數(shù)碼印花的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
李明珠 張慶 余逸男(東華大學(xué)化學(xué)化工和生物工程學(xué)院)
數(shù)碼印花技術(shù)是數(shù)字技術(shù)和傳統(tǒng)印染技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是傳統(tǒng)印染行業(yè)的一次革命性突破。在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代背景下,數(shù)碼印花代表著未來印染行業(yè)的技術(shù)進(jìn)展方向。我國紡織品數(shù)碼印花從認(rèn)識(shí)到應(yīng)用經(jīng)歷了十年左右的時(shí)間,業(yè)內(nèi)人士對(duì)它的優(yōu)越性產(chǎn)生了較多的共識(shí),并稱為“一次紡織印花工藝技術(shù)的革命”或稱為“萬能印花技術(shù)”。因此,業(yè)者對(duì)這項(xiàng)技術(shù)寄托了很高的期望。近年來,紡織品數(shù)碼印花的進(jìn)展卻不完如人意,雖然機(jī)型、印料、從業(yè)者都在增多,但就紡織品數(shù)碼印花產(chǎn)品而言,大部分仍停留在轉(zhuǎn)移印花,很少有直接噴在紡織品織物上的。紡織品數(shù)碼印花的進(jìn)展現(xiàn)狀可以從印花系統(tǒng)、數(shù)碼印花機(jī)與印料三個(gè)因素來加以說明。
1.1數(shù)碼印花系統(tǒng)
紡織品的數(shù)碼印花開始于1970年代,旨在開辟不接觸印花系統(tǒng),用數(shù)碼產(chǎn)生多色圖案。在1990年代取得快速進(jìn)展,盡成了從技術(shù)模型到生產(chǎn)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。在1999年巴黎國際紡織機(jī)械展上,數(shù)碼噴墨印花系統(tǒng)獲得業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。當(dāng)時(shí),所設(shè)計(jì)的大多數(shù)生產(chǎn)系統(tǒng)分辨率很低,僅僅用于地毯與站絨家具布的印花,而且用于印花的染料還需經(jīng)過特殊的篩選,使這項(xiàng)技術(shù)推廣應(yīng)用受到限制。
美國Milliken公司的Millitron系統(tǒng)與奧地利Zimmer公司的ChromoJet系統(tǒng),開始都是運(yùn)用電磁閥原理,利用計(jì)算機(jī)操縱噴墨及氣流噴射來達(dá)到按圖案要求印出所需花型。當(dāng)時(shí)印制精度(分辨率)不高,惟獨(dú)20dpi左右,高也惟獨(dú)40dpi,不適用于工作裝等紡織品的印花,只可用于地毯印花。到1980—1990年代,由于噴頭創(chuàng)造技術(shù)的改進(jìn)與提高,運(yùn)用了加熱氣泡與壓電方式的噴頭,提高了印花精細(xì)程度,才又掀起了研究數(shù)碼印花的熱潮。如日本Seiren公司1987年從事CAD壓電式噴墨印花技術(shù)的研究,開辟了Viscotecs系統(tǒng),1990年開始投入大量生產(chǎn);日本鐘紡與佳能公司1993年開辟了“奇異印花”系統(tǒng)(氣泡式);大約同時(shí)期日本Konica與住友開辟了Nassenger系統(tǒng)(壓電式)等噴墨印花設(shè)備。
由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷長進(jìn),現(xiàn)在可以通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)讀出圖案原稿(或掃描輸入或直接輸入圖案的數(shù)碼照相軟件),加以數(shù)字處理后,直接在布料上進(jìn)行噴墨印花,即數(shù)碼紡織品噴墨印花技術(shù)。據(jù)說日本Seiren公司的Viscotecs系統(tǒng)1998年生產(chǎn)紡織品達(dá)1000萬平方米,銷售額達(dá)120億日元。各類纖維如棉、毛、絲、聚酯纖維、耐綸與彈性纖維等均有;機(jī)織、針織物、起毛、人造毛皮等齊全,成品適用范圍廣泛?,F(xiàn)在世界各地如意、比、德、荷、法、美等國均在進(jìn)展。
1.2數(shù)碼印花機(jī)
紡織品數(shù)碼印花機(jī)的機(jī)型還沒有盡善定型,紡織品數(shù)碼印花機(jī)來自印刷業(yè)的噴墨打印機(jī)或喊噴繪機(jī),目前國內(nèi)外生產(chǎn)此類設(shè)備的廠商眾多,機(jī)型數(shù)以百計(jì),但特意用于紡織品印花的噴墨機(jī)不多。荷蘭Stork公司于1999年首次推出Amber數(shù)碼印花機(jī),目前經(jīng)改進(jìn)后,可采納酸性染料進(jìn)行真絲綢與錦綸/彈性絲綢印花,也可采納涂料印花或分散染料轉(zhuǎn)移印花,從而使該機(jī)可在任何一種本色棉布上進(jìn)行高質(zhì)量印花,而且不需進(jìn)行前后道處理(除了涂料印花的熱固色外)。此外Stork公司還推出Zir-con聚酯纖維印花機(jī)與Amethyst印花機(jī),適用于高產(chǎn)量卷裝進(jìn)出印花,可用于打樣與小批量生產(chǎn)。尤其適合印花廠試銷產(chǎn)品與批量定制產(chǎn)品生產(chǎn)。Amethyst印花機(jī)可在棉、真絲與粘膠等不同本色棉布上印花,采納8色延續(xù)噴墨技術(shù),可進(jìn)行照相真彩印花或者可準(zhǔn)確反映批量印花色彩與質(zhì)量的全真打樣;可用CAD文件、掃描圖像或數(shù)碼照相直接輸入機(jī)內(nèi),在大有效寬度達(dá)1650mm的本色棉布上印花。每天印花產(chǎn)量可達(dá)350m,裝機(jī)布卷長可達(dá)250m,油墨儲(chǔ)存量可供多16小時(shí)的不間斷印花。Amethyst采納Windows平臺(tái)Stork/Lectra軟件,和Stork、Lectra及其他多種CAD設(shè)計(jì)軟件包兼容。
在中國,杭州宏華數(shù)碼公司大約從1997年左右開始研究開辟數(shù)碼紡織品噴墨印花技術(shù)且發(fā)展較為迅速。2000年7月由原國家紡織總局、浙江省科技廳組織鑒定,技術(shù)處于國際先進(jìn)水平,除部分噴頭進(jìn)口外,其壓電式印花設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟件均自行設(shè)計(jì)創(chuàng)造。
1.3印料
印料是紡織品數(shù)碼印花的核心器材,剛開始,瑞士汽巴公司提出的三種墨水(即活性染料、酸性染料與分散染料)國內(nèi)從1990年代后期就開始研制。分散染料顆粒易使印花機(jī)噴頭阻塞,顏料墨水對(duì)粘合劑品質(zhì)要求多;此外,對(duì)同色后處理的溫度條件、各項(xiàng)染色堅(jiān)牢度及手感柔軟度都是考核它們的主要內(nèi)容。從今天的角度與信息資料瞧,各種墨水品牌很多,生產(chǎn)廠商都在宣傳推廣各自的產(chǎn)品,但沒有哪個(gè)在實(shí)踐應(yīng)用中得到一致好評(píng)。我們了解,一個(gè)染料(顏料)墨水的體系(4色、6色、8色)在印花過程中有一個(gè)配色軟件,該軟件有特定的專用性,應(yīng)用于不同機(jī)器型號(hào)也有差異。所以每個(gè)墨水創(chuàng)造商推出自己墨水的同時(shí)還要提供配色軟件,這是一個(gè)比較復(fù)雜、難度較大的系統(tǒng)工程,對(duì)印花產(chǎn)品的色澤層次、明艷度、飽滿度等品質(zhì)有較大的影響。
目前世界范圍內(nèi)數(shù)碼印花印料做的比較好的公司與相應(yīng)的產(chǎn)品有:瑞士汽巴精化(CibaSpecialtyChemicals)公司的的印花漿料CibaAlcoprintCT—D;德國BASF公司的BalixanP100HS系列染料;意大利J—Teck3公司的可直接印制布料的分散染料油墨J—EcoPrint(特別適用于當(dāng)今的壓電式噴墨印花機(jī));意大利For.rex公司供應(yīng)的新系列的顏料油墨GenestaPG,該系列油墨由9種顏色組成;日本KonicaMinoda公司新增了一系列活性染料印墨;美國Sawgrass公司推出了首個(gè)用于棉的直接染料印墨,和意大利機(jī)械創(chuàng)造商MacchineeServizi(MS)合作生產(chǎn)了NaturaLink系列印墨,以用于MS—One成衣用數(shù)碼印花機(jī)。
2數(shù)碼印花的技術(shù)特點(diǎn)
在數(shù)碼印花技術(shù)中,通過輸入計(jì)算機(jī)的圖像(包含CAD設(shè)計(jì)、掃描、數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像)直接傳輸?shù)綌?shù)碼噴墨印花機(jī)上,以噴墨打印方式直接在各種紡織品上形成圖案。沒有傳統(tǒng)印花的制版、調(diào)漿過程,沒有花歸的限制、雕印的要求,也沒有顏色數(shù)量的限制,套色精度由設(shè)備保證,傳統(tǒng)印花中的復(fù)雜過程得以大幅度簡化,數(shù)碼印花以其適應(yīng)小批量、高質(zhì)量、基本無污染,被國內(nèi)外稱為紡織品印花的革命性成果,主要有以下特點(diǎn)。
(1)直接印花,無需分色制版,可節(jié)約大量輔助設(shè)備及相關(guān)成本;
(2)印花品質(zhì)高,色彩豐富,可印制照片花型;
(3)經(jīng)濟(jì)批量小,順應(yīng)大規(guī)模定制潮流,適應(yīng)個(gè)性化要求;
(4)快速反應(yīng),零庫存生產(chǎn),生產(chǎn)過程數(shù)字化,印制效果一致,徹底改善印花生產(chǎn)的環(huán)境。采納數(shù)碼印花技術(shù)可以很方便地設(shè)計(jì)與核對(duì)花樣與圖案,提供高分辨率與精確的樣品,其工藝見圖1。
3數(shù)碼印花優(yōu)劣勢分析
在闡述數(shù)碼印花技術(shù)特點(diǎn)的時(shí)候有一種說法,數(shù)碼印花技術(shù)具有三重含金量,一是技術(shù)含金量,二是藝術(shù)含金量,三是環(huán)保含金量。這些內(nèi)容大體上概括了數(shù)碼印花技術(shù)的優(yōu)勢,劣勢表現(xiàn)在價(jià)格問題與產(chǎn)能的問題上。其它,還有技術(shù)表現(xiàn)形式上的相對(duì)單一性,比如,難以表現(xiàn)厚重層次的圖案文字等。
3.1優(yōu)勢
(1)無版優(yōu)勢。數(shù)碼印花省去了傳統(tǒng)印花復(fù)雜的制版工藝,采納數(shù)字化技術(shù)將電腦設(shè)計(jì)圖案通過打印機(jī)直接打印在承印介質(zhì)上。
(2)打樣優(yōu)勢。因免去了制版環(huán)節(jié)打樣封樣變得非常便利,站等可取。
(3)短版生產(chǎn)優(yōu)勢。因無需制版,可承接短版訂單,生產(chǎn)多品種小批量產(chǎn)品具有絕對(duì)優(yōu)勢,客戶瞧樣、生產(chǎn)、交單周期大大縮短。
(4)色彩表現(xiàn)優(yōu)勢。電腦調(diào)色色彩更加精確;噴墨打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)微噴,克服了網(wǎng)印技術(shù)的網(wǎng)點(diǎn)缺陷,色彩表現(xiàn)更加細(xì)膩;過渡色表現(xiàn)更加自然;色彩表現(xiàn)更加豐富逼真、色域更廣;隱形圖案表現(xiàn)出色;線形圖案更加清楚細(xì)膩;套色精確無誤;分色便捷。
(5)定位印花生產(chǎn)優(yōu)勢。定位及對(duì)稱圖案因無需制版,可以做到一件起訂生產(chǎn),節(jié)約了制版花費(fèi),小批量產(chǎn)品生產(chǎn)變?yōu)榭赡堋?br />
(6)個(gè)性化印花產(chǎn)品生產(chǎn)優(yōu)勢。數(shù)碼印花無制版技術(shù)對(duì)個(gè)性化產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了無限的設(shè)計(jì)空間,印花產(chǎn)品的圖案設(shè)計(jì)可以充分地張揚(yáng)個(gè)性與發(fā)揮想象力。
(7)節(jié)能減排環(huán)保優(yōu)勢。數(shù)碼印花設(shè)備耗能小,排污趨近“零”。
(8)勞動(dòng)力節(jié)約優(yōu)勢。數(shù)碼印花技術(shù)方式節(jié)約了大量的勞動(dòng)力。
(9)節(jié)約生產(chǎn)空間優(yōu)勢。數(shù)碼印花設(shè)備占地小,可節(jié)布的印花,而且用于印花的染料還需經(jīng)過特殊的篩選,使這項(xiàng)技術(shù)推廣應(yīng)用受到限制。
(10)投資節(jié)約優(yōu)勢。數(shù)碼印花設(shè)備投資小,屬于短平快投資項(xiàng)目。
3.2劣勢
(1)生產(chǎn)成本相對(duì)偏高,這一問題并不是絕對(duì)的劣勢,只是針對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)品而言。
(2)產(chǎn)能的不足,市場上相對(duì)普及的打印機(jī)平均生產(chǎn)速度為(7—17)m/h,打印機(jī)的價(jià)格4萬l2萬不等,歐洲生產(chǎn)的所謂高速打印機(jī)產(chǎn)能達(dá)(50300)m/h,但是價(jià)格非常昂貴,性價(jià)比太低;而傳統(tǒng)的平網(wǎng)印花機(jī)生產(chǎn)速度為1000m/h。
(3)數(shù)碼印花技術(shù)在現(xiàn)階段還無法表現(xiàn)傳統(tǒng)印花技術(shù)所能表現(xiàn)的有厚重層次感的圖案效果。
(4)數(shù)碼印花墨水的滲透度(指白度)比不上傳統(tǒng)印花。
(5)數(shù)碼印花各種染料、顏料墨水的黑色表現(xiàn)濃度略低。
(6)數(shù)碼印花技術(shù)對(duì)有些專色無法表現(xiàn),如金銀色、部分熒光色,部分摻白的中間色如水藍(lán)、水綠、水粉、米黃等,有待通過創(chuàng)新技術(shù)加以彌補(bǔ)。
4進(jìn)展前景
數(shù)碼印花技術(shù)的不斷盡善,給紡織品印花業(yè)帶來了一個(gè)全新的理念,其先進(jìn)的生產(chǎn)原理及手段,給紡織品印花業(yè)帶來了前所未有的進(jìn)展機(jī)遇。其它,隨著數(shù)碼印花的逐步推廣、速度不斷提高、耗材成本不斷下降,數(shù)碼印花產(chǎn)品的普及程度會(huì)越來越高,數(shù)碼印花將成為未來印染行業(yè)進(jìn)展的必定趨勢。
數(shù)碼印花是科技和藝術(shù)的結(jié)合,數(shù)碼印花技術(shù)將引領(lǐng)未來產(chǎn)品開辟的潮流。目前,國際眾多知名時(shí)尚品牌利用全球采購運(yùn)輸系統(tǒng)與“快時(shí)尚、快反應(yīng)”的數(shù)碼印花技術(shù),在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝上進(jìn)行了集中性的突破,在生產(chǎn)鏈條中根據(jù)訂單小批量、多批次,織物需要頻繁地設(shè)計(jì)、再改進(jìn)的特點(diǎn),全方位使用紡織品數(shù)碼噴射印花系統(tǒng)。
歐洲是數(shù)碼印花產(chǎn)品的大需求和生產(chǎn)地,數(shù)碼印花已滲透到設(shè)計(jì)、工作裝、家紡、汽車裝飾、廣告、個(gè)性化定制、網(wǎng)店等紡織品各個(gè)領(lǐng)域。特別是近幾年來,已從過去的以設(shè)計(jì)打樣為主的模式轉(zhuǎn)向小批量生產(chǎn)模式,眾多品牌紛紛接受采納數(shù)碼噴墨印花的布料。
在我國,擁有自主學(xué)問產(chǎn)權(quán)的紡織品數(shù)碼噴射印花的突破給紡織領(lǐng)域帶來了前所未有的個(gè)性化體驗(yàn)。它貼近生活,及藝術(shù)與科技性于一體,很好地詮釋了當(dāng)今環(huán)保潮流,是紡織品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的盡美連接,實(shí)現(xiàn)了在任意紡織品布料上按需噴印任意圖像,盡美體現(xiàn)了在紡織領(lǐng)域“所見即所得”的內(nèi)涵。紡織品數(shù)碼印花產(chǎn)品帶給人間動(dòng)人心弦的紡織品,讓人們的生活變得更加活潑有趣,盡全展示個(gè)性自我,是科技和藝術(shù)的盡美結(jié)合。
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