楊亞婷
(珠海天威新材料股份有限公司,廣東 珠海 519000)
隨著科學技術的進步、科學管理和大規(guī)模生產的推廣,同質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也在不斷革新。傳統(tǒng)印花方式包括圓網印花、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,數碼噴墨印花技術憑借其可快速實現(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)為使自己的產品獲得穩(wěn)定的銷路,一般從質量、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)避產品同質化和市場同質性,可有效提高企業(yè)“討價還價”的能力。數碼噴墨印花技術在個性化定制產品中的應用有良好的市場前景[2]。
數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,是一種方便、高效的非接觸式噴印方法。涂料數碼噴墨印花技術源自數碼噴墨技術,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,可編輯的數碼技術需滿足消費者各種心理需求,而涂料數碼噴印技術可助力個性化紡織品快速占領市場。
近5年來,涂料數碼噴墨印花技術在紡織產品創(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)模經濟。涂料數碼噴墨印花技術在吸引新客戶、增加用戶數量方面潛力巨大,在實現(xiàn)產品差異化的基礎上,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。
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)質量方面的基本性能指標如下:(1)在理化參數方面,零下20 ℃常溫冷凍交替實驗3天,60 ℃老化兩周,實驗產品與正常理化數據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品用2 000目不銹鋼網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,依據客戶當地法律法規(guī)的實際要求,滿足易揮發(fā)的有機物質(VOC)、《關于限制在電子電氣設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。
目前市場上的涂料墨水生產廠家較多,也有不同產品配套,但組分大體相同,按質量分數計大概包括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;分散劑可選用本領域內顏料穩(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。隨著噴墨技術的成熟,涂料墨水已經成熟到可以根據客戶實際需求以及布樣進行調配。
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印到布料上,撕離廢膜,圖案就可以轉印到面料表面,經過數碼噴墨印花后,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。
數碼噴墨印花技術源于1960年和1970年出現(xiàn)的Millitron系統(tǒng)和Chromojet系統(tǒng),當時設備較為簡陋,噴印技術簡單、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碼噴墨印制技術有了一定的進步,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、經濟環(huán)境、社會文化環(huán)境和技術環(huán)境的變化呈現(xiàn)出高速提升的趨勢,數碼噴墨印花技術與時俱進,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。先進的數碼噴墨印花技術和方法為未來紡織印花的成長提供了新思路,也為規(guī)模經濟的實現(xiàn)提供了強有力的技術支撐。
數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)明星產品和現(xiàn)金牛產品開辟了新路徑,可快速擴大企業(yè)經濟規(guī)模并提供市場機會,實現(xiàn)產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,而數碼噴墨技術從圖案編輯到輸出只要幾分鐘,大大縮短了生產周期;(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色軟件快速修訂,能提高圖案鮮艷度、層次性和精細度;(4)設備可投入及轉換成本低。噴墨機器占地面積小,低污染、低能耗、低噪音、低折舊率。
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)橢圓機和數碼方案,實現(xiàn)傳統(tǒng)和現(xiàn)代數碼噴墨印花的強強聯(lián)合;(4)卷對卷的匹布噴墨印花,可引領印花未來的生產技術方向,這種顛覆性生產方式的普及,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。
為了確??椢锏挠『缶C合質量,常規(guī)的市場運作方案是在數碼噴墨印花之前對生產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。
根據中國油墨協(xié)會相關資料以及中國印刷與設備器材工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2015—2019年,我國數碼噴印墨水市場規(guī)模均保持在年均20.0%以上的增長速度,市場空間較大。數字噴墨印花技術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交流,提高世界各族人民的生活水平與幸福感指數。用涂料代替染料進行噴墨印花能適應高品質、小批量、多品種的市場需要,且布料前后處理技術較為成熟,可投入規(guī)模生產收益的時效性強,涂料數碼噴墨印花的發(fā)展會快速產生規(guī)模經濟效應,市場前景與潛力較好。這也要求噴墨墨水生產供應商輸出色域廣、顏色正、產品通用性強、質量穩(wěn)定性好、成本低的產品來迎合市場發(fā)展需求,促使噴墨產品及其產業(yè)鏈向經濟規(guī)模化和產業(yè)化發(fā)展等。
從市場發(fā)展前景來看,涂料數碼噴墨產品借助噴墨打印技術飛速發(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,用最低的經營費用取得最大的經營效益,實現(xiàn)規(guī)模經濟效益。