Печать на хлопке без промывки: проверка стойкости окраски

После цифровой печати хлопок обычно пропаривают, чтобы закрепить краситель, а затем промывают, удаляя его незакрепившиеся остатки и вспомогательные вещества. В патенте исследователей Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна предложен другой порядок: сначала ткань пропитывают специальным составом, затем печатают изображение и закрепляют краситель нагреванием. Насколько убедительно показано, что такая окраска будет стойкой?

Ответ зависит от того, какие данные считать доказательством. В патенте № 2 866 619 описаны состав пропитки, режим обработки и методы испытаний. Авторы сообщают о высоких показателях стойкости, но в доступном тексте нет численных результатов, которые позволили бы оценить, насколько высоки эти показатели.

Что происходит с красителем

В технологии используют активные красители. После нанесения на хлопок они должны закрепиться на волокне. В обычном процессе для этого ткань пропаривают, а затем последовательно промывают. Авторы предлагают заранее подготовить поверхность хлопка и после печати закрепить краситель нагреванием.

Для предварительной обработки используют поливинилацетатную и полиэтиленовую эмульсии, аминопропилтриэтоксисилан, мочевину и бикарбонат натрия. В первом примере на литр воды приходилось 20, 30, 15, 75 и 15 граммов этих компонентов соответственно. Патент описывает их как модификаторы поверхности и средства, усиливающие фиксацию красителя, но подробно не объясняет, как состав взаимодействует с волокном и красителем.

Как устроен лабораторный пример

В примере использовали хлопчатобумажную ткань плотностью 135 г/м². Её пропитывали составом и отжимали, чтобы масса нанесённой жидкости равнялась массе ткани, после чего сушили. Изображение печатали активными красителями на пьезопринтере Epson ML-32000-180 со скоростью 30 м²/ч. Затем ткань снова сушили и термофиксировали при 150 °C в течение четырёх минут.

В формуле способа указан диапазон термофиксации от 140 до 160 °C в течение 3–5 минут. Сушка при этом сохраняется: патент предусматривает её и после предварительной пропитки, и после печати. Значит, авторы предлагают отказаться от послепечатного запаривания и промывки, а не от сушки вообще. Это расходится с сообщением «Наука.рф», где говорится об исключении сушки.

Интенсивность окраски оценивали по коэффициентам отражения, измеренным на спектрофотометре Color i5 Gretag Macbeth. Стойкость к трению и стирке проверяли по ГОСТ 9733.27-83 и ГОСТ 9733.4-83. В патенте описано 19 примеров, в которых меняли цвет чернил, содержание компонентов пропитки, способ нанесения и режим термофиксации. Для двух примеров с разными цветами красителя авторы сообщают, что показатели стойкости «остались на уровне».

Что позволяют заключить результаты

В первом примере авторы называют стойкость к стирке и трению «высокой». Это качественная оценка, а не численный результат. В доступном тексте патента упомянута таблица, но её данные не приведены. Нет и численных значений интенсивности окраски, разброса результатов или подробностей о числе повторов. Не описано также, как подбирали контрольные образцы для сравнения с традиционной технологией.

Патент подтверждает, что лабораторный способ описан, а окраску оценивали спектрофотометрически и стандартными методами испытания стойкости. Но опубликованного текста недостаточно, чтобы независимо установить, насколько результат сопоставим с традиционной печатью и отвечает ли он требованиям к премиальному текстилю. Патентная регистрация защищает заявленное техническое решение, но сама по себе не подтверждает его эффективность независимой проверкой.

Заявленную экономию воды и электроэнергии тоже не измеряли в производственных условиях. В сообщении «Наука.рф» говорится о возможной экономии тысяч литров воды за цикл, однако патент не приводит расчётов расхода ресурсов, испытаний на производственной линии или данных о масштабировании. Чтобы понять, сработает ли способ на других тканях и оборудовании, нужны отдельные проверки.

Полный текст патента № 2 866 619 доступен в Федеральном институте промышленной собственности; сообщение о разработке опубликовано на сайте «Наука.рф». Для оценки таких заявлений полезно различать описание метода и доказательность его проверки: подробнее о том, как критически анализировать научный источник, можно прочитать в отдельном разборе.

В описанном лабораторном способе запаривание и промывку заменяют термофиксацией. Но доступные численные данные не позволяют определить, насколько стойкой получается ткань и сколько ресурсов можно сэкономить в производстве.