織物數(shù)碼印花技術(shù)的新進(jìn)展

織物數(shù)碼印花技術(shù)的新進(jìn)展

由于紡織印花的起源（以下簡稱開展的日期），可以追溯到1975年milikinmiliton涂料機(jī)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(jī)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360～720dpi的寬幅數(shù)碼印花機(jī),從此揭開了歐洲試用數(shù)碼印花機(jī)的序幕。同時(shí),日本Seisen公司應(yīng)用自制的200多臺(tái)Viscotecs數(shù)碼印花機(jī),實(shí)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(jī)成為主流機(jī)型,同時(shí),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,進(jìn)一步闡述該技術(shù)的新進(jìn)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(jì)算機(jī)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)樣,簡化生產(chǎn)準(zhǔn)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(chǔ)存在計(jì)算機(jī)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<±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(dá)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(jī)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(jìn)行遠(yuǎn)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:(1)時(shí)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(yùn)動(dòng)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-dermaldosing)2數(shù)碼印花技術(shù)的新進(jìn)展在2003年英國伯明翰的ITMA展覽會(huì)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(ScitexVision,Aprion)展出其合作開發(fā)的DReAM數(shù)碼印花機(jī),該機(jī)生產(chǎn)速度可高達(dá)150m2/h(35kHz);有熱風(fēng)烘干和導(dǎo)帶洗滌裝置。DuPontInkJet和日本東伸工業(yè)聯(lián)合開發(fā)的Artistri2020(或Ichinose2020),加工幅寬1.8m,進(jìn)布由粘合導(dǎo)帶傳送,最高生產(chǎn)速度可達(dá)50m2/h。數(shù)碼印花技術(shù)的進(jìn)展主要為:2.1前、后處理配套設(shè)備織物數(shù)碼印花只是整個(gè)印花布生產(chǎn)過程中的一部分,還需要有相適應(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。Steam-X可以與數(shù)碼印花機(jī)聯(lián)接,縮短工藝,印花后直接進(jìn)行固色。Steam-X可與任何種類的數(shù)碼印花機(jī)聯(lián)接,盡管兩者速度不同,均可調(diào)成同步運(yùn)行。Steam-X也可作為獨(dú)立單元,同時(shí)為幾臺(tái)數(shù)碼印花機(jī)的織物進(jìn)行固色。Steam-X的處理溫度可高達(dá)180℃,適用于酸性、活性和分散染料墨水的固色。Steam-X備有織物喂入數(shù)碼印花機(jī)機(jī)構(gòu),通過蒸化固色后,導(dǎo)出織物自動(dòng)上卷成一連續(xù)系統(tǒng)。Steam-X備有在線控制蒸化條件,如溫度、濕度和蒸化時(shí)間的軟件。Infintex全能后處理機(jī)如圖3所示。Infintex可進(jìn)行固色/蒸化、水洗、整理、烘干、卷對卷;可作為獨(dú)立的織物整理單元;可加工220cm幅寬織物;運(yùn)行速度可達(dá)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(dá)100m或以上,可分別進(jìn)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(jìn)行柔軟、加白或阻燃處理。2.2數(shù)碼印花機(jī)近兩年來,投放市場的一些著名的數(shù)碼印花機(jī),可概括如表1所示。除了上述代表性數(shù)碼印花機(jī)外,尚有ColorspanDisplayMakerFabrijetⅫ等。有人對近期市場出現(xiàn)的一些織物數(shù)碼印花機(jī)的性能價(jià)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(jī)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(manifestimage),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(huì)介紹:四色數(shù)碼靜電印花樣機(jī)的生產(chǎn)率達(dá)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(shí)無法與數(shù)碼噴墨印花相比,但它具有如下幾個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)速率高10～50倍;著色料成本低、印深色較好;圖像精細(xì)度和均勻性較佳;運(yùn)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(jìn)展DuPontInkJet公司開發(fā)的用于Artistri印花機(jī)的墨水FabricFast。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。FabricFast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(jī)。可用的織物有棉、滌棉混紡、尼龍、粘膠和絲綢織物,只需150℃熱處理2.5min即可。據(jù)介紹,FabricFast墨水給予紡織品生產(chǎn)一種簡易而經(jīng)濟(jì)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,勿需象染料墨水那樣耗用大量蒸汽進(jìn)行固色。FabricFast墨水具有染料型墨水的手感,日曬牢度很高,又能滿足消費(fèi)者要求的各種顏色。此外,由JohnProvost等人和BASF公司JuergenWeiser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HelizarinEVOP-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HelizarinEVOP-100不加粘合劑,具有低粘度特性,故印花色強(qiáng)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(huì)上首次亮相的HelizarinEVOP-100墨水,只有CMYK四種基本色,現(xiàn)已擴(kuò)充到八種顏色(增加了金黃、紅、深藍(lán)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(shí)擴(kuò)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(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀是,數(shù)碼印花產(chǎn)品已從打樣、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(bào)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(shí)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(huì)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(jì)為中心有關(guān),設(shè)計(jì)師能對數(shù)碼印花的打樣即時(shí)認(rèn)可,或提出修改意見,這在客觀上促進(jìn)了數(shù)碼印花較快步入打樣階段。目前,歐洲已有數(shù)碼印花工廠約20～30家,備有5～20臺(tái)數(shù)碼印花機(jī)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(jī)的生產(chǎn)率以14m2/h的8色機(jī)為主,總量在300～500臺(tái)。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(fèi)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(jī),表現(xiàn)出濃厚的興趣,紛紛引進(jìn)。據(jù)稱,DuPontArtistri2020數(shù)碼印花機(jī)已售出70臺(tái),Reggiani的DReAM數(shù)碼印花機(jī)已售出12臺(tái),Robustelli的MonnaLisa數(shù)碼印花機(jī)在意大利已售出10多臺(tái),顯示出歐洲數(shù)碼印花市場的強(qiáng)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(jī),總數(shù)將近100臺(tái),如宏華的A′tex1300/1800導(dǎo)帶式數(shù)碼噴墨印花機(jī),開源的數(shù)碼噴繪印染機(jī),金昌噴墨印花機(jī)和羅蘭超級飛人網(wǎng)絡(luò)噴繪機(jī)等。它們屬微壓電式噴頭的4色(CMYK)設(shè)備,主要分布在深圳、番禺、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(shí)確認(rèn),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(rèn)識(shí)上也有兩大誤區(qū)。一是認(rèn)為大生產(chǎn)做不到數(shù)碼印花打樣的效果;二是誤認(rèn)數(shù)碼印花打樣任何顏色都做得出。其實(shí),影響數(shù)碼印花打樣確認(rèn)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(shí)確認(rèn)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(shí),必須對圖像的“形”與“色”作適當(dāng)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(shí)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(shí),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(rèn)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(jìn)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,