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織物數(shù)碼噴墨印花技術(shù)新進展和應用前景
集萃印花網(wǎng)  2011-12-27 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】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4.6㎡/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)日趨主導地位。具有升降功能的導帶式數(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,進一步闡述該技術(shù)的新進展和應用前景。

  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

 、賮順訄D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;

 、谖阈柚凭W(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

 、贁(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;

 、谟≈飘a(chǎn)品的圖像精度(對花精度之<0.1m/m=接近仿真效果;

 、塾肅MYK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,納入供應鏈網(wǎng)絡。

  數(shù)碼印花織物的用途,可概括如下:

 、贂r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;

 、奂矣眉徔椘,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;

 、萜鞄煤蜋M幅;

 、藿ㄖ眉徔椘罚

 、逿恤衫和特種紡織品;

 、啾诿嫜b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15O㎡/h(35kHz);有熱風烘干和導帶洗滌裝置[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,進布由粘合導帶傳送,最高生產(chǎn)速度可達5O㎡/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

  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。

  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,兩種設(shè)備有Steam-X和Infintex。

  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。

  針對數(shù)碼噴墨印花技術(shù)生產(chǎn)速率低、不利于推廣應用,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

  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。可用的織物有棉、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。其成功應用與織物預處理新方法有關(guān)。經(jīng)新方法預處理后,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14㎡/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/㎡。

  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,如開源的數(shù)碼噴繪印染機,宏華的A’tex1300/1800導帶式數(shù)碼噴墨印花機,金昌噴墨印花機和羅蘭超級飛人網(wǎng)絡噴繪機等。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)進入全球供應鏈,將加快數(shù)碼印花技術(shù)的應用步伐。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。

  來源: 楊棟梁

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