徐谷倉

摘要：本文介紹了我國數(shù)碼噴墨印花技術(shù)的發(fā)展歷程，系統(tǒng)總結(jié)了業(yè)內(nèi)相關(guān)專家對數(shù)碼印花技術(shù)的見解和評價，歸納了該技術(shù)當前存在的問題。針對數(shù)碼噴墨印花容易出現(xiàn)的問題介紹了一些應(yīng)對措施，最后就我國發(fā)展數(shù)碼噴墨印花提供了一些建議。

關(guān)鍵詞：數(shù)碼噴墨印花；印花設(shè)備；發(fā)展建議；印花墨水

中圖分類號：TS194.3 文獻標志碼：B

Views and Suggestions on the Development of Digital Ink-jet Printing （ I ）

Abstract： This paper introduced the development history of digital ink-jet printing technology in China， summarized the opinions and evaluation on the technology from industry experts， as well as existing problems. Regarding the problems frequently encountered in the digital printing， some solutions were put forward. Finally， some suggestions on the development of the technology were also offered.

Key words： digital ink-jet printing； printing machine； development advice； ink

數(shù)碼印花技術(shù)是一種集計算機數(shù)據(jù)處理和精密機械光機電一體的紡織工業(yè)領(lǐng)域先進技術(shù)，是通過各種數(shù)字化手段把所需圖案，經(jīng)數(shù)據(jù)編輯處理后由控制系統(tǒng)將專用染料噴印到各種織物上，并可通過互聯(lián)網(wǎng)在線實現(xiàn)的紡織遠程協(xié)同設(shè)計的定制任務(wù)。這種定義是數(shù)碼噴墨印花技術(shù)、圖案協(xié)同設(shè)計處理技術(shù)與紡織藝術(shù)等多種學科技術(shù)的綜合，由于利用計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)，可快速生產(chǎn)分色圖案，不需生產(chǎn)網(wǎng)板而且具有幾乎瞬時就能改變圖案的功能，因此數(shù)碼噴墨印花具有非常大的吸引力，逐漸成為印染企業(yè)關(guān)注的熱點。

1 我國數(shù)碼印花技術(shù)的發(fā)展歷程

青島大學的房寬俊教授對數(shù)碼噴墨印花的基礎(chǔ)理論進行了深入研究，并主編了《數(shù)字噴墨印花技術(shù)》。據(jù)該書介紹，紡織品的數(shù)碼噴墨印花技術(shù)開始于20世紀70年代，但直到90年代才取得快速發(fā)展完成了技術(shù)模型到生產(chǎn)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。從1999年巴黎國際紡機展上數(shù)碼印花開始獲得業(yè)內(nèi)關(guān)注并逐步形成主流，經(jīng)歷了從小批量生產(chǎn)到規(guī)?；a(chǎn)的轉(zhuǎn)變。

早期，高額的生產(chǎn)成本減弱了數(shù)碼噴墨印花技術(shù)的工業(yè)化發(fā)展，這也使這項技術(shù)在我國的研發(fā)應(yīng)用受到影響，當時在國內(nèi)進行探索性研究的多為一些科研院所。真正在我國將這項技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的是浙江杭州的宏華數(shù)碼科技有限公司。該公司自1997年開始研究數(shù)碼噴墨印花的新技術(shù)，并在2000年研制成功國內(nèi)第一臺數(shù)碼印花設(shè)備。這臺設(shè)備的問世也奠定了我國紡織品數(shù)碼噴墨印花產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，從2000年第一代數(shù)碼印花機的誕生到2007年的宏華第三代VEGA型高速導帶式噴墨印花設(shè)備的推出，經(jīng)歷了漫長而又堅實的工業(yè)化之路。宏華公司的VEGA高速導帶式數(shù)碼印花設(shè)備在性能、價格及應(yīng)用等方面均具有較為明顯的優(yōu)勢。目前，以宏華公司為代表的國內(nèi)數(shù)碼印花設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的占國內(nèi)市場的份額在80%以上。

針對我國數(shù)碼噴墨印花的發(fā)展前景，房寬竣認為傳統(tǒng)的紡織品印花產(chǎn)業(yè)要轉(zhuǎn)型，印花技術(shù)要升級勢在必行，在紡織品印花終端需求正逐步在向“小批量，快交貨”方向轉(zhuǎn)變的趨勢下，以“客戶個性化”和“無庫存”為特征的商業(yè)革新將促進數(shù)碼噴墨印花的大發(fā)展。此外，從歐洲數(shù)碼印花市場的發(fā)展歷史和我國擁有完整的紡織產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)來分析，數(shù)碼噴墨印花將有非常廣闊的發(fā)展前景。

2 數(shù)碼噴墨印花的優(yōu)勢及存在的問題

上海紡織科學研究院副院長張慶博士認為，數(shù)碼噴墨印花給我國印染行業(yè)帶來了全新概念，其先進的生產(chǎn)原理及手段給行業(yè)帶來了一個前所未有的發(fā)展機遇。它推動了企業(yè)生產(chǎn)方式和經(jīng)營模式的轉(zhuǎn)變，最大限度地滿足了人們個性化的需求，真正促進了綠色紡織品的發(fā)展，但在數(shù)碼噴墨印花逐步從個性化邁向大生產(chǎn)工業(yè)化的發(fā)展過程中，也遇到了很多具體問題，如設(shè)備問題、圖案設(shè)計問題、速度問題、色料墨料及軟件的配合、助劑的配套等問題。張慶還指出，在發(fā)展數(shù)碼印花的過程中必須重視圖案設(shè)計，及時解決數(shù)碼設(shè)備中的關(guān)鍵部位 —— 噴頭的設(shè)計及配套軟件和數(shù)碼印花配套助劑的供應(yīng)等問題。

杭州萬事利絲綢科技發(fā)展有限公司教授級高工郭文登，總結(jié)了數(shù)碼噴墨印花的六大優(yōu)點：省去了傳統(tǒng)印花的制版（網(wǎng)）工序，不但提高了打樣速度，而且還降低了打樣成本；不受花樣、花回大小和套色多少的限制，而且花樣精細，層次豐富，印制效果好，可印制高檔印花產(chǎn)品；可生產(chǎn)個性化產(chǎn)品，能滿足和實現(xiàn)小批量、快交貨的客戶需求；數(shù)碼噴印的花型和色彩數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)碼技術(shù)處理后，不易被復制仿冒，可從根本上保護廠商和設(shè)計師的知識產(chǎn)權(quán)和經(jīng)濟利益；省去了制色漿工序因而大大減少了廢漿的浪費，使車間清潔干凈；數(shù)碼噴墨印花是按需給墨，布（綢）面上漿的漿層較薄，因此水洗較凈，用水量較少，對節(jié)能減排有好處。由于具有諸多優(yōu)點，所以業(yè)內(nèi)人士稱數(shù)碼噴墨印花為印花工業(yè)史上一次技術(shù)革命，但數(shù)碼噴墨印花存在的問題也很多，如國產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)。國產(chǎn)數(shù)碼印花設(shè)備整機質(zhì)量與國外設(shè)備的差距較大，工藝技術(shù)的發(fā)展、墨水的研發(fā)、人才的培養(yǎng)以及質(zhì)量的不穩(wěn)定，這些問題不及時解決將影響數(shù)碼印花工業(yè)化的發(fā)展。

臺灣永光集團的數(shù)碼印花專家陳小山和陳文政認為，近幾年來歐洲數(shù)碼印花技術(shù)已日趨成熟，其產(chǎn)量在大幅度增長，特別在2011年西班牙巴塞羅那國際紡機展后，技術(shù)發(fā)展一日千里，數(shù)碼印花已逐漸進入成長期，歐洲的專業(yè)人員認為數(shù)碼噴墨印花取代傳統(tǒng)印花只是時間問題，但目前仍存在包括速度問題在內(nèi)的很多問題需要解決，如數(shù)碼噴墨印花設(shè)備及噴頭的耐用性問題、墨水應(yīng)用色料的廣度問題和色牢度問題、應(yīng)用軟件的普及化問題、前后處理的熟悉度問題及專業(yè)技術(shù)人員投入和培養(yǎng)等問題都必須及時得到解決，這樣數(shù)碼噴墨印花才能得到發(fā)展。兩位專家認為未來數(shù)碼噴墨印花的發(fā)展主要還要靠中國、印度等傳統(tǒng)印花國家進行技術(shù)升級。

3 數(shù)碼噴墨印花技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及注意事項

3.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

北京服裝學院王建明教授指出，目前業(yè)內(nèi)從事數(shù)碼印花的企業(yè)很多，印花面料產(chǎn)品量也很大，但雷同產(chǎn)品居多，原創(chuàng)性圖案設(shè)計太少。如果將數(shù)碼印花技術(shù)僅僅作為生產(chǎn)印花產(chǎn)品的一個手段，那么數(shù)碼印花的很多優(yōu)勢就無法充分顯現(xiàn)。

要實現(xiàn)好的數(shù)碼噴墨印花效果，必須要有良好的噴墨設(shè)備（高技術(shù)含量的噴頭），穩(wěn)定的墨水，適宜的前后處理工藝等條件。例如，前處理液中的糊料、堿劑、保溫劑等要充分研究選擇，同時對后處理汽蒸的時間、壓力和溫度要很好地優(yōu)化。此外，還要注意周圍環(huán)境對數(shù)碼印花固色率的影響，各種適合數(shù)碼印花配套助劑的供應(yīng)，優(yōu)秀的圖案設(shè)計、服裝設(shè)計和紡織品設(shè)計人員和印染專業(yè)技術(shù)人員的緊密配合，只有這樣才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的數(shù)碼印花產(chǎn)品。

對于數(shù)碼印花設(shè)備的速度問題，意大利設(shè)備通過增加噴頭數(shù)量等措施使數(shù)碼印花速度獲得大幅提高，印花速度完全可以匹敵圓網(wǎng)印花。據(jù)了解，國內(nèi)幾家從事數(shù)碼印花生產(chǎn)的企業(yè)，如山東如意數(shù)碼科技、浙江宏利達及廣東的幾家企業(yè)，現(xiàn)有數(shù)碼印花產(chǎn)品的起訂量和每個花型的產(chǎn)量最低都在幾百米，如果滿負荷運行，小訂單在幾分鐘內(nèi)就可解決，打樣更不在話下。在“小批量、多品種”的市場現(xiàn)狀下，若數(shù)碼印花設(shè)備運行速度過快，反而造成設(shè)備工作量不飽和，因此，現(xiàn)有數(shù)碼印花生產(chǎn)企業(yè)的運行情況是高速機開得少，中速機和低速機開工較多。

3.2 注意事項

北京聯(lián)創(chuàng)佳藝影像新材料技術(shù)有限公司的田巍偉在實踐過程中積累了大量數(shù)碼噴墨印花技術(shù)的使用經(jīng)驗。主要總結(jié)為以下四個方面。

（1）數(shù)碼印花設(shè)備

目前數(shù)碼印花噴頭的品牌較多，對數(shù)碼印花設(shè)備噴頭的選擇需要做針對性的研究。由于各種工業(yè)噴頭的參數(shù)不一樣，所以要求采用的墨水的物化參數(shù)也不一樣。而不同墨水的表面張力、黏度和電導率等存在很大的差異，所以對噴頭的設(shè)計性能要特別重視。

數(shù)碼印花設(shè)備的工模系統(tǒng)能否在機上正常穩(wěn)定地工作直接決定著產(chǎn)品品質(zhì)，如連續(xù)性不好，就會引起供墨不足，導致噴印過程中的斷墨，在很大程度上影響印花的質(zhì)量。如果供墨系統(tǒng)的管路密閉性不好，墨水在打印和放置過程中會有部分水分及低沸點溶劑揮發(fā)，從而導致墨水的黏度和表面張力等物化參數(shù)發(fā)生變化，最終影響墨水在數(shù)碼設(shè)備上的打印穩(wěn)定性，情況嚴重時可能導致染料析出，堵塞噴孔。

針對以上情況，用戶需要針對數(shù)碼印花設(shè)備建立定期維護保養(yǎng)制度。所有數(shù)碼印花設(shè)備的噴頭都是有壽命的，若使用不當，噴頭的壽命就會下降，所以必須對噴頭進行定期的維護保養(yǎng)。如長時間運轉(zhuǎn)后則要用清洗液清洗墨囊及噴頭上的金屬濾網(wǎng)，來減少雜質(zhì)；若在淡季或停機時，則可向噴頭和管路注入保護液，避免長時間放置過程中的墨水對噴頭的影響。

（2）墨水

墨水的穩(wěn)定性是很重要的評價參數(shù)，除了黏度、表面張力、電導率和pH值等物化參數(shù)外，還要進行高溫和低溫條件下的老化試驗來預(yù)測墨水的穩(wěn)定性，此外還要用標準的過濾膜片來檢測過濾速度的衰減程度及濾膜表面上是否有雜質(zhì)聚集。墨水體系 —— 特別是活性染料墨水的穩(wěn)定性（其水溶液常常不符合Lambert-Beer定律）對不同印花機機型的適應(yīng)性較低，所以應(yīng)針對不同機型的適應(yīng)性在工藝方面做細致研究。

不同的噴印設(shè)備對墨水有不同的參數(shù)要求，如參數(shù)不合適則可能會導致斷墨、斜噴。因此，在設(shè)計墨水時，要保證其物化參數(shù)滿足穩(wěn)定噴射的要求。具體而言，墨水的黏濕曲線要盡量落在噴印設(shè)備設(shè)計的范圍內(nèi)，而且還應(yīng)具有更寬的適應(yīng)性，這樣有利于墨水適應(yīng)我國南北方的不同溫度。另外，墨水的表面張力及動態(tài)表面張力會影響墨水對管路和噴頭的潤濕，以及最終在印花介質(zhì)上的潤濕和鋪展，如表面張力過高，可能會導致潤濕不夠而引起供墨不足；如表面張力過低，即濕潤過強則可能造成墨滴在噴頭表面的聚集，從而導致墨點斷墨。

（3）前后處理工藝

前處理液中糊料的種類和含量可根據(jù)織物的性質(zhì)針對性地選擇，堿劑和保濕劑的選擇可根據(jù)具體情況作具體分析，若選擇不好會很大程度影響固色率和顏色效果。對于棉織物，糊料更多選擇海藻酸鈉，絲織物則更多選擇羧甲基纖維素。堿劑最常用的為碳酸氫鈉，保濕劑常用尿素。堿劑用量對印花效果的影響很大，用量過多容易引起活性染料水解，導致固色率下降，織物顏色偏淺，還會導致廢水的COD偏高；過少則提供的堿性反應(yīng)條件不夠，導致活性染料與織物的反應(yīng)不足，織物顏色偏淺。

不同的汽蒸溫度、壓力和時間對固色率的影響很大，可根據(jù)織物的特性來優(yōu)化反應(yīng)條件，同時也要控制好相同產(chǎn)品不同批次處理工藝的一致性，以盡量減少批次間的色差。

后處理水洗工藝的程序必須是先冷水洗，然后皂洗，再冷水洗，要求必須徹底洗凈噴印后織物上的漿料和浮色。如水洗不徹底會影響到最后成品的色牢度。水洗時還必須注意絕對不能先皂洗，因為先皂洗，會使一部分浮色固著而影響織物整體的顏色。

（4）外部環(huán)境條件

不同地區(qū)以及相同地區(qū)的不同時間段外部環(huán)境溫度和濕度存在差異，而溫濕度變化會影響墨水與織物的反應(yīng)條件，如環(huán)境濕度太大可能導致織物吸水使活性染料發(fā)生水解，導致固色率降低。因此，噴印完畢的織物要及時進行汽蒸、水洗等后處理，否則會影響固色，若不能及時處理，也要盡量用薄膜等進行密封。