关于面料数码无水印花技术的努力

关于面料数码无水印花技术的努力

标题所述的面料数码无水印花泛指各种纤维面料的印花，其中包括各种植物纤维以及与化学纤维、蛋白纤维及其混纺的织物。

喷墨热升华转印纸问世以来，因其便利性和清洁生产开创了涤纶纤维面料的数码印花新时代。人们自然想到将该工艺复制到棉纤维等其它纤维面料上，于是出现了各种尝试，创新者前仆后继，令人激动和叹息的经验教训一大堆。

早出现的应该是“全棉处理液”，它将非涤纶面料先浸轧一种液体材料，烘干后再热升华转印，让分散染料染色在棉布纤维表面附着的浸轧材料上，这种工艺被试探应用了好多年，但终因工艺不稳定、日久晕色和舒适性等问题淡出市场。

美国“One step papers”公司发明一种棉布喷墨热升华转印纸，这是在原纸面先涂一层蜡，再涂上了一层薄薄的热升华染料接受胶层。使用时打印热转印墨水在胶层上，然后将打印面贴合布面热升华转印，使得胶渗入面料内，看上去如同热升华转印的涤纶布。由于是热熔蜡方式热撕，布面手感虽有蜡的滑感，但仍如同帆布般的僵硬，发明人安童先生笑着用手拉扯热转印后的印花布给我看，的确会使布料柔软许多。使用方便是该工艺的亮点，我甚至想给该工艺研制配套的振动拉软机，但一年后发现该工艺同样难逃日久晕色的厄运。

有位墨水专家二十多年来一直在研究棉和锦氨面料热转印墨水，他将高分子材料包覆纳米分散染料后做成墨水，据说色彩和色牢度均好，效果了得，希望早日投放市场可以产生经济和环保效益。下图是他的纯棉布热升华转印作品：

中国和马来西亚的几位老工程师为了使面料颜色靓丽又免蒸洗，采用活性墨水转印或直喷，即先用阳离子液体浸轧或喷涂面料，使得面料的阴离子纤维与阳离子树脂结合而呈阳性，当阴离子活性墨水通过转印或直喷与面料结合时可以实现免蒸洗。但该类离子染色工艺能否持久稳定，也受到业内专家的质疑和褒贬不一的评价，市场正拭目以待。

苏州市清华技术技术研究所是国内早从事热转印工艺研究和耗材开发的企业，开发的热升华转印纸投产后，没有放弃对其它纤维面料喷墨印花纸的研发。2016年合伙股东主动承担了苏州全佳和全斯福公司的经营工作，使我有可能继续无水印花和绿色循环的梦。近五年来，在重重困难中坚持科研和创新，取得主要成果是采用纺织涂料墨水的热转移烫画和以衬纸为特征的第三类数码印花。情况是这样的：

01

涂料墨水转移印花（俗称数码柯氏烫画）

成衣印花中用的烫画纸以往是丝网印刷后撒热熔粉熔融制作的，后来发明了用胶印彩图后再丝印白底并撒热熔粉的柯氏烫画纸制造工艺，这开启了大批量低成本的制造模式。中国有巨大的成衣烫画和烫标市场，而发达国家个性化市场更大，烫画纸出口量惊人。在成衣烫画背景下，我们三年前研发了涂料墨水转移印花纸（数码柯氏烫画纸/膜）并申请了相关专利，我们欣喜地看到喷墨转印膜在白彩打印机和抖粉机联动的烫画膜制造系统在倒霉的2020年初和口罩机一样热销，一时设备和耗材供不应求。但这还不是我们的目的，我们需要成本更低、可绿色循环使用的烫画纸或者膜：

（1）可回收利用的膜

可回收利用的薄膜是一种本质亚光防滑的PET膜，其表面张力较低而无需涂布离型剂，在带有前处理液喷头的打印机中可以直接打印生产烫画膜，由于该膜表面没有化学品涂布所以可以熔融再生，甚至用过的旧膜也可以重复再利用，既降低了成本又响应环保。这种可回收利用膜的成本低于单面涂布膜。由于其防滑性能优异，完全可以取代双面涂布膜，而成本相比双面涂布膜下降了50%。

（2）烫画纸

烫画纸涉及关键材料是离型纸，而离型纸的涂层材料又必须是水性的才能使废纸在造纸厂可以疏解出纤维再生纸，这样的离型纸是一种高技术产品。我们及时研发了这样的离型纸，目前产品有80GSM、120GSM，将来还会添加100GSM产品。现在离型纸已经在涂料墨水烫画纸中得到应用，特别是在带有前处理液喷头的打印机中，离型纸无需吸墨层即可生产烫画纸，其成本更低，而且离型纸打印比双面涂布膜更不会打滑，还便于在桌面打印机里精准打印，客户使用后的废纸还可以像热升华转印废纸一样卖给废品收购站，每吨可以回收数千元的钱。

烫画用离型纸还可以在胶印机和丝印机上印刷，丝印白底后撒粉做烫画纸，降低柯氏烫画纸的成本和提高生产速度。

（3）环保的吸墨涂层

目前市场上的烫画膜打印面大致有三个功能层：一是PET材质基膜，二是离型层，三是吸墨层，在热转印烫画后吸墨层大多粘附在面料上与膜分离，这层吸墨层附着在印花面上不仅遮盖色彩还在卫生和环保上引起人们担忧。我们经过两年的研究，发明使用亲水的植物提取物μ11作为吸墨涂层，该涂层非常薄且性能稳定，热转印后虽然也随面料走，但其亲水性会在次衣服洗涤时被洗走，使得图像更鲜亮。而洗衣机排水中的微量吸墨涂料由于是植物没有任何毒性，也不会使洗衣机排水中的氨氮、PH、COD等指标变异。

目前该涂层材料正被涂布厂试用生产烫画膜和烫画纸，反映情况非常好！

中国涂料墨水转印的T恤衫特征是没有图文的地方是镂空的，它改善了透气和手感，这一点明显优于欧美技术的喷墨或激光转印纸。

1.8米幅宽打印和抖粉机组装载了可回收利用的亚光膜

02

匹布印花新模式（第三类数码印花新工艺）

大家知道，涂料墨水直喷面料印花可以适应多种纤维面料，许多纺织墨水制造企业都看好涂料印花的前景，不断推出颜色和色牢度更好的涂料墨水产品。然而要说爱它也不容易，因为它也存在许多问题，比如：

⑴导带打印机价格不菲，而且清洗更换导带胶气味难闻；

⑵面料在打印前需要浸轧防墨水晕开的材料并烘干定型；

⑶小批量个性化喷印需要委外上浆不方便；

⑷上浆厂排污水管理日趋严格威胁到加工的稳定性；

⑸导带打印机使用中需要不断清洗导带会造成污水

于是我们针对这些情况开发了一种全新的喷墨印刷方法，将一种特制的衬纸在热转印机中热粘在面料背面，使得面料如同纸卷一样方便喷墨印刷面料，用户只要有热转印机和机架式打印机即可做出高精度的直喷印花效果，喷墨印刷后的面料通过热转印机加热固色并分离纸和布，整个印花过程完全没有废水和废气，有热转印机和喷墨打印机即可喷墨印刷各种纤维面料。这种既不是热转印，又不是直喷发热数码印花方法，我们称之为“第三类数码印花”。

第三类数码印花工艺诞生在三年前，但我们仅加工了约10万米布，虽然用户没有不良反映但也深感推广不易，这是因为客户还需要将面料前处理后才能精致打印，尤其是在要求透印的涤丝面料上喷墨印花，不上浆前处理打印图案就不精致。为了使得客户使用方便，我们精心研发了专用打印机前处理剂方案：在打印机上增加一排喷印前处理剂的喷头，这使得面料无需外委加工上浆即可喷墨印刷，彻底杜绝了污水产生。

从提出“第三类数码印花”这个新工艺概念到可以顺利实施已经花去了两年多时间。两年前因为没有明朗的市场，想说服打印机公司加工制造这样的打印机是不容易的。现在我们终于化解重重困难，将工艺、耗材和装备组合成套，可以导引业内的纸厂、墨水公司、装备公司进行系统集成，让“第三类数码印花”从理想走上大路，让各种纤维面料都可以实现无水数码印花。