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數碼噴射印花技術概述

2006-10-20 13:09 來源：中國紡織經濟信息網責編：中華印刷包裝網

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在因特網飛速發展的數字化信息時代里，人們希望未來的紡織印花向著高速、高效、高質量方向發展，數碼噴射印花技術正符合這一要求。數碼噴射印花是20世紀90年代國際上出現的最新印花技術，是對傳統印花技術的一個重大突破，是集計算機、電子信息、機械多種學科于一體的綜合性高新技術。數碼噴射印花改變了傳統印花技術的生產模式。給紡織印染業帶來了一個全新的概念，使印花業從傳統的勞動密集型工業進人了數碼高科技時代。數碼噴射印花是一種在電腦控制下，將微小液滴噴射在基質(如織物)的某個精確位置上以形成圖案的非接觸加工印花技術。

1 數碼印花的原理

數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，繼而構成花紋圖案。數碼噴射印花由數字技術控制噴嘴的噴與不噴，噴出何種顏色的墨水，噴射時在XY方向上的移動，以保證在織物表面上形成所要求的圖像和顏色。數碼印花一個重要的技術指標為分辨率(Dotper inch，簡稱dpi)，即指每英寸內的點數。在噴墨印花時，不同的基質對分辨率的要求也不同。一般情況下dpi為180~360時，圖像已清晰。對很精細的圖像，dpi則需提高到360~720。分辨率提高后對噴嘴的噴射頻率、定向精度的要求更高。

數碼印花按噴射方式不同，可分為連續液流型和按需滴液型兩大類。連續液流型印花系統中，墨水是在高壓下強制通過一個直徑為10一50林m米的小噴嘴，從噴嘴噴出的墨水流以不同的方式分散成細小的液滴，如Stork Amethyst;按需滴液型印花，是人為地控制墨滴的產生和噴射，在需要時將墨滴噴射到織物設定的花紋上。按需滴液型又可分為壓電轉換型，如日本的Konica的Nassenger，Minaka的Jv，用壓電式噴頭;加熱氣泡型，如日本的Ichinose的Image proofer，美國的Color Span的Fabric jet，用加熱氣泡式噴頭。

1.1 連續噴射式CIJ(ContinuouS Ink Jet)

連續噴射式數碼印花的原理是通過對印墨施以高頻震蕩壓力，使印墨從噴嘴中噴出形成均勻連續的微滴流。在噴嘴處設有一個與圖形光電轉換信號同步變化的電場。噴出的液滴在充電電場中有選擇地帶電，當液滴流繼續通過偏轉電場時，帶電的液滴在電場的作用下偏轉，不帶電的液滴繼續保持直線飛行狀態，直線飛行的液滴不能到達待印基質而被集液器回收，帶電的液滴噴射到待印基質上。

1.2 按需噴射式DOD(Drop on Demand)

按需噴射式噴印系統的工作原理是當需要印花時，系統對噴嘴內的色墨施加高頻機械力和電磁式熱沖擊，使之形成微小的液滴從噴嘴噴出，由計算機控制噴射到設定的花紋處。按需噴射式應用最廣的是熱噴墨技術，它是依靠熱脈動產生墨滴，由計算機控制將一根電阻絲加熱到規定溫度，使印墨汽化以后從噴嘴噴出。另一種DOD技術是壓電式噴射系統，即由計算機控制在壓電材料上強加一個電位，使壓電材料在電場方向產生壓縮，在垂直電場方向產生膨脹，從而使印墨噴出。

噴墨印花不僅要求高精度的噴嘴技術和高精密的控制技術，同時，要求具有高純度、高濃度、高牢度、高穩定性的墨水與之匹配。

2 數碼印花的特點

紡織品噴墨印花又叫數字噴墨印花，它是通過各種輸人手段(掃描儀、數碼相機等)把所需的圖案輸人計算機，經電腦分色描稿系統(CAD)編輯處理后，再由電腦控制噴墨機構直接將墨水噴射到織物上進行印花。它是計算機輔助設計CAD與印染新機械共同發展的結果，是適應紡織印花個性化、小批量、多品種、高品質的發展趨勢而發展起來的。數字噴墨印花與傳統的篩網印花迥然不同，可以說是印花工業的一場革命。

數字噴墨印花與傳統的篩網印花相比，具有以下優點:a、印花流程簡單，具有直接的打印效果，既節省時間又降低成本。b、圖案設計及修改極為方便，客戶從計算機上通過網絡就能知最終面料效果，并加以修改，真正實現“所見即所得”。C、有效保證打樣與批量生產的一致性。打樣過程顏色由計算機自動記錄顏色數。批量生產中顏色數按打樣數據配置，可以保持一致性。d、按需噴墨，染化料幾乎沒有浪費，生產過程廢水少，耗能低，對環保有利。e、自動化程度高，占地僅為傳統印花方式的十分之一。f、適應小批量多品種訂單。從設計到生產僅需一天時間，并可立即修改圖案。而傳統的印花方式至少需要一周。g、印花精度高，與傳統的印花方式相比，可印制多彩的圖案，色彩豐富，能表現出高達1670萬種顏色，而傳統印花方式只有幾十種顏色。

當前數碼噴射印花主要是分散染料為主，先將染料噴射在轉移紙上，然后再將染料熱轉移到滌綸面料上，實際上相當于通常的熱轉移印花，這樣就可以不再進行后處理。但是對棉、絲等天然纖維織物使用活性染料或酸性染料，就無法像分散染料進行熱轉移方法，必須對噴射的織物進行必要的前處理準備工作，最后還要對噴射后的織物進行常規的蒸化、水洗等后處理，隨之帶來一系列復雜的工藝技術要求。至于多種纖維混紡、交并、交織的織物要用不同染料，其工藝就更復雜，使用涂料雖然工藝簡單，但是又難以適應噴頭等多方面的苛刻要求。

綜上所述，數碼噴射印花實現工業生產還有一系列技術問題有待進一步提高和解決。

3 數碼印花存在的問題

(1)印花速度慢。一般情況下，印花工廠可每分鐘以幾米至幾十米的速度印花，但噴墨印花卻是一米幾分鐘，所以印花速度較低。

(2)印花機的設計要求高，成本高，噴嘴壽命問題難以解決。

(3)噴墨印花織物需進行印花前處理，使織物達到噴墨印花所需要求。

(4)目前油墨價格昂貴，適應性有限。

(5)對油墨的要求高，油墨研制困難。

但是，制約噴墨印花發展的仍然是生產成本。據有關報道，噴墨印花織物每生產lm的加工成本估算為油墨1.3(馬克)，設備折舊1.7創馬克)，能源及保養094(馬克)，人工費1，70(馬克)，總計4.64(馬克)，油墨約占成本的28%。

4 將數碼印花和傳統印花結合起來—噴網印花

4.1 傳統的印花工藝流程

圖案設計、描黑白稿(制版)。制網、配色斗打樣、調色漿。印花

4.2 噴網印花工藝流程

圖案設計、噴墨感光。沖洗篩網。配色、打樣、調色漿、印花

傳統的印花工藝流程長，制網是關鍵，不但工藝復雜，周期長，質量好壞直接影響印花的質量。在紡織品市場需求越來越趨向多樣化、個性化的今天，生產企業面對客戶小批量、多品種、短周期的要求，采用數碼噴墨制網技術，省去了傳統工藝描稿、制片、制網、雕刻等一系列工藝和設備，只需幾種原色就可以調配出千萬種色彩，及時向客戶提供小樣，方便地組織小批量、甚至單件生產，花色也可以隨心所欲。

5 結論

噴墨印花技術越來越受到人們的重視，具有廣闊的發展前景。目前噴墨印花技術的研究主要集中于以下幾個方面:a、噴墨印花機的研制;b、智能CAD系統及其相關軟件的開發;C、油墨的研制。對于a和b兩個方面，國外已有廣泛的研究并日趨成熟;對于C國內應研究適合各類纖維的和織物的油墨配方，研究油墨配方中使用各種添加劑以及改進油墨的噴射性能和印制效果，降低油墨的成本和增加其適應性和應用范圍。，我國目前尚無自主產權的油墨，而國外現有的噴墨印花用油墨價格昂貴，適應性有限。數碼織物印花技術是世紀之交紡織加工領域內最先進科技的代表，已在國內業界引起廣泛關注。（peter）