淺談數(shù)字印花技術(shù)的進(jìn)展

姜秀娟

（山東絲綢紡織職業(yè)學(xué)院，山東淄博 255300）

淺談數(shù)字印花技術(shù)的進(jìn)展

姜秀娟

（山東絲綢紡織職業(yè)學(xué)院，山東淄博 255300）

文章對(duì)數(shù)字印花技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)及其在設(shè)備、新型墨水研發(fā)等方面的最新進(jìn)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。

數(shù)字印花；進(jìn)展；顏料墨水

數(shù)碼印花，又稱數(shù)字噴墨印花，始于20世紀(jì)90年代中期，是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展而逐漸形成的一種集機(jī)械、計(jì)算機(jī)電子信息技術(shù)為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。簡(jiǎn)而言之，數(shù)碼印花是將花樣圖案通過(guò)數(shù)字形式輸入到計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)印花分色描稿系統(tǒng)（CAD）編輯處理，再由計(jì)算機(jī)控制微壓電式噴墨嘴把專用染液直接噴射到紡織品上，形成所需圖案。在當(dāng)今節(jié)能、減排、人力成本增高的新形勢(shì)下，這項(xiàng)技術(shù)給印染行業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。國(guó)內(nèi)外許多著名紡織業(yè)專家都一致認(rèn)為，紡織品數(shù)字噴墨印花技術(shù)是21世紀(jì)紡織工業(yè)實(shí)現(xiàn)革命的關(guān)鍵技術(shù)之一。我國(guó)已將其列入國(guó)家“863”計(jì)劃重點(diǎn)支持的先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)。

1 數(shù)字印花技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)印花技術(shù)相比，數(shù)字印花技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）印花精細(xì)度高，能達(dá)到2880dpi，獲得照片效果；而傳統(tǒng)的篩網(wǎng)印花只能達(dá)到200dpi。印花精細(xì)度的大幅度提高，為設(shè)計(jì)師提供了豐富的想象空間，使高清晰度印花紡織品的生產(chǎn)成為可能。

（2）無(wú)需制版，批量靈活，可以單件制作，也可以大批量生產(chǎn)，交貨速度快。

（3）可以通過(guò)因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化電子商務(wù)消費(fèi)。消費(fèi)者可以將自己需要的圖案、個(gè)人資料和要求通過(guò)因特網(wǎng)傳輸給生產(chǎn)商，生產(chǎn)商據(jù)此可以立刻安排生產(chǎn)，并將產(chǎn)品寄給消費(fèi)者。

（4）無(wú)染料和助劑的廢棄和浪費(fèi)，無(wú)污水排放。傳統(tǒng)印花需要沖洗花版，印花后的織物需要水洗、皂煮以去除浮色，不僅造成染料、助劑、水資源和能源的浪費(fèi)，而且污染嚴(yán)重。

（5）占地面積小，可以在辦公室和家庭中進(jìn)行印花。

2 數(shù)字印花技術(shù)應(yīng)用的主要問(wèn)題

數(shù)字印花技術(shù)盡管優(yōu)點(diǎn)突出，但尚不能取代傳統(tǒng)印花，數(shù)字印花的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用還有一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題需要解決。阻礙數(shù)字印花技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的幾大原因是：

（1）噴印速度慢

印花速度與分辨率呈反向關(guān)系，分辨率越高，印花速度越慢。目前，國(guó)內(nèi)最快噴印速度僅1802m／h，與傳統(tǒng)印花技術(shù)仍有較大差距。

（2）墨水成本較高

目前墨水價(jià)格比傳統(tǒng)印花用的染料或顏料高出許多，小量生產(chǎn)總成本會(huì)比傳統(tǒng)的網(wǎng)版印花低些，超過(guò)一定印花長(zhǎng)度后，墨水價(jià)格將拉高噴印成本。噴墨印花大批量生產(chǎn)成本高，大、中型印染企業(yè)不太可能在這方面投資，因此，降低墨水價(jià)格、提高噴印速度是推動(dòng)噴墨印花技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

（3）噴頭壽命短

綜合來(lái)看，噴墨印花系統(tǒng)必須能高度集成硬件、軟件、墨水化學(xué)以及各種輔助設(shè)備，完美地協(xié)調(diào)各種變量，從而保證織物的前、后整理各道工序的順利進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)印花織物的最佳成像效果。

3 紡織品數(shù)字印花技術(shù)的新進(jìn)展

數(shù)碼印花技術(shù)的應(yīng)用近年來(lái)在業(yè)內(nèi)得到了廣泛的推行，新的印花設(shè)備和材料越來(lái)越多，性能越來(lái)越完善，一些之前無(wú)法突破的技術(shù)壁壘也得以解決，數(shù)碼印花已經(jīng)成為紡織服裝印花行業(yè)一支重要的新生力量?，F(xiàn)從以下幾個(gè)方面簡(jiǎn)要介紹其技術(shù)進(jìn)步：

3.1 數(shù)字印花設(shè)備

3.1.1 噴印速度加快工序進(jìn)一步簡(jiǎn)化

一直以來(lái)，噴墨印花的印制速度是制約其大規(guī)模應(yīng)用的一個(gè)因素，其印制速度和分辨率呈反比的關(guān)系，而高的印速和分辨率是保證印花效率和效果不可或缺的因素?，F(xiàn)今行業(yè)領(lǐng)域里新型數(shù)字印花設(shè)備的速度不斷加快，工藝也得到很大程度簡(jiǎn)化。意大利美佳尼公司公布的噴墨印花速度最高已達(dá)400m2／h，意大利MS公司公布其機(jī)器的印花速度達(dá)到370 m2／h。紹興東升數(shù)碼公司展出的DSDPM（Ⅱ）—160數(shù)字噴墨印花機(jī)，在生產(chǎn)上省去了蒸化、水洗等工序，印制完后，經(jīng)固色裝置，即完成了印花工藝，整個(gè)過(guò)程中無(wú)污水排放，節(jié)水明顯，從而有效地降低了成本。

3.1.2 噴頭技術(shù)

噴頭技術(shù)的改進(jìn)—直以來(lái)被認(rèn)為是提升印花機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定度和印花精度的關(guān)鍵所在。隨著科技的進(jìn)步，新型耐用的噴頭不斷出現(xiàn)。

2005年3月西北工業(yè)大學(xué)公布一項(xiàng)專利技術(shù)，一種擴(kuò)散焊接數(shù)碼印花機(jī)不銹鋼噴墨打印噴頭的方法，該法使噴頭的結(jié)合強(qiáng)度由現(xiàn)有的5—12MPa提高到400—750MPa，由于不是用膠水，可適用于幾乎所有的商用印花打印墨水。

2007年國(guó)際地毯博覽會(huì)上，荷蘭Printos公司推出一種P16噴頭技術(shù)。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全程監(jiān)控及彩色圖像的預(yù)加工，能夠高速操作、重復(fù)性流體計(jì)量并具有液滴精確分布功能，其高流量特別適合于地毯的數(shù)字印花。

3.1.3 織物驅(qū)動(dòng)

新的織物傳動(dòng)技術(shù)使得針織物或克重較輕的織物印花達(dá)到穩(wěn)定精致的噴印效果。當(dāng)前市場(chǎng)上的數(shù)碼花機(jī)基本上都是靠帶式喂入或輥式喂入來(lái)驅(qū)動(dòng)織物。系統(tǒng)集成開發(fā)商借鑒了傳統(tǒng)印花領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)，開發(fā)了滾動(dòng)傳送帶寬幅織物印花技術(shù)。傳送帶傳動(dòng)主要優(yōu)勢(shì)是可在布面印花時(shí)穩(wěn)定織物表面，通過(guò)穩(wěn)定織物幅寬，使織物送入速率盡可能均勻一致，這特別適于針織物和彈力織物比如錦綸／氨綸混紡織物，滌綸／氨綸混紡織物的印花。如果印花系統(tǒng)中沒(méi)有傳送帶喂入的話，將很難保證彈力織物的印花效果。Yuhan—Kimberly的UJETMC3系統(tǒng)采用的就是滾筒喂入傳動(dòng)技術(shù)。這種傳動(dòng)技術(shù)將進(jìn)一步擴(kuò)大印花機(jī)可印紡織品范圍。

3.2 數(shù)字印花墨水

噴墨墨水技術(shù)是數(shù)字噴墨印花能夠推廣的關(guān)鍵技術(shù)之一。開發(fā)高性能、低成本的環(huán)境友好型墨水是現(xiàn)今噴墨墨水的主要發(fā)展趨勢(shì)。

3.2.1 數(shù)字印花對(duì)墨水的要求

數(shù)字噴墨印花對(duì)墨水的要求，除了成本低、色度低、穩(wěn)定性好、纖維適應(yīng)性廣、上色率高等基本要求外，其總體技術(shù)指標(biāo)要求如下［5］：

3.2.2 印花墨水的發(fā)展應(yīng)用

數(shù)字印花用的墨水按照所用溶劑不同分為水性墨水和非水性墨水，前者簡(jiǎn)稱墨水，后者簡(jiǎn)稱油墨。后者由于存在成本高及有機(jī)溶劑的污染問(wèn)題，因而生產(chǎn)上應(yīng)用以前者水性墨水為主。水性墨水又分為染料型和顏料型，染料型墨水由于存在如通用性差、穩(wěn)定性差、耐光牢度差、織物需前后處理等缺點(diǎn)，顏料型墨水成為數(shù)字印花的主要墨水選擇。顏料墨水的數(shù)字噴墨印花工藝流程為：織物→噴墨印花→烘干→焙烘?，F(xiàn)今，印花墨水的研究主要方向是提高穩(wěn)定性、色牢度和鮮艷度等性能和降低墨水的成本。

國(guó)際上許多知名的跨國(guó)公司，如美國(guó)的IBM、施樂(lè)（XEROX）、杜邦（DUPONT）；德國(guó)的拜耳（BAYER）、巴斯夫（BASF）；日本的愛(ài)普生（EPSON）、柯尼卡（KONIKA）；瑞士的汽巴（CIBA）和韓國(guó)的三星（SAMSUNG）等都投入巨資對(duì)數(shù)字噴墨印花用顏料墨水進(jìn)行研究開發(fā)。除了這些跨國(guó)公司以外，美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的政府也非常重視數(shù)字噴墨印花通用墨水的研究開發(fā)。

近幾年，具有特殊優(yōu)勢(shì)的新型墨水不斷涌現(xiàn)，如東莞新美諾數(shù)碼印花技術(shù)有限公司推出的尼龍專用墨水，該墨水印花無(wú)需前處理和后整理，工藝簡(jiǎn)單，成本低廉；又如Huntsman公司新推出的活性堅(jiān)牢深黑墨色Novacron Deep Black MI一2000數(shù)碼印花墨水，該墨水可用于棉、粘膠和真絲織物高速數(shù)碼印花，可提供精細(xì)和不褪色的深黑色數(shù)碼印花，實(shí)用性非常強(qiáng)等等。德司達(dá)（DyStar）公司推出了其新的用于棉、粘膠和絲綢數(shù)字印花的Jettex R V反應(yīng)性油墨系列。德司達(dá)稱該系列產(chǎn)品將為紡織品高速數(shù)字印花建立新的標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)用于數(shù)碼噴墨印花的墨水還有很大的提升空間，尤其是與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，差距還比較大。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，數(shù)字印花領(lǐng)域許多技術(shù)問(wèn)題逐步得到解決，為今后數(shù)字印花技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)，這一技術(shù)還在其他非紡織行業(yè)找到了用武之地。如：服裝制造、陶瓷等也凸顯它的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，任何你喜歡的圖案都可以通過(guò)噴墨技術(shù)復(fù)印在陶瓷上。

紡織品數(shù)字噴墨印花的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，解決了紡織品生產(chǎn)的環(huán)境污染問(wèn)題，把傳統(tǒng)的紡織工業(yè)和現(xiàn)代高新技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使之由勞動(dòng)力密集型向技術(shù)密集型發(fā)展，大大促進(jìn)了紡織產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代。加大數(shù)字印花的研究力度，提高在數(shù)字印花領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位是提高我國(guó)印染業(yè)在未來(lái)國(guó)際市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)有力前提。

［1］王樹根.織物數(shù)字印花技術(shù)［J］.紡織學(xué)報(bào)，2002，23（4）：74—76.

［2］楊曄，陳蘊(yùn)智.數(shù)字噴墨印花技術(shù)及應(yīng)用［J］.印刷技術(shù)，2009，（15）：47—48.

［3］房寬峻，付少海，張霞.數(shù)字噴墨印花技術(shù)及其進(jìn)展［J］.印染，2004，（24）：48—51.

［4］鐘毅.紡織品數(shù)字印花的快速發(fā)展［J］.國(guó)際紡織導(dǎo)報(bào)，2007，35（9）：35—36.

［5］房寬峻.數(shù)字噴墨印花技術(shù)［J］.印染，2006，（20）：40—43.

［6］文／Kerry MaguimKing譯／丁龍.紡織品數(shù)字印花新興技術(shù)［J］.紡織導(dǎo)報(bào)，2009，（10）：82—84.

［7］謝瓊琳.數(shù)字印花和數(shù)字印花墨水［J］.印刷雜志，2005，（4）：64—67.

［8］劉永慶.數(shù)碼靜電印花探討［J］.絲網(wǎng)印刷，2009，（7）：29—32.

［9］楊燕.我國(guó)紡織品印花的數(shù)字化時(shí)代［J］.絲網(wǎng)印刷，2009，（6）：38—40.

Discuss the Development of Digital Printing Technology

JiangXiujuan
（Shandong Silk and Textile Vocational Institute，Zibo 255300，China）

A brief introduction on the characteristics in the application of digital printing technology was presented，as well as the development in the aspects of equipment，new type of ink etc.

digital printing；development；ink

TS194.43＋9

A

1009－3028（2012）02－0046－03

2012－02－06

姜秀娟（1985—），女，山東聊城人，助理講師。