王建明+徐谷倉

摘要：本文介紹了我國數(shù)碼噴墨印花技術的發(fā)展歷程，系統(tǒng)總結了業(yè)內相關專家對數(shù)碼印花技術的見解和評價，歸納了該技術當前存在的問題。針對數(shù)碼噴墨印花容易出現(xiàn)的問題介紹了一些應對措施，最后就我國發(fā)展數(shù)碼噴墨印花提供了一些建議。

關鍵詞：數(shù)碼噴墨印花；印花設備；發(fā)展建議；印花墨水

中圖分類號：TS194.3

文獻標志碼：B

Views and Suggestions on the Development of Digital Ink-jet Printing （ III ）

Abstract： This paper introduced the development history of digital ink-jet printing technology in China， summarized the opinions and evaluation on the technology from industry experts， as well as existing problems. Regarding the problems frequently encountered in the digital printing， some solutions were put forward. Finally， some suggestions on the development of the technology were also offered.

Key words： digital ink-jet printing； printing machine； development advice； ink

（接上期）

5關于數(shù)碼印花技術的進一步探討

5.1噴頭

我國應該高度重視噴頭的加工和研究，目前國內使用的噴頭基本上全部進口。日本精工（SPT）、日本柯尼卡（Konica）、英國XAAR（賽爾）、美國spectra等四大巨頭壟斷了噴頭技術，國內改裝和生產(chǎn)數(shù)碼印花設備的公司基本上都是采購上述公司的產(chǎn)品，且價格昂貴。國內的噴頭產(chǎn)品極少，而且精度低、壽命短，配套性能更是無法與國外產(chǎn)品比擬。

在一定程度上，噴頭的質量和使用壽命是決定數(shù)碼印花產(chǎn)品質量的首要因素，也是決定紡織品數(shù)碼印花成品加工成本的關鍵因素之一。噴頭的生產(chǎn)加工涉及到機械制造、材料、電工電子、計算機等多個行業(yè)，是高精尖的技術，不是每個從事紡機加工的企業(yè)都能承擔的，因此我國必須集中優(yōu)勢資源，投入大量的人力、物力才有可能突破國外技術壟斷。否則，我國數(shù)碼印花設備的推廣還是要受到國外的限制，設備的價格也不可能在短時間有較大幅度的下降，數(shù)碼印花的加工費也就不可能很快降低，而價格不降低，推廣普及就會遇到很大的阻力。

噴頭的質量包括多個方面，例如：單位面積的噴孔數(shù)量和噴孔的噴墨量（常用pL即皮升表示，相當于10～15m3，現(xiàn)有噴頭的一個噴孔一次噴墨量一般為8～80pL，甚至更多）。單位面積噴孔數(shù)量越多，噴孔的噴墨量越少，印制的圖案越精細，但印花速度也就越慢；噴頭的材質要求越高，加工的難度就越大，噴頭出現(xiàn)問題（包括斜噴、堵頭等）的幾率也越大，噴頭的壽命相應也就越短。

目前，提高印制速度的主要手段有3個：（1）提高單個噴頭的出墨量（增加噴孔數(shù)量，提高每個噴孔的出墨量，造成圖案的精細度降低）；（2）將噴頭變大，增加噴頭的數(shù)量，將噴頭集成（噴頭變大或者集成，成本必然會提高）；（3）將噴頭往復運動變?yōu)椴紕佣鴩婎^不動，提高印花機自身的穩(wěn)定性（噴頭運動的速度受限，而且設備本身會晃動）。

如果單從速度上來講，現(xiàn)在市場上的數(shù)碼印花機（如意大利的MS）代替圓網(wǎng)印花機是沒有問題的。筆者擔心的在于，如果其中的一個噴頭出現(xiàn)問題，例如出現(xiàn)斜噴或者堵塞，若不能及時發(fā)現(xiàn)，就會在很短的時間內產(chǎn)生較多的次品，這可能是實際生產(chǎn)過程中需要特別注意的問題。

5.2數(shù)碼印花用墨水（包括染料、涂料）

數(shù)碼印花用活性、酸性染料墨水最開始基本上是Huntsman（亨斯邁）一家獨大，意大利、以色列等生產(chǎn)的墨水質量也不錯，后來美國、韓國、日本、中國臺灣等國家和地區(qū)逐漸有墨水產(chǎn)品出現(xiàn)，我國現(xiàn)在也有很多的企業(yè)在生產(chǎn)染料墨水，有些企業(yè)直接為外企貼牌，墨水的價格也從接近2000元/L降到了不到200元/L，有的甚至更低。

筆者認為目前墨水的生產(chǎn)主要存在以下幾個問題：（1）墨水的統(tǒng)一化（包括染料濃度和色澤）

設備生產(chǎn)廠家為了自己的利益，往往要求用戶必須使用指定的墨水，國內外的數(shù)碼印花設備生產(chǎn)和代理企業(yè)基本上都是采用這種模式。設備使用者或為了簡便或出于無奈，不敢拿非指定的墨水進行試驗，因為噴頭價格高昂，而使用非指定的墨水導致噴頭出現(xiàn)問題，設備廠家是不必負責任的。另一方面，不同廠家生產(chǎn)的墨水顏色存在差異，給后續(xù)印花圖案顏色的準確性帶來了很多的麻煩，這也導致了墨水的不通用。更換墨水需要設備廠商派出專門的工程師上門對設備的管路和噴頭進行清洗，而且還需要專人重新制作ICC（色彩管理）曲線，耗時、耗力、耗錢（清洗液用量大，一整套做下來最少要7個工作日），影響正常生產(chǎn)。

（2）墨水的具體類型

墨水生產(chǎn)廠家對墨水的生產(chǎn)工藝保密，對后續(xù)加工的需求不甚了解。墨水生產(chǎn)廠家對墨水的配方保密無可厚非，但是應該告知使用者不同顏色的墨水種類。以活性墨水為例，廠家應該提供染料的具體類型，例如：X、K、KN、P等，以便使用者確定前、后處理的處方和工藝條件。目前，使用者一般是根據(jù)顏色的深淺來決定前處理使用的堿、尿素等的用量，根據(jù)經(jīng)驗判斷墨水的類型，加工過程中很容易出現(xiàn)問題，如常見對色不穩(wěn)定、不準確，這同時也造成了墨水的浪費。后處理一般是采用汽蒸固色，很顯然，并非所有類型的活性染料均適合類似“浸軋-烘干-汽蒸”的傳統(tǒng)工藝。合理的情況下，使用者應根據(jù)染料墨水活性基的種類確定前處理漿料中尿素含量以及汽蒸的時間、溫度等。明確了以上因素，才有利于提高數(shù)碼印花生產(chǎn)加工的穩(wěn)定性。

（3）墨水的適應性

當前很多數(shù)碼印花生產(chǎn)企業(yè)都希望數(shù)碼印花機的適用性廣泛，使用同一臺設備能對棉織物、再生纖維素織物、絲綢織物、毛絨類甚至混紡織物等進行加工。一些設備生產(chǎn)廠家也號稱其設備適用范圍廣泛，可對各類面料進行印花，顯然這是有誤導性的。如果數(shù)碼印花生產(chǎn)企業(yè)設備臺數(shù)較多，就應該對設備進行分類，盡量避免同一設備使用不同的染料墨水（活性、酸性、分散等），加工不同纖維織物，這樣不僅有利于提高顏色的鮮艷度、對色的準確性，也有利于提高生產(chǎn)穩(wěn)定性，同時可以避免浪費（包括染料、尿素和其它添加劑），盡可能發(fā)揮數(shù)碼印花節(jié)能減排的優(yōu)勢。

（4）涂料墨水的質量

涂料印花的優(yōu)點眾所周知，目前，除了以色列數(shù)碼印花設備及涂料墨水生產(chǎn)的印花產(chǎn)品色牢度、手感較好外，國內的涂料數(shù)碼印花墨水質量還有待提升，需要加大科研力度進行攻關。國內的一些科研人員一直在做這方面的研究，當目前市場化的產(chǎn)品較少。

涂料數(shù)碼印花目前存在的最大問題是使用過程中容易堵塞噴頭。水性涂料墨水中含有涂料和粘合劑，噴印前或者噴印后需要再噴交聯(lián)劑，以提高印花的色牢度。水性涂料墨水中的粘合劑，在儲存和使用過程中會或多或少地聚合造成噴頭堵塞，而且很難通過洗滌恢復，造成噴頭的壽命縮短，涂料數(shù)碼印花的成本自然就高了。

筆者建議重點關注涂料墨水用粘合劑的開發(fā)，要求粘合劑的水乳性好（當然對手感和透氣性等不能降低要求），能夠長時間穩(wěn)定儲存而不自聚，后續(xù)的固著可以采用紫外引發(fā)、藍光引發(fā)等，這些都是值得研究的課題。此外，如果現(xiàn)階段不能很好解決粘合劑的自聚問題，設備生產(chǎn)商也可以考慮對現(xiàn)有設備進行改進，增加一套供墨系統(tǒng)，采用雙管路，一套管路供應涂料墨水，另一套供應清洗劑，如果設備長時間不使用或者外界環(huán)境溫度較高、濕度較低，印花完畢后可以對噴頭進行徹底清洗，以提高噴頭的使用壽命（這僅僅是筆者的個人想法，不一定準確）。

5.3數(shù)碼印花設備及配套

（1）進布裝置

毋容置疑，近10年來，數(shù)碼印花設備發(fā)展迅速，國內外出現(xiàn)了很多的數(shù)碼印花機生產(chǎn)廠商，設備的性能大大提高，但發(fā)展的同時也存在一些問題。不少廠商過度關心設備速度的提高，而忽視了很多細節(jié)。以目前使用最多的導帶機為例，現(xiàn)有數(shù)碼印花機的進布裝置雖然有張力控制，但沒有吸邊和整緯裝置，而小批量織物上漿容易產(chǎn)生緯斜和褶皺，在高精細度數(shù)碼印花時，如果沒有上述裝置，則很難保證成品質量。當然，大批量生產(chǎn)時問題就簡單多了（印染廠都配套有上漿、蒸化、水洗設備），但小批量、多品種、圖案精細且復雜、流行快等是數(shù)碼印花的發(fā)展趨勢，1個產(chǎn)品不太可能有太大的產(chǎn)量，因此上述弊端就更加凸顯了。

（2）上漿設備

關于天然纖維織物數(shù)碼印花的前處理上漿設備，目前國內的上漿設備都是為數(shù)碼印花機廠商配套，類似傳統(tǒng)的浸軋-烘干設備，大而笨重，適用面窄?，F(xiàn)在數(shù)碼印花紡織品的加工已經(jīng)突破了傳統(tǒng)意義上的棉、毛、絲綢印染廠分類，也不是以機織和針織進行分類，可能的情況是，一家數(shù)碼印花加工廠要能加工棉織物、絲織物、毛絨類織物、化纖織物等，甚至是混紡織物。有些織物僅單面上漿就可以了，有些織物要求兩面圖案的顏色和效果基本一致，有些彈性棉針織物上要求印制規(guī)則的幾何圖案等等，上漿過程中容易造成織物的變形，而客戶對數(shù)碼印花產(chǎn)品的質量要求遠遠高于傳統(tǒng)圓網(wǎng)印花的水平，這對紡織品數(shù)碼印花的配套設備提出了更高的要求。因此，針對數(shù)碼印花專門開發(fā)配套的上漿設備（包括小型設備）是大勢所趨。筆者認為，上漿設備應該滿足下列條件：設備的適應面一定要廣，也就是要滿足針織、機織物上漿后形變小，不產(chǎn)生緯斜（尤其要注意彈性織物以及適應小批量生產(chǎn)的要求）；占地面積要??；幅寬可調節(jié)范圍大；非接觸式烘干；含有自動打卷裝置；速度不一定很高，5～20m可調即可。

另外，要重視數(shù)碼印花設備和上漿設備的聯(lián)合配套技術開發(fā)。當前的數(shù)碼印花工藝是上漿與打印分開，需要對整個織物上漿。實際上印花圖案中有些是“露白”的，不需要上漿，如果使用計算機技術將上漿設備加以控制，可以將露白的地方不上漿料，既可以避免浪費，同時也減少了污水的排放。目前宏華的設備可以對要處理的圖案，采用紅外技術或激光技術進行定位，提高了打印的準確性。筆者認為，可以借鑒此項技術實現(xiàn)上漿和打印的聯(lián)動。

（3）烘干設備

數(shù)碼印花后的烘干設備最好是松式烘干，以保證打印圖案的精確，防止烘干過程中由于外界張力過大造成圖案變形。另外，烘干設備的速度和烘干的加熱功率要與打印設備相匹配，最好能夠聯(lián)動。

（4）汽蒸設備

現(xiàn)在小批量加工一般采用汽蒸箱常壓汽蒸，采用圓形或者星型掛布的方式，一方面容易產(chǎn)生掛布的鉤洞，另一方面設備頂部的滴水現(xiàn)象時有發(fā)生，影響了產(chǎn)品的質量。筆者現(xiàn)用的汽蒸箱就是國內一家生產(chǎn)數(shù)碼印花機廠商的配套產(chǎn)品，在前期溝通時，筆者要求在汽蒸箱頂部增設加熱設備，溫度最好高于105℃，以避免頂部滴水，但實際使用效果不理想，需要進一步改進。

（5）水洗設備

平幅水洗設備效果好，但是占地面積大，張力大，不適合彈性尤其是針織物的加工；繩狀水洗容易產(chǎn)生沾色，對厚重織物尤為嚴重。另外，目前工業(yè)水洗機對絲綢類織物的擦傷較大，影響了絲綢織物的光澤，在設備的開發(fā)和制造過程中要對此引起足夠的重視。

5.4其他建議和設想

（1）數(shù)碼印花后整理

目前，數(shù)碼印花后的織物基本不會進行后整理，雖然部分絲綢織物會做柔軟整理、絨類產(chǎn)品做縮絨等處理，但與常規(guī)紡織品相比，其整理較少。這一方面是因為印花前織物已經(jīng)做了常規(guī)的整理，另一方面是因為消費者過于注重紡織品的外表圖案和色彩，對產(chǎn)品內在質量反而有所忽視，從長遠看，筆者還是建議數(shù)碼印花企業(yè)注意提高印花產(chǎn)品的內在質量。

（2）立體數(shù)碼印花的可行性

筆者認為業(yè)界可借鑒汽車噴漆技術，通過機械手控制噴頭，對羊絨衫、襯衫之類的成衣進行立體、全覆蓋的數(shù)碼印花，從而大大減少后續(xù)的縫制對花不準（或者不整齊），提高產(chǎn)品的質量和品質。兩年前，筆者曾與蘇州一家企業(yè)有過接觸，希望將立體數(shù)碼印花的設想變?yōu)楝F(xiàn)實，但由于當時資金、設備等因素的限制，未能實現(xiàn)。要將這個設想變?yōu)楝F(xiàn)實，還有賴于數(shù)碼印花設備生產(chǎn)、電工電子、計算機等方面的專家大力配合和聯(lián)合攻關。

6結語

當前，從事數(shù)碼印花生產(chǎn)的企業(yè)很容易將數(shù)碼印花機作為打印機使用，以為有了設備就萬事俱備，不太注重基礎研究，尤其對前、后處理的重視程度不夠，圖案的原創(chuàng)就更談不上了，生產(chǎn)加工很難做到屏幕圖案到印花紡織品上的“所見即所得”。現(xiàn)有很多數(shù)碼印花工廠認為“差不多”就可以了，反正數(shù)碼印花比傳統(tǒng)印花色彩豐富、套色多，花回不受限制，希望一個工藝適合所有的紡織品。

數(shù)碼印花涉及到的面料品種很多，織物千差萬別，真正原創(chuàng)的、高質量、高水平的數(shù)碼印花產(chǎn)品不多，這樣對提高產(chǎn)品的附加值非常不利。在浙江、江蘇和廣東等地，數(shù)碼印花紡織品的價格一直在下跌（當然與設備和墨水價格的降低有一定關系），價格戰(zhàn)的苗頭初現(xiàn)端倪，企業(yè)的利潤空間縮小。在這種形勢下，數(shù)碼印花企業(yè)應充分重視原始創(chuàng)新，尤其要加強設計、生產(chǎn)、服裝（包括家紡、旅游用品、玩具等）加工等環(huán)節(jié)的協(xié)同創(chuàng)新，這樣才有利于數(shù)碼印花行業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

作者簡介：王建明，男，1965年生，教授。

作者單位：王建明，北京服裝學院材料科學與工程學院；徐谷倉，中國紡織工程學會染整專業(yè)委員會。