【集萃網(wǎng)觀察】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(shù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)開發(fā)熱泡法和微壓電法兩種技術(shù)，其中微壓電技術(shù)日趨主導(dǎo)地位。具有升降功能的導(dǎo)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(shè)備也相繼問世，為織物數(shù)碼印花的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
近兩年來，數(shù)碼印花技術(shù)又有較大發(fā)展，作者在兩年前發(fā)表的文章的基礎(chǔ)上[1]，進一步闡述該技術(shù)的新進展和應(yīng)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(shù)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1670萬種(理論上)顏色。
(3)適應(yīng)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、噪音較小＜60dB；
(5)可以進行遠程定貨，納入供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。
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(lǐng)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(shù)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(dǎo)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(dǎo)帶傳送，最高生產(chǎn)速度可達5Om2/h。
數(shù)碼印花技術(shù)的進展主要為:
2·1 前、后處理配套設(shè)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(yīng)的織物前處理和后處理設(shè)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(xué)品，并烘干成卷。國外推薦的數(shù)碼印花前處理設(shè)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(shè)備有Steam-X和Infintex。Steam-X如圖2所示。
圖1 PreCoat-X 圖2 Steam-X汽蒸固色單元
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(gòu)，通過蒸化固色后，導(dǎo)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。
圖3 Infintex全能后處理機
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(shè)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(jié)果如圖4所示。
針對數(shù)碼噴墨印花技術(shù)生產(chǎn)速率低、不利于推廣應(yīng)用，美國和日本曾開發(fā)了數(shù)碼靜電印花技術(shù)。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(dǎo)體 (通常為硒等)圓筒表面顯像(manifest image)，并藉靜電力轉(zhuǎn)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(shù)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(zhuǎn)率和次品率與數(shù)碼噴墨印花相同。
2·3 墨水方面的進展[5,6]
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(yīng)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(xué)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(yīng)用與織物預(yù)處理新方法有關(guān)。經(jīng)新方法預(yù)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(yīng)用現(xiàn)狀是，數(shù)碼印花產(chǎn)品己從打樣、裁片、領(lǐng)帶、絲巾或旅游品等零星小商品生產(chǎn)，明顯地向工廠打樣的方向轉(zhuǎn)變。據(jù)報道，目前歐洲印花業(yè)已有90%以上企業(yè)采用數(shù)碼印花打樣，實現(xiàn)了快速反應(yīng)生產(chǎn)，降低了打樣成本，并可提供制作樣衣的碼料，效果很好。在2004年10月上海國際紡織面料及輔料展覽會上，歐美客商展示的印花樣布中約有70%以上屬數(shù)碼印花打樣，佐證了歐洲數(shù)碼印花市場的變化。這與歐洲以紡織產(chǎn)品設(shè)計為中心有關(guān)，設(shè)計師能對數(shù)碼印花的打樣即時認可，或提出修改意見，這在客觀上促進了數(shù)碼印花較快步入打樣階段。
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(yù)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(dǎo)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(luò)噴繪機等。它們屬微壓電式噴頭的4色(CMYK)設(shè)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(lǐng)帶、絲巾、旅游品、打樣或小批量產(chǎn)品，尚未形成主導(dǎo)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(yīng)用增加困難。
人們對數(shù)碼印花用于印花打樣，在認識上也有兩大誤區(qū)。一是認為大生產(chǎn)做不到數(shù)碼印花打樣的效果；二是誤認數(shù)碼印花打樣任何顏色都做得出。其實，影響數(shù)碼印花打樣確認的因素很多。從技術(shù)上分析，由于染料品種和數(shù)量不同，使大小樣顏色產(chǎn)生差異；客戶來樣有紙樣、電子文檔或布樣，以及客戶是否有即時確認權(quán)，這些都是數(shù)碼印花打樣的障礙。為此，數(shù)碼印花應(yīng)用于打樣時，必須對圖像的"形"與"色"作適當處理，要求數(shù)碼印花的RIP軟件不斷升級，需顏色模式多樣、輸出方式多樣、有不同密度曲線和ICC文件和噴墨質(zhì)量控制參數(shù)豐富等技術(shù)條件支撐。即能事先考慮大生產(chǎn)時可能產(chǎn)生的許多現(xiàn)象，針對大生產(chǎn)的分色圖，采取一些處理手段，模擬大生產(chǎn)的效果；利用一套完整的數(shù)碼印花色卡，建立不同的噴墨方式，并需要在不同材質(zhì)上、不同環(huán)境條件下的密度曲線和ICC文件。同時，要建立規(guī)范的工作模式，才能有利于數(shù)碼印花打樣。
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(chǔ)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(yīng)鏈，將加快數(shù)碼印花技術(shù)的應(yīng)用步伐。另外，降低數(shù)碼印花打樣的成本仍是企業(yè)關(guān)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(dǎo)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(dǎo)帶式數(shù)碼印花機8臺，應(yīng)可視作數(shù)碼印花在國內(nèi)應(yīng)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(shù)發(fā)揮作用提供了巨大空間。
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[9] 2nd Digital Printing Forum news.Numtex,2004
[10](Inkjet Printing；Toshin Kogyo to exhibit High-performance Inkjet 25 ITMA in Association with DuPont)，Textilinfo.com.
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