纺织品数码喷墨印花技术

２０１０第３９卷第２期　广西纺织科技　２９　纺织品数码喷墨印花技术　朱钱黎　（天津工业大学纺织学院，天津３００１６０）　【摘要】数码喷墨印花技术是２０世纪９Ｏ年代国际上出现的最新印花技术，是对传统印花技术的一个重大突破，是　集计算机、电子信息、机械等多种学科于一体的综合性高新技术。主要介绍数码喷墨印花技术的原理、特点、应用领域、　发展现状和动向。　【关键词】数码；喷墨印花；纺织品；现状；发展　中图分类号：，ｌ１Ｓｌ９４．４３　文献标识码：Ｂ　随着计算机技术不断发展，逐渐形成一种集机械、　变化的电场，喷出的墨滴便会有选择性带电，当墨流经　计算机机电子信息技术为一体的高新技术——数码喷　过一个高压电场时，带电墨滴的喷射轨迹会在电场的作　射印花技术。很多人觉得这无非就是将图像通过电脑印　用下发生偏转，打到织物表面，形成图案，未带电的墨滴　花系统处理，然后喷印到各种织物或其它介质上。但是，　被捕集器收集重复利用。　事实并非如此，尽管数码印花的工作程序简单，但它的　连续喷墨印花机目前主要应用于地毯和装饰布的　意义远远不止于此。它最早出现于２０世纪９０年代中　生产，这种印花机印花精度相对比较低，但印花速度比　期，这项技术的出现与不断完善，给纺织印染行业带来　较快翻。　了一个全新的概念，使印花业从传统的劳动密集型工业　１．２按需滴液喷墨（ＤＯＤ）印花　进人了数码高科技时代，其先进的生产原理及手段，也　按需滴液喷墨印花机仅按照印花要求喷射墨滴，油　给纺织印染带来了一个前所未有的发展机遇。　墨是不带电荷的。其原理是通过一定的方式，对油墨施　１数码喷墨印花的原理　加高频的机械、静电、热振动等作用，使油墨从喷嘴喷　出，产生微小的墨滴流。目前分热脉冲式、压电式、电磁　数码喷墨印花的工作原理是对墨水施加外力，使其　阀式和静电式四大类型。应用最多的是热脉冲式喷墨印　通过喷嘴喷射到织物上形成色点，继而构成花纹图案。　花机和静电脉冲式印花机两种类型。　数码喷射印花由数字技术控制喷嘴的喷与不喷，喷出何　种颜色的墨水，喷射时在ＸＹ方向上的移动，以保证在　２　数码喷墨印花的特点　织物表面上形成所要求的图像和颜色。数码印花一个重　数码喷墨印花是将花样图案，通过数字形式输人到　要的技术指标为分辨率（Ｄｏｔｐｅｒ　ｉｎｃｈ，简称ｄｐｉ），即指每　计算机，通过计算机印花分色描稿系统（ＣＡＤ）编辑处　英寸内的点数。在喷墨印花时，不同的基质对分辨率的　理，再由计算机控制喷嘴，把专用染液直接喷射到纺织　要求也不同。一般情况下ｄｐｉ为１８０～３６０时，图像已清　品上，形成所需图案。数码喷墨印花彻底改变了传统的　晰。对很精细的图像，则需提高到３６０～７２０。分辨率提高　生产方式和经营模式，大大地缩短了生产时间，提高了　后对喷嘴的喷射频率、定向精度的要求更高Ｉ】】。　企业生产效率【３】。　喷墨印花机按喷墨印花原理可分为连续喷墨（ＣＩＪ）　２．１数码喷墨印花技术优点　印花和按需滴液喷墨（ＤＯＤ）印花两种。　２．１．１印花全过程实现数字化，无需制版，批量灵活，不　１．１连续喷墨（ＣＵ）印花　受花样的花围大小、套色的，设计样稿可在计算机　连续喷墨印花机的墨滴是连续喷出的，形成墨滴　上任意修改，从而使印花产品的设计、生产不仅能快速　流。墨水由泵或压缩空气输送到一个压电装置，对墨水　反应适应订单需求，而且既可以进行单件制作，也可以　施加高频振荡电压，使其带上电荷，从喷嘴中喷出连续　进行大批量生产，交货速度快。传统工艺采取网印，一张　均匀的墨滴流。喷孑Ｌ处有一个与图形光电转换信号同步　网只能印一种颜色，印一种面料必须制作许多张网。如　果要保证印花的质量，就必须保证配色准确，位置也应　收稿日期：２００９—１ｌ一２７　作者简介：朱钱黎（１９８７．０７一　），男，天津工业大学纺织学院　无误。假如图案稍有改动，就要重新制作所需的网，再重　轻化０６２班学生。　新印制样品，直至印出合格的样布之后才能进行批量生　广西纺织科技　２０１０第３９卷第２期　产，对小批量生产来说成本太高。　２．１．２印花设备精度高，能达到２８８０ｄｐｉ，而传统的筛网　印花只能达到２￣ｄｐｉ。数码喷射印花技术是通过数码控　制的喷嘴，在需要染料的部位，按需喷射相应的染液微　点，许多微小的点速成所需花型，达到视觉上色彩连贯　一致、花型逼真，特别在颜色渐变、云纹等高精度图案的　印制上，数码印花更具有无可比拟的优势。而传统印花　对于色彩的饱和度和层次的鲜明性表现相对较差，对于　一些云纹过渡也较难把握。　２．１．３由于数码印花在喷印过程巾不使用水和色浆，而　是将油墨直接装在专用盒中按需喷射在织物上，既不浪　费，也无废水污染，杜绝了调浆间印花机冲洗而排放的　废液，达到印花过程无污染。还省去了胶片、丝网、银筒　等材料消耗，既减轻了企业负担，又实现了环保的要求，　它将直接促进“绿色纺织品”和“绿色制造”的发展。传统　的印花对水的需要量非常大，印花后的织物需要大量水　洗、皂煮以去除浮色，产生的废液、废水、废浆对环境产　生极大的污染。　２．１．４喷墨印花数字技术与网络技术的结合将会带来新　的管理和营销模式。纺织品喷墨印花技术占地面积　小，可以在办公室和家庭中进行印花，可以通过因特网实　现个性化电子商务消费。消费者可以将自己需要的图案　甚至是自己设计的图案、个人资料和要求，通过因特网传　输给生产商，生产商随时可安排生产，并将产品寄给消费　者。而传统印花需要专门的描稿问、制版间、宽敞的印花　车间和水洗后处理车间，生产厂房造价高、投入大。　纺织品数字喷墨印花的这些独特优点，从根本上革新　了人们关于传统纺织品生产和经营的观念，解决了纺织品　生产的环境污染问题，把传统纺织工业和现代高新技术有　机结合起来，使之由劳动力密集型向技术密集型发展，大　大促进了纺织产业的升级换代，提高了技术水平。因此，国　内外业界人士都一致认为，纺织品数字喷墨印花技术是２１　世纪染整工业实现技术的关键技术之一阿。　２．２数码喷射印花技术需要改进的地方　２．２．１印花速度慢。一般情况下，印花工厂可每分钟以　几米至几十米的速度印花，但喷墨印花却是一米几分　钟，所以印花速度较低。　２．２．２印花机的设计要求高，成本高，喷嘴寿命问题难　以解决。　２．２３喷墨印花织物需进行印花前处理，使织物达到喷　墨印花所需要求。　２．２．４目前油墨价格昂贵，适应性有限。　２．２．５对油墨的要求高，油墨研制困难【５】。　３数码喷墨印花技术的应用领域　尽管数码印花技术还处于发展阶段，还存在速度较　慢、耗材较贵等不足，离大批量生产还有一定的距离，但　作为一种灵活、快捷、个性化的和具有丰富色彩的生产　方式，数码喷射印花已逐步进人印染企业，并取得了一　定的经济效益，具有巨大的市场潜力。　３．１产品领域　一切以软性印染织物为基本表现素材的载体形式，　其产品是对现有产品的延伸甚至补充。　３．２行业领域　３．２．１家庭装饰业。家庭装修个性化是今后家庭装修市　场的趋势，但目前家装布料市场根本无法满足各类消费　者多样化、个性化的需求，开发满足消费者个性化、高档　次的产品，如：墙体装饰布、棚布、沙发的各种包布、靠垫　布、坐垫布、台布等。　３２．２影楼业。丝绸面料具有温馨、浪漫、高贵的质感，　帆布类面料具有粗旷、豪放的情调，影楼业借助艺术影　像摄影的优势和借助面料丰富的工艺表现形式，大大增　强了艺术表现力。　３．２３制作各类纺织面料形式的工艺品，如：各种工艺　壁挂；或与竹、篾等工艺品结合。　３．２．４广告业。一种新的广告材质和表现形式。色彩丰　富，图案精美，携带安装方便，有较强的艺术表现力。　３２．５旅游、边贸纪念品制作。加载具有旅游风情、民族　风情的各种纪念品，如：伞、扇面、文化衫、民俗衣物等多　种既有纪念意义又可与软性织物结合的方式。　３２．６制作戏服、商标、软包装等同。　４数码喷墨印花技术的发展现状　数码喷墨印花技术是２Ｏ世纪９Ｏ年代国际上出现　的最新印花技术，采用喷墨打印技术的新型喷墨印花机　的推出，是织物数字喷墨印花技术的一个新的里程碑。　该时期的数字喷墨印花机采用了先进的按需喷墨技术。　进入２１世纪，纺织品数字喷墨印花技术得到了进　一步的快速发展。首先，喷墨印花机生产商的数量迅速　增加，印花机的性能不断提高。像意大利雷佳尼（Ｒｅｇ—　ｇｉａＩｌｉ）的ＤＲＥＡＭ数字印花机、美国杜邦（ＤｕＰｏｎｔ）公司的　Ａ￣ｉｓｍ数字喷墨印花机、荷兰斯托克（Ｓｔ０ｒｋ）公司的　Ａｍｅ￣ｙｓｔ数字喷墨印花机，是专门为纺织品印花而设计　制造的印花设备，在性能上已经完全超出了广告喷绘　机。其次，喷墨印花用墨水的品种和质量不断完善和提　高。汽巴、巴斯夫、杜邦、德司达等大公司都推出了品种　和色谱齐全的染料和颜料墨水，为喷墨印花的产业化推　广应用奠定了良好的基础。第三，数字喷墨印花的应用　领域和产业化规模不断扩大，显示出良好的产业化前　景。截至２００４年，欧洲已有数字喷墨印花工厂２０—３０　家，各有５～２０台数字喷墨印花机，分布于意大利、西班　牙、葡萄牙、波兰、英国和法国等国家，其中以意大利和　西班牙较为集中，已形成了产业群。欧洲的数字喷墨印　花机的速度以１４ｍ　的８色机为主，总量在３００～５００　台，接受批量为２７４．３２　４５７．２０ｍ的订单，产品系高端品　牌的服装面料，加工费约为４０欧元，ｍ　。这说明数字喷　２０１０第３９卷第２期　广西纺织科技　３１　墨印花不仅仅用于产品打样和工艺品的制作，已开始进　入大规模的产业化生产『７＿“１。　５数码喷墨印花技术的发展动向　５．１高速数码喷墨印花机的开发　世界印花织物总需求量约为２５０～２７０亿ｍ：，分别　由网印（圆网／平网）、滚筒印花、手工印花、转移印花（冷／　热）和数码喷墨印花等多种方法加工，而在当今纺织品　供过于求的大环境下，一般而言低价竞争是最具有杀伤　力的。数码喷墨印花的生产成本最高，比其他方法高２～　８倍。据汽巴精化公司资料介绍【Ｊ２１，国外数码喷墨印花成　本为２Ｏ美元／ｍ　。其中墨水占４０％，人工占４０％，设备折　旧费占１８％，能耗及日常维修费占２％（且与印花长度　无关ｏ　Ｓｔｏｒｋ公司在其发表的２００２年世界纺织品印花　业的发展报告中㈣称数码喷墨印花是织物印花的新参　与者，现状是用于打样多，用于生产少。　目前，数码喷墨印花机的生产速度仅２０～３０ｍＶｈ，这　是一个致命的弱点，如此低的生产力是无法实现规模化　生产的。一般印染企业无法效仿日本Ｓｅｒｉｅｎ公司福井厂　拥有２５０台数码喷墨印花设备，以规模化生产Ｖｉｓ—　ｃｏｔｅｃ＇ｓ产品供应市场。其巨大的设备投资，企业的投人／　产出比也一定会令人却步的。　网上消息称㈣：东伸工业的Ｉｃｈｉｎｏｓｅ　Ｉｎｋｊｅｔ　Ｐｒｉｎｔｅｒ　２０２０于２００３年初展出，它以两相数码喷印工艺生产速　度可达６０ｍ２／ｈ。面对东伸工业的挑战，汽巴精化、Ｒｅｇ—　ｇｉａｎｉ和Ａｐｒｉｏｎ计划开发生产速度为１５０ｍ２／ｈ的数码喷　墨印花设备。人们祈求生产速度为２００～３００ｍ２／ｈ数码喷　墨印花机问世，这才能使数码喷墨印花真正成为挑战传　统印花的对手。　５．２颜料型墨水的开发与应用　世界印花织物中采用颜（涂）料印花工艺生产的数　量平均为４０％～５０％，而数码喷墨印花用颜料型墨水开发　起步稍晚，其技术难度也较大。喷墨印花时，颜料颗粒大　小，对堵塞喷嘴、墨水的流变性和稳定性影响特别敏感。　颜料型墨水还因粘度的，很难获得较深色泽的颜色　效果，从而制约了它的开发和研究。虽然汽巴精化、美国　杜邦和德国巴斯夫等著名公司都开发了颜料型墨　水，其应用性能如何未见报道。现在，在按需滴液的数码　喷墨印花机上，一般都使用染料型墨水，因此，对改善环　境保护是不彻底的。如活性和酸性染料的墨水，喷墨印花　后仍需进行固色和清洗，那就有污水排放。同时，染料型　墨水也不适用于多元纤维混纺或交织织物的喷墨印花。　颜料型墨水不仅可以开拓数码喷墨印花的织物品种　（混纺或交织），不再需要湿后处理，提高了清洁化生产性　能，更可实现在服装行业的“灵活生产”（Ａｇｉｌｅ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕ卜　ｉｎｇ）。即从服装的设计到成品的全过程，可在各个不同的　地方，按照客户的要求，在短时问内完成。同样，还可实现　“销售点印花”（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｐｒｉｎｔｉｎｇ），即在接受电脑设计　和生产信息的销售点，直接进行印花织物的生产。这样可　降低印花织物整个生产供应链的运行成本和设计失败的　风险，有望进一步拓宽数码喷墨印花机的应用领域【ｌ５】。　６结语　综上所述，数码喷墨印花技术是继凹凸版印花、平　网印花、滚筒印花、圆网印花、转移印花之后的又一种全　新的印花方式，是对传统印花技术的一次重大突破。它　通过印染技术与信息科学技术交叉融合的发展与应用，　使印花的整个生产过程实现数字化，从而以全新的生产　模式达到提高生产效率，提高产品质量，大力降低环境　污染，使印花技术进入一个崭新的时代。尽管喷墨印花　目前正处在起步阶段，但随着新软件、新机械等技术的　发展，纺织品的数字印花必将大规模使用。由此看来，在　将来的纺织品印花市场中，喷墨印花占绝对优势比例只　是时间的问题。　参考文献　［１］宋心远，沈煌如．新型染整技术［Ｍ】．北京：中国纺　织出版社。１９９９．　【２】郑光洪．印染概论【Ｍ】．北京：中国纺织出版社，　２００８．　【３】李志光．ＣＡＤ／ＣＡＭ系统在印花生产中的应用［ＪＪ．　印染，２Ｏｏ０，（１）：４０—４３．　［４］房宽峻．数字喷墨印花技术（二）【Ｊ］．印染，２００６，３２　（１９）：３８—４１．　［５］粱凤英．数码喷射印花技术的应用【ＪＪ＿染整技术，　２００５，２７（４）：１２—１３．　［６］朱玲，王夏琴．纺织品数码喷墨印花技术【Ｊ］．上海　染料，２００４，（３）：２７—３０．　【７】Ｗ．Ｗ．Ｃａｒｒ，Ｊ．Ｆ．Ｍｏｍｓ，Ｊ．Ｚｈｕ．Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｉｎｋ　Ｊｅｔ：Ｄｒｏｐ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｃｅｎ－　ｔｅｒ　Ａｎｎｕａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ：２００１．　【８】Ｊ．Ａ．Ｂｒｏｃｋｓ．纺织印花机的色彩管理及在线通讯　…．国际纺织导报，２００３，（３）：６４—７０．　【９］林若莉．喷射印花的图像扫描技术的应用ｌＪＪ．印　染，２００２，２８（增刊）：３７—３９．　【１０】郭润兰，周世生，艾宏玲．数码喷射印花中的色　彩管理【ＪＪ．纺织科技进展，２００５，（３）：７５—７７．　【ｌ１］林虹，赵越．织物数码喷射印花图案颜色的控制　【Ｊ１．印染，２００１，２７（９）：１８—２０．　【１２】Ｃｉｂａ．Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｏｐｐｏｒｔｉｎｉｔｙ．Ｉｎｔｅｒ［Ｊ］．Ｄｙｅｒ，１９９９，（９）：　２２－２４．　【１　３］Ｓｔｏｒｋ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｐｒｉｎｔｉｎｇ　Ｆａｂｒｉｃｓ　［Ｊ】．ＴＣＣ，１９９８，３５（５）：２５—２７．　【１４Ｊ佐佐木一彦．Ｓｐｅｃｉａｌ　Ｆｅａｔｕｒｅ：ｌｎｋｊｅｔ　Ｐｒｉｎｔｉｎｇ（Ｐａｒｔ　２）．ｎｅｔ＠ｔｅｘｔｉｌｅｉｎｆｏ．ｃｏｒｎ．　【１５］杨栋楔．织物数码喷墨印花技术的动向ＩＪＪ．印　染，２００３，（增刊）：２５—３０．