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Highlighting JAPAN

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科学技术

目标是零排污的印染技术

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  具有划时代意义的新型数字印染系统在日本开发成功。该系统采用了复印机的原理,实现快速而精细的染色工艺。而且,这种系统不会产生染料的浪费和水洗排出的污水,非常环保。下面,请看佐佐木节发来的报道。




世界首创的静电印染机“DENATEX-KIP”(长160㎝×宽85㎝×高150㎝)。可以放置在办公室内的办公桌旁。 (京都市产业技术研究所 提供)
  当前,纺织品染色的主流是采用传统的彩色糊浆和丝网印染方式。约10年前开始引入了无需丝网制版的数码喷墨印染方式,但其普及率只有全体印染量的几个百分点。

  喷墨印染方式最大的难点是其染色速度过慢。由于染料的喷管需要在布料上来回移动,必然需要花费相应的时间。如果采用转印工艺时,需要先将染料印在纸上,然后将其固定在布料上进行转印,必须使用喷墨印染专用的高价复写纸。如果直接在布料上印染时,为了防止染料渗出,还必须对布料进行特殊的前期处理。

  京都市产业技术研究所(京都府)与长濑产业株式会社DENATEX工房(兵库县尼崎市)利用静电电子摄像方式(静电转印)共同开发的转印印染系统,将上述喷墨印染的问题一扫而空。

  “这种静电电子摄像方式的原理,简单地说,跟复印机和激光打印机是同样的道理。将数字化的色彩和图案转换成电流附着在筒状感光体上,通过复印纸,将CMYK(蓝、品红、黄、黑)4色的专用染料转印到布料上。”


2012年7月,在东京举办的日本国际时尚博览会上展出的、使用DENATEX印染的服装。只有静电电子摄像方式印染机才能印出的鲜艳色彩。 (京都市产业技术研究所 提供)
  京都市产业技术研究所负责研究的科长(京都工艺纤维大学纤维科学中心的特聘副教授)早水督说,以标准流程为例,在水洗这一步骤,每平米布料的耗水量,之前的丝网印染约为75kg,数码喷墨印染为20~30kg,与此相对,使用专用染料的静电电子印染的耗水量为零(也不需要染色排水)。因为解像度达到720dpi以上,印染的高精细图案可以和照片媲美。加工速度为每分钟10米,比同类型的转印喷墨方式快5倍左右。

  静电电子摄像方式转印技术的开发始于大约10年前。早水回忆说,正因为这项技术在世界上没有先例,是利用日本自身技术的系统,因此从研发到成品问世的路走得非常艰难。

  “在纸上直接印刷使用的是颜料,在布料上印染使用的是染料,而且必须使染料完全附着在布料上。因此最头疼的是如何开发能够转印且附着在布料上的含有荷电微粒子的染料。另外,完成专用染料开发后,要在与纸张不同、有复杂凹凸的布料上漂亮地印染,还要进行带电量的调整,我们经过了无数次的实验。”

  预计2013年1月开始销售的长濑产业株式会社开发的静电印染打印机(转印印染方式)“DENATEX-KIP”,由于不需要高价的专用复写纸,所以设备运转费也相对较低。另外,小批量印染也很方便,可以在专门工厂以外的设计事务所或者服装设计相关的教育现场制作染色布料。

  “日本的纤维产业在新材料开发领域处于世界领先水平,但是在产品生产上,因为成本较高,大部分都转到海外进行加工。为了改变目前的困境,我们坚信可以利用日本开发的静电电子摄像方式转印技术,培养出本国的技术人员,生产出新的纤维产品”早水说。

  现在,利用静电电子摄像方式能够印染的虽然只有占服装产品一半左右的聚酯纤维素材,将来也可以在其他素材上进行染色。此外,随着无需复写纸直接在布料上进行印染系统的开发,预计在明年将能够实现实际应用。这样的话将能成为完全零排放的印染系统,这项全新的静电电子摄像方式的印染技术不仅在日本国内,亦在全世界受到重大关注。


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