冷轉(zhuǎn)移印花的技術(shù)創(chuàng)新

1、Special Feature本期特稿文 | 鐘博文 劉新剛作者簡介 :鐘博文 ,男,1965 年生 ,董事長 ,主要從事紡織印花技術(shù)項目的研究和市場分析及推廣工作。作者單位:上海長勝紡織制品有限公司。冷轉(zhuǎn)移印花的技術(shù)創(chuàng)新Innovation of Cold-Transfer Printing Technology本文詳細介紹了冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)的5 個創(chuàng)新優(yōu)勢 ,即它能適應(yīng)快速反應(yīng)的市場、提高產(chǎn)品附加值、綠色環(huán)保、節(jié)能降耗、運用了專利策略來保護其知識產(chǎn)權(quán)。 In this paper, the ? ve innovation points of cold-transfer printing te

2、chnology have been described, namely, it can adapt to the rapid market reaction, increase product added value, protect the environment, conserve energy and use the patent strategy to protect its intellectual property rights.面對國內(nèi)印染業(yè)逐漸激烈的競爭,國外發(fā)達國家日益提高的環(huán)保壁壘,為了生存和發(fā)展 ,走高附加值、高科技含量的綠色印染之路是中國印染企業(yè)的必然選擇。中國紡織工

3、業(yè) “十二五 ”發(fā)展規(guī)劃與 2020 年強國綱要指出 :紡織行業(yè)需要加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的升級調(diào)整,特別強調(diào)印染企業(yè)的清潔生產(chǎn)和環(huán)保技術(shù)。那么,每一個印染企業(yè)如何在保證或者提高效益的前提下響應(yīng)國家政策的要求呢?企業(yè)可以提升工藝技術(shù) ,拓寬營銷渠道 ,變革商業(yè)模式。比如 ,冷轉(zhuǎn)移印花工藝就體現(xiàn)了創(chuàng)新和環(huán)保的價值。1 冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)及其特點轉(zhuǎn)移印花是在上世紀 50 年代左右發(fā)明的 ,即升華法 ,它是通過熱量和壓力 ,使染料升華促使油墨層從轉(zhuǎn)印紙上剝離 ,將轉(zhuǎn)印紙上的圖案轉(zhuǎn)印到織物上。但這種熱轉(zhuǎn)移印花技術(shù)只能用在滌綸等化纖的面料上。這種轉(zhuǎn)移印花 (熱壓法有它的缺點和局限性 ,如染料選擇面很狹窄 ,

4、許多必用的染料在轉(zhuǎn)移時能分解成致癌芳香胺物質(zhì)。一般用升華法在轉(zhuǎn)移印花時 ,從轉(zhuǎn)印紙轉(zhuǎn)移到織物上的染料不能全部吸收到纖維內(nèi)部 ,總有一部分染料殘留在織物表面 ,成為轉(zhuǎn)移印花織物色牢度較差的原因。其次 ,升華法轉(zhuǎn)移印花用油墨均采用溶劑配制 ,廢棄轉(zhuǎn)移紙的再生利用有很大的困難 ,而生產(chǎn)轉(zhuǎn)印紙時對環(huán)境污染嚴重。由于以上因素 ,整個印制轉(zhuǎn)移紙及向織物轉(zhuǎn)移印花的生產(chǎn)過程中無法符合進入發(fā)達國家市場必備的 Oeko Tex ? 標準 ,導致熱轉(zhuǎn)印的產(chǎn)品缺乏競爭力 ,無法沖破國際市場綠色壁壘。新興的冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)由于其工藝的獨特性 ,在節(jié)能、降耗、排污及提高紡織品印花附加價值方面具有顯著的優(yōu)勢 ,能夠生產(chǎn)出高檔

5、紡織印花產(chǎn)品及暢通國際市場的生態(tài)紡織品。冷轉(zhuǎn)移印花又被稱為濕法轉(zhuǎn)移印花。它在棉、毛、絲等天然纖維織物的印花上具有顯著的優(yōu)勢。對于棉、毛、絲等天然纖維織物,由于常用水溶性染料 ,如活性染料或弱酸性染料 ,因此不能通過升華法來實現(xiàn)轉(zhuǎn)移印花。因此先用印刷方法將合適的染料油墨在特種紙上印刷出所要印花的圖案或文字 ,印制成一種轉(zhuǎn)移印花紙。經(jīng)軋堿后的織物與轉(zhuǎn)移紙同時進入轉(zhuǎn)印輥筒 ,轉(zhuǎn)移印花紙上有染料油墨的一面與被印的織物密合 ,通過壓力作用使染料油墨從紙上脫離 ,將轉(zhuǎn)移印花紙上的圖案或文字轉(zhuǎn)印到織物上。CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)的短流程工藝 (圖 1 能適應(yīng)市場的快速反應(yīng) ;它可以印染出數(shù)碼

6、噴印效果的細膩圖案 ,提高棉等天然纖維類面料的附加值 ;它在生產(chǎn)中用水量小 ,生產(chǎn)過程無三廢產(chǎn)生 ;其染料及助劑的原料選用均無毒害成分 ,符合國際上的環(huán)保標準。所以它能實現(xiàn)節(jié)能降耗的“彩色環(huán)保 ”,完全符合印染行業(yè)廢水污染防治技術(shù)政策的要求。它能保持原來天然纖維的良好手感,適用于機織物和針織物 ,包括棉、麻等天然纖維以及再生纖維素纖維等。圖 1 冷轉(zhuǎn)移印花工藝流程Special Feature本期特稿2 冷轉(zhuǎn)移印花的技術(shù)創(chuàng)新價值一些印花企業(yè)為了價格及成本造成環(huán)保污染 ,還有一些企業(yè)為了滿足中國環(huán)保政策及國際環(huán)保要求 ,投入的相關(guān)節(jié)能防污配套設(shè)備的成本遠遠高于印花設(shè)備好幾倍。 冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)能幫

7、助相關(guān)企業(yè)解決成本和環(huán)保之間的矛盾。CoolTrans TM技術(shù)還利用專利策略取得在中國市場的領(lǐng)先地位 ,進而迫使國際品牌在中國市場降低競爭力。它同時擁有 “技術(shù)創(chuàng)新 +環(huán)保 +印花質(zhì)量 ”的價值。相對于圓平網(wǎng)印染技術(shù) ,CoolTrans TM 的創(chuàng)新點如下 :(1 能適應(yīng)市場的快速反應(yīng) ;(2 提高印花的附加值 ;(3 綠色環(huán)保 ;(4 節(jié)能低耗 ;(5 運用了專利策略保護國內(nèi)市場。2.1 快速反應(yīng)利用冷轉(zhuǎn)印優(yōu)化技術(shù)可簡化印染行業(yè)的復(fù)雜工序 (表 1,滿足從設(shè)計、確認樣品、下訂單、印花大貨生產(chǎn)和銷售等環(huán)節(jié)的市場快速反應(yīng)需求。表 1 工廠數(shù)碼取樣工藝流程流程12345工序設(shè)計創(chuàng)意打樣下訂單生

8、產(chǎn)冷轉(zhuǎn)移印花冷堆固色備注以冷轉(zhuǎn)印數(shù)碼噴墨技術(shù)制作客戶來稿、樣品給客戶樣品做演示、核批以柔、凹版冷轉(zhuǎn)移印刷技術(shù)可媲美數(shù)碼印花效果印花布大貨生產(chǎn)客戶試樣如果采用比較傳統(tǒng)的方法 ,即經(jīng)過花樣設(shè)計、制版、雕刻等 ,用印刷機將染料油墨印制在轉(zhuǎn)印紙上 ,再轉(zhuǎn)印到紡織品上 ,經(jīng)客戶確認后才能再印制大樣 ,如此造成出樣耗時耗能 ,環(huán)境成本和經(jīng)濟成本都很高。而 CoolTrans TM 技術(shù)采用冷轉(zhuǎn)移數(shù)碼噴墨印花 ,即設(shè)計的花樣直接從電腦噴墨到暫載體再轉(zhuǎn)印到面料 ;由色彩管理軟件管理數(shù)碼冷轉(zhuǎn)移印花用的墨水 ,實現(xiàn)了交貨時間短、小批量多樣訂單的生產(chǎn)。這可作為柔、凹版冷轉(zhuǎn)移印花工廠的產(chǎn)前數(shù)碼制樣工藝流程。以往的噴墨

9、印花工藝還無法適應(yīng)冷轉(zhuǎn)移印花工藝 ,因為噴墨印花的染料油墨不完全適應(yīng)冷轉(zhuǎn)移印花紙印刷用 ,因此 CoolTrans TM技術(shù)采用一套冷轉(zhuǎn)移印花的染料油墨和一套完整的數(shù)碼噴墨印花試樣工藝 ,實現(xiàn)了快速、經(jīng)濟、環(huán)保地打樣。由此整個 CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花從試樣到大生產(chǎn)全流程均適應(yīng)市場快速需求。2.2 提高印花加工附加價值由于印花市場競爭激烈 ,傳統(tǒng)印花工藝生產(chǎn)出的暢銷新品往往會很快地被廣泛模仿。 CoolTrans TM 柔、凹版冷轉(zhuǎn)移印花的印花效果能達到紡織數(shù)碼印花色彩及質(zhì)量 ,這樣的產(chǎn)品品質(zhì)是傳統(tǒng)印花工藝較難模仿的 ,由此可以避免新品被低廉商品所模仿 (表 2、表 3。表 2 印

10、花品質(zhì)表現(xiàn)情況對照表CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花 9595 分色 電雕 輥坯原稿效果的 98%分色 電雕 樹脂版原稿效果 95%分色 顯影 印版原稿效果的 90%(8 12 色以上全棉改性轉(zhuǎn)移印花 7570 分色 電雕 輥坯原稿效果的 98%工藝無法制作工藝無法制作圓網(wǎng)、平網(wǎng)印花80 工藝無法制作工藝無法制作分色顯影印版原稿效果 85%(8 12 色以上工藝類別紙張轉(zhuǎn)移率 (%固色率 (% 工藝 效果 工藝 效果 工藝 效果凹版柔版網(wǎng)屏圖案制作表 3 CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花與圓網(wǎng)、平網(wǎng)印花的產(chǎn)品品質(zhì)對照評價項目花樣套色能力圖案表現(xiàn)力適用織物印花后織物手感日曬牢度摩擦牢度水

11、洗牢度 CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花優(yōu) (對花精度 0.01 mm 能表現(xiàn)高畫質(zhì)高層次三維效果圖案天然纖維及化學纖維均適用非常柔軟高優(yōu)優(yōu)圓網(wǎng)、平網(wǎng)印花好(套色精度 0.1 mm 無法表現(xiàn)多層次立體圖案天然纖維及化學纖維均適用手感中等可達 400 h 日曬后摩擦牢度差一般2.3 綠色環(huán)保CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花節(jié)能降耗的實現(xiàn)主要歸功于2 個主要的技術(shù)特點。(1 應(yīng)用隔離劑對暫載體進行涂布處理CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花暫載體是先用印刷方法將合適的染料油墨在特種介質(zhì)上印刷所要印花的圖案或文字 ,印制成一種轉(zhuǎn)移印花圖案 ,再將這種轉(zhuǎn)移印花暫載體上有染料的一面與被印的織物密

12、合。冷轉(zhuǎn)移印花暫載體上涂層的作用主要有兩點 :一是在印刷過程中 ,避免染料墨水滲透到紙張木質(zhì)素纖維、導帶材料或附著于薄膜中 ;二是使染料墨水與印花暫載體表面涂層暫時結(jié)合 ,在轉(zhuǎn)印過程中 ,染料油墨從介質(zhì)上脫離與剝離 ,并轉(zhuǎn)印到織物上。涂層劑本身既要印刷時能夠吸收水性墨 ,又能在壓力條件下與預(yù)潤濕的面料充分接觸 ,達到拒水性與抗壓性的平衡 ,能同時釋放染料并轉(zhuǎn)移染料到面布上。CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花通過從單一隔離涂層到復(fù)合型涂層的不斷發(fā)展,現(xiàn)已可以實現(xiàn)以導帶或塑料薄膜為暫載體的無紙化轉(zhuǎn)移印花。印花暫載體對染料墨水的阻隔性好 ,可達 99% 以上高轉(zhuǎn)移率。要達到同樣深度的圖案 ,其染料

13、Special Feature本期特稿用量比圓網(wǎng)、平網(wǎng)減少50% 左右 ,而圓網(wǎng)、平網(wǎng) K 型染料印花上染率一般在60% 70%。(2 應(yīng)用染料快速溶解、高染料包容量、高效染料脫糊的糊料配方配制的印花色漿CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花的色漿特點是有充分的滲透性、良好的染料傳遞性、高固色牢度 ,并可適用于活性染料冷堆固色。色漿中不含尿素 ,減少了對空氣與水質(zhì)的污染。轉(zhuǎn)印后用冷堆固色 ,能耗少。且由于固色率高達 95% 以上 ,水洗落色少 , 有利于廢水的處理回收利用 ,減少排放 ,回收利用率達 90% 左右。此外固色率高 ,重現(xiàn)性好 ,生產(chǎn)穩(wěn)定性高 ,前后頭尾色差小 ,成品率高 ,也減少了

14、生產(chǎn)廢料的產(chǎn)生 (如表4、表 5。表 4 CoolTrans TM冷轉(zhuǎn)移印花與圓網(wǎng)、平網(wǎng)水污染情況對照工藝 CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花平網(wǎng)、圓網(wǎng)印花廢水類別印花布水洗廢水水洗機清洗廢水蒸色后水洗廢水38.0pH 值10.0濃度 (mg/L4052 0002 300產(chǎn)生量(t/萬 m0.0 1550.5 6000.0 65025200500 600COD水量(t/萬 m色度濃度(倍表 5 CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花與圓網(wǎng)水污染情況對照CoolTrans TM 柔凹版冷轉(zhuǎn)移 30 g/m 2紙張 ,薄膜導帶 ;拒水性材質(zhì) ,可重復(fù)使用殘留油墨 > 99 僅< 1%

15、墨水歐洲圓網(wǎng)轉(zhuǎn)移印花80 90 g/m 2介質(zhì) ,吸水性材質(zhì) ,一次性使用殘留油墨約 90 殘留約 10% 墨水污染物 轉(zhuǎn)移率 (% 殘留污染程度介質(zhì)2.4 節(jié)能低耗CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花在固色環(huán)節(jié)的降耗效益尤為顯著,表 6 顯示各工藝能耗排序為 :軋烘軋蒸 > 軋烘焙 > 濕短蒸 > 軋蒸 > 冷軋堆。表 6 各種活性染料印花工藝能耗情況軋烘軋蒸冷軋堆軋烘焙濕短蒸軋蒸 打底顯色平洗合計軋卷堆顯色平洗合計打底 (焙烘顯色平洗合計打底顯色平洗合計顯色平洗水(L/h48010 10010 5804809 5009 9804809 5009 9804809 50

16、09 98010 100 電蒸汽 (kg/h 511.951 429.841 941.791 129.841 129.84 840.451 129.841 970.29529.021 129.841 658.861 429.84能耗(kg 標煤 /100 m 布 10.283 324.219 234.502 51.349 219.075 820.425 014.278 319.075 833.354 110.556 819.075 829.632 624.441 3工藝設(shè)備單元對比 CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花與其他印花工藝在能源消耗上的數(shù)據(jù)(表 7,可以看到 ,冷轉(zhuǎn)移印花工藝在能耗方

17、面有著較明顯的優(yōu)勢。表 7 冷轉(zhuǎn)移印花與圓網(wǎng)印花工藝能源消耗對照CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花處理后可循環(huán)應(yīng)用耗電 (度/100 m 耗水 (t/100 m 萬元產(chǎn)值耗電 (kW ? h/萬元萬元產(chǎn)值耗水 (t/萬元排污 (t/萬元 CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移噴墨印花處理后可循環(huán)應(yīng)用項目圓網(wǎng)印花 46.5623.0026.000專利策略CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花工藝目前擁有較為完整的知識產(chǎn)權(quán)。擁有多項中國專利及美國專利形成的自有知識產(chǎn)權(quán),保護了 CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花的技術(shù)優(yōu)勢。CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花工藝分別在水資源利用、原輔材料利用、減少排污等方面申請了多項相關(guān)專利,形成了較完善的知識產(chǎn)權(quán)體系。3 冷轉(zhuǎn)移印花技術(shù)的經(jīng)濟效能從表 8 中可見 ,CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花相較于全棉改性轉(zhuǎn)移印花和圓網(wǎng)、平網(wǎng)印花具有成本上與傳統(tǒng)印花相近 ,但其品質(zhì)的優(yōu)異特性 ,突出了其性價比。工藝流程布坯制作原紙、涂布、色漿等印花烘干、固色水洗、定形成本總計成本 (元/ 萬 m7 000 2 0008001 59627 096所占總成本的百分比 (%25.83CoolTrans TM 冷轉(zhuǎn)移印花成本 (元/萬 m20 000