數(shù)碼印花的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時間:2016-03-28 10:03:43]  []

李明珠 張慶 余逸男（東華大學(xué)化學(xué)化工與生物工程學(xué)院）

　　數(shù)碼印花技術(shù)是數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)印染技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)印染行業(yè)的一次革命性突破。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的時代背景下，數(shù)碼印花代表著未來印染行業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向。我國紡織品數(shù)碼印花從認(rèn)識到應(yīng)用經(jīng)歷了十年左右的時間，業(yè)內(nèi)人士對它的優(yōu)越性產(chǎn)生了較多的共識，并稱為“一次紡織印花工藝技術(shù)的革命”或稱為“萬能印花技術(shù)”。因此，業(yè)者對這項技術(shù)寄予了很高的期望。近年來，紡織品數(shù)碼印花的發(fā)展卻不盡如人意，雖然機(jī)型、印料、從業(yè)者都在增多，但就紡織品數(shù)碼印花產(chǎn)品而言，大部分仍停留在轉(zhuǎn)移印花，很少有直接噴在紡織品面料上的。紡織品數(shù)碼印花的發(fā)展現(xiàn)狀可以從印花系統(tǒng)、數(shù)碼印花機(jī)和印料三個因素來加以說明。
　　1．1數(shù)碼印花系統(tǒng)
　　紡織品的數(shù)碼印花開始于1970年代，旨在開發(fā)不接觸印花系統(tǒng)，用數(shù)碼產(chǎn)生多色圖案。在1990年代取得快速發(fā)展，完成了從技術(shù)模型到生產(chǎn)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。在1999年巴黎國際紡織機(jī)械展上，數(shù)碼噴墨印花系統(tǒng)獲得業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。當(dāng)時，所設(shè)計的大多數(shù)生產(chǎn)系統(tǒng)分辨率很低，僅僅用于地毯和立絨家具布的印花，而且用于印花的染料還需經(jīng)過特殊的篩選，使這項技術(shù)推廣應(yīng)用受到限制。
　　美國Milliken公司的Millitron系統(tǒng)和奧地利Zimmer公司的ChromoJet系統(tǒng)，開始都是運(yùn)用電磁閥原理，利用計算機(jī)控制噴墨及氣流噴射來達(dá)到按圖案要求印出所需花型。當(dāng)時印制精度(分辨率)不高，只有20dpi左右，最高也只有40dpi，不適用于服裝等紡織品的印花，只可用于地毯印花。到1980—1990年代，由于噴頭制造技術(shù)的改進(jìn)和提高，運(yùn)用了加熱氣泡和壓電方式的噴頭，提高了印花精細(xì)程度，才又掀起了研究數(shù)碼印花的熱潮。如日本Seiren公司1987年從事CAD壓電式噴墨印花技術(shù)的研究，開發(fā)了Viscotecs系統(tǒng)，1990年開始投入大量生產(chǎn)；日本鐘紡和佳能公司1993年開發(fā)了“奇妙印花”系統(tǒng)(氣泡式)；大約同時期日本Konica和住友開發(fā)了Nassenger系統(tǒng)(壓電式)等噴墨印花設(shè)備。
　　由于計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在可以通過計算機(jī)自動讀出圖案原稿(或掃描輸入或直接輸入圖案的數(shù)碼照相軟件)，加以數(shù)字處理后，直接在織物上進(jìn)行噴墨印花，即數(shù)碼紡織品噴墨印花技術(shù)。據(jù)說日本Seiren公司的Viscotecs系統(tǒng)1998年生產(chǎn)紡織品達(dá)1000萬平方米，銷售額達(dá)120億日元。各類纖維如棉、毛、絲、滌綸、耐綸和彈性纖維等均有；機(jī)織、針織、起毛、人造毛皮等齊全，成品適用范圍廣泛?，F(xiàn)在世界各地如意、比、德、荷、法、美等國均在發(fā)展。
　　1．2數(shù)碼印花機(jī)
　　紡織品數(shù)碼印花機(jī)的機(jī)型還沒有完善定型，紡織品數(shù)碼印花機(jī)來自印刷業(yè)的噴墨打印機(jī)或叫噴繪機(jī)，目前國內(nèi)外生產(chǎn)此類設(shè)備的廠商眾多，機(jī)型數(shù)以百計，但專門用于紡織品印花的噴墨機(jī)不多。荷蘭Stork公司于1999年首次推出Amber數(shù)碼印花機(jī)，目前經(jīng)改進(jìn)后，可采用酸性染料進(jìn)行真絲綢和錦綸／彈性絲綢印花，也可采用涂料印花或分散染料轉(zhuǎn)移印花，從而使該機(jī)可在任何一種坯布上進(jìn)行高質(zhì)量印花，而且不需進(jìn)行前后道處理(除了涂料印花的熱固色外)。此外Stork公司還推出Zir-con滌綸印花機(jī)和Amethyst印花機(jī)，適用于高產(chǎn)量卷裝進(jìn)出印花，可用于打樣和小批量生產(chǎn)。尤其適合印花廠試銷產(chǎn)品和批量定制產(chǎn)品生產(chǎn)。Amethyst印花機(jī)可在棉、真絲和粘膠等不同坯布上印花，采用8色連續(xù)噴墨技術(shù)，可進(jìn)行照相真彩印花或者可精確反映批量印花色彩和質(zhì)量的全真打樣；可用CAD文件、掃描圖像或數(shù)碼照相直接輸入機(jī)內(nèi)，在最大幅寬達(dá)1650mm的坯布上印花。每天印花產(chǎn)量可達(dá)350m，裝機(jī)布卷最長可達(dá)250m，油墨儲存量可供最多16小時的不間斷印花。Amethyst采用Windows平臺Stork／Lectra軟件，與Stork、Lectra及其他多種CAD設(shè)計軟件包兼容。
　　在中國，杭州宏華數(shù)碼公司大約從1997年左右開始研究開發(fā)數(shù)碼紡織品噴墨印花技術(shù)且進(jìn)展較為迅速。2000年7月由原國家紡織總局、浙江省科技廳組織鑒定，技術(shù)處于國際先進(jìn)水平，除部分噴頭進(jìn)口外，其壓電式印花設(shè)備、計算機(jī)軟件均自行設(shè)計制造。
　　1．3印料
　　印料是紡織品數(shù)碼印花的核心器材，剛開始，瑞士汽巴公司提出的三種墨水(即活性染料、酸性染料和分散染料)國內(nèi)從1990年代后期就開始研制。分散染料顆粒易使印花機(jī)噴頭堵塞，顏料墨水對粘合劑品質(zhì)要求多；此外，對同色后處理的溫度條件、各項色牢度及手感柔軟度都是考核它們的主要內(nèi)容。從今天的角度和信息資料看，各種墨水品牌很多，生產(chǎn)廠商都在宣傳推廣各自的產(chǎn)品，但沒有哪個在實(shí)踐應(yīng)用中得到一致好評。我們知道，一個染料(顏料)墨水的體系(4色、6色、8色)在印花過程中有一個配色軟件，該軟件有特定的專用性，應(yīng)用于不同機(jī)器型號也有差異。所以每個墨水制造商推出自己墨水的同時還要提供配色軟件，這是一個比較復(fù)雜、難度較大的系統(tǒng)工程，對印花產(chǎn)品的色澤層次、鮮艷度、豐滿度等品質(zhì)有較大的影響。
　　目前世界范圍內(nèi)數(shù)碼印花印料做的比較好的公司和相應(yīng)的產(chǎn)品有：瑞士汽巴精化(CibaSpecialtyChemicals)公司的的印花漿料CibaAlcoprintCT—D；德國BASF公司的BalixanP100HS系列染料；意大利J—Teck3公司的可直接印制織物的分散染料油墨J—EcoPrint(特別適用于當(dāng)今的壓電式噴墨印花機(jī))；意大利For．rex公司供應(yīng)的新系列的顏料油墨GenestaPG，該系列油墨由9種顏色組成；日本KonicaMinoda公司新增了一系列活性染料印墨；美國Sawgrass公司推出了首個用于棉的直接染料印墨，與意大利機(jī)械制造商MacchineeServizi(MS)合作生產(chǎn)了NaturaLink系列印墨，以用于MS—One成衣用數(shù)碼印花機(jī)。
　　2數(shù)碼印花的技術(shù)特點(diǎn)
　　在數(shù)碼印花技術(shù)中，通過輸入計算機(jī)的圖像(包括CAD設(shè)計、掃描、數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像)直接傳輸?shù)綌?shù)碼噴墨印花機(jī)上，以噴墨打印方式直接在各種紡織品上形成圖案。沒有傳統(tǒng)印花的制版、調(diào)漿過程，沒有花回的限制、雕印的要求，也沒有顏色數(shù)量的限制，套色精度由設(shè)備保證，傳統(tǒng)印花中的復(fù)雜過程得以大幅度簡化，數(shù)碼印花以其適應(yīng)小批量、高質(zhì)量、基本無污染，被國內(nèi)外稱為紡織品印花的革命性成果，主要有以下特點(diǎn)。
　　(1)直接印花，無需分色制版，可節(jié)省大量輔助設(shè)備及相關(guān)成本；
　　(2)印花品質(zhì)高，色彩豐富，可印制照片花型；
　　(3)經(jīng)濟(jì)批量小，順應(yīng)大規(guī)模定制潮流，適應(yīng)個性化要求；
　　(4)快速反應(yīng)，零庫存生產(chǎn)，生產(chǎn)過程數(shù)字化，印制效果一致，徹底改善印花生產(chǎn)的環(huán)境。采用數(shù)碼印花技術(shù)可以很方便地設(shè)計和核對花樣和圖案，提供高分辨率和準(zhǔn)確的樣品，其工藝見圖1。
　　
　　3數(shù)碼印花優(yōu)劣勢分析
　　在闡述數(shù)碼印花技術(shù)特點(diǎn)的時候有一種說法，數(shù)碼印花技術(shù)具有三重含金量，一是技術(shù)含金量，二是藝術(shù)含金量，三是環(huán)保含金量。這些內(nèi)容大體上概括了數(shù)碼印花技術(shù)的優(yōu)勢，劣勢表現(xiàn)在價格問題和產(chǎn)能的問題上。另外，還有技術(shù)表現(xiàn)形式上的相對單一性，比如，難以表現(xiàn)厚重層次的圖案文字等。
　　3．1優(yōu)勢
　　(1)無版優(yōu)勢。數(shù)碼印花省去了傳統(tǒng)印花復(fù)雜的制版工藝，采用數(shù)字化技術(shù)將電腦設(shè)計圖案通過打印機(jī)直接打印在承印介質(zhì)上。
　　(2)打樣優(yōu)勢。因免去了制版環(huán)節(jié)打樣封樣變得十分便捷，立等可取。
　　(3)短版生產(chǎn)優(yōu)勢。因無需制版，可承接短版訂單，生產(chǎn)多品種小批量產(chǎn)品具有絕對優(yōu)勢，客戶看樣、生產(chǎn)、交單周期大大縮短。
　　(4)色彩表現(xiàn)優(yōu)勢。電腦調(diào)色色彩更加準(zhǔn)確；噴墨打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)微噴，克服了網(wǎng)印技術(shù)的網(wǎng)點(diǎn)缺陷，色彩表現(xiàn)更加細(xì)膩；過渡色表現(xiàn)更加自然；色彩表現(xiàn)更加豐富逼真、色域更廣；隱形圖案表現(xiàn)出色；線形圖案更加清晰細(xì)膩；套色準(zhǔn)確無誤；分色便利。
　　(5)定位印花生產(chǎn)優(yōu)勢。定位及對稱圖案因無需制版，可以做到一件起訂生產(chǎn)，節(jié)省了制版費(fèi)用，小批量產(chǎn)品生產(chǎn)變?yōu)榭赡堋?br /> 　　(6)個性化印花產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)勢。數(shù)碼印花無制版技術(shù)對個性化產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了無限的設(shè)計空間，印花產(chǎn)品的圖案設(shè)計可以充分地張揚(yáng)個性和發(fā)揮想象力。
　　(7)節(jié)能減排環(huán)保優(yōu)勢。數(shù)碼印花設(shè)備耗能小，排污趨近“零”。
　　(8)勞動力節(jié)省優(yōu)勢。數(shù)碼印花技術(shù)方式節(jié)省了大量的勞動力。
　　(9)節(jié)省生產(chǎn)空間優(yōu)勢。數(shù)碼印花設(shè)備占地小，可節(jié)布的印花，而且用于印花的染料還需經(jīng)過特殊的篩選，使這項技術(shù)推廣應(yīng)用受到限制。
　　(10)投資節(jié)省優(yōu)勢。數(shù)碼印花設(shè)備投資小，屬于短平快投資項目。
　　3．2劣勢
　　(1)生產(chǎn)成本相對偏高，這一問題并不是絕對的劣勢，只是針對傳統(tǒng)產(chǎn)品而言。
　　(2)產(chǎn)能的不足，市場上相對普及的打印機(jī)平均生產(chǎn)速度為(7—17)m／h，打印機(jī)的價格4萬l2萬不等，歐洲生產(chǎn)的所謂高速打印機(jī)產(chǎn)能達(dá)(50300)m／h，但是價格十分昂貴，性價比太低；而傳統(tǒng)的平網(wǎng)印花機(jī)生產(chǎn)速度為1000m／h。
　　(3)數(shù)碼印花技術(shù)在現(xiàn)階段還無法表現(xiàn)傳統(tǒng)印花技術(shù)所能表現(xiàn)的有厚重層次感的圖案效果。
　　(4)數(shù)碼印花墨水的滲透度(指白度)比不上傳統(tǒng)印花。
　　(5)數(shù)碼印花各種染料、顏料墨水的黑色表現(xiàn)濃度略低。
　　(6)數(shù)碼印花技術(shù)對有些專色無法表現(xiàn)，如金銀色、部分熒光色，部分摻白的中間色如水藍(lán)、水綠、水粉、米黃等，有待通過創(chuàng)新技術(shù)加以彌補(bǔ)。
　　4發(fā)展前景
　　數(shù)碼印花技術(shù)的不斷完善，給紡織品印花業(yè)帶來了一個全新的理念，其先進(jìn)的生產(chǎn)原理及手段，給紡織品印花業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。另外，隨著數(shù)碼印花的逐步推廣、速度不斷提高、耗材成本不斷下降，數(shù)碼印花產(chǎn)品的普及程度會越來越高，數(shù)碼印花將成為未來印染行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
　　數(shù)碼印花是科技與藝術(shù)的結(jié)合，數(shù)碼印花技術(shù)將引領(lǐng)未來產(chǎn)品開發(fā)的潮流。目前，國際眾多知名時尚品牌利用全球采購運(yùn)輸系統(tǒng)和“快時尚、快反應(yīng)”的數(shù)碼印花技術(shù)，在設(shè)計、生產(chǎn)工藝上進(jìn)行了集中性的突破，在生產(chǎn)鏈條中根據(jù)訂單小批量、多批次，面料需要頻繁地設(shè)計、再改進(jìn)的特點(diǎn)，全面使用紡織品數(shù)碼噴射印花系統(tǒng)。
　　歐洲是數(shù)碼印花產(chǎn)品的最大需求與生產(chǎn)地，數(shù)碼印花已滲透到設(shè)計、服裝、家紡、汽車裝飾、廣告、個性化定制、網(wǎng)店等紡織品各個領(lǐng)域。特別是近幾年來，已從過去的以設(shè)計打樣為主的模式轉(zhuǎn)向小批量生產(chǎn)模式，眾多品牌紛紛接受采用數(shù)碼噴墨印花的面料。
　　在我國，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的紡織品數(shù)碼噴射印花的突破給紡織領(lǐng)域帶來了前所未有的個性化體驗。它貼近生活，及藝術(shù)和科技性于一體，很好地詮釋了當(dāng)今環(huán)保潮流，是紡織品設(shè)計與生產(chǎn)的完美連接，實(shí)現(xiàn)了在任意紡織品面料上按需噴印任意圖像，完美體現(xiàn)了在紡織領(lǐng)域“所見即所得”的內(nèi)涵。紡織品數(shù)碼印花產(chǎn)品帶給人間最動人心弦的紡織品，讓人們的生活變得更加生動有趣，完全展示個性自我，是科技與藝術(shù)的完美結(jié)合。