冷轉移印花的技術創(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。冷轉移印花的技術創(chuàng)新Innovation of Cold-Transfer Printing Technology本文詳細介紹了冷轉移印花技術的5 個創(chuàng)新優(yōu)勢 ,即它能適應快速反應的市場、提高產品附加值、綠色環(huán)保、節(jié)能降耗、運用了專利策略來保護其知識產權。 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)需要加快產業(yè)結構和產品結構的升級調整,特別強調印染企業(yè)的清潔生產和環(huán)保技術。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國家政策的要求呢?企業(yè)可以提升工藝技術 ,拓寬營銷渠道 ,變革商業(yè)模式。比如 ,冷轉移印花工藝就體現了創(chuàng)新和環(huán)保的價值。1 冷轉移印花技術及其特點轉移印花是在上世紀 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印紙上剝離 ,將轉印紙上的圖案轉印到織物上。但這種熱轉移印花技術只能用在滌綸等化纖的面料上。這種轉移印花 (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移時能分解成致癌芳香胺物質。一般用升華法在轉移印花時 ,從轉印紙轉移到織物上的染料不能全部吸收到纖維內部 ,總有一部分染料殘留在織物表面 ,成為轉移印花織物色牢度較差的原因。其次 ,升華法轉移印花用油墨均采用溶劑配制 ,廢棄轉移紙的再生利用有很大的困難 ,而生產轉印紙時對環(huán)境污染嚴重。由于以上因素 ,整個印制轉移紙及向織物轉移印花的生產過程中無法符合進入發(fā)達國家市場必備的 Oeko Tex ? 標準 ,導致熱轉印的產品缺乏競爭力 ,無法沖破國際市場綠色壁壘。新興的冷轉移印花技術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 ,能夠生產出高檔

5、紡織印花產品及暢通國際市場的生態(tài)紡織品。冷轉移印花又被稱為濕法轉移印花。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轉移印花。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 ,印制成一種轉移印花紙。經軋堿后的織物與轉移紙同時進入轉印輥筒 ,轉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 ,將轉移印花紙上的圖案或文字轉印到織物上。CoolTrans TM 冷轉移印花技術的短流程工藝 (圖 1 能適應市場的快速反應 ;它可以印染出數碼

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 ;它在生產中用水量小 ,生產過程無三廢產生 ;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 冷轉移印花工藝流程Special Feature本期特稿2 冷轉移印花的技術創(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 ,投入的相關節(jié)能防污配套設備的成本遠遠高于印花設備好幾倍。 冷轉移印花技術能幫

7、助相關企業(yè)解決成本和環(huán)保之間的矛盾。CoolTrans TM技術還利用專利策略取得在中國市場的領先地位 ,進而迫使國際品牌在中國市場降低競爭力。它同時擁有 “技術創(chuàng)新 +環(huán)保 +印花質量 ”的價值。相對于圓平網印染技術 ,CoolTrans TM 的創(chuàng)新點如下 :(1 能適應市場的快速反應 ;(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市場。2.1 快速反應利用冷轉印優(yōu)化技術可簡化印染行業(yè)的復雜工序 (表 1,滿足從設計、確認樣品、下訂單、印花大貨生產和銷售等環(huán)節(jié)的市場快速反應需求。表 1 工廠數碼取樣工藝流程流程12345工序設計創(chuàng)意打樣下訂單生

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

9、印花工藝還無法適應冷轉移印花工藝 ,因為噴墨印花的染料油墨不完全適應冷轉移印花紙印刷用 ,因此 CoolTrans TM技術采用一套冷轉移印花的染料油墨和一套完整的數碼噴墨印花試樣工藝 ,實現了快速、經濟、環(huán)保地打樣。由此整個 CoolTrans TM 冷轉移印花從試樣到大生產全流程均適應市場快速需求。2.2 提高印花加工附加價值由于印花市場競爭激烈 ,傳統印花工藝生產出的暢銷新品往往會很快地被廣泛模仿。 CoolTrans TM 柔、凹版冷轉移印花的印花效果能達到紡織數碼印花色彩及質量 ,這樣的產品品質是傳統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、花品質表現情況對照表CoolTrans TM 冷轉移印花 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、平網印花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移率 (%固色率 (% 工藝 效果 工藝 效果 工藝 效果凹版柔版網屏圖案制作表 3 CoolTrans TM 冷轉移印花與圓網、平網印花的產品品質對照評價項目花樣套色能力圖案表現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 冷轉移印花優(yōu) (對花精度 0.01 mm 能表現高畫質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、平網印花好(套色精度 0.1 mm 無法表現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 冷轉移印花節(jié)能降耗的實現主要歸功于2 個主要的技術特點。(1 應用隔離劑對暫載體進行涂布處理CoolTrans TM 冷轉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上印刷所要印花的圖案或文字 ,印制成一種轉移印花圖案 ,再將這種轉移印花暫載體上有染料的一面與被印的織物密

12、合。冷轉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合 ,在轉印過程中 ,染料油墨從介質上脫離與剝離 ,并轉印到織物上。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移染料到面布上。CoolTrans TM 冷轉移印花通過從單一隔離涂層到復合型涂層的不斷發(fā)展,現已可以實現以導帶或塑料薄膜為暫載體的無紙化轉移印花。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、平網減少50% 左右 ,而圓網、平網 K 型染料印花上染率一般在60% 70%。(2 應用染料快速溶解、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的污染。轉印后用冷堆固色 ,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 ,重現性好 ,生產穩(wěn)定性高 ,前后頭尾色差小 ,成品率高 ,也減少了

14、生產廢料的產生 (如表4、表 5。表 4 CoolTrans TM冷轉移印花與圓網、平網水污染情況對照工藝 CoolTrans TM 冷轉移印花平網、圓網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 冷轉移印花與圓網水污染情況對照CoolTrans TM 柔凹版冷轉移 30 g/m 2紙張 ,薄膜導帶 ;拒水性材質 ,可重復使用殘留油墨 > 99 僅< 1%

15、墨水歐洲圓網轉移印花80 90 g/m 2介質 ,吸水性材質 ,一次性使用殘留油墨約 90 殘留約 10% 墨水污染物 轉移率 (% 殘留污染程度介質2.4 節(jié)能低耗CoolTrans TM 冷轉移印花在固色環(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工藝設備單元對比 CoolTrans TM 冷轉移印花與其他印花工藝在能源消耗上的數據(表 7,可以看到 ,冷轉移印花工藝在能耗方

17、面有著較明顯的優(yōu)勢。表 7 冷轉移印花與圓網印花工藝能源消耗對照CoolTrans TM 冷轉移印花處理后可循環(huán)應用耗電 (度/100 m 耗水 (t/100 m 萬元產值耗電 (kW ? h/萬元萬元產值耗水 (t/萬元排污 (t/萬元 CoolTrans TM 冷轉移噴墨印花處理后可循環(huán)應用項目圓網印花 46.5623.0026.000專利策略CoolTrans TM 冷轉移印花工藝目前擁有較為完整的知識產權。擁有多項中國專利及美國專利形成的自有知識產權,保護了 CoolTrans TM 冷轉移印花的技術優(yōu)勢。CoolTrans TM 冷轉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專利,形成了較完善的知識產權體系。3 冷轉移印花技術的經濟效能從表 8 中可見 ,CoolTrans TM 冷轉移印花相較于全棉改性轉移印花和圓網、平網印花具有成本上與傳統印花相近 ,但其品質的優(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 冷轉移印花成本 (元/萬 m20 000