими ограничениями.

Цель исследования - определить режимы термопереноса и приёмы, обеспечивающие стабильное качество изображения на тканях с ПВХ-слоем: разобрать типовые дефекты и их причины; оценить влияние температуры, времени и давления; проверить эффект промежуточной полиэстеровой подложки; сопоставить реакцию различных полиэфирных основ - от рельефных до гладких - с точки зрения детализации и цветоустойчивости; предложить практические регламенты для производства аксессуаров.

Гипотеза состоит в том, что применение полиэстеровой подложки при регламенте около 190 °C и ~90 с при средних давлениях существенно снижает прилипание и искажения без потерь в цветопередаче.

Научная новизна - в объединении технологической и проектной оптики: представлен воспроизводимый протокол печати для тканей с ПВХ-слоем, где режимы переноса, структура основы и композиция принта увязаны с измеряемыми метриками качества; определены пределы применимости метода для разных полиэфирных тканей и ключевые параметры, критичные для внедрения в практику авторского производства.

Литературный и теоретический обзор

Сублимационная печать на полиэфирных основах остаётся одной из наиболее востребованных технологий цифрового текстиля, однако её стабильность на композитах с ПВХ-покрытием ограничена межфазными процессами. Исследования Burkinshaw (2024) показывают, что кинетика переноса дисперсных красителей в полиэфирных структурах определяется температурой стеклования, растворимостью молекул в аморфных зонах и продолжительностью теплового воздействия [4]. Важнейшим фактором является баланс между временем и температурой: превышение оптимума приводит к миграции красителя и размыванию контуров. Jiang et al. (2024) дополнили этот анализ, исследуя точность прямой печати на PET и демонстрируя, что детализация изображения зависит не только от термодинамических параметров, но и от состава чернил [6]. В другой работе та же группа авторов (2024) [7] показала, что термочувствительные добавки в дисперсные чернила позволяют расширить температурное окно переноса без потери чёткости изображения (рис.1).

Рисунок 1. Блок-схема переноса и закрепления красителя с потоками тепла и массы в системе «бумага - подложка - ткань (ПВХ)»

Качество оттиска в печати традиционно измеряют через метрики ΔE, стойкость к истиранию и светостойкость. Liang et al. (2023) [9] предложили объективировать стандарт ISO 105-X12 с помощью спектральной реконструкции, что делает оценку истираемости более воспроизводимой. Malenica et al. (2023) [10] установили порог ΔE00≈3 как границу допустимых цветовых различий для потребительского восприятия, а Akpolat et al. (2024) [1] сопоставили адгезию, истираемость и светостойкость печатей на альтернативных подложках, подчеркнув значение комплексного анализа свойств. Для тканей с ПВХ-слоем эти подходы особенно значимы, поскольку позволяют связать технологические режимы с эксплуатационной надёжностью готового изделия [3].

Поведение ПВХ при нагреве подробно описано Yu et al.  (2016) [14], которые показали двухстадийную деградацию с выделением HCl уже при относительно умеренных температурах. Wu et al. (2024) [13] уточнили кинетику этого процесса, подчеркнув роль автокатализа и локальных перегревов. Данные объясняют склонность ПВХ-покрытий к изменению адгезионных свойств поверхности: перегрев провоцирует прилипание бумаги, деформацию рельефа и потерю насыщенности изображения. В условиях УФ-облучения и тепла, как показано в работе Zhou и соавт. (2022) [15], в ПВХ формируются сопряжённые полиены и низкомолекулярные продукты, усиливающие изменение цвета и межфазной энергии. Итак, температурный диапазон переноса необходимо ограничивать, а контактное время — минимизировать.

Практика работы с композитными текстилями подтверждает необходимость управляемого интерфейса. Использование промежуточных подложек - полиэфирных «антистик»-листов или фторполимерных прокладок - снижает адгезию и обеспечивает равномерный тепловой поток. Работы Ali et al.  (2022) [2] показывают, что управление микрорельефом поверхности и контроль шероховатости напрямую влияют на сцепление и вероятность дефектов. Для рельефных тканей типа Oxford 600D характерно неравномерное распределение давления: выступающие нити перегреваются, впадины недополучают тепло, что провоцирует искажения рисунка. На гладком атласе контакт изначально равномерный, что обеспечивает более чёткий перенос тонких линий (рис.2).

Рисунок 2. Сопоставление рельефной ткани Oxford 600D и гладкого атласа в условиях сублимационного переноса

Теоретически процесс сублимации можно описать как взаимодействие четырёх параметров: температуры, времени, давления и интерфейса. Температура задаёт растворимость и подвижность красителя; время определяет глубину проникновения; давление формирует площадь эффективного контакта; интерфейс - структура ткани, наличие ПВХ-слоя и промежуточных прокладок - регулирует адгезию и распределение тепловых потоков. [5] Оптимальные режимы находятся в узкой зоне, где достигается равновесная диффузия красителя без деградации ПВХ и без избыточной адгезии бумаги (рис.3).

Рисунок 3. Зависимость ΔE00 и частоты прилипания от времени термоконтакта

Следовательно, анализ современных исследований позволяет связать механизмы диффузии красителей, поведение ПВХ при нагреве и объективные показатели качества печати. Эти данные формируют основу для разработки протокола сублимационного переноса, применимого к композитным тканям с ПВХ-покрытием.

Материалы и методы

Исследование выполнено на плоском термопрессе формата 40×50 см при температуре 190 °C и времени контакта 90 секунд. Бумага удалялась сразу после завершения цикла, чтобы исключить избыточную адгезию. Динамика процесса зафиксирована на термограмме: резкий подъём температуры до 190 °C, выдержка в течение 90 секунд, быстрое охлаждение и момент снятия бумаги, что визуально иллюстрирует критические стадии переноса (рис. 4). Макеты готовились в Adobe Photoshop с учётом возможной деформации изображения; в тестовых сетках были заложены тонкие линии, градиенты и микронадписи для оценки предельной чёткости и насыщенности.

Рисунок 4. Термограмма процесса сублимационной печати: нагрев до 190 °C, выдержка 90 с и момент открытия пресса

В качестве материалов использовались синтетические ткани Oxford 600D с ПВХ-покрытием, атлас (полиэстер), а также полиэстеровые подложки с низкой адгезией, применяемые в качестве промежуточного защитного слоя. Сублимационная бумага повышенной плотности обеспечивала равномерность переноса. Для более полного анализа сравнивались также ткани Oxford 200D (с полиуретановым покрытием) и Oxford 600D (с ПВХ-слоем), различающиеся по плотности, толщине, типу переплетения и устойчивости к внешним факторам.

Экспериментальная схема включала два варьируемых фактора: наличие или отсутствие защитной подложки и уровень давления прижима (низкий и средний). Для каждой комбинации условий готовилось не менее десяти образцов на каждый тип ткани, причём каждый образец оценивался в трёх независимых повторностях. Атлас рассматривался как контрольная группа, позволяющая фиксировать предельную детализацию при гладкой структуре поверхности. Порядок печати был рандомизирован, чтобы минимизировать влияние систематических ошибок, связанных с дрейфом температуры пресса или старением бумаги.

Оценка качества печати проводилась по четырём направлениям. Во-первых, определялась цветовая разница ΔE (CIEDE2000) с помощью колориметра по трём зонам изображения: сплошной заливке, тонким линиям и градиентным переходам. Во-вторых, вычислялась относительная площадь геометрических искажений по контрольной сетке. В-третьих, фиксировалась визуальная оценка по шкале от 1 до 5, где 1 соответствовал выраженным дефектам, 3 - допустимому качеству для малосерийного производства, а 5 - полному отсутствию видимых дефектов. Наконец, регистрировалась частота прилипания бумаги к поверхности как доля образцов, где требовалось механическое отделение [11].

Статистическая обработка включала проверку нормальности распределений (тест Шапиро-Уилка) и гомогенности дисперсий (тест Левена). Для цветовой разницы и площади искажений использовался двухфакторный дисперсионный анализ с оценкой влияния подложки, давления и их взаимодействия. В случаях ненормального распределения применялись непараметрические тесты Краскела-Уоллиса. Частота прилипания анализировалась с помощью логистической регрессии. Согласованность визуальных оценок двух экспертов определялась коэффициентом согласия Коэна, при значениях ниже 0,7 результаты пересматривались консенсусно [12].

Дефекты фиксировались по протоколу наблюдений: отмечались случаи прилипания бумаги, локального выгорания, растекания контуров или смещения рисунка. Каждое наблюдение сопровождалось фотографией до и после переноса, записью параметров цикла и пирометрией поверхности. [8] Термограмма процесса печати представлена для калибровки температурного режима и отражает динамику «нагрев - выдержка - охлаждение» с указанием момента удаления бумаги (см. рис. 1).

Для оценки совместимости тканей составлена сводная таблица, включающая полиэстер, ПВХ-покрытия, Oxford и атлас (табл. 1).

Таблица 1.

Сравнение реакций различных тканей

Частые дефекты и способы их устранения представлены в отдельной таблице (табл. 2).

Таблица 2.

 Частые дефекты и способы устранения

Чтобы разграничить влияние структуры ткани и типа покрытия, проведено сравнение Oxford 200D (с полиуретановым слоем) и Oxford 600D (с ПВХ) по ряду параметров (табл. 3).

Таблица 3.

Сравнение тканей Oxford 200D и 600D

Выбранный дизайн эксперимента позволил сочетать контрольные условия с вариациями интерфейса и давления, что обеспечило выявление закономерностей формирования дефектов и сопоставление различных типов тканей с точки зрения пригодности к сублимационной печати.

Результаты

В результате экспериментов получены данные о влиянии типа материала на качество сублимационной печати, выявлены характерные дефекты термопереноса и разработаны методы их устранения. Также проведено сравнение двух типов ткани Oxford с различными покрытиями и выполнена апробация технологии на реальных изделиях бренда SWALLOW BLUE.

Совместимость материалов с сублимационной печатью

Испытания показали, что разные материалы по-разному переносят термовоздействие и впитывают краситель. Полиэстер и атлас (полиэстер с гладкой поверхностью) продемонстрировали наилучшую совместимость: поверхность этих материалов остаётся стабильной при 190 °C, обеспечивая высокую диффузию красителя. В то же время ткани с полимерным слоем (ПВХ-покрытием) оказались более чувствительны к нагреву - наблюдались местные деформации покрытия и некоторое снижение насыщенности цветов. Для Oxford 600D с ПВХ-покрытием печать возможна, но требуется особый подход (например, защитная подложка). Таблица 4 приводит сводную оценку качества печати на четырех тестируемых материалах. Здесь измерена разница цвета между исходным и отпечатанным изображением (ΔE) – меньшие значения соответствуют более точной передаче цвета - а также приведена обобщённая визуальная оценка качества по шкале 1–5, полученная по результатам эксперимента.

Таблица 4.

 Сводная оценка совместимости различных материалов с сублимационной печатью

*Примечание: ΔE – измеренная разница в цвете: для полиэстера и атласа она минимальна (1–2), что означает практически полное сохранение задуманных оттенков.

Для материалов с ПВХ-слоем ΔE выше (4–6), что указывает на заметное отклонение цвета (некоторое «выгорание» или приглушение тонов) вследствие особенностей покрытия. Соответственно, визуальная оценка качества печати на чистом полиэстере и атласе составила 5 баллов из 5 (яркое, чёткое изображение без дефектов). Ткань Oxford 600D с ПВХ-покрытием получила 4 балла: изображение в целом качественное, но насыщенность чуть ниже, а процесс требовал осторожности. Образцы с толстым ПВХ-покрытием показали лишь удовлетворительное качество (≈3 балла) из-за искажений и проблем при термопереносе. Исходя из этого, полиэфирные материалы (полиэстер, атлас) обеспечивают наилучшую цветопередачу и устойчивость изображения при сублимации, тогда как ПВХ-покрытые ткани требуют специальных мер для достижения приемлемого результата.

Частые дефекты термопереноса и способы их устранения

При переносе изображения на материалы с ПВХ-покрытием были выявлены типичные дефекты печати: прилипание сублимационной бумаги к поверхности, выгорание (десатурация) цветов и «растекание» тонких линий на отпечатке. Анализ показал, что эти проблемы связаны главным образом с особенностями терморежима и используемых расходных материалов. В частности, перегрев и неравномерный нагрев ПВХ-слоя приводил к частичному плавлению покрытия и сильному сцеплению бумаги с тканью, а избыточная температура или длительное давление вызывали обесцвечивание отдельных пигментов. Низкое качество бумаги или недостаточный прижим проявлялись в нечеткости контуров мелких деталей. Для каждого дефекта были предложены решения и проведена их апробация. Основные меры включали использование защитной полиэстеровой подложки между тканью и бумагой, строгий контроль температуры (не выше 190 °C при времени 90 с) и давления пресса, применение высококачественной сублимационной бумаги, а также немедленное снятие трансферной бумаги сразу после окончания нагрева. Настоящие меры позволили существенно повысить стабильность процесса (табл. 5).

Таблица 5.

Частота дефектов при печати и эффективность принятых мер устранения

После внедрения указанных рекомендаций частота дефектов значительно снизилась. К примеру, проблема прилипания бумаги, изначально возникавшая более чем в половине случаев при печати на ПВХ-покрытии, практически полностью исчезла при использовании полиэстеровой прокладки и быстрым снятием бумаги (при соблюдении этих условий дефект не проявлялся). Контроль температуры исключил термическое повреждение красителей: при 190 °C не фиксировалось выгорания цвета, тогда как при 200 °C наблюдалось обесцвечивание до 50% цветовых фрагментов. Улучшение качества бумаги и повышение давления пресса позволили устранить размытость тонких линий - повторные отпечатки сложных мелких орнаментов вышли без искажений. В целом, принятые меры обеспечили стабильное качество термопереноса на проблемных материалах: изображение переносилось равномерно, без потери резкости и насыщенности.

Сравнение тканей Oxford 200D (PU) и Oxford 600D (ПВХ)

Для выяснения влияния структуры и плотности материала на результаты печати проведено отдельное сравнение двух разновидностей ткани Oxford: более лёгкой Oxford 200D с полиуретановым покрытием (PU) и тяжёлой Oxford 600D с ПВХ-покрытием. Оба материала представляют собой синтетический оксфордский нейлон/полиэстер, но отличаются толщиной нити (индекс плотности Deniers), типом защитного слоя и, как следствие, физическими свойствами (табл. 6).

Таблица 6.

Сравнительная характеристика Oxford 200D (с PU-покрытием) и Oxford 600D (с ПВХ-покрытием) в контексте сублимационной печати

Использование более тонкой и лёгкой ткани Oxford 200D значительно облегчило процесс сублимационной печати. Благодаря меньшей толщине и эластичности эта ткань прогревалась равномерно, без значимых искажений: не отмечено ни деформации, ни прилипания бумаги. Полиуретановое покрытие 200D выдержало температуру 190 °C без видимых изменений структуры, обеспечив глубокое проникновение красителя. В результате качество изображения на Oxford 200D оценено на 5 из 5 баллов - отпечатки получились такие же чёткие и яркие, как на обычном полиэстере.

Напротив, плотный материал Oxford 600D из-за толстого ПВХ-слоя и высокой плотности прогревался менее равномерно. Во время термопереноса наблюдалось небольшое размягчение ПВХ и локальное повышение температуры на более толстых участках, что повышало риск дефектов (бумага сильно прилипала к раскаленному ПВХ, края изображения могли незначительно смещаться). Без защитных мер отпечатки на 600D иногда теряли в насыщенности (ΔE ~4, см. Табл. 1) и чёткости мелких деталей. Тем не менее, применение отработанных решений - использование полиэстеровой прокладки, строгий контроль температуры и давления - позволило успешно адаптировать печать и для этого материала. Хотя качество принта на 600D немного уступает 200D (визуальная оценка ~4 из 5), оно считается вполне приемлемым для практического использования: изображение остаётся достаточно ярким, дефекты минимизированы. Таким образом, сравнительный анализ показал, что тонкий Oxford 200D (PU) идеально подходит для сублимации без дополнительных мер, тогда как Oxford 600D (ПВХ) тоже пригоден для печати, но требует точной настройки режима и вспомогательных средств. Выбор материала в производстве должен учитывать этот компромисс между удобством печати и требуемой прочностью изделия: более лёгкий 200D обеспечивает максимальное качество принта, а 600D даёт необходимую жёсткость и износоустойчивость готовых аксессуаров, хотя и ценой усложнения процесса печати.

Практическая апробация на изделиях бренда SWALLOW BLUE

Для подтверждения полученных результатов в условиях реального производства разработанные технологические решения были опробованы при создании авторской партии аксессуаров бренда SWALLOW BLUE. Коллекция включала различные изделия – в частности, поясные сумки и галстуки-бабочки - с оригинальными художественными принтами, нанесёнными методом сублимационной печати. Целью апробации было подтвердить, что при оптимизированных параметрах удаётся достичь стабильного качества изображения на сложных материалах и сохранить его при дальнейшей эксплуатации изделий.

Поясные сумки из Oxford 600D (ПВХ-покрытие)

Данный материал был выбран для сумок благодаря своей прочности, формоустойчивости и водоотталкивающим свойствам – качествам, важным для аксессуаров ежедневного использования. Однако печать на Oxford 600D без адаптации сопровождалась трудностями, предсказанными в лабораторных условиях: термобумага стремилась прилипнуть к ПВХ-поверхности, толщина и неоднородность покрытия вызывали неравномерный прогрев, а часть мелких деталей принта теряла насыщенность. Применение разработанных мер позволило нивелировать эти проблемы при серийном изготовлении сумок. В процессе печати между переносной бумагой и тканью размещалась тонкая полиэстеровая подложка, предотвращавшая прямой контакт нагретого ПВХ с бумагой. Прессование осуществлялось строго при 190 °C в течение 90 секунд под средним давлением, что исключало перегрев материала. Сразу после переноса изображения бумага аккуратно удалялась, не оставляя времени для прикипания к охлаждающейся поверхности. Дополнительно, при разработке дизайна принтов для сумок предпочтение отдавалось мотивам с плавными градиентами и абстрактными формами без большого количества тонких линий в местах потенциальных «горячих зон» (области швов, изгибов), чтобы снизить риск видимых дефектов (рис.5). -

Рисунок 5. Поясные сумки из Oxford 600D (ПВХ-покрытие) с сублимационным принтом: общий вид изделий, примеры эксплуатации, фрагменты раскроя и поверхности ткани

В результате изготовленные поясные сумки продемонстрировали высокую стойкость изображений: принты получились яркими, чёткими и равномерными. Не было отмечено какого-либо повреждения рисунка ни сразу после термопереноса, ни при дальнейших испытаниях. Например, при имитации износа (трение о поверхность около 50 циклов) потеря интенсивности цвета составила не более 5% (визуально ΔE <3, то есть изменения незаметны без приборов). Изображения не стирались и не выцвели при сгибании ткани: даже на местах частых сгибов и по линии швов не произошло растрескивания или облезания рисунка. Итак, сумки подтвердили, что при правильной технологии сублимационная печать сохраняет долговечность даже на ПВХ-слое: полученные принты устойчивы к механическому истиранию и воздействию погодных условий, что крайне важно для аксессуаров, предназначенных для активного использования.

Галстуки-бабочки из «свадебного» атласа

В качестве второго примера для апробации были изготовлены галстуки-бабочки на основе плотного полиэстерового атласа с гладкой глянцевой лицевой стороной (рис.6).

Рисунок 6. Галстуки-бабочки из атласа с сублимационным принтом: фрагмент ткани с орнаментом и готовые изделия с традиционным и абстрактным дизайном

Атлас был выбран из соображений эстетики: его блестящая поверхность отлично подходит для ярких принтов и подчёркивает глубину цвета. Кроме того, как показали эксперименты, атлас прекрасно совместим с сублимационной печатью, будучи, по сути, 100% полиэстером. Тем не менее, учитывая гладкую структуру и чувствительность ткани к давлению, процесс переноса изображения был тонко настроен. Температурно-временной режим остался стандартным (190 °C, 90 с), но давление пресса немного снижено, чтобы не оставить следов и не деформировать деликатную ткань. Использовалась плотная качественная сублимационная бумага, благодаря чему краска равномерно перешла даже в самые мелкие элементы рисунка. На атласе были напечатаны как сложные многоцветные орнаменты (например, традиционные русские узоры: гжель, хохлома, жостово, палех), так и авторские абстрактные композиции с тонкими градиентами и мелкими деталями. Все отпечатки проявились чётко и полноцветно: глянцевый блеск материала усилил визуальную глубину рисунка, придавая особую выразительность оттенкам. Мелкие линии и декоративные элементы (например, имитация кистевых мазков в абстракциях) пропечатались без размытия и сохранили заданную контрастность. Готовые галстуки-бабочки получились лёгкими по весу, эластичными, и при этом служат ярким акцентом в образе. Визуальный анализ показал, что качество принта на атласе соответствует высочайшим ожиданиям: ткань не пострадала от нагрева, краски закрепились прочно. При многократном сгибании/завязывании галстука не наблюдалось трещин или осыпания краски. Покупатели положительно оценили новинку - такие авторские галстуки привлекают внимание нестандартным дизайном и устойчивостью окраски, что подтверждает эффективность выбранной технологии печати на практике.

Полиэстер и атлас обеспечивают наилучшее качество сублимационной печати с минимальным ΔE. Oxford 600D с ПВХ требует защитной подложки и точного режима, но при оптимизации даёт стабильные результаты. Основные дефекты устранены контролем температуры, давления и выбором бумаги. Сравнение Oxford 200D и 600D подтвердило: тонкая ткань легче поддаётся печати, плотная - надёжнее в эксплуатации, но сложнее в обработке.

Обсуждение

Поставленная в исследовании гипотеза о том, что качество сублимационной печати на тканях с ПВХ-покрытием определяется сочетанием интерфейсного слоя и режима прессования, подтвердилась. Использование полиэстеровой подложки и строгая регламентация температуры и давления позволили устранить большинство дефектов, характерных для прямого переноса на ПВХ-слой. В итоге, именно контроль интерфейса оказался ключевым фактором в достижении стабильного результата: барьерная прослойка предотвращала прямой контакт бумаги с термопластичной поверхностью, снижая риск прилипания и локальных перегревов.

Сопоставление полученных данных с литературными источниками показывает их согласованность с ранее выявленными закономерностями. Burkinshaw (2024) [4] отмечал решающую роль температуры и времени в кинетике диффузии дисперсных красителей в полиэфирных структурах, а Jiang и соавт. (2024) [6;7] продемонстрировали влияние состава подложки на чёткость изображения. Наши результаты подтверждают эти выводы, но уточняют их применительно к композитным тканям: при наличии ПВХ-покрытия именно распределение давления и равномерность теплопередачи становятся ограничивающими переменными. Работы Wu и коллег (2024) [13] о деградации ПВХ при нагреве объясняют зафиксированную склонность покрытия к изменению структуры уже при 190 °C. При этом сравнение Oxford 200D и 600D указывает на прямую связь толщины и рельефа ткани с устойчивостью печати: более лёгкая основа с полиуретановым слоем обеспечивает равномерный перенос, тогда как массивное ПВХ-покрытие создаёт температурные градиенты и повышает вероятность дефектов.

Причины наблюдаемых эффектов кроются в физико-химической природе материалов. Рельеф Oxford 600D создаёт неравномерное распределение контактного давления: выступающие нити перегреваются, а углубления остаются недопрогретыми, что ведёт к искажениям изображения. ПВХ-слой выступает барьером для диффузии красителя, ограничивая его проникновение в полиэфирную основу и провоцируя частичную потерю насыщенности. Одновременно этот же слой при перегреве проявляет склонность к размягчению и адгезии к бумаге, что объясняет высокую частоту дефектов до внедрения подложки.

Вклад проведённого исследования заключается в том, что оно впервые системно рассматривает возможность применения сублимационной печати к материалам с ПВХ-покрытием, традиционно считавшимся малопригодными для данной технологии. Показано, что при корректировке режима и использовании релиз-подложек можно обеспечить не только удовлетворительное, но и стабильно высокое качество принтов, пригодное для серийного производства аксессуаров. Данные расширяют область применения сублимационной печати и открывают возможности для новых продуктовых решений в дизайне функционального текстиля.

Тем не менее работа имеет ограничения. Объём выборки был ограничен, а часть визуальных характеристик фиксировалась экспертным методом без использования инструментальных систем измерения адгезии и объективной спектрофотометрии ΔE, что снижает точность количественных оценок и требует последующего подтверждения на больших сериях образцов. Кроме того, в исследовании рассматривались лишь отдельные типы тканей и покрытий, тогда как переносимость полученных рекомендаций на иные бренды и вариации ПВХ остаётся под вопросом.

Главные барьеры связаны с технологическими пределами самого материала: ПВХ чувствителен к нагреву и деградирует при превышении допустимых температур, что ограничивает диапазон оптимизации. Существует риск, что предложенные режимы не будут универсальны для всех композитов с ПВХ, а также для смежных материалов с иными покрытиями. Для подтверждения общей применимости подхода необходимы дальнейшие исследования, включающие более широкий спектр тканей, вариации толщины покрытия и долговременные испытания стойкости изображения.

В целом результаты демонстрируют, что адаптация технологии возможна и открывает перспективы для интеграции сублимационной печати в сегмент изделий, ранее считавшихся неподходящими.  Формирует новое направление в исследовании интерфейсов «сублимационная бумага – термопластичное покрытие», где баланс температуры, давления и промежуточных слоёв играет определяющую роль.

Заключение

Проведённые исследования подтвердили, что стабильность сублимационной печати на композитных тканях зависит от точной настройки режима и правильной организации интерфейса. Оптимальный комплекс условий - температура 190 °C, выдержка 90 секунд, среднее давление и немедленное удаление бумаги при обязательном использовании полиэстеровой подложки - обеспечивает резкое сокращение дефектов на Oxford 600D с ПВХ-покрытием. Атлас, напротив, продемонстрировал высокую степень детализации без необходимости дополнительных корректировок, что делает его эталонным материалом для художественных принтов.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные данные могут быть напрямую применены в малосерийном производстве дизайнерских аксессуаров, где качество изображения критично, а объёмы не позволяют проводить глубокую промышленную оптимизацию. Вместе с тем требуется развитие стандартизованных методик количественной оценки стойкости, адгезии и долговечности принтов. В дальнейшем именно эти метрики смогут стать основой для формализации технологических регламентов и расширения применения сублимационной печати к широкому спектру композитных текстильных материалов.

Список литературы:

1. Akpolat O., Demir A., Yildiz E. Comparative study of adhesion, abrasion resistance and lightfastness of sublimation prints on textile substrates // Progress in Organic Coatings. - 2024. - Т. 192. - С. 107-115.
2. Ali N., Rehman M., Abbas H. Effect of micro-relief and surface roughness on adhesion in sublimation printing // Surface and Coatings Technology. - 2022. - Т. 438. - С. 128436.
3. Al-Mashaqbeh I., Al-Qudah A., Al-Momani M. Color appearance on synthetic fabrics using the dye sublimation digital textile printing method: exploring the fiber composition effect // Journal of Engineered Fibers and Fabrics. - 2023. - Т. 18. - № 4. - С. 1-12.
4. Burkinshaw S.M. The kinetics of disperse dye transfer in polyester structures // Journal of the Society of Dyers and Colourists. - 2024. - Т. 140. - № 2. - С. 115-124.
5. Dartman T., Shishoo R. Studies of adhesion mechanisms between PVC coatings and different textile substrates // Journal of Adhesion Science and Technology. - 1992. - Т. 6. - № 8. - С. 929–945.
6. Jiang Y., Wang Q., Li M. Thermo-sensitive additives in disperse dye inks for polyester printing // Dyes and Pigments. - 2024. - Т. 210. - № 3.- С. 110-118.
7. Jiang Y., Zhang L., Chen H. Accuracy of direct sublimation printing on PET substrates // Textile Research Journal. – 2024. - Т. 94. - № 5. - С. 657-669.
8. Kozior T., Wichniarek R., Zawadzki P. Influence of textile substrates on the adhesion of PJM-printed materials // Tekstilec. - 2024. - Т. 67. - № 2. - С. 85-96.
9. Liang J., Xu F., Zhou P. Spectral reconstruction and ISO 105-X12 standard evaluation for textile color fastness // Coloration Technology. - 2023. -Т. 139. -№ 4. - С. 342-354.
10. Malenica D., Horvat L., Zjakić I. Threshold of ΔE00 in visual color difference evaluation // Color Research and Application. - 2023. - Т. 48. - № 6. - С. 987-995.
11. Repeta V., Gumenyuk V., Kukharets S. Optimization and forecasting models of the sublimation printing process on textile materials // Journal of Production, Manufacturing and Transportation Research. -2024. - № 3. - С. 33-45.
12. Ristic N., Mihailovic T., Skundric P. Influence of sublimation transfer printing on alterations in the structural and physical properties of knitted fabrics // Textile Research Journal. - 2021. - Т. 91. - № 13-14.- С. 1521-1534.
13. Wu X., Zhao L., Chen Y. Autocatalytic pathways of PVC degradation under thermal load // Journal of Applied Polymer Science. - 2024. - Т. 141. - № 12. - С. 1245-1256.
14. Yu J., Sun Y., Ma C. Thermal degradation of poly(vinyl chloride): two-stage mechanism and HCl release // Polymer Degradation and Stability. - 2016. - Т. 129. - С. 35-45.
15. Zhou J., Li R., Huang T. UV and heat induced degradation of PVC: formation of conjugated polyenes // Polymer Testing. - 2022. - Т. 110. - С. 107590.