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织物数码喷墨印花技术新进展和应用前景

前言

纺织品数码喷墨印花(以下简称数码印花)的起源，可追溯至1975年Milliken-Millitron地毯印花机的诞生。之后，数码印花技术在纸张和薄膜上取得了巨大的成功，从而启发人们在纺织品印花上的推广应用。1991年德国汉诺威ITMA上展出了荷兰Stork公司的织物数码印花机及其印花织物样品；1995年意大利米兰ITMA上展出了活性染料墨水，以及生产能力为4.6㎡/h、分辨率为Odpi的宽幅数码印花机，从此揭开了欧洲试用数码印花机的序幕。同时，日本Seiren公司应用自制的200多台Vis酒水车cotecs数码印花机，实现了数码印花织物产业化，这是织物数码印花迈出具有决定性意义的第一步。

其间，数码印花的喷墨方式，由连续喷墨发展成按需滴液，并相应开发热泡法和微压电法两种技术，其中微压电技术日趋主导地位。具有升降功能的导带式数码印花机成为主

流机型，同时，配套的数码印花织物前、后处理设备也相继问世，为织物数码印花的发展奠定了基础。

近两年来，数码印花技术又有较大发展，作者在两年前发表的文章的基础上，进一步阐述该技术的新进展和应用前景。

数码印花所用色料(即墨水)的原理与传统印花相同，只是数码印花染料的载体是水，而传统印花的载体为浆料；施加方式数码印花为非接触式，而传统印花为接触式。数码印花有如下特征：

(1)生产过程灵活

①来样图像可在计算机上任意修改，客户满意即可出样；图像单元(俗称位头或循环单元)不受限制；

②毋需制、配色和调浆，简化生产准备，缩短加工周期。

(2)重现性好、精度高

①数码印花的全部技术数据储存在计算机中，可保证大小样和以后各批生产的印花效果一致；

②印制产品的图像精度(对花精度之＜0.1m/m＝接近仿真效果；

③用CMYK四种基本色或再加上种专用色，可表达1670万种(理论上)颜色因此。

(3)适应小批量和快交货的市场竞销机制；

(4)符合清洁生产要求，生产过程中无残浆排放、噪音较小＜60dB；

(5)可以进行远程定货，纳入供应链络。

数码印花织物的用途，可概括如下：

①时尚服装，妇女、绅士和儿童的服饰用品(如丝巾、围巾、领带等)；

②运动服和泳装；

③家用纺织品，如窗帘、床单、毛巾、桌布和家具用布；

④汽车和交通工具的厢舱内装饰物；

⑤旗帜和横幅；

⑥建筑用纺织品；

⑦T恤衫和特种纺织品；

⑧壁面装饰(Trans-dermal dosin)

2 数码印花技术的新进展

在2003年英国伯明翰的ITMA展览会上，向人们展示的数码印花，已显现出从打样向规模生产方向发展的趋势。例如，由意大利Reggiani公司和汽巴精化及喷头制造商(Scitex Vision，Aprion)展出其合作开发的DreAM数码印花机，该机生产速度可高达15O㎡/h(35kHz)；有热风烘干和导带洗涤装置[3]。DuPont Ink Jet和日本东伸工业联合开发的Aristri2020(或lchinose2020)，加工幅宽1.8m，进布由粘合导带传送，最高生产速度可达5O㎡/h。

数码印花技术的进展主要为：

2·1 前、后处理配套设备

织物数码印花只是整个印花布生产过程中的一部分，还需有相适应的织物前处理和后处理设备配套才能完成。拉幅作为数码印花织物的前处理，需施加必要的化学品，并烘干成卷。国外推荐的数码印花前处理设备之一 PreCoat-X，如图1所示。

数码印花织物的后处理，主要是固色/蒸化、水洗、烘干和成卷，国外推荐的两种设备有Steam-X和Infintex。

Steam-X可以与数码印花机联接，缩短工艺，印花后直接进行固色。Steam-X可与任何种类的数码印花机联接，尽管两者速度不同，均可调成同步运行。Steam-X也可作为独立单元，同时为几台数码印花机的织物进行固色。

Steam-X的处理温度可高达180℃，适用于酸性、活性和分散染料墨水的固色。

Steam-X各有织物喂入数码印花机机构，通过蒸化固色后，导出织物自动上卷成一连续系统。

Steam-X各有控制蒸化条件，如温度、湿度和蒸化时间的软件。

Infintex可进行固色/蒸化、水洗、整理、烘干、卷对卷；可作为独立的织物整理单元；可加工22Ocm幅宽织物；运行速度可达90m/h；传统印花和数码印花均适用。

鉴于数码印花织物每卷长达l00m或以上，可分别进行固色处理和洗涤。在此设备上不仅可以固色或蒸化、水洗、烘干和上卷，而且可根据市场需要进行柔软、加白或阻燃处理。

2.2 数码印花机

近两年来，投放市场的一些著名的数码印花机，可概括如表1所示。表l 近期投放市场的著名数码印花机

除了上述代表性数码印花机外，尚有Colorspan Display Maker Fabrijet Ⅻ等，有人对近期市场出现的一些织物数码印花机的性能价格比作了分析。

针对数码喷墨印花技术生产速率低、不利于推广应用，美国和日本曾开发了数码静电印花技术。数码喷墨印花织物的成像是藉机械力(不论热泡式和微压电式)将墨滴喷射到织物上形成的；数码静电印花织物的成像则是藉光导体 (通常为硒等)该产品用于袋式过滤器可到达高效过滤级别圆筒表面显像(manifest image)，并藉静电力转移到织物上形成的，其成像速度快，生产率高。根据2003年5月日本京都染色研究会介绍：四色数码静电印花样机的生产率达m/min。由于数码静电印花技术尚属开创阶段，其成熟程度暂时无法与数码喷墨印花相比，但它具有如下几个明显的优点，生产速率高倍；着色料成本低、印深色较好；图像精细度和均匀性较佳；运转率和次品率与数码喷墨印花相同。

2·3 墨水方面的进平均每件快递包装耗材减少10%以上展

DuPont Ink Jet公司开发的用于Artistri印花机的墨水Fabric Fast。这是一种水性涂料墨水。据称，在未经前处理的织物上应用，烘干后牢度也全部合格。

Fabric墨水是在 Trident工作的墨水专家和北加州大学研究人员共同开发的，用爱普生喷头印花可产生各种颜色。它也可用于Mimaki，Roland，Mutoh及Stork等数码印花机。可用的织物有棉、涤棉混纺、尼龙、粘胶和丝绸织物，只需15O℃热处理2.5min即可。

据介绍，Fabric Fast墨水给予纺织品生产一种简易而经济的织物印花快速生产方法，而且工艺流程驾驶证包短。这是一种水性涂料墨水，无需象染料墨水那样耗用大量蒸汽进行固色。Fabric Fast墨水具有染料型墨水的手感，日晒牢度很高，又能满足消费者要求的各种颜色。

此外，由John Provost等人和BASF公司Juergen Weiser推荐一种新涂料墨水。即在涂料墨水中不加粘合剂，而加入一种新开发的多功能聚合物作分散剂。这种涂料墨水称谓Helizarin EVO P-100，它与传统的涂料筛印花具有相同印制效果，附着力良好。由于Helizarin EVO P-l00不加粘合剂，具有低粘度特性，故印花色强度高，鲜艳度好，清晰度高，摩擦和水洗牢度良好。

2003年ITMA展览会上首次亮相的Helizarin EVO P-l00墨水，只有CMYKK四种基本色，现已扩充到八种颜色 (增加了金黄、红、深蓝和灰)，据称，已在数码印花的涂料墨水中占有一席之地。其成功应用与织物预处理新方法有关。经新方法预处理后，不仅提高了清晰度、给色量和鲜艳度，同时扩大了纤维品种，如棉、粘胶、聚酯及其混纺和聚酰胺等纤维。

3 数码印花产业的近况

目前，欧洲数码印花机的应用现状是，数码印花产品己从打样、裁片、领带、丝巾或旅游品等零星小商品生产，明显地向工厂打样的方向转变。据报道，目前欧洲印花业已有90%以上企业采用数码印花打样，实现了快速反应生产，降低了打样成本，并可提供制作样衣的码料，效果很好。在2004年10月上海国际纺织面料及辅料展览会上，欧美客商展示的印花样布中约有70%以上属数码印花打样，佐证了欧洲数码印花市场的变化。这与欧洲以纺织产品设计为中心有关，设计师能对数码印花的打样即时认可，或提出修改意见，这在客观上促进了数码印花较快步入打样阶段。

目前，欧洲己有数码印花工厂约家，各有台数码印花机不等，分布于意大利、西班牙、葡萄牙、波兰、英国和法国等国家。其中以意大利和西班牙较为集中，形成了产业群。欧洲的数码印花机的生产率以14㎡/h 的8色机为主，总量在台。生产批量为码的订单，产品系高端品牌的服装面料，加工费约为40欧元/㎡。

最近，又获悉意大利高压球阀和加拿大的丝绸工厂对2003年ITMA展出的新颖数码印花机，表现出浓厚的兴趣，纷纷引进。据称，DuPont Artistri2020数码印花机己售出70台，Reggiani的DreAM数码印花机已售出12台，Robustelli的Monna Lisa数码印花机在意大利已售出10多台，显示出欧洲数码印花市场的强劲增长。这预示了欧洲数码印花正在蓄势待发攀登新高地。

近年来，国内一些工厂企业先后也增添了数码印花机，总数将近100台，如开源的数码喷绘印染机，宏华的A’tex1300/1800导带式数码喷墨印花机，金昌喷墨印花机和罗兰超级飞人络喷绘机等。它们属微压电式喷头的4色(CMYK)设备，主要分布在深圳、番禹、无锡和北京等地，生产产品有领带、丝巾、旅游品、打样或小批量产品，尚未形成主导产品。我国染整企业以加工制造为主，承接的是二手或三手订单，大订单的客户很难做到即时确认，给数码印花打样的推广应用增加困难。

人们对数码印花用于印花打样，在认识上也有两大误区。一是认为大生产做不到数码印花打样的效果；二是误认数码印花打样任何颜色都做得出。其实，影响数码印花打样确认的因素很多。从技术上分析，由于染料品种和数量不同，使大小样颜色产生差异；客户来样有纸样、电子文档或布样，以及客户是否有即时确认权，这些都是数码印花打样的障碍。为此，数码印花应用于打样时，必须对图像的"形"与"色"作适当处理，要求数码印花的RIP软件不断升级，需颜色模式多样、输出方式多样、有不同密度曲线和ICC文件和喷墨质量控制参数丰富等技术条件支撑。即能事先考虑大生产时可能产生的许多现象，针对大生产的分色图，采取一些处理手段，模拟大生产的效果；利用一套完整的数码印花色卡，建立不同的喷墨方式，并需要在不同材质上、不同环境条件下的密度曲线和ICC文件。同时，要建立规范的工作模式，才能有利于数码印花打样。

数码印花生产基本流程为：客户来样→数码印花出模拟大生产效果样→客户确认下单→以数码印花样为基础出大生产样→客户封样→大生产。

如果说欧洲数码印花的昨天是我国的明天，我国的企业进入全球供应链，将加快数码印花技术的应用步伐。另外，降低数码印花打样的成本仍是企业关注的热点之一。

(end)