數(shù)碼印花圖案生產(chǎn)技術(shù)探討

吳國(guó)輝，王利婭，賀曉亞

（江西服裝學(xué)院，江西南昌 330201）

數(shù)碼印花技術(shù)是建立在計(jì)算機(jī)操控系統(tǒng)上，結(jié)合機(jī)械精密加工、精細(xì)化與網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)計(jì)技術(shù)等開發(fā)的無紙數(shù)碼印花技術(shù)。數(shù)碼印花技術(shù)屬于多功能數(shù)碼印刷系統(tǒng)，即將花樣圖案以數(shù)字編程形式輸入計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)印花分色描稿系統(tǒng)進(jìn)行編輯，再經(jīng)計(jì)算機(jī)操控系統(tǒng)將專用染液噴射到紡織品上形成所需的圖案［1-3］。相比傳統(tǒng)印花，數(shù)碼印花技術(shù)縮短了印花工藝流程，提高了接單速度，降低了打樣成本，打破了傳統(tǒng)印花生產(chǎn)花回長(zhǎng)度與套色的限制，克服了生產(chǎn)過程中的高噪音、高污染與高耗能等問題，使生產(chǎn)更環(huán)保與靈活［4-6］。這推動(dòng)了企業(yè)改變傳統(tǒng)的以數(shù)量、規(guī)模產(chǎn)效益的經(jīng)營(yíng)理念，逐漸以消費(fèi)者為中心，以個(gè)性化、多樣化的印花需求為經(jīng)營(yíng)理念，為消費(fèi)者量身定制。本文分析了現(xiàn)有印花技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。

1 數(shù)碼印花圖案質(zhì)量的影響因素

1.1 數(shù)碼印花墨水

墨水的質(zhì)量與成本是數(shù)碼印花必須解決的首要問題。目前，數(shù)碼印花墨水的質(zhì)量問題主要包括墨水體系穩(wěn)定性與墨水兼容性。影響墨水體系穩(wěn)定性的因素眾多，除溫濕度、染料濃度外，也受各種藥品配比的影響。以活性染料為例，高濃度活性染料并不符合Beer-Lambert 定律，在噴墨印花過程中容易出現(xiàn)噴嘴堵塞、色牢度較差等問題。國(guó)外的一些研究者嘗試在染液中加入活性劑，對(duì)染液起分散和防沉降作用，使體系盡可能滿足Beer-Lambert 定律，從而改善染液體系的穩(wěn)定性［7-10］。除墨水自身的穩(wěn)定性外，墨水的兼容性也存在很大問題，目前，普及度較高的兩種數(shù)碼印花分別為導(dǎo)帶數(shù)碼印花與熱轉(zhuǎn)移數(shù)碼印花，其中又以導(dǎo)帶數(shù)碼印花應(yīng)用最廣泛。導(dǎo)帶數(shù)碼印花可以使用分散、酸性、活性等染料，適合大部分天然纖維素、蛋白質(zhì)纖維織物以及各種合成纖維織物。熱轉(zhuǎn)移印花只能使用分散染料在合成化纖面料（如聚酯纖維面料）上印花，適用范圍較窄。

數(shù)碼印花技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了墨水的更新?lián)Q代，目前不少研究者與生產(chǎn)企業(yè)把目光集中在涂料數(shù)碼印花上。涂料墨水在制備過程中將顏料研磨到一定的細(xì)度，使其遠(yuǎn)小于數(shù)碼印花機(jī)的噴嘴直徑（20～55 μm），避免墨水在體系中的沉淀與團(tuán)聚。

國(guó)內(nèi)對(duì)數(shù)碼印花墨水的研究起步較晚，現(xiàn)階段大多數(shù)知名數(shù)碼印花墨水均產(chǎn)自國(guó)外，這加大了我國(guó)數(shù)碼印花企業(yè)的生產(chǎn)成本，制約了企業(yè)的發(fā)展。因此亟需提高數(shù)碼印花的質(zhì)量，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，應(yīng)對(duì)數(shù)碼印花的墨水加大投入力度。

1.2 數(shù)碼印花機(jī)械

數(shù)碼印花機(jī)械是數(shù)碼印花環(huán)節(jié)中直接將墨水作用到服裝面料上的關(guān)鍵媒介，機(jī)械的正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)不僅關(guān)系到數(shù)碼印花的質(zhì)量，也關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)效率與運(yùn)營(yíng)成本。具體來說，數(shù)碼印花機(jī)械主要由兩部分組成：（1）數(shù)碼印花打印機(jī)的供墨系統(tǒng)。供墨系統(tǒng)的連續(xù)性直接影響印花的連續(xù)性和圖案的質(zhì)量效果；影響供墨系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素眾多，如供墨的壓力及方式，其中以供墨系統(tǒng)的管路密閉性為重，由于在印花過程中，墨水在管路流經(jīng)過程中受到機(jī)械溫度的影響，會(huì)造成供墨系統(tǒng)內(nèi)部低沸點(diǎn)溶劑與水的揮發(fā)，從而影響墨水的表面張力、黏度，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致噴嘴堵塞，進(jìn)而影響印花的連續(xù)性。因此，在數(shù)碼印花過程中需調(diào)節(jié)好供墨系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)，保證供墨的連續(xù)性。（2）噴頭。目前，可用于數(shù)碼印花的噴頭種類繁多，如KONIKA MINOLTA、SEIKO 508、EPSON DX5 等，但用于工業(yè)生產(chǎn)的噴頭則需要根據(jù)數(shù)碼印花機(jī)械所用墨水的電導(dǎo)率、黏度、表面張力等參數(shù)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，如MA LA RIO、KONICA MINOLTA PRO 1000 等，噴頭混用容易造成噴頭堵塞，影響印花的連續(xù)性［11］。同時(shí)，在上述技術(shù)專件改進(jìn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)保證機(jī)械的及時(shí)保養(yǎng)與維護(hù)。

1.3 前后處理工藝

由于面料加工工藝與自身材料的差別，染色性能千差萬別，加大了數(shù)碼印花的難度。對(duì)面料進(jìn)行前后處理可改善上色性能，使面料易染色。前處理以糊料的選擇與使用為重，如絲織物通常選用CMC（羧甲基纖維素鈉）糊料，棉織物則選用海藻酸鈉。選擇了合適的糊料后，還要正確搭配其他試劑，保證糊料對(duì)面料起作用，如堿劑的正確使用可以避免活性染料墨水中染料水解導(dǎo)致的顏色深度與固色率下降或彌補(bǔ)反應(yīng)條件的不足。數(shù)碼印花后處理工藝主要集中在印花產(chǎn)品的清洗上，徹底去除印花面料上殘留的浮色或其他化學(xué)成分。清洗的工藝流程一般為冷水工藝→熱皂工藝→冷水工藝。根據(jù)印花所用的墨水、面料等的差別，控制好水洗溫度，溫度過高會(huì)造成浮色固色，影響產(chǎn)品品質(zhì)；水洗溫度是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，需要技術(shù)人員在長(zhǎng)期生產(chǎn)中進(jìn)行觀察與分析。除前后處理工藝外，印花的溫濕度環(huán)境也至關(guān)重要，如印花環(huán)境濕度過高，容易導(dǎo)致墨水中的活性染料水解，致使印花固色率下降，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在印花過程中應(yīng)細(xì)化各工藝參數(shù)，改善各參數(shù)之間的契合度，提高數(shù)碼印花效果。

1.4 素材

數(shù)碼印花的圖案源自攝影、手繪、電腦繪制等，從這些原始素材中將所需元素?fù)笀D進(jìn)行加工設(shè)計(jì)后輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行印花。這要求原始素材具有較高的質(zhì)量與精度，否則印花后的圖案會(huì)因素材分辨率低而模糊。目前，選擇數(shù)碼印花圖案素材的原則：（1）高清性，這是選擇數(shù)碼印花素材圖案的第一原則，一般情況下，判斷素材圖案是否滿足高清性是將素材圖片放大至顯示尺寸的兩倍以上，若圖案仍清晰可辨，即可作為數(shù)碼印花的圖案素材；（2）適合性與流行性，指素材的風(fēng)格應(yīng)符合產(chǎn)品的定位與當(dāng)下的流行元素，使產(chǎn)品能夠跟上時(shí)代的步伐；（3）創(chuàng)新性，由于互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，信息交流加快，致使產(chǎn)權(quán)保護(hù)受到嚴(yán)重威脅，因此，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代更應(yīng)注意圖案素材的原創(chuàng)性［12］。目前，對(duì)圖案素材的應(yīng)用主要是通過前期創(chuàng)新設(shè)計(jì)與后期加工處理來提高素材的新穎性，保證產(chǎn)品的接受程度與企業(yè)的利潤(rùn)率。

2 數(shù)碼印花技術(shù)發(fā)展的幾點(diǎn)建議

2.1 專業(yè)人才的培養(yǎng)

數(shù)碼印花是一個(gè)跨學(xué)科的產(chǎn)業(yè)，需要既懂計(jì)算機(jī)操控與圖像處理專業(yè)知識(shí)，又懂染整工藝與面料特性知識(shí)的綜合性人才才能熟練、快速掌握整個(gè)數(shù)碼印花技術(shù)，而我國(guó)現(xiàn)階段的高等教育中并沒有該方面人才的專門培養(yǎng)與儲(chǔ)備，這也使得我國(guó)數(shù)碼印花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展缺少強(qiáng)有力的智力支持。在我國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的過程中，我國(guó)的高等教育應(yīng)更加注重跨學(xué)科專業(yè)與課程的開設(shè)，在分析我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)上積極調(diào)整教育方向。對(duì)企業(yè)而言，應(yīng)對(duì)新入職員工進(jìn)行有針對(duì)性的入職培訓(xùn)，提高技術(shù)人員的綜合素養(yǎng)與專業(yè)技能；針對(duì)普通一線操作工人，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)線的特點(diǎn)編寫規(guī)范操作流程與標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書，提高一線工人的數(shù)控操作能力，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中的規(guī)范化與產(chǎn)業(yè)化，減少人為失誤。

2.2 噴頭的排列

數(shù)碼印花圖案的顏色是由青色、品紅、黃色、黑色拼混而成，若將上述顏色按照順序排列，在打印過程中會(huì)出現(xiàn)打印第一行為青色，若將數(shù)碼印花打印墨盒向前一行，則第二行會(huì)出現(xiàn)打印品紅的情況，依次往前類推就會(huì)出現(xiàn)每行在所需噴色的地方出現(xiàn)4種顏色混色的效果。如果數(shù)碼印花打印機(jī)經(jīng)向足夠長(zhǎng)，在每行都分布4 種顏色的墨盒就會(huì)減少因移動(dòng)帶來的噴墨位置差現(xiàn)象，提高噴墨的精度與圖案的完整性。通常情況下，數(shù)碼印花噴嘴的排列方式為單列或者多列，其打印方向呈現(xiàn)90°布局。在實(shí)際生產(chǎn)中，噴嘴常以雙列水平對(duì)齊平行排列，在某一噴嘴出現(xiàn)問題的情況下仍能保證印花的順利進(jìn)行，這就降低了圖案掃描的效率；將原平行排列的噴嘴改為交錯(cuò)排列，當(dāng)打印精度低于每行噴嘴間距時(shí)，第一行噴墨空隙被第二行噴嘴補(bǔ)全，這樣就使一次承印物改為向前掃描，提高了數(shù)碼印花效率［13］。

2.3 圖案數(shù)據(jù)輸入控制改進(jìn)

目前，數(shù)碼印花的噴嘴以FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）系統(tǒng)控制為主，其計(jì)算與運(yùn)行速度均低于計(jì)算機(jī)，而數(shù)碼印花圖像的處理需要拆分、位移、合并與存儲(chǔ)，需要大量的控制器，故由計(jì)算機(jī)控制的FPGA RGB 圖像信息格式改為RGB-CMYK，格式更改為OXccmmyykk 格式，縮短了FPGA 的傳輸與計(jì)算速度。

2.4 以消費(fèi)者市場(chǎng)為中心設(shè)計(jì)理念

數(shù)碼印花具有工藝流程短、打樣成本低、接單快的優(yōu)點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了快速小批量生產(chǎn)，突破了批量生產(chǎn)的限制，更能適應(yīng)市場(chǎng)的變化。但任何紡織服裝的生產(chǎn)設(shè)計(jì)最終都針對(duì)消費(fèi)者，因此，滿足消費(fèi)者的需要、贏得消費(fèi)者的青睞應(yīng)為設(shè)計(jì)的目標(biāo)。同時(shí)，有針對(duì)性的設(shè)計(jì)也避免了因產(chǎn)品缺乏設(shè)計(jì)感、同質(zhì)化泛濫而帶來的低價(jià)惡性競(jìng)爭(zhēng)。針對(duì)消費(fèi)者的個(gè)性化設(shè)計(jì)應(yīng)滿足品牌化、時(shí)尚化、品質(zhì)化與個(gè)性化的要求，在準(zhǔn)確分析消費(fèi)者的消費(fèi)能力、學(xué)歷背景、年齡及個(gè)性特點(diǎn)等的前提下，可以將消費(fèi)者市場(chǎng)細(xì)分，如制服定制、音樂定制、運(yùn)動(dòng)定制及旅游定制等，滿足場(chǎng)景化、定制化、分散化等，從而準(zhǔn)確定位市場(chǎng)，提高消費(fèi)者的購買意愿與滿意度。

3 結(jié)語

數(shù)碼印花是印花從傳統(tǒng)大批量、低成本轉(zhuǎn)向個(gè)性化、小批量生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，不僅能夠準(zhǔn)確把握市場(chǎng)脈搏，將計(jì)算機(jī)操控、印染及機(jī)械結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)結(jié)合，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，也使得印花更加智能化、人性化與時(shí)代化，是紡織服裝發(fā)展的大趨勢(shì)之一。