朱牧野，文水平，何永錢

（1.廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院輕化工程系，廣東佛山 528041；2.佛山三水盈捷精密機(jī)械有限公司，廣東佛山 528100）

紡織數(shù)碼印花機(jī)的出現(xiàn)已經(jīng)有十多年，但由于墨水和噴頭的價(jià)格都比較貴，且墨水和噴頭之間的匹配也需要時(shí)間磨合，所以長(zhǎng)期以來(lái)制約了數(shù)碼印花的發(fā)展。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展［1］，某些印花工藝慢慢成熟，比如轉(zhuǎn)移印花和活性印花這兩種工藝得到快速普及。下面介紹幾款常用的主流數(shù)碼印花機(jī)。

1 紡織數(shù)碼印花常用印花機(jī)的分類

紡織數(shù)碼印花機(jī)主要由以下系統(tǒng)構(gòu)成：機(jī)架、噴頭模組、承印物輸送系統(tǒng)、打印控制系統(tǒng)、供墨系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。紡織數(shù)碼印花機(jī)根據(jù)工作原理分為掃描式一次或多次成像方式印花機(jī)和單通道一次成像印花機(jī)兩類機(jī)型，俗稱掃描式印花機(jī)和Single pass印花機(jī)（以下簡(jiǎn)稱掃描機(jī)和Single pass 機(jī)）［1］。掃描機(jī)在打印時(shí)噴頭模塊作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，承印物靜止，當(dāng)完成設(shè)定的打印門幅后按預(yù)設(shè)的打印距離，承印物作間歇步進(jìn)運(yùn)動(dòng)；Single pass 機(jī)在打印時(shí)噴頭模組不動(dòng)，承印物作連續(xù)運(yùn)動(dòng)。

承印物的輸送方式可以分為：導(dǎo)帶輸送方式、卷對(duì)卷收放方式、臺(tái)板式。掃描機(jī)有導(dǎo)帶式、臺(tái)板式和卷對(duì)卷3 種輸送方式，Single pass 機(jī)有導(dǎo)帶式和卷對(duì)卷兩種輸送方式，但一般都是導(dǎo)帶式。印花機(jī)實(shí)型如圖1所示。

圖1 印花機(jī)實(shí)型

2 紡織數(shù)碼印花機(jī)的各機(jī)型結(jié)構(gòu)

2.1 Single pass 機(jī)（以有導(dǎo)帶的機(jī)型為例）

2.1.1 機(jī)架

目前市面上有兩種主流結(jié)構(gòu)：（1）底座獨(dú)立，噴頭模組安裝在底座上，每個(gè)模組之間預(yù)留維修通道；（2）底座與模組安裝機(jī)構(gòu)是一體式的，每個(gè)模組都可以獨(dú)立拉出來(lái)，模組與模組之間不需要預(yù)留維修通道，只需要設(shè)計(jì)安裝抽飛墨的吸風(fēng)槽，如圖2所示。

圖2 架機(jī)

2.1.2 噴頭模組

由于這種機(jī)型的速度最快，目前產(chǎn)量是最大的。產(chǎn)量對(duì)標(biāo)的是傳統(tǒng)的圓網(wǎng)印花機(jī)，所以每個(gè)通道的噴頭數(shù)量是最多的，每個(gè)顏色的噴頭模組獨(dú)立，有多少個(gè)顏色通道就有多少套噴頭模組。一般活性工藝標(biāo)配是8 個(gè)顏色通道（如圖3 所示），目前最多12 個(gè)顏色通道［1］。

圖3 噴頭模組

2.1.3 承印物輸送系統(tǒng)

該系統(tǒng)由皮帶、主動(dòng)輥、被動(dòng)輥、打印平臺(tái)、伺服電機(jī)和減速機(jī)組成（如圖4 所示），是打印成型和承印物輸送的主要機(jī)構(gòu)。

圖4 承印物輸送系統(tǒng)

2.1.6 電氣控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由供墨控制電路、皮帶傳動(dòng)和送布機(jī)構(gòu)控制電路等組成（如圖7 所示），與打印控制系統(tǒng)連接。

圖7 電氣控制系統(tǒng)

2.1.4 打印控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)由電腦、主板、控制板、驅(qū)動(dòng)板和連接線構(gòu)成（如圖5所示），是數(shù)據(jù)處理、分配、傳輸?shù)挠布?/p>

圖5 打印控制系統(tǒng)

2.1.5 供墨系統(tǒng)

該系統(tǒng)由墨桶、供墨泵、墨盒、過(guò)濾器、閥門、真空泵、負(fù)壓緩沖罐、墨管等組成（如圖6 所示），是給噴頭提供穩(wěn)定壓力和流量墨水的系統(tǒng)［1］，根據(jù)噴頭對(duì)墨水流通路徑設(shè)計(jì)的差異，有的墨路還有循環(huán)泵。

圖6 供墨系統(tǒng)

2.2 掃描機(jī)（導(dǎo)帶機(jī)）

導(dǎo)帶機(jī)主要由機(jī)架、噴頭小車、承印物輸送系統(tǒng)、打印控制系統(tǒng)、供墨系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)組成（如圖8所示）。掃描機(jī)與Single pass 機(jī)最大的區(qū)別在于噴頭是運(yùn)動(dòng)的，所需要的噴頭沒(méi)有Single pass 機(jī)多，所以它們的機(jī)架結(jié)構(gòu)就有較大的區(qū)別，主要由機(jī)座、打印小車運(yùn)動(dòng)橫梁、送布機(jī)構(gòu)組成。其他的各系統(tǒng)與Single pass 機(jī)基本一樣［1］。

圖8 掃描機(jī)（導(dǎo)帶機(jī)）

2.3 掃描機(jī)（卷對(duì)卷機(jī)）

卷對(duì)卷機(jī)主要由機(jī)架、噴頭小車、承印物輸送系統(tǒng)、打印控制系統(tǒng)、供墨系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)組成（如圖9 所示）。卷對(duì)卷機(jī)與導(dǎo)帶機(jī)最大的區(qū)別在于承印物輸送系統(tǒng)，承印物打印前后都是以卷的形式進(jìn)行收放，通過(guò)各種功能輥和張力控制來(lái)達(dá)到承印物的精準(zhǔn)和平穩(wěn)輸送，成像方式跟導(dǎo)帶機(jī)一樣，所以其他各系統(tǒng)基本一樣［1］。

圖9 掃描機(jī)（卷對(duì)卷機(jī)）

3 數(shù)碼印花機(jī)的常規(guī)應(yīng)用

3.1 Single pass 機(jī)

Single pass 機(jī)可以打印布和轉(zhuǎn)印紙，單機(jī)產(chǎn)量可以對(duì)標(biāo)圓網(wǎng)機(jī)和凹版機(jī)，本文只對(duì)打印布進(jìn)行討論。這款機(jī)器對(duì)布的傳送方式跟傳統(tǒng)的圓網(wǎng)機(jī)相同，只是打印模組與布是非接觸式的，而圓網(wǎng)機(jī)的網(wǎng)版跟布是接觸的，所以單機(jī)產(chǎn)量接近圓網(wǎng)機(jī)?；谒鼈冎g產(chǎn)能的類似性，需要量大的訂單才能發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)圓網(wǎng)機(jī)能做的大部分花型在這款機(jī)器上都可以做；當(dāng)然，由于墨水的可選擇性有限，色域還是比不過(guò)傳統(tǒng)可調(diào)配的印油。通過(guò)多機(jī)臺(tái)和多種墨水組合可以拓寬色域［1］，但目前這款機(jī)器造價(jià)昂貴，購(gòu)買門檻很高，市場(chǎng)的保有量不多。

3.2 掃描機(jī)（導(dǎo)帶機(jī)）

導(dǎo)帶機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)可安裝噴頭的排數(shù)，分為低速機(jī)、中速機(jī)、高速機(jī)。這種分類的方法不是很嚴(yán)謹(jǐn)，各個(gè)機(jī)器廠家設(shè)計(jì)的機(jī)器搭載的噴頭和噴頭的技術(shù)參數(shù)不一樣，同樣的排數(shù)速度也有較大差別。以目前市面上使用較多的京瓷噴頭為例，搭載1～2 排噴頭為低速機(jī)，2～4 排為中速機(jī)，4～8 排為高速機(jī)。導(dǎo)帶機(jī)的工作原理接近傳統(tǒng)的平網(wǎng)印花機(jī)，高速機(jī)的單機(jī)產(chǎn)量與平網(wǎng)機(jī)基本持平［1］。

掃描機(jī)與Single pass 機(jī)的最大區(qū)別：Single pass機(jī)的印花生產(chǎn)只能一次成像，在印花過(guò)程中出現(xiàn)一些特定的缺陷沒(méi)法進(jìn)行補(bǔ)救；而掃描機(jī)可以對(duì)圖案的各種顏色進(jìn)行多次覆蓋，對(duì)于印花過(guò)程中產(chǎn)生的一些缺陷可以進(jìn)行修正或弱化，在墨水濃度不足的情況下，可以通過(guò)多次覆蓋提高顏色深度［1］。

基于導(dǎo)帶機(jī)以上的特點(diǎn)，這款機(jī)器能夠完成絕大部分花型的要求，同時(shí)通過(guò)多臺(tái)機(jī)器的不同墨水組合和不同墨水工藝，幾乎可以涵蓋所有面料的印花，是目前數(shù)碼印花使用最廣的一款機(jī)器。

3.3 掃描機(jī)（卷對(duì)卷機(jī)）

顧名思義，卷對(duì)卷機(jī)對(duì)于承印物要求都是卷材，本文只討論面料的轉(zhuǎn)移印花。轉(zhuǎn)移印花的工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，通過(guò)這款機(jī)器，把設(shè)計(jì)好的圖稿打印在有特殊涂層的紙上，再把印好的紙和坯布面料通過(guò)毛毯機(jī)加溫加壓，把紙上的圖案轉(zhuǎn)移到面料上，免去了前處理和后整理，非常適合快時(shí)尚［1］。單機(jī)的產(chǎn)量從每小時(shí)幾十m 到幾百m，印花紙的單卷數(shù)量從幾百m到上萬(wàn)m，可以適應(yīng)不同訂單數(shù)量要求。目前這款機(jī)器在面料轉(zhuǎn)移印花方面得到廣泛應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的消費(fèi)水平和生活質(zhì)量正在逐步提高，人們對(duì)個(gè)性化定制的要求也在逐漸增多，因此數(shù)碼印花機(jī)的作用就會(huì)大大提高。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及數(shù)碼印花機(jī)的機(jī)器設(shè)備、墨水和噴頭組合的進(jìn)一步優(yōu)化，數(shù)碼印花會(huì)越來(lái)越接近傳統(tǒng)印花的成本和效率，市場(chǎng)對(duì)數(shù)碼印花機(jī)的接受度也越來(lái)越高，數(shù)碼印花機(jī)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中所占的比例會(huì)越來(lái)越高。近幾年，國(guó)產(chǎn)數(shù)碼印花機(jī)技術(shù)水平正在逐步接近和趕超國(guó)際先進(jìn)水平。