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織物數(shù)碼噴墨印花技術應用前景

楊棟梁

前言[1]

紡織品數(shù)碼噴墨印花(以下簡稱數(shù)碼印花)的起源，可追溯至1975年Milliken-Millitron地毯印花機的誕生。之后，數(shù)碼印花技術在紙張和薄膜上取得了巨大的成功，從而啟發(fā)人們在紡織品印花上的推廣應用。1991年德國漢諾威ITMA上展出了荷蘭Stork公司的織物數(shù)碼印花機及其印花織物樣品；1995年意大利米蘭ITMA上展出了活性染料墨水，以及生產(chǎn)能力為4.6m2/h、分辨率為360-72Odpi的寬幅數(shù)碼印花機，從此揭開了歐洲試用數(shù)碼印花機的序幕。同時，日本Seiren公司應用自制的200多臺Viscotecs數(shù)碼印花機，實現(xiàn)了數(shù)碼印花織物產(chǎn)業(yè)化，這是織物數(shù)碼印花邁出具有決定性意義的第一步。

其間，數(shù)碼印花的噴墨方式，由連續(xù)噴墨發(fā)展成按需滴液，并相應開發(fā)熱泡法和微壓電法兩種技術，其中微壓電技術日趨主導地位。具有升降功能的導帶式數(shù)碼印花機成為主流機型，同時，配套的數(shù)碼印花織物前、后處理設備也相繼問世，為織物數(shù)碼印花的發(fā)展奠定了基礎。

近兩年來，數(shù)碼印花技術又有較大發(fā)展，作者在兩年前發(fā)表的文章的基礎上[1]，進一步闡述該技術的新進展和應用前景。

1 數(shù)碼印花的特征及其產(chǎn)品的用途

數(shù)碼印花所用色料(即墨水)的原理與傳統(tǒng)印花相同，只是數(shù)碼印花染料的載體是水，而傳統(tǒng)印花的載體為漿料；施加方式數(shù)碼印花為非接觸式，而傳統(tǒng)印花為接觸式。數(shù)碼印

花有如下特征：

(1)生產(chǎn)過程靈活

①來樣圖像可在計算機上任意修改，客戶滿意即可出樣;圖像單元(俗稱位頭或循環(huán)單元)不受限制;

②毋需制網(wǎng)、配色和調(diào)漿，簡化生產(chǎn)準備，縮短加工周期。

(2)重現(xiàn)性好、精度高

①數(shù)碼印花的全部技術數(shù)據(jù)儲存在計算機中，可保證大小樣和以后各批生產(chǎn)的印花效果一致;

②印制產(chǎn)品的圖像精度(對花精度之＜0.1m/m＝接近仿真效果；

③用CMYK四種基本色或再加上2-4種專用色，可表達

(3)適應小批量和快交貨的市場競銷機制；

(4)符合清潔生產(chǎn)要求，生產(chǎn)過程中無殘漿排放、噪音較?。?0dB；

(5)可以進行遠程定貨，納入供應鏈網(wǎng)絡。

數(shù)碼印花織物的用途，可概括如下[2]:

(1)時尚服裝，婦女、紳士和兒童的服飾用品(如絲巾、圍巾、領帶等)；

(2)運動服和泳裝；

(3)家用紡織品，如窗簾、床單、毛巾、桌布和家具用布;

(4)汽車和交通工具的廂艙內(nèi)裝飾物;

(5)旗幟和橫幅;

(6)建筑用紡織品;

(7)T恤衫和特種紡織品;

(8)壁面裝飾(Trans-dermal dosin)

2 數(shù)碼印花技術的新進展

在2003年英國伯明翰的ITMA展覽會上，向人們展示的數(shù)碼印花，已顯現(xiàn)出從打樣向規(guī)模生產(chǎn)方向發(fā)展的趨勢。例如，由意大利Reggiani公司和汽巴精化及噴頭制造商(Scitex Vision，Aprion)展出其合作開發(fā)的DreAM數(shù)碼印花機，該機生產(chǎn)速度可高達15Om2/h(35kHz)；有熱風烘干和導帶洗滌裝置[3]。DuPont Ink Jet和日本東伸工業(yè)聯(lián)合開發(fā)的Aristri2020(或lchinose2020)，加工幅寬1.8m，進布由粘合導帶傳送，最高生產(chǎn)速度可達5Om2/h。

數(shù)碼印花技術的進展主要為:

2·1 前、后處理配套設備[4]

織物數(shù)碼印花只是整個印花布生產(chǎn)過程中的一部分，還需有相適應的織物前處理和后處理設備配套才能完成。拉幅作為數(shù)碼印花織物的前處理，需施加必要的化學品，并烘干

成卷。國外推薦的數(shù)碼印花前處理設備之一 PreCoat-X，如圖1所示。

數(shù)碼印花織物的后處理，主要是固色/蒸化、水洗、烘干和成卷，國外推薦的兩種設備有Steam-X和Infintex。Steam-X如圖2所示。

Steam-X可以與數(shù)碼印花機聯(lián)接，縮短工藝，印花后直接進行固色。Steam-X可與任何種類的數(shù)碼印花機聯(lián)接，盡管兩者速度不同，均可調(diào)成同步運行。Steam-X也可作為獨立單元，同時為幾臺數(shù)碼印花機的織物進行固色。

Steam-X的處理溫度可高達180℃，適用于酸性、活性和分散染料墨水的固色。

Steam-X各有織物喂入數(shù)碼印花機機構，通過蒸化固色后，導出織物自動上卷成一連續(xù)系統(tǒng)。

Steam-X各有在線控制蒸化條件，如溫度、濕度和蒸化時間的軟件。

Infintex全能后處理機如圖3所示。

Infintex可進行固色/蒸化、水洗、整理、烘干、卷對卷；可作為獨立的織物整理單元；可加工22Ocm幅寬織物；運行速度可達90m/h；傳統(tǒng)印花和數(shù)碼印花均適用。

鑒于數(shù)碼印花織物每卷長達l00m或以上，可分別進行固色處理和洗滌。在此設備上不僅可以固色或蒸化、水洗、烘干和上卷，而且可根據(jù)市場需要進行柔軟、加白或阻燃處理。

2.2 數(shù)碼印花機[2,5-10]

近兩年來，投放市場的一些著名的數(shù)碼印花機，可概括如表1所示。

表l 近期投放市場的著名數(shù)碼印花機

除了上述代表性數(shù)碼印花機外，尚有Colorspan Display Maker Fabrijet Ⅻ等，有人對近期市場出現(xiàn)的一些織物數(shù)碼印花機的性能價格比作了分析，結果如圖4所示。

針對數(shù)碼噴墨印花技術生產(chǎn)速率低、不利于推廣應用，美國和日本曾開發(fā)了數(shù)碼靜電印花技術。數(shù)碼噴墨印花織物的成像是藉機械力(不論熱泡式和微壓電式)將墨滴噴射到織物上形成的；數(shù)碼靜電印花織物的成像則是藉光導體 (通常為硒等)圓筒表面顯像(manifest image)，并藉靜電力轉移到織物上形成的，其成像速度快，生產(chǎn)率高。根據(jù)2003年5月日本京都染色研究會介紹：四色數(shù)碼靜電印花樣機的生產(chǎn)率達5-15m/min。由于數(shù)碼靜電印花技術尚屬開創(chuàng)階段，其成熟程度暫時無法與數(shù)碼噴墨印花相比，但它具有如下幾個明顯的優(yōu)點，生產(chǎn)速率高10-50倍；著色料成本低、印深色較好；圖像精細度和均勻性較佳；運轉率和次品率與數(shù)碼噴墨印花相同。

2·3 墨水

DuPont Ink Jet公司開發(fā)的用于Artistri印花機的墨水Fabric Fast。這是一種水性涂料墨水。據(jù)稱，在未經(jīng)前處理的織物上應用，烘干后牢度也全部合格。

Fabric墨水是在 Trident工作的墨水專家和北加州大學研究人員共同開發(fā)的，用愛普生噴頭印花可產(chǎn)生各種顏色。它也可用于Mimaki，Roland，Mutoh及Stork等數(shù)碼印花機?？捎玫目椢镉忻?、滌棉混紡、尼龍、粘膠和絲綢織物，只需15O℃熱處理2.5min即可。

據(jù)介紹，F(xiàn)abric Fast墨水給予紡織品生產(chǎn)一種簡易而經(jīng)濟的織物印花快速生產(chǎn)方法，而且工藝流程短。這是一種水性涂料墨水，無需象染料墨水那樣耗用大量蒸汽進行固色。Fabric Fast墨水具有染料型墨水的手感，日曬牢度很高，又能滿足消費者要求的各種顏色。

此外，由John Provost等人和BASF公司Juergen Weiser推薦一種新涂料墨水。即在涂料墨水中不加粘合劑，而加入一種新開發(fā)的多功能聚合物作分散劑。這種涂料墨水稱謂Helizarin EVO P-100，它與傳統(tǒng)的涂料篩網(wǎng)印花具有相同印制效果，附著力良好。由于Helizarin EVO P-l00不加粘合劑，具有低粘度特性，故印花色強度高，鮮艷度好，清晰度高，摩擦和水洗牢度良好。

2003年ITMA展覽會上首次亮相的Helizarin EVO P-l00墨水，只有CMYKK四種基本色，現(xiàn)已擴充到八種顏色 (增加了金黃、紅、深藍和灰)，據(jù)稱，已在數(shù)碼印花的涂料墨水中占有一席之地。其成功應用與織物預處理新方法有關。經(jīng)新方法預處理后，不僅提高了清晰度、給色量和鮮艷度，同時擴大了纖維品種，如棉、粘膠、聚酯及其混紡和聚酰胺等纖維。

3 數(shù)碼印花產(chǎn)業(yè)的近況

目前，歐洲數(shù)碼印花機的應用現(xiàn)狀是，數(shù)碼印花產(chǎn)品己從打樣、裁片、領帶、絲巾或旅游品等零星小商品生產(chǎn)，明顯地向

目前，歐洲己有數(shù)碼印花工廠約20-30家，各有5-20臺數(shù)碼印花機不等，分布于意大利、西班牙、葡萄牙、波蘭、英國和法國等國家。其中以意大利和西班牙較為集中，形成了產(chǎn)業(yè)群。歐洲的數(shù)碼印花機的生產(chǎn)率以14m2/h 的8色機為主，總量在300-500臺。生產(chǎn)批量為300-500碼的訂單，產(chǎn)品系高端品牌的服裝面料，加工費約為40歐元/m2。

最近，又獲悉意大利和加拿大的絲綢工廠對2003年ITMA展出的新穎數(shù)碼印花機，表現(xiàn)出濃厚的興趣，紛紛引進。據(jù)稱，DuPont Artistri2020數(shù)碼印花機己售出70臺，Reggiani

的DreAM數(shù)碼印花機已售出12臺，Robustelli的Monna Lisa數(shù)碼印花機在意大利已售出10多臺，顯示出歐洲數(shù)碼印花市場的強勁增長。這預示了歐洲數(shù)碼印花正在蓄勢待發(fā)攀登新高地。

近年來，國內(nèi)一些工廠企業(yè)先后也增添了數(shù)碼印花機，總數(shù)將近100臺，如宏華的A’tex1300/1800導帶式數(shù)碼噴墨印花機，開源的數(shù)碼噴繪印染機，金昌噴墨印花機和羅蘭超

級飛人網(wǎng)絡噴繪機等。它們屬微壓電式噴頭的4色(CMYK)設備，主要分布在深圳、番禹、無錫和北京等地，生產(chǎn)產(chǎn)品有領帶、絲巾、旅游品、打樣或小批量產(chǎn)品，尚未形成主導產(chǎn)品。我國染整企業(yè)以加工制造為主，承接的是二手或三手訂單，大訂單的客戶很難做到即時確認，給數(shù)碼印花打樣的推廣應用增加困難。

人們對數(shù)

數(shù)碼印花生產(chǎn)基本流程為：客戶來樣→數(shù)碼印花出模擬大生產(chǎn)效果樣→客戶確認下單→以數(shù)碼印花樣為基礎出大生產(chǎn)樣→客戶封樣→大生產(chǎn)

如果說歐洲數(shù)碼印花的昨天是我國的明天，我國的企業(yè)進入全球供應鏈，將加快數(shù)碼印花技術的應用步伐。另外，降低數(shù)碼印花打樣的成本仍是企業(yè)關注的熱點之一。

近聞，2005年以來由于受歐洲數(shù)碼印花市場強勁的影響，東南亞和我國的數(shù)碼印花機的需求量已出現(xiàn)了增長趨勢。杭州宏華數(shù)碼科技公司庫存的10多臺導帶式數(shù)碼印花機一銷而空，一度出現(xiàn)缺貨，宏華數(shù)碼科技公司正加緊生產(chǎn)，以滿足市場需求。國內(nèi)自春節(jié)至3月中旬期間，宏華數(shù)碼科技公司在國內(nèi)就售出導帶式數(shù)碼印花機8臺，應可視作數(shù)碼印花在國內(nèi)應用出現(xiàn)升溫的信號。我國印花布的年產(chǎn)量約為50-60億米左右，為數(shù)碼印花技術發(fā)揮作用提供了巨大空間。

參考文獻:

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