紡織品數(shù)碼印花技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾垹顩r分析

韓佩　葉亞格

【摘 要】數(shù)碼印花技術(shù)是數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)印染技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)印染行業(yè)的一次革命性突破。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代背景下，數(shù)碼印花代表著未來印染行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向。其作為新生事物的數(shù)碼印花在發(fā)展過程中還存在一些問題，但是作為數(shù)碼藝術(shù)和數(shù)碼技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，數(shù)碼印花采用直接噴繪或者轉(zhuǎn)移印花的技術(shù)手段，不僅可以達(dá)到傳統(tǒng)印花的效果而且還可以達(dá)到傳統(tǒng)印花技術(shù)不能達(dá)到的效果，這種特殊的、新型的面料圖案效果符合人們新的審美觀念和個(gè)性化的需求，且已得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)同。

本文從不同角度，通過對數(shù)碼印花的專利申請狀況進(jìn)行了分析，能夠比較清楚的看出關(guān)于數(shù)碼印花的發(fā)展趨勢，有利于公眾了解數(shù)碼印花的技術(shù)發(fā)展動態(tài)和未來的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】數(shù)碼印花；設(shè)備；印料；工藝

數(shù)碼印花技術(shù)是數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)印染技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)印染行業(yè)的一次革命性突破。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代背景下，數(shù)碼印花代表著未來印染行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向。我國紡織品數(shù)碼印花從認(rèn)識到應(yīng)用經(jīng)歷了十年左右的時(shí)間，業(yè)內(nèi)人士對它的優(yōu)越性產(chǎn)生了較多的共識，并稱為“一次紡織印花工藝技術(shù)的革命”或稱為“萬能印花技術(shù)”。

數(shù)碼印花技術(shù)起源于噴墨打印技術(shù)，是噴墨技術(shù)在紡織領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代，90年代中期，隨著打印噴頭技術(shù)和信息傳輸技術(shù)的逐步成熟，以及一些傳統(tǒng)紡織設(shè)備生產(chǎn)商的加入，數(shù)碼印花技術(shù)在近十幾年間取得了快速發(fā)展，完成了從技術(shù)模型到生產(chǎn)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。數(shù)碼印花技術(shù)是數(shù)碼紡織（紡織、印染、成品制造全過程數(shù)碼化）的關(guān)鍵過程之一，是近年來在國際上開始風(fēng)行的一種全新的紡織印染方式，荷蘭、瑞士、日本、美國、意大利等多家廠商都有推出數(shù)碼印花設(shè)備。1998年數(shù)碼印花技術(shù)引入到中國，到今天已取得了令人矚目的發(fā)展。

數(shù)碼印花的生產(chǎn)過程簡單地說就是通過各種數(shù)字化手段如：掃描、數(shù)字相片、圖像或計(jì)算機(jī)制作處理的各種數(shù)字化圖案輸入計(jì)算機(jī)，再通過電腦分色印花系統(tǒng)處理后由專用的RIP軟件通過對其噴印系統(tǒng)將各種專用染料（活性、分散、酸性或涂料）直接噴印到各種織物或其它介質(zhì)上，再經(jīng)過處理加工后，在各種紡織面料上獲得所需的各種高精度的印花產(chǎn)品。其主要特點(diǎn)是：印染精細(xì)度高，色彩豐富；批量靈活；可在計(jì)算機(jī)上隨意修改花樣，方便快捷；無染料和助劑的廢棄和浪費(fèi)，無污水排放。

在我國，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的紡織品數(shù)碼噴射印花的突破給紡織領(lǐng)域帶來了前所未有的個(gè)性化體驗(yàn)。它貼近生活，集藝術(shù)和科技性于一體，很好地詮釋了當(dāng)今環(huán)保潮流，是紡織品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的完美連接，實(shí)現(xiàn)了在任意紡織品面料上按需噴印任意圖像，完美體現(xiàn)了在紡織領(lǐng)域“所見即所得”的內(nèi)涵。紡織品數(shù)碼印花產(chǎn)品帶給人間最動人心弦的紡織品，讓人們的生活變得更加生動有趣，完全展示個(gè)性自我，是科技與藝術(shù)的完美結(jié)合。

1 專利發(fā)展歷程

數(shù)碼印花技術(shù)在紡織品上的應(yīng)用從20世紀(jì)60年代開始，最初主要應(yīng)用于室內(nèi)裝璜用紡織品領(lǐng)域。

最早與數(shù)碼印花有關(guān)的專利是DE1932382A，它是關(guān)于數(shù)碼印花的系統(tǒng)的申請。第一臺用于地毯的噴墨印花樣機(jī)曾在1987年國際紡織機(jī)械展覽會（ITMA）上首次展出，這是數(shù)碼噴墨印花機(jī)的第一代產(chǎn)品。國內(nèi)近幾年關(guān)于數(shù)碼印花設(shè)備的研究也逐漸增多，專利申請量也顯著增加，國內(nèi)關(guān)于數(shù)碼印花設(shè)備的研究主要在于數(shù)碼印花的控制系統(tǒng)、圖像處理方法及數(shù)碼印花機(jī)的噴墨系統(tǒng)、部件（如機(jī)頭和傳動裝置等）。雖然有關(guān)數(shù)碼印花設(shè)備的申請量較大，但目前紡織品數(shù)碼印花機(jī)的機(jī)型還沒有完全定型，相關(guān)申請均是對印花機(jī)的零部件或系統(tǒng)進(jìn)行的改進(jìn)，專門用于紡織品印花的噴墨機(jī)機(jī)型整體的研究還不多。

最早與數(shù)碼印花的印料有關(guān)的專利申請是日本柯尼卡株式會社于1995年4月18日申請的JP特開平8-248654A，該專利中數(shù)碼印花的印料為新合成的化合物，自此開啟了數(shù)碼印花印料研究的先河，且國內(nèi)外此后關(guān)于數(shù)碼印花印料的合成及開發(fā)的專利申請量顯著增加。如EP93114661A，使用陰離子型染料進(jìn)行數(shù)碼印花；US19980089146A，使用水性墨對纖維材料進(jìn)行數(shù)碼印花；US19980089145A，使用自主合成的活性染料進(jìn)行數(shù)碼印花。

與數(shù)碼印花的印花工藝有關(guān)的專利申請主要集中在日本和中國，主要包括對織物的前處理、后處理等工序的研究。如JP18591093A，對布料進(jìn)行熱處理；JP27808893A，將數(shù)碼印花后的坯布進(jìn)行堿化處理；CN101100808A，對織物經(jīng)脈沖式常壓空氣低溫等離子體處理后進(jìn)行數(shù)碼印花；CN101117766A，采用Gemini型陽離子化合物對數(shù)碼印花后的織物進(jìn)行后整理。

由此可見，數(shù)碼印花技術(shù)的發(fā)展主要依賴于數(shù)碼印花設(shè)備、印料和印花工藝的發(fā)展，只有三者同步發(fā)展，才能更有利地推動數(shù)碼印花設(shè)備的發(fā)展，而不應(yīng)當(dāng)僅僅專注于某一方面的研究，而忽視了另兩方面的研究。

目前專利申請中數(shù)碼印花印料的種類如圖所示，由圖1可知，關(guān)于數(shù)碼印花的印料種類非常多樣，并且已經(jīng)由最初的酸性染料、直接染料、偶氮染料等已知染料逐漸轉(zhuǎn)向?qū)π潞铣苫蛐陆M合的染料的研究。由此可見，數(shù)碼印花技術(shù)中關(guān)于印料的研究前景較廣闊，且開發(fā)性能優(yōu)良的數(shù)碼印花印料新品種對于數(shù)碼印花技術(shù)的發(fā)展具有較大影響。

2 專利申請量趨勢分析

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，有關(guān)數(shù)碼印花的專利申請?jiān)诮陼r(shí)間里申請量驟增，截止2015年12月份，國外有關(guān)數(shù)碼印花的申請量有3458件，國內(nèi)申請有1272件。

從總的申請量來看，全球有關(guān)數(shù)碼印花的申請量在近二十年時(shí)間增速較快，在2012年的申請量最多，2009-2012年之間的申請量增速最快。其他國家有關(guān)數(shù)碼印花的申請量在2000年就達(dá)到了峰值，之后十多年間一直處于高申請量狀態(tài)，可見在這之后的十多年間，有關(guān)數(shù)碼印花的研究一直處于高熱度狀態(tài)。但在2013年至2015年的申請量較少，原因可能為其他國家對數(shù)碼印花的研發(fā)熱度減退，也可能是由于近兩年申請的專利還未完全公開。從國內(nèi)申請量來看，中國在2000年以后的近十多年間的申請量較大，增速較快，可見數(shù)碼印花技術(shù)在2000年以后才在中國得到迅猛發(fā)展，且近幾年，國內(nèi)有關(guān)數(shù)碼印花的申請量急劇增加?？梢娭袊_始逐漸關(guān)注數(shù)碼印花技術(shù)，以及數(shù)碼印花技術(shù)的應(yīng)用市場在國內(nèi)才剛剛打開。

另外還對全球有關(guān)數(shù)碼印花專利申請的類別作了統(tǒng)計(jì)和分析。由圖4可知，與數(shù)碼印花有關(guān)的專利申請主要出現(xiàn)在印花設(shè)備上，且從1995年至今申請量一直處于快速增長狀態(tài)。隨著數(shù)碼印花設(shè)備的日趨發(fā)展，與數(shù)碼印花有關(guān)的印料和工藝的專利申請也相繼出現(xiàn)，且申請量處于持續(xù)增長狀態(tài)?？梢姡瑪?shù)碼印花的工藝和印料的研究在國內(nèi)外均處于起步階段，具有巨大的開發(fā)價(jià)值。

3 專利申請地區(qū)分布

通過對所檢索到的專利文獻(xiàn)產(chǎn)出國進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從圖5可以看出，申請量占據(jù)全球首位的是美國，其申請量占據(jù)全球申請量的31%，其次是日本和中國，分別占29%和13%，可見國外關(guān)于數(shù)碼印花的研究較多，中國雖然起步較晚，但對于數(shù)碼印花的研究投入較多，數(shù)碼印花在中國的發(fā)展很快，申請量很快就達(dá)到了全球第三位。

從圖6可以看出，關(guān)于數(shù)碼印花的專利申請?jiān)谘睾５貛л^多，申請量較多的是上海、江蘇和浙江，這主要是由于江浙滬的紡織行業(yè)發(fā)達(dá)，許多紡織企業(yè)和高校均進(jìn)行自主研究，并且進(jìn)行了相關(guān)專利申請。其中，國內(nèi)申請量最大的要數(shù)位于江蘇無錫的江南大學(xué)，江南大學(xué)對數(shù)碼印花的研究較多，專利申請量達(dá)到了173件。從國內(nèi)不同地區(qū)的申請量可以明顯的看出沿海地帶的紡織工業(yè)還是很突出的。

4 主要申請人

從圖7全球重要申請人分布可以看出，在全球申請中，美國施樂公司、日本柯尼卡株式會社和美國伊斯曼公司的在數(shù)碼印花方面的申請量占據(jù)全球?qū)＠暾埖那叭@三個(gè)公司的相關(guān)專利進(jìn)行分析可知，美國施樂公司主要從事數(shù)碼印花設(shè)備，特別是數(shù)碼印花機(jī)方面的研究，日本柯尼卡株式會社主要是對數(shù)碼印花設(shè)備中的數(shù)碼印花系統(tǒng)進(jìn)行研究，美國伊斯曼公司也是對數(shù)碼印花設(shè)備中的數(shù)碼印花系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行研究?？梢?，關(guān)于數(shù)碼印花的專利申請主要集中在數(shù)碼印花設(shè)備的研究上，數(shù)碼印花設(shè)備的進(jìn)步在數(shù)碼印花技術(shù)的發(fā)展過程中起著舉足輕重的作用。

從圖8國內(nèi)重要申請人分布可以看出，在國內(nèi)申請中，居首位的是位于江蘇無錫的紡織院校江南大學(xué)，其申請量到達(dá)了173件，主要研究方向?yàn)閺淖畛醯臄?shù)碼印花設(shè)備逐漸轉(zhuǎn)向近幾年的數(shù)碼印花印料和數(shù)碼印花工藝。其次是上海中大科技發(fā)展有限公司和上海潔潤絲紡織品有限公司，均是對數(shù)碼印花技術(shù)獲得的產(chǎn)品相關(guān)的申請。

5 總結(jié)

隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展與普及，紡織品數(shù)碼印花技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ纳鷳B(tài)紡織技術(shù)。近年來，印染行業(yè)中新興的數(shù)碼印花工藝日漸受到人們的關(guān)注，伴隨著市場上數(shù)碼印花訂單的快速增加及數(shù)碼印花工藝的日益完善，每一個(gè)有前瞻眼光的領(lǐng)導(dǎo)者，都關(guān)注這項(xiàng)新興技術(shù)給傳統(tǒng)印花行業(yè)帶來的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。盡管作為新生事物的數(shù)碼印花在發(fā)展過程中還存在一些問題，但是作為數(shù)碼藝術(shù)和數(shù)碼技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，數(shù)碼印花采用直接噴繪或者轉(zhuǎn)移印花的技術(shù)手段，不僅可以達(dá)到傳統(tǒng)印花的效果而且還可以達(dá)到傳統(tǒng)印花技術(shù)不能達(dá)到的效果，這種特殊的、新型的面料圖案效果符合人們新的審美觀念和個(gè)性化的需求，且已得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)同。

[責(zé)任編輯：張濤]