【集萃網(wǎng)觀察】摘要：本文從我國的水資源緊缺和傳統(tǒng)印染業(yè)的弊端兩個方面，分析了推行清潔印染工藝的必要性；提出了以熱轉(zhuǎn)移印花為主線的"清潔印染工藝"的構(gòu)想，論述了為實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想已有的研究基礎(chǔ)、尚需解決的問題和解決這些問題的基本思路。
關(guān)鍵詞：清潔印染工藝 熱轉(zhuǎn)移印花 數(shù)碼印花 近代物理技術(shù) 水資源
據(jù)國家經(jīng)貿(mào)委報(bào)道，我國有11個省、區(qū)、市的人均水資源擁有量低于聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展委員會研究確定的1750噸用水緊張線，有49個城市低于該機(jī)構(gòu)確定的500噸嚴(yán)重缺水線。由此可見，我國的水資源已經(jīng)面臨危機(jī)，水資源短缺已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要因素。
染整屬于高耗水和高污染行業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，染整行業(yè)的年耗水量超過100億噸。 染整不僅耗水多，而且因其廢水成分復(fù)雜多變、色度深、堿性大，極難處理。所以，染整（尤其是印染）的耗水回用率僅為7%，是所有行業(yè)中最低的，其廢水排放量約占工業(yè)總廢水排放量的35%，而排放1噸印染廢水又要污染20噸水體。顯然，無論從國家的可持續(xù)發(fā)展，還是從染整行業(yè)本身的可持續(xù)發(fā)展考慮，傳統(tǒng)染整業(yè)的改革勢在必行。
推行清潔生產(chǎn)工藝或技術(shù)就是染整行業(yè)的改革舉措之一。所謂清潔生產(chǎn)，就是要求從源頭減廢、節(jié)約資源，既滿足當(dāng)代人需求，又不危及子孫后代滿足其需求能力的發(fā)展。迄今為止，雖然尚無系統(tǒng)的真正稱得上清潔生產(chǎn)的染整技術(shù)，但有一些局部性的清潔或節(jié)能技術(shù)正在獲得應(yīng)用，或正在成熟過程中。比如，印染方面：天然彩色棉的種植技術(shù)、熱轉(zhuǎn)移印花、涂料印花、數(shù)碼印花、超臨界CO2流體染色；整理（主要指前整理）方面：生物酶整理，等離子體、激光表面處理、超聲波、電子束、輻射、電磁場等近代物理技術(shù)。從環(huán)境和產(chǎn)品檔次看，在所有印染技術(shù)中熱轉(zhuǎn)移印花的優(yōu)越性更突出一些。
熱轉(zhuǎn)移印花是60年代發(fā)展起來的一種印花新工藝，被認(rèn)為是紡織行業(yè)中繼活性染料之后最重要的發(fā)明和印花工藝上的一次革命。它是將印有花紋圖案的轉(zhuǎn)移印花紙與紡織品相貼，在一定的溫度下壓燙，紙上的染料被轉(zhuǎn)移到織物表面，又通過擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部，并以物理化學(xué)作用固著，而達(dá)到印花的目的。這種工藝與傳統(tǒng)工藝相比，省時2/5、省廠房和人力1/3、省水4/5、降低次品率2/3。其它的好處還有：由于紙張收縮小、套色準(zhǔn)確，所以花紋清晰、精致；靈活性強(qiáng)，即可大批量生產(chǎn)，也可小批量生產(chǎn)，還可印制手繪、攝影、國畫等藝術(shù)風(fēng)格的圖案以及局部印花。但遺憾的是，這種印花工藝目前還存在三大弊端：一是只能在滌綸織物上進(jìn)行，應(yīng)用范圍受到限制。因?yàn)樘烊焕w維和其它親水性纖維與熱轉(zhuǎn)移印花所用的染料之間沒有親和力；二是用紙作熱轉(zhuǎn)移印花基材，并沒有從根本上解決環(huán)境問題。因?yàn)樵旒埡蛷U紙回收所造成的耗水和污染仍十分嚴(yán)重；三是制版費(fèi)昂貴，每套版的費(fèi)用（含版基）為3000~5000圓人民幣，不能適應(yīng)個性化、小批量和多品種的發(fā)展需求。正是這三大問題制約了熱轉(zhuǎn)移印花工藝的應(yīng)用范圍，也影響了它的可持續(xù)發(fā)展性。若能解決這三大問題，熱轉(zhuǎn)移印花不僅能擴(kuò)大應(yīng)用范圍，而且還能成為真正的清潔印染工藝，因此熱轉(zhuǎn)移印花一度成為國際性的研究熱點(diǎn)。我院從1996年開始"熱轉(zhuǎn)移印花技術(shù)的應(yīng)用研究"，并得到了原中國紡織總會的資助。
本課題組基于以上分析，并經(jīng)過比較全面的調(diào)研和實(shí)驗(yàn)性探索，整體構(gòu)思了一條以熱轉(zhuǎn)移印花工藝為主線的清潔印染（不包括前、后整理）工藝，即：
（坯布 → 前整理）→熱轉(zhuǎn)印→（后整理）→ 產(chǎn)品。
熱轉(zhuǎn)印基材
其研究目標(biāo)是：第一，在棉和真絲等天然纖維織物上實(shí)現(xiàn)熱轉(zhuǎn)��；第二、研究可重復(fù)使用且無污染的熱轉(zhuǎn)移基材；第三、降低制版費(fèi)。
我們經(jīng)過多年的研究已為實(shí)現(xiàn)這一整體構(gòu)思奠定了比較好的基礎(chǔ)，進(jìn)展情況如下：
1、真絲、純棉和滌/棉織物的熱轉(zhuǎn)移印花技術(shù)已取得中試成果
據(jù)初略統(tǒng)計(jì)，這三種織物在印花服裝面料和床上用品中占有80%以上的份額。因此，拓寬熱轉(zhuǎn)移印花工藝的應(yīng)用范圍已有了一定的基礎(chǔ)。但由于當(dāng)時的條件限制，中試時未曾做細(xì)致的工藝試驗(yàn)，放大規(guī)模也比較�。ㄈN面料總計(jì)一千米），因此未能涉及產(chǎn)業(yè)化的全過程和更多的實(shí)際生產(chǎn)問題。在近期的產(chǎn)業(yè)化過程中發(fā)現(xiàn)，同樣是兩浸兩軋裝置，有的能很好達(dá)到技術(shù)要求，有的就不行；在北京和南方不同的大氣濕度下采用同樣的工藝和條件，得到結(jié)果卻不相同。這些現(xiàn)象都說明環(huán)境、設(shè)備和工藝條件對本技術(shù)的影響太敏感。需要進(jìn)一步研究，改進(jìn)其適應(yīng)性。
2、熱轉(zhuǎn)移基材的研究已取得小試成果
該基材是非紙張的，它不僅能像紙一樣承印花紋圖案，還能將花紋轉(zhuǎn)移到織物上，而且在熱轉(zhuǎn)印過程中不損耗。因此，用該基材替代熱轉(zhuǎn)移印花紙不但可免除因造紙和廢紙?jiān)僭焖斐傻暮乃蛷U水排放問題，而且還能解決目前滌綸熱轉(zhuǎn)移印花工藝的間接污染問題，同時也能夠大幅度降低生產(chǎn)成本。但要實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的連續(xù)化生產(chǎn)，還需要攻克幾個難點(diǎn)問題。
3、熱轉(zhuǎn)移基材的印制方式問題。
目前，熱轉(zhuǎn)移印花紙的印制方式是凹版印刷。這種印刷方式的主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)型簡單、花紋的過度層次自然、立體感強(qiáng)，缺點(diǎn)是制版費(fèi)昂貴。上述工藝中的非紙張熱轉(zhuǎn)印基材同樣需要印刷，若采取凹印，昂貴的制版費(fèi)難以滿足當(dāng)今社會個性化發(fā)展的潮流，所以降低制版費(fèi)也應(yīng)該列入研究課題。由于筆者不懂制版，對此尚未研究，但在近幾年的科研實(shí)踐中已涉及到有關(guān)內(nèi)容，并從與有關(guān)行家的交談中得知一些降低制版費(fèi)的思路。有關(guān)思路如下：
�、� 改變機(jī)型
膠印機(jī)的制版費(fèi)是所有機(jī)型中最便宜的（大約幾十元人民幣/每套色），而且印刷速度快，因此它是一種有潛力的熱轉(zhuǎn)移印花工藝配套設(shè)備。但用膠印不僅機(jī)型要改變，還要改變印刷油墨的性能（比如粘稠度等）和配色方案（膠印機(jī)一般是三原色加黑色的四色機(jī)，可直接在印刷過程中通過網(wǎng)點(diǎn)疊加得到各種各樣的顏色）。所以，將膠印機(jī)應(yīng)用于紡織品的熱轉(zhuǎn)移印花，還需要比較長的研究和應(yīng)用適應(yīng)期。柔印的制版費(fèi)介于凹印和膠印之間（大約為500-1000元人民幣/每套色），柔印油墨和凹印油墨的性能比較相近，配色方案也相同。因此單從技術(shù)角度考慮，采用柔印機(jī)印制熱轉(zhuǎn)移基材的研究和應(yīng)用適應(yīng)期會比膠印短一些。
�、� 改變凹印機(jī)的版輥材質(zhì)
凹印制版費(fèi)昂貴，主要是版輥材質(zhì)的硬度高，激光雕刻時所耗功率大所致。若能研究出一種特殊材料，既能象鋼版輥一樣滿足凹印的印刷工藝要求、又能吸收較長波段的激光，進(jìn)而降低激光雕刻所耗功率，達(dá)到降低制版費(fèi)的目的。
③ 采用數(shù)碼印花機(jī)印制熱轉(zhuǎn)移印花基材
數(shù)碼印花是將花紋圖案通過掃描儀或數(shù)碼相機(jī)輸入計(jì)算機(jī)，或由設(shè)計(jì)師直接在電腦里編輯花紋，然后通過電腦印花分色描稿系統(tǒng)（CAD）編輯處理，再由電腦上的噴嘴將專用染液直接噴到織物上（或噴到紙上再轉(zhuǎn)移到織物上）。若用數(shù)碼印花機(jī)印制熱轉(zhuǎn)移印花基材，就能徹底免除制版。但數(shù)碼印花的速度、精細(xì)度、顏色的重演性和成本等問題有待進(jìn)一步研究。
綜上所述，預(yù)計(jì)經(jīng)過3~5年的攻關(guān)研究，將實(shí)現(xiàn)具有產(chǎn)業(yè)化價值的以熱轉(zhuǎn)移印花為主線的“清潔印染工藝”。
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