涂料墨水在數(shù)碼噴墨印花領(lǐng)域的應用分析

楊亞婷

（珠海天威新材料股份有限公司，廣東 珠海 519000）

隨著科學技術(shù)的進步、科學管理和大規(guī)模生產(chǎn)的推廣，同質(zhì)化紡織商品迅速增加，市場競爭激烈，商品供大于求的現(xiàn)象日趨明顯，消費者的審美要求與生活方式也更趨于個性化、多樣化。紡織印花是一項通過配套的生產(chǎn)流程使色料助劑等在織物上形成圖案的工藝。隨著科技的發(fā)展，印花方式涉及的技術(shù)也在不斷革新。傳統(tǒng)印花方式包括圓網(wǎng)印花、滾筒印花等，但因其占地面積大、印版時間長，無法適應市場靈活多變的需求，也因“三高一低”的特點（高消耗、高污染、高排放、低附加值），其市場競爭力逐年下降。與此同時，數(shù)碼噴墨印花技術(shù)憑借其可快速實現(xiàn)小批量和多品種訂單的特點逐漸進入人們的視野[1]。企業(yè)為使自己的產(chǎn)品獲得穩(wěn)定的銷路，一般從質(zhì)量、價格和交期3個方面培養(yǎng)自己的特色，樹立自己的市場形象。噴墨印花技術(shù)在資源有效利用的過程中，能有效滿足企業(yè)3個方面的要求，并規(guī)避產(chǎn)品同質(zhì)化和市場同質(zhì)性，可有效提高企業(yè)“討價還價”的能力。數(shù)碼噴墨印花技術(shù)在個性化定制產(chǎn)品中的應用有良好的市場前景[2]。

數(shù)碼噴墨是一種集高速計算、精密機械和光電信息于一體的先進技術(shù)，是一種方便、高效的非接觸式噴印方法。涂料數(shù)碼噴墨印花技術(shù)源自數(shù)碼噴墨技術(shù)，前提是要有可編輯的電子原始稿件，通過將涂料墨水噴射到紡織品或其他介質(zhì)上而獲得印花圖案，實現(xiàn)非接觸式印花效果。因人口變量，如性別、年齡、收入、職業(yè)、教育水平、宗教信仰等不同，可編輯的數(shù)碼技術(shù)需滿足消費者各種心理需求，而涂料數(shù)碼噴印技術(shù)可助力個性化紡織品快速占領(lǐng)市場。

近5年來，涂料數(shù)碼噴墨印花技術(shù)在紡織產(chǎn)品創(chuàng)新以及成本降低方面逐步顯示出超越傳統(tǒng)印花技術(shù)的顯著優(yōu)勢，并在一定程度上協(xié)助企業(yè)實現(xiàn)了區(qū)域性規(guī)模經(jīng)濟。涂料數(shù)碼噴墨印花技術(shù)在吸引新客戶、增加用戶數(shù)量方面潛力巨大，在實現(xiàn)產(chǎn)品差異化的基礎(chǔ)上，可有效保障企業(yè)的市場占有率，降低客戶對價格的敏感性，提高企業(yè)“討價還價”的能力。

1 涂料墨水技術(shù)

1.1 涂料墨水簡述

涂料墨水，又稱顏料墨水，英文為pigment ink，是通過研磨工藝將固體顏料制成十分細小的顆粒，利用分散劑分散于水或所需有機溶劑中，是一種懸浮、分散溶液或者半溶液。涂料墨水最小粒徑要比染料墨水的分子直徑大得多。其中，白墨納米級粒徑平均（LD50）在100～200 μm，最大粒徑（LD90）不得超過600 μm；彩墨的粒徑平均（LD50）在100～160 μm，最大粒徑（LD90）不得超過500 μm。目前市場上流通的涂料墨水有黑、藍、洋紅、大紅、黃、白、綠、紫以及熒光紅、熒光黃等色系，保質(zhì)期基本都是1年。涂料墨水用于紡織品著色具有以下優(yōu)點：（1）色譜廣而齊全，色光鮮艷，穩(wěn)定性佳，可長時間快速打印不斷墨；（2）具有優(yōu)良的日曬色牢度；（3）耐酸堿穩(wěn)定性好；（4）拼色方便，可供多類型印花機使用；（5）纖維適應面廣；（6）工藝簡單，生產(chǎn)周期短，效率高；（7）印花織物輪廓清晰，線條光潔；（8）節(jié)能、環(huán)保，污染小，包裝形式、規(guī)格和樣式豐富，可以滿足國內(nèi)外的運輸條件；（9）對人體的安全性高，不易被皮膚吸收。其要達到的常規(guī)質(zhì)量方面的基本性能指標如下：（1）在理化參數(shù)方面，零下20 ℃常溫冷凍交替實驗3天，60 ℃老化兩周，實驗產(chǎn)品與正常理化數(shù)據(jù)對比變化率小于等于20.0%；（2）在不溶物方面，正常、老化和冷凍后的實驗產(chǎn)品用2 000目不銹鋼網(wǎng)攔截無不溶物或微量不溶物；（3）在流暢性方面，可以在高低溫（10～40 ℃）、高低濕度（40.0%～90.0%）環(huán)境下進行常規(guī)的流暢性測試以及停機性能、懸空性能、介質(zhì)匹配性測試；（4）在色牢度方面，干擦、濕擦、耐皂洗、耐水、耐汗?jié)n色牢度均要大于等于3級；（5）在有毒有害方面，依據(jù)客戶當?shù)胤煞ㄒ?guī)的實際要求，滿足易揮發(fā)的有機物質(zhì)（VOC）、《關(guān)于限制在電子電氣設(shè)備中使用某些有害成分的指令》（RoHS）、OEKO-Tex（紡織品生態(tài)標簽）等。

1.2 涂料墨水的大概組成分析

目前市場上的涂料墨水生產(chǎn)廠家較多，也有不同產(chǎn)品配套，但組分大體相同，按質(zhì)量分數(shù)計大概包括20.0%～40.0%的顏料分散體、10.0%～25.0%的水溶性樹脂、5.0%～20.0%的外分散劑、0.5%～2.0%的表面活性劑、10.0%～20.0%的水性有機溶劑、0.1%～0.5%的殺菌劑，余量為水。燙畫墨水配方中的顏料分散體可以是黑色、白色、黃色、紅色或藍色；表面活性劑可采用炔二醇類表面活性劑、有機硅類表面活性劑或有機氟類表面活性劑；分散劑可選用本領(lǐng)域內(nèi)顏料穩(wěn)定性和降黏特性強的品種；水溶性有機溶劑可選用丙三醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、二乙二醇甲醚、丙二醇或吡咯烷酮。配方中一般含有占比較大且Tg≤﹣30 ℃的水溶性樹脂，可顯著加快墨水的成膜速率，減少因墨水流動性過強導致的圖案變形，有助于在質(zhì)感上匹配承印織物的柔軟手感。目前成熟的樹脂復配參考如下：（1）丙烯酸酯黏合劑，這類黏合劑成膜后透明度高，色彩光澤度好；（2）聚氨酯類黏合劑，其耐水解性能好、手感柔軟，聚酯聚合的稱聚酯型聚氨酯，其耐光、耐熱性好，有較好的彈性，染色牢度較高且適用于針織物的印花；（3）提高涂料干濕磨色牢度。隨著噴墨技術(shù)的成熟，涂料墨水已經(jīng)成熟到可以根據(jù)客戶實際需求以及布樣進行調(diào)配。

1.3 涂料墨水印花生產(chǎn)工藝

目前，市場上的涂料墨水按照工藝分為直噴涂料和燙畫涂料兩種，應針對客戶的需求選用不同的工藝。其大概工藝和適用性簡介如下：數(shù)碼直噴適用于大批量印制，工藝描述為噴印→高溫發(fā)色→成品，基本無需洗去浮色，環(huán)保高效，印花手感與布料本身接近。為了更好地提升涂料墨水打印效果，市面上大部分涂料墨水印花方案是用布料，通常通過預處理能顯著提高涂料數(shù)碼印花的得色率、鮮艷度以及色牢度，達到較好的印花效果。數(shù)碼燙畫適用于個性化定制，自2020年開始流行，其工藝描述為燙畫膜噴印→撒粉→燙印→成品，具體操作涉及一種PET膜，PET膜上有可轉(zhuǎn)印的涂層組合物，借助熱熔粉把PET膜上的涂料墨水圖案熱轉(zhuǎn)印到布料上，撕離廢膜，圖案就可以轉(zhuǎn)印到面料表面，經(jīng)過數(shù)碼噴墨印花后，對不同織物分別進行不同溫度、不同時間的烘焙固色。實驗證明：當烘焙溫度為120～190 ℃、烘焙時間為6～60 s時，織物固色牢度最高，具體要看布料的厚度進行工藝的微調(diào)。

2 數(shù)碼噴墨印花技術(shù)的發(fā)展

2.1 數(shù)碼噴墨印花技術(shù)概述

數(shù)碼噴墨印花技術(shù)源于1960年和1970年出現(xiàn)的Millitron系統(tǒng)和Chromojet系統(tǒng)，當時設(shè)備較為簡陋，噴印技術(shù)簡單、輸出品粗糙，美觀度不高。20世紀80年代，用于紙張和薄膜印花的數(shù)碼噴墨印制技術(shù)有了一定的進步，但受各種因素限制，沒有得到較好的發(fā)展。進入21世紀后，紡織品的市場占有率和市場增長率隨著政治法律環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境、社會文化環(huán)境和技術(shù)環(huán)境的變化呈現(xiàn)出高速提升的趨勢，數(shù)碼噴墨印花技術(shù)與時俱進，主顏料色彩的應用已由4色發(fā)展到16色，印刷速度已高達150～600 m2/h。先進的數(shù)碼噴墨印花技術(shù)和方法為未來紡織印花的成長提供了新思路，也為規(guī)模經(jīng)濟的實現(xiàn)提供了強有力的技術(shù)支撐。

2.2 數(shù)碼噴墨印花技術(shù)的使用優(yōu)點

數(shù)碼噴墨印花的獨特優(yōu)勢顛覆了傳統(tǒng)印花模式[3]，為企業(yè)開發(fā)明星產(chǎn)品和現(xiàn)金牛產(chǎn)品開辟了新路徑，可快速擴大企業(yè)經(jīng)濟規(guī)模并提供市場機會，實現(xiàn)產(chǎn)品高占有率和高利潤率，具體優(yōu)勢如下：（1）適合小批量、多品種訂單，可用于獨幅、連續(xù)、定位的噴墨印花；（2）無需制版，批量生產(chǎn)靈活，可快速交貨。傳統(tǒng)紡織印花從圖形制版到實現(xiàn)銷售一般需要5～6個月，對市場的響應相對較慢，而數(shù)碼噴墨技術(shù)從圖案編輯到輸出只要幾分鐘，大大縮短了生產(chǎn)周期；（3）色彩管理可實現(xiàn)度高。印花圖案可在電腦軟件上匹配調(diào)色軟件快速修訂，能提高圖案鮮艷度、層次性和精細度；（4）設(shè)備可投入及轉(zhuǎn)換成本低。噴墨機器占地面積小，低污染、低能耗、低噪音、低折舊率。

2.3 噴墨機器在印花市場中的應用

涂料墨水適用于愛普生、富士、理光、京瓷、柯尼卡、精工等打印頭的噴墨機器，目前主要應用于以下方面：（1）T恤直接打印，實現(xiàn)個性化以及打樣；（2）服裝裁片，匹配大平板和導帶機；（3）橢圓機和數(shù)碼方案，實現(xiàn)傳統(tǒng)和現(xiàn)代數(shù)碼噴墨印花的強強聯(lián)合；（4）卷對卷的匹布噴墨印花，可引領(lǐng)印花未來的生產(chǎn)技術(shù)方向，這種顛覆性生產(chǎn)方式的普及，可滿足床上用品、窗簾、沙發(fā)布、墻布等細分市場的需求。由于數(shù)碼涂料印花適用的面料非常多，是一款適用性強、工藝簡單的墨水，催生了個性化的定制原生態(tài)服飾，恰好符合快節(jié)奏和個性化的消費需求。

2.4 噴印前布匹生產(chǎn)技術(shù)成熟

為了確保織物的印后綜合質(zhì)量，常規(guī)的市場運作方案是在數(shù)碼噴墨印花之前對生產(chǎn)所用織物進行一定的預處理[4]。預處理是指在紡織布料進行數(shù)碼噴墨印花前，對織物浸軋防滲化、提高固色效果所必需的化學品，主要目的是防止墨水在織物上形成滲化，并提高顏料墨水在纖維上的著色條件。紡織物常規(guī)控制項目如下：（1）控制毛效，預防滲透性超標不合格；（2）控制柔軟劑，尤其是拒水型有機硅柔軟劑，預防大涂料的附著力超標不合格；（3）上前后處理液，提升色牢度及色彩鮮艷度。以上技術(shù)為提高客戶的滿意度、增強客戶黏性、適應市場需求提供了強有力的保障。

3 涂料噴墨發(fā)展概況

根據(jù)中國油墨協(xié)會相關(guān)資料以及中國印刷與設(shè)備器材工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2015—2019年，我國數(shù)碼噴印墨水市場規(guī)模均保持在年均20.0%以上的增長速度，市場空間較大。數(shù)字噴墨印花技術(shù)不僅能大大提高我國紡織品在國際市場上的競爭力，還能有力促進世界各國的技術(shù)交流，提高世界各族人民的生活水平與幸福感指數(shù)。用涂料代替染料進行噴墨印花能適應高品質(zhì)、小批量、多品種的市場需要，且布料前后處理技術(shù)較為成熟，可投入規(guī)模生產(chǎn)收益的時效性強，涂料數(shù)碼噴墨印花的發(fā)展會快速產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟效應，市場前景與潛力較好。這也要求噴墨墨水生產(chǎn)供應商輸出色域廣、顏色正、產(chǎn)品通用性強、質(zhì)量穩(wěn)定性好、成本低的產(chǎn)品來迎合市場發(fā)展需求，促使噴墨產(chǎn)品及其產(chǎn)業(yè)鏈向經(jīng)濟規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化發(fā)展等。

4 結(jié)語

從市場發(fā)展前景來看，涂料數(shù)碼噴墨產(chǎn)品借助噴墨打印技術(shù)飛速發(fā)展，商家在供大于求的競爭背景下，通過識別不同的客戶群，實施產(chǎn)品差異化營銷，并對市場進行細分，從地理、人口、心理和行為4個變量進行銷售策略的創(chuàng)新制定，集中有效資源，用最低的經(jīng)營費用取得最大的經(jīng)營效益，實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟效益。