數碼印花技術發展的機遇和挑戰——記第6期紡織科技新見解學術沙龍

白瓊瓊

(中國紡織工程學會，北京 100025)

為活躍學術思想，促進科技創新，中國紡織工程學會于2014年10月23日在上海舉辦了主題為“數碼印花技術研究與應用”的第6期紡織科技新見解學術沙龍。本期沙龍邀請了中國工程院周翔院士、姚穆院士，浙江理工大學邵建中教授，青島大學房寬峻教授和上海紡織科學研究院沈安京教授級高工共同擔任領銜科學家;杭州萬事利絲綢科技有限公司郭文登教授級高工、杭州宏華數碼科技股份有限公司金小團教授級高工和長勝紡織科技發展(上海)有限公司鐘博文工程師擔任特邀專家，與來自高校、企業的知名專家、科研人員等近60名代表，圍繞轉移印花、噴墨印花、新型環保印花等技術及其推廣應用中的問題，以及未來的發展趨勢等方面，從各自的研發與應用角度展開前沿交流，引發學術界和產業界對數碼印花技術發展方向的思考和產學研用的合作，為我國數碼印花技術的深度研發和推廣應用提供新見解、新思路。本期沙龍的主持人為《紡織學報》編委會常務副主任，來自總后勤部軍需裝備研究所的施楣梧教授級高工。

數碼印花是一項集機械、電子、信息處理及色彩、精細化工等多學科為一體的綜合性高新技術。與傳統印花技術相比，數碼印花工藝省略了分色、制版、配色、打樣等步驟，極大縮短了印花加工流程，具有花色豐富、快速反應的特色，非常適合小批量產品加工。這項技術的不斷完善，必將給紡織印染行業帶來了一個前所未有的發展機遇。然而，數碼印花技術在進行產業化應用中遇到了許多問題，嚴重影響了其推廣范圍和速度。

本文匯集了第6期紡織科技新見解學術沙龍上與會專家和學者的主要觀點，介紹了我國數碼印花技術的發展現狀，總結了在數碼印花領域的最新研究成果、新觀點、新見解，以期為紡織企業決策發展方向提供指導和幫助。

1 數碼印花技術發展的現狀

根據最新的Smithers Pira研究報告《數碼印花2017年展望》，從2009～2012年，世界數碼印花產品數量以每年23%的速度增長，且未來有加速發展的趨勢。預計到2015年，數碼印花面料總年產量將達25～30億m2，占到全球印花總量的10%，其中數碼印花發展最快的是歐洲。預計到2015年，歐洲數碼印花面料年產量比例將從目前的約40%增加至64%，美國為15%，印度為5%，其他為10%，而我國只占6%，故可以認為我國數碼印花技術的研發與推廣應用尚有很大空間。

在國內，可用于進行產業化生產的數碼印花技術有轉移印花和噴墨印花。轉移印花又分為發展較為成熟的熱轉移印花和近幾年興起的冷轉移印花技術。噴墨印花分為發展較快的染料噴墨印花和正受到極大關注的顏料噴墨印花。從20世紀90年代引進、應用數碼印花技術，經過近20年的發展，國產設備水平已大幅提高，轉印載體和高品質墨水研發也進入高速發展期，基本不構成產業應用大障礙，但數碼印花技術的市場推廣和應用步伐始終不大，究其原因主要可以歸納如下。

1)數碼印花技術有承印局限性。如:傳統的熱轉移印花方法只能用于疏水且明顯具有玻璃化溫度的化學纖維，染料噴墨印花對纖維有選擇性，不適用于受市場歡迎的多組分織物;顏料噴墨印花易造成噴頭堵塞帶來產品質量缺陷等。

2)數碼印花技術的應用成本高。紡織行業是一個低利潤率行業。1 m織物采用傳統印花方式的成本為2元多，采用噴墨印花方式要15元多。生產成本高，主流客戶無法盈利，也就失去了應用的主動性，對于轉移印花，其轉印載體的成本較高，也不利于小批量產品加工。

3)數碼印花技術的環保和節能優勢可能被夸大了。如:轉印載體制備對環境帶來的污染更嚴重;與傳統印花工藝相比，印花(噴墨)前、后的預處理與固色和水洗處理等工序并沒有完全取消，故雖有優勢，但被商業化地夸大了。目前行業內非常缺乏關于數碼印花工藝整體加工流程的能耗、排放物指標與傳統工藝的對比研究報道，鮮見科學的、客觀的環保和節能方面的整體評價。

由此可以看出數碼印花技術在設備、工藝、材料等方面都存在有待解決的技術難題，需要廣大的染整科技人員來攻關。

2 數碼印花技術前沿研究項目

2.1 采用藍光固化的紡織品數碼印花技術

由于顏料對纖維無選擇性，使顏料數碼印花具有較好的承印適應性，且其后道僅需焙烘工序，省去了汽蒸、皂洗等，從而減少了水耗和廢水排放，正逐漸成為人們研發的熱點，但顏料墨水中大分子黏合劑的使用，易造成噴嘴堵塞，影響生產效率和產品質量。針對這個問題，浙江理工大學的邵建中教授帶領團隊研發出了藍光固化紡織品數碼噴墨印花技術。以適當的單體和低聚體代替常規顏料墨水體系中的高分子黏合劑，克服了噴嘴堵塞問題;在噴墨打印后，應用LED藍光引發聚合，使墨水體系中的單體和低聚體在原位聚合形成黏合劑大分子并成膜固化，省略了后道加工，大幅度節水、節能、減排，提高了噴印效率。

將該技術從實驗室推向產業化應用還面臨許多挑戰，如引發劑體系需要添加第3組分，提高引發效率，將引發劑和助引發劑合成為一體化的引發劑;如果能用天然材料代替現在的合成材料，工藝將更加環保;也希望將實驗室里自建的固化裝置開發成能產業用裝置。邵教授向與會的各位專家發出合作邀請，跨界融合，共同創新。

2.2 微水印花工藝

因冷轉移印花的消耗問題暫時無法克服，所以在開發無紙冷轉移印花技術中，長勝紡織科技發展(上海)有限公司推出了微水印花工藝。工藝流程為:濕態前處理－正面四色印花－微濕－反面雙色印花－烘干－固色－水洗定型。特點是濕態前處理。優勢是前處理定量給液，水分以纖維吸收水的形態存在，可實現雙面印花，印花精度高，進一步減少排放。是對印刷和印染的跨界整合。

2.3 織物定量單面施加表面處理技術

織物定量單面施加表面處理技術是青島大學房寬峻教授正在研究的技術。通過對織物擬印花的表面進行處理，不要整體上漿，既可以提高噴墨印花效果，又可以減少化學品用量，從而達到降低能耗、水耗和廢水COD值的目的。

2.4 純棉織物熱升華轉移印花

純棉織物的轉移印花一直是國內外染整工業技術研發的熱點和難點。來自四川大學的朱譜新教授介紹了他們的研究項目:一種新型聚酯涂層棉織物的熱升華轉移印花技術。用水基聚酯乳液作為新型織物涂層劑，對棉織物涂層后實現純棉織物的熱升華轉移印花。該方法具有轉印色彩鮮艷，手感柔軟并保持印花背面棉纖維的天然性能，工藝簡單，成本低，但高溫下的染色牢度還不夠理想。

2.5 納米顏料/乳膠粒墨水的研發

顏料墨水噴射性能和摩擦牢度不能兼顧，依然是顏料墨水開發中的主要矛盾。江南大學的付少海教授認為，在顏料上包覆乳膠粒是改善顏料墨水品質中最有發展潛力的方法。目前，他們已經攻克了納米顏料/乳膠粒墨水制備的關鍵技術，相信該產品的研究與開發將會極大地推進顏料噴墨印花技術的發展和應用。

3 數碼印花技術的新見解

一個好的技術，在我國沒有得到充分的推廣和應用，原因肯定是復雜的，其中是否也有傳統思維模式的禁錮呢。本期沙龍特邀首席科學家周翔院士的發言帶給大家很好的思維啟迪:創新不應只關注科技，還要關注服務和商業模式，重視行業和跨行業的合作，重視生產者與消費者的互動，因為制造業服務化時代已經到來。杭州宏華數碼科技股份有限公司金小團教授級高工認為，互聯網在我國能快速發展得益于我國特有的網絡需要的規模化優勢，而噴墨數碼印花機是與工業互聯網銜接最好的智能設備。隨著技術的發展，設備成本下降，墨水品質提高，網絡平臺大幅消減設計和流通成本，以及傳統印花成本的上漲，噴墨數碼印花的綜合成本將下降或者具有優勢。當把噴墨數碼印花技術智能化、網絡化并與C2B商業模式鏈接在一起，大批量定制有可能實現。與互聯網連接后所爆發出來的市場前景是難以想象的，就像10年前，沒有人能想象互聯網的發展帶給我們今天的變化。數碼印花改變了傳統印花行業的游戲規則，這是來自亨斯邁紡織染化(中國)有限公司黎華先生的觀點。數碼印花方式是一種工具、一種解決方案，適合小訂單，快速反應，不會替代傳統印花方式。企業一定要了解數碼印花的優勢和數碼產品的市場在哪里，不能人有我也跟風上，這樣很容易造成訂單不足。此外，黎先生還給大家指出了一些現象:歐洲企業多是自主開發花型，亞洲企業多為拿樣加工。其實樣品的精度不同，數碼印花所呈現的效果差異較大，過高的精度又會帶來墨水用量的大幅增加，這對來樣加工是不利的;一些紡織品快銷公司會購買噴墨數碼印花機放在印花廠，借助印花廠的生產線開發產品。此外，常州涵源新印花有限公司的王勇總工認為:現在上漿的漿料都是從傳統印花的糊料中挑選的，如一般采用海藻酸鈉作為上漿糊料，但是其并不適合數碼印花;因為冷轉移印花的制版費較高，適宜大批量生產，未來會被直噴式印花方式替代。浙江藍宇數碼科技有限公司的郭振榮博士提醒與會代表，采用光固化技術開發通用性較好的顏料墨水時，光引發產生的自由基會帶來苯的問題，因國外對含苯產品控制嚴格，會給成品的出口帶來影響。

4 數碼印花產業的發展方向

視覺接受的信息占所有信息的70%左右，而色彩在視覺藝術中占有非常重要的地位。印花的目的主要是滿足消費者的視覺需求。只要是消費者喜歡的，與之相適應的加工技術就有存在的必要，因此，新技術的出現不一定非要取代傳統技術，加之傳統印花技術也在不斷的改進和提升，故相當長一段時間內，印染行業將呈多種技術共存的局面。

受局限性和轉印載體成本較高的影響，未來噴墨印花技術的發展較快，其成品占有量也相對較高，尤其是寬幅織物印花和直接在成衣上印花發展空間較大。

噴墨印花設備和墨水發展很快，但應用技術還很落后。當務之急是開發出適應設備和墨水發展的產業化應用技術。

噴墨印花前織物的表面處理能夠顯著提高噴墨印花的顏色效果，應針對織物結構、墨水類型和噴墨印花設備開發相應的織物表面處理方式、工藝和設備。如果能研發出在織造和印花工序都可用的通用性漿料，將會給噴墨印花技術帶來質的提升。為減少退漿帶來的污染，開發局部的、合適的表面處理技術也是非常值得研究的課題。

要積極轉變思維方式，從以制造者為中心的產業型經濟向以消費者為中心的服務型經濟過渡，因為未來消費者將成為稀缺資源。噴墨數碼印花可以把網絡上虛擬的產品變成現實中的產品，同時還具備了低成本、小批量、快反應、高品質的特征，與傳統生產相比具有絕對優勢，具備天然的與互聯網相連的特征，很適合互聯網的平臺經濟。通過互聯網把消費者和設計、生產、流通環節有機的聯系在一起，這種全新的生態鏈是未來發展的方向。此外，還要拓寬思路，試想當噴墨印花機中的墨水換成整理液，會有什么奇特的效果出現，讓人浮想聯翩。

最后，用上海紡織科學研究院沈安京教授級高工的話做總結:目前是紡織行業結構調整和轉型的關鍵時期，誰抓住了機遇就會站在今后的有力地位。我國的紡織業數量巨大，在轉型中，數碼印花技術或將成為很好的抓手。