В России создали экологичную технологию цифровой печати на хлопке

Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна создали и запатентовали новый состав для нанесения цветных изображений на хлопковые ткани. Разработка позволяет отказаться от промывки материала после печати и последующей сушки, что должно значительно уменьшить расход воды и электроэнергии. Об этом сообщает «Наука и жизнь. Поиск» со ссылкой на Минобрнауки России.

Новая технология предназначена для предприятий легкой промышленности, выпускающих текстиль с печатными рисунками. Ее применение может не только уменьшить воздействие производства на окружающую среду, но и сократить затраты на изготовление готовой продукции.

Почему традиционная печать на хлопке требует много ресурсов

При обычном способе нанесения изображений с использованием активных красителей ткань проходит несколько этапов обработки.

Сначала рисунок закрепляют воздействием пара. Затем материал неоднократно промывают холодной и горячей водой с добавлением поверхностно-активных веществ.

Такая обработка необходима для удаления красителя, который не закрепился на волокнах. После промывки ткань требуется высушить, что также сопровождается дополнительным потреблением энергии.

В результате предприятия расходуют значительные объемы воды и электричества. Кроме того, многоступенчатая обработка увеличивает продолжительность производственного процесса и нагрузку на очистные сооружения.

Петербургские специалисты предложили изменить технологию предварительной подготовки хлопка, чтобы исключить наиболее затратные операции после нанесения рисунка.

Как работает новая технология печати

Разработку создали сотрудники кафедры химических технологий имени профессора А. А. Хархарова.

В основе запатентованного состава лежит водная смесь поливинилацетатной и полиэтиленовой эмульсий. Важную роль в ней играет химическое соединение 3-аминопропилтриэтоксисилан, которое способствует более эффективному закреплению красителя.

Перед печатью хлопковое полотно пропитывают приготовленным раствором. После этого ткань отжимают и высушивают.

На подготовленную поверхность наносят цветное изображение с помощью струйного печатающего устройства, использующего активные красители.

Главное отличие от традиционной технологии заключается в заключительном этапе производства. Вместо продолжительной обработки паром и последующей промывки материал подвергают кратковременному нагреванию.

Для закрепления изображения достаточно поддерживать температуру от 140 до 160 градусов Цельсия в течение трех-пяти минут.

Благодаря этому отпадает необходимость многократно промывать окрашенное полотно и проводить дополнительную сушку после такой обработки.

Новая разработка позволит экономить тысячи литров воды

По оценке специалистов университета, внедрение предложенного метода на текстильных предприятиях позволит существенно сократить использование природных ресурсов.

В частности, экономия воды может достигать нескольких тысяч литров за один производственный цикл.

Одновременно уменьшится количество сточных вод, поступающих на очистные сооружения. Снижение потребности в нагревании больших объемов жидкости и последующей сушке ткани также позволит сократить расход электричества.

Уменьшение количества технологических операций способно положительно повлиять и на производственные издержки.

При этом разработчики уделили внимание не только экономичности способа, но и качеству получаемого текстиля.

Испытания подтвердили качество окрашивания

Во время лабораторных исследований ученые проверили, насколько хорошо изображения сохраняют свои свойства после нанесения новым методом.

Специалисты оценивали интенсивность цвета, устойчивость красителя к стирке и механическому трению.

Эксперименты показали, что полученные характеристики соответствуют требованиям, предъявляемым к текстильным материалам высокого качества.

По насыщенности и яркости изображения хлопковые ткани, обработанные новым составом, не уступили образцам, изготовленным традиционным способом.

Таким образом, сокращение числа производственных операций не привело к ухудшению основных показателей качества окрашивания в лабораторных условиях.

Разработчики рассчитывают, что запатентованная технология найдет применение в легкой промышленности. Ее использование позволит выпускать хлопковые ткани с цветными рисунками при меньшем потреблении воды и электроэнергии.

При этом пока сообщается о результатах лабораторных испытаний. Сведения о массовом применении технологии на промышленных предприятиях не приводятся.