【集萃網(wǎng)觀察】紡織品印花技術(shù)在我國有著悠久的歷史，純棉織物的直接印花、防染印花及蠟染工藝的發(fā)源地都在中國。例如曾經(jīng)是百姓生活中必不可少的藍印花布，距今已有1300多年的歷史，其原理就是鏤空版白漿防染印花。隨著機器工業(yè)的發(fā)展，曾經(jīng)的手工印花方式逐漸衰落，為連續(xù)化的機器生產(chǎn)所代替。
在棉織物印 花染料中，最常用的是活性染料，因其具有色澤鮮艷，色譜齊全，拼色方便(能和多種染料共同或防染印花);溶解度高，不易產(chǎn)生色點，濕牢度好;對織物滲透性 好，勻染性優(yōu)良，色差小，重現(xiàn)性好;成本低廉等優(yōu)點。其次，還有采用涂料印花的，優(yōu)勢在于加工成本低、工藝簡單、涂料給色量高 ，缺點在于牢度較差、手感較差(后整理時可通過柔軟加工作一定的改善)。
棉織物在印花方式方面， 目前市場上主要應用的還是平網(wǎng)、圓網(wǎng)印花。但是隨著國家對于能耗及污染的管控越來越嚴格，特別是今年8月份公布了淘汰落后產(chǎn)能企業(yè)名單，表明了國家治理高污染、高能耗的決心。因此，環(huán)保、節(jié)能的數(shù)碼噴墨印花和轉(zhuǎn)移印花技術(shù)再次進入人們的視野，并取得了長足的發(fā)展。
l 數(shù)碼噴墨印花
數(shù)碼噴墨印花始于2O世紀70年代，是將印花圖案通過數(shù)字形式輸入計算機，利用計算機輔助設(shè)計的印花分色系統(tǒng)(~t[ICAD系統(tǒng)或 photoshop系統(tǒng))進行編輯處理，再由計算機控制噴頭把染液直接噴射到經(jīng)上漿處理過的紡織品上，形成花型圖案的印花方式。數(shù)碼噴墨印花的工作原理是 對墨水施加外力，使其通過噴嘴噴射到織物上形成色點，繼而構(gòu)成花紋圖案。數(shù)碼噴射印花由數(shù)字技術(shù)控制噴嘴的噴與不噴，噴出何種顏色的墨水，噴射時在xY方 向上移動， 以保證在織物表面上形成所要求的圖像和顏色。數(shù)碼印花一個重要的技術(shù)指標為分辨率(Dot per inch，簡稱dpi)，即指每英寸內(nèi)的點數(shù)。分辨率并非越高越好，一般情況下dpi為360~720時，圖像已很清晰，另外不同的基質(zhì)對分辨率的要求也 會不同。
1.1數(shù)碼噴墨印花的墨水
數(shù)碼噴墨印花的關(guān)鍵參數(shù)之一即印花墨水，針對數(shù)碼噴墨印花的墨水國內(nèi)外已有很多研究報道，噴墨打印機的各大制造商也多會提供配套的印花墨水。這里僅列舉幾個主要的技術(shù)指標供參考：
(1)表面張力。噴墨墨水的表面張力影響墨滴的形成，如液滴的斷裂長度、穩(wěn)定性、形成速度和液滴形成的優(yōu)劣，墨滴的運動形態(tài)等均受表面張力的影響。表面張力過大，墨滴不易形成小微滴，并可能出現(xiàn)較長的斷裂長度，影響圖案質(zhì)量。墨水的表面張力一般控制在2.5×10-2 N/m~3.5×10-2 N/m。
(2)粘度。粘度與表面張力一樣會影響墨滴的形成，粘度太高會使墨滴斷裂時的尾巴拖長，呈拉絲狀;粘度太小，則墨滴易破碎。粘度還會影響液滴的噴射速度，如果粘度過高，噴射速度降低，甚至墨滴不能擊在基質(zhì)相同的點上。噴墨墨水的粘度一般在3～lOmPa.S。
(3)分子粒徑。大而不規(guī)則的粒子會導致微滴形成困難和不穩(wěn)定，最終導致噴嘴堵塞。用于噴墨的平均粒徑應小于0.5 u m，最大不超過l u m。
(4)導電率。在噴墨打印中，墨滴是依靠電荷產(chǎn)生偏移的，因此墨水必須具有一定的導電能力。但是導電率太高時，墨水中的含鹽量就會成為一個問題，含鹽量太高易造成噴頭堵塞，因此，墨水的導電率以不超過1000 u s/cm為宜。
另外墨水的色譜完整性、鮮艷度、溶解度、色域等參數(shù)也需作必要的考察。
1.2數(shù)碼噴墨印花的優(yōu)缺點
數(shù)碼噴墨印花的最大特點就是不用制版，直接在織物或成衣上噴墨成像，省去了制版時間和費用，縮短了生產(chǎn)時間。因此其具有以下的優(yōu)點：
(1)適用于小批量、快交貨的訂單。傳統(tǒng)的滾筒、平網(wǎng)、圓網(wǎng)印花由于均需刻版或制網(wǎng)，而噴墨印花無需制版，相較之下就節(jié)約了生產(chǎn)時間，且在花型的分色文件發(fā)生錯誤，需要修改時，傳統(tǒng)印花需要修版或重新制版，而噴墨印花僅需修改分色文件即可，快速、方便、不增加成本。
(2)設(shè)計自由度較大，無傳統(tǒng)生產(chǎn)的套色和花回限制。傳統(tǒng)印花有6套色、8套色、12套色， 圓網(wǎng)印花甚至做N2o套色，但總會受到圓網(wǎng)數(shù)量的限制而不能無限增多。一般噴墨打印機采用四色處理，即三原色(青、品紅、黃)加黑色，但是通過顏色的疊加 或拼混后， 噴墨印花的顏色理論上可以達到 l670萬種。目前Stork公司噴墨印花機采用8色，而日本Ichinose公司則采用12色印花頭，即通過采用三原色處理加上4～8色紡織品專用色實 現(xiàn)12種無深淺單色印花，它們較接近紡織品印花的實際需要。在花回方面，圓/平網(wǎng)的尺寸是不能無限放大的，因此單元花回的尺寸有極限值，圓網(wǎng)一般會做成 64cm 或72cm的花回。但是噴墨印花是不受限制的，小到幾厘米，大到幾十米的花回均可生產(chǎn)。
(3)在圖案清晰度方面，噴墨印花可以制作出照片般清晰的畫面，并可表現(xiàn)出由淺到深的漸變的層次感以及云紋等高精度圖案，而圓/平網(wǎng)印花無法達到同等的效果。
(4)在印花后整理方面，圓/平網(wǎng)印花在印花后一般要先烘干，再蒸化、水洗、定形，耗費了大量的水、蒸汽等能源，而據(jù)報道紹興東升數(shù)碼公司研制的 DSDPM(II)一160印花機在數(shù)碼噴墨印花印制完花紋圖案后，經(jīng)過后半部分的固色裝置后，即完成了整個印花工藝，免除了蒸化、水洗等工序。
目前數(shù)碼印花設(shè)備最大局限還是生產(chǎn)率低，平均只有幾十平米每小時，相對于平網(wǎng)印花20m/min，圓網(wǎng)印花40～50m/min的速度，根本沒有競爭力。 但是各國的數(shù)碼設(shè)備生產(chǎn)商還在不斷地投入研發(fā)，努力提升噴墨印花速度。2003年意大利Reggiani公司制造的數(shù)碼噴墨印花機速度已達到l 50m2 /h，據(jù)報道現(xiàn)在已可達到256m2 /h;2005年上海印染助劑展上，美國杜邦公司制造的噴墨印花機的打印速度為50~60m2 /h;而意大利MS公司的JetPrint K 系列高速印花機最高速度更是達到了370m2 /h(幅寬 1.6m)，分辨率也有720×540dpi;在國內(nèi)，杭州開源的彩虹噴墨印花機速度為80m2/h，宏華數(shù)碼科技有限公司的宏華數(shù)碼印花機VEGA一1600高速噴射 印花機也已達到 140m2/h。
2 轉(zhuǎn)移印花
自從聚酯纖維的熱轉(zhuǎn)移印花成功地應用于工業(yè)化大生產(chǎn)以來， 以其精細的線條、清晰的圖案和突出的節(jié)水節(jié)能效果，而備受業(yè)界青睞， 因此印染工作者一直寄希望于開發(fā)棉等天然纖維素纖維的轉(zhuǎn)移印花。針對棉織物的轉(zhuǎn)移印花，基本上分為兩個思路： (1)參照熱轉(zhuǎn)移印花的原理，對棉織物進行�；蝓セ男裕缓蟛捎梅稚⑷玖献鰺徂D(zhuǎn)印;
(2)參考活性染料傳統(tǒng)印花的原理，并與印刷技術(shù)相結(jié)合，進行冷轉(zhuǎn)移印花。
活性染料冷轉(zhuǎn)移印花的原理和過程是 ：用溶解性好、固色速率快和水解穩(wěn)定性好的活性染料把圖像印在已涂好離型劑的紙上，烘干打卷。再將棉織物(精練后不能加柔軟劑、平滑劑等拒水助劑) 浸軋堿液， 然后與轉(zhuǎn)移印花紙對齊，通過一對均勻軋輥，織物上所帶的堿液使轉(zhuǎn)移印花紙上色漿溶解。
在一定的壓力下， 由于染料對織物的親和力比對轉(zhuǎn)移紙的親和力大， 染料轉(zhuǎn)移到織物上，并進入到織物間隙中。最后把紙、布分離，分別打卷。濕棉布在打卷時，要用塑料薄膜作為隔離物覆蓋在圖像上面一同打卷，以防止風干與沾色。最后，在堆置過程中， 染料逐步完成吸附、擴散、固色的過程。堆置結(jié)束對織物進行水洗，洗去微量的漿料和水解染料等，并將織物洗至中性。
實際上早在1 9 84年，丹麥的丹斯克印花廠 (Dansk Transfertry)就針對棉等天然纖維素纖維的轉(zhuǎn)移印花進行了研究，并最終成功開發(fā)出名為 Cotton Art的丹斯克轉(zhuǎn)移印花法。德國屈斯特機器制造廠專門為該技術(shù)開發(fā)了新型的轉(zhuǎn)移印花機，設(shè)計時速為20m/min。
在國內(nèi)，學術(shù)領(lǐng)域東華大學的呂小芳及許海育教授曾針對純棉織物的活性染料轉(zhuǎn)移印花進行了研究，并就軋堿帶液率、轉(zhuǎn)印壓力、軋堿液濃度等工藝參數(shù)對轉(zhuǎn)印效果的影響進行了探討。
工業(yè)領(lǐng)域上海長勝的鐘博文等人經(jīng)過多年的探索，成功開發(fā)出Cool Trans系列冷轉(zhuǎn)移印花機，并取得了國家專利。中國印花網(wǎng)了解到該技術(shù)以涂敷離型劑的紙作為承印物，將色漿印刷在紙上，并通過Cool Trans冷轉(zhuǎn)移印花機在一定壓力下轉(zhuǎn)印到布上，它的染料轉(zhuǎn)移率能達到95%，轉(zhuǎn)移到織物上的染料也有近907o的固色率， 同時節(jié)水2/3，節(jié)省能源65%。此設(shè)備適用于棉、麻、絲等天然纖維，對其它環(huán)保再生纖維素纖維~Dlyocell、麗賽纖維、竹纖維、天絲銅氨纖維、 Taly木漿纖維、海藻纖維、圣麻纖維等面料，也有獨特的優(yōu)勢。
浙江華泰絲綢有限公司的郭文登等人 針對天然纖維冷堆印花中的隔離物進行了研究，采用塑料薄膜、滌棉細布、滌綸布三種隔離物進行印花后的冷堆試驗。結(jié)果認為塑料薄膜的隔離效果很好，但僅限于 一次使用，浪費比較大;滌棉細布隔離效果也很好，但是棉部分會爭奪印花織物上的水分，降低印花得色量，滌棉細布本身也被污染，增加回用成本;滌綸布的隔離 效果也很優(yōu)良，因為它是疏水性纖維，所以沾附的色漿很容易洗除，回用簡便。
常州涵源新也獨立開發(fā)了濕法轉(zhuǎn)移印花技術(shù)，只不過采用的承印物不是紙，而是BOPP膜，將待轉(zhuǎn)印織物潤濕，在一定條件下將轉(zhuǎn)印膜與全棉織物貼合，經(jīng)過軋壓BOPP膜上的染料就轉(zhuǎn)移到棉織物上了。該技術(shù)適用于全棉針織布、梭織布，亦可用于再生纖維素纖維的轉(zhuǎn)移印花。
3 小結(jié)
無論是噴墨印花還是冷轉(zhuǎn)移印花， 目前的生產(chǎn)速度都還無法與傳統(tǒng)的平/圓網(wǎng)相抗衡，但是其精美的圖案、相片般的印花效果也是傳統(tǒng)印花無法比擬的，正所謂個有利弊。在這個低碳經(jīng)濟的時代，我 們期待著節(jié)能環(huán)保的噴墨印花和冷轉(zhuǎn)移印花能夠打破速度的限制，突飛猛進，也期待印染業(yè)的同仁開發(fā)出更多先進的技術(shù)。
來源：左凱杰 張智深 顏懷成
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