紡織品數碼印花技術領域專利申請狀況分析

韓佩　葉亞格

【摘 要】數碼印花技術是數字技術與傳統印染技術相結合的產物，是傳統印染行業的一次革命性突破。在數字化、網絡化的時代背景下，數碼印花代表著未來印染行業的技術發展方向。其作為新生事物的數碼印花在發展過程中還存在一些問題，但是作為數碼藝術和數碼技術結合的產物，數碼印花采用直接噴繪或者轉移印花的技術手段，不僅可以達到傳統印花的效果而且還可以達到傳統印花技術不能達到的效果，這種特殊的、新型的面料圖案效果符合人們新的審美觀念和個性化的需求，且已得到了業界的廣泛認同。

本文從不同角度，通過對數碼印花的專利申請狀況進行了分析，能夠比較清楚的看出關于數碼印花的發展趨勢，有利于公眾了解數碼印花的技術發展動態和未來的發展趨勢。

【關鍵詞】數碼印花；設備；印料；工藝

數碼印花技術是數字技術與傳統印染技術相結合的產物，是傳統印染行業的一次革命性突破。在數字化、網絡化的時代背景下，數碼印花代表著未來印染行業的技術發展方向。我國紡織品數碼印花從認識到應用經歷了十年左右的時間，業內人士對它的優越性產生了較多的共識，并稱為“一次紡織印花工藝技術的革命”或稱為“萬能印花技術”。

數碼印花技術起源于噴墨打印技術，是噴墨技術在紡織領域的發展和應用，出現在20世紀80年代，90年代中期，隨著打印噴頭技術和信息傳輸技術的逐步成熟，以及一些傳統紡織設備生產商的加入，數碼印花技術在近十幾年間取得了快速發展，完成了從技術模型到生產應用的轉變。數碼印花技術是數碼紡織（紡織、印染、成品制造全過程數碼化）的關鍵過程之一，是近年來在國際上開始風行的一種全新的紡織印染方式，荷蘭、瑞士、日本、美國、意大利等多家廠商都有推出數碼印花設備。1998年數碼印花技術引入到中國，到今天已取得了令人矚目的發展。

數碼印花的生產過程簡單地說就是通過各種數字化手段如：掃描、數字相片、圖像或計算機制作處理的各種數字化圖案輸入計算機，再通過電腦分色印花系統處理后由專用的RIP軟件通過對其噴印系統將各種專用染料（活性、分散、酸性或涂料）直接噴印到各種織物或其它介質上，再經過處理加工后，在各種紡織面料上獲得所需的各種高精度的印花產品。其主要特點是：印染精細度高，色彩豐富；批量靈活；可在計算機上隨意修改花樣，方便快捷；無染料和助劑的廢棄和浪費，無污水排放。

在我國，擁有自主知識產權的紡織品數碼噴射印花的突破給紡織領域帶來了前所未有的個性化體驗。它貼近生活，集藝術和科技性于一體，很好地詮釋了當今環保潮流，是紡織品設計與生產的完美連接，實現了在任意紡織品面料上按需噴印任意圖像，完美體現了在紡織領域“所見即所得”的內涵。紡織品數碼印花產品帶給人間最動人心弦的紡織品，讓人們的生活變得更加生動有趣，完全展示個性自我，是科技與藝術的完美結合。

1 專利發展歷程

數碼印花技術在紡織品上的應用從20世紀60年代開始，最初主要應用于室內裝璜用紡織品領域。

最早與數碼印花有關的專利是DE1932382A，它是關于數碼印花的系統的申請。第一臺用于地毯的噴墨印花樣機曾在1987年國際紡織機械展覽會（ITMA）上首次展出，這是數碼噴墨印花機的第一代產品。國內近幾年關于數碼印花設備的研究也逐漸增多，專利申請量也顯著增加，國內關于數碼印花設備的研究主要在于數碼印花的控制系統、圖像處理方法及數碼印花機的噴墨系統、部件（如機頭和傳動裝置等）。雖然有關數碼印花設備的申請量較大，但目前紡織品數碼印花機的機型還沒有完全定型，相關申請均是對印花機的零部件或系統進行的改進，專門用于紡織品印花的噴墨機機型整體的研究還不多。

最早與數碼印花的印料有關的專利申請是日本柯尼卡株式會社于1995年4月18日申請的JP特開平8-248654A，該專利中數碼印花的印料為新合成的化合物，自此開啟了數碼印花印料研究的先河，且國內外此后關于數碼印花印料的合成及開發的專利申請量顯著增加。如EP93114661A，使用陰離子型染料進行數碼印花；US19980089146A，使用水性墨對纖維材料進行數碼印花；US19980089145A，使用自主合成的活性染料進行數碼印花。

與數碼印花的印花工藝有關的專利申請主要集中在日本和中國，主要包括對織物的前處理、后處理等工序的研究。如JP18591093A，對布料進行熱處理；JP27808893A，將數碼印花后的坯布進行堿化處理；CN101100808A，對織物經脈沖式常壓空氣低溫等離子體處理后進行數碼印花；CN101117766A，采用Gemini型陽離子化合物對數碼印花后的織物進行后整理。

由此可見，數碼印花技術的發展主要依賴于數碼印花設備、印料和印花工藝的發展，只有三者同步發展，才能更有利地推動數碼印花設備的發展，而不應當僅僅專注于某一方面的研究，而忽視了另兩方面的研究。

目前專利申請中數碼印花印料的種類如圖所示，由圖1可知，關于數碼印花的印料種類非常多樣，并且已經由最初的酸性染料、直接染料、偶氮染料等已知染料逐漸轉向對新合成或新組合的染料的研究。由此可見，數碼印花技術中關于印料的研究前景較廣闊，且開發性能優良的數碼印花印料新品種對于數碼印花技術的發展具有較大影響。

2 專利申請量趨勢分析

經檢索發現，有關數碼印花的專利申請在近二十年時間里申請量驟增，截止2015年12月份，國外有關數碼印花的申請量有3458件，國內申請有1272件。

從總的申請量來看，全球有關數碼印花的申請量在近二十年時間增速較快，在2012年的申請量最多，2009-2012年之間的申請量增速最快。其他國家有關數碼印花的申請量在2000年就達到了峰值，之后十多年間一直處于高申請量狀態，可見在這之后的十多年間，有關數碼印花的研究一直處于高熱度狀態。但在2013年至2015年的申請量較少，原因可能為其他國家對數碼印花的研發熱度減退，也可能是由于近兩年申請的專利還未完全公開。從國內申請量來看，中國在2000年以后的近十多年間的申請量較大，增速較快，可見數碼印花技術在2000年以后才在中國得到迅猛發展，且近幾年，國內有關數碼印花的申請量急劇增加。可見中國開始逐漸關注數碼印花技術，以及數碼印花技術的應用市場在國內才剛剛打開。

另外還對全球有關數碼印花專利申請的類別作了統計和分析。由圖4可知，與數碼印花有關的專利申請主要出現在印花設備上，且從1995年至今申請量一直處于快速增長狀態。隨著數碼印花設備的日趨發展，與數碼印花有關的印料和工藝的專利申請也相繼出現，且申請量處于持續增長狀態。可見，數碼印花的工藝和印料的研究在國內外均處于起步階段，具有巨大的開發價值。

3 專利申請地區分布

通過對所檢索到的專利文獻產出國進行統計分析，從圖5可以看出，申請量占據全球首位的是美國，其申請量占據全球申請量的31%，其次是日本和中國，分別占29%和13%，可見國外關于數碼印花的研究較多，中國雖然起步較晚，但對于數碼印花的研究投入較多，數碼印花在中國的發展很快，申請量很快就達到了全球第三位。

從圖6可以看出，關于數碼印花的專利申請在沿海地帶較多，申請量較多的是上海、江蘇和浙江，這主要是由于江浙滬的紡織行業發達，許多紡織企業和高校均進行自主研究，并且進行了相關專利申請。其中，國內申請量最大的要數位于江蘇無錫的江南大學，江南大學對數碼印花的研究較多，專利申請量達到了173件。從國內不同地區的申請量可以明顯的看出沿海地帶的紡織工業還是很突出的。

4 主要申請人

從圖7全球重要申請人分布可以看出，在全球申請中，美國施樂公司、日本柯尼卡株式會社和美國伊斯曼公司的在數碼印花方面的申請量占據全球專利申請的前三名。對這三個公司的相關專利進行分析可知，美國施樂公司主要從事數碼印花設備，特別是數碼印花機方面的研究，日本柯尼卡株式會社主要是對數碼印花設備中的數碼印花系統進行研究，美國伊斯曼公司也是對數碼印花設備中的數碼印花系統的數據處理系統進行研究。可見，關于數碼印花的專利申請主要集中在數碼印花設備的研究上，數碼印花設備的進步在數碼印花技術的發展過程中起著舉足輕重的作用。

從圖8國內重要申請人分布可以看出，在國內申請中，居首位的是位于江蘇無錫的紡織院校江南大學，其申請量到達了173件，主要研究方向為從最初的數碼印花設備逐漸轉向近幾年的數碼印花印料和數碼印花工藝。其次是上海中大科技發展有限公司和上海潔潤絲紡織品有限公司，均是對數碼印花技術獲得的產品相關的申請。

5 總結

隨著數字化技術的發展與普及，紡織品數碼印花技術已經成為21世紀最具發展潛力的生態紡織技術。近年來，印染行業中新興的數碼印花工藝日漸受到人們的關注，伴隨著市場上數碼印花訂單的快速增加及數碼印花工藝的日益完善，每一個有前瞻眼光的領導者，都關注這項新興技術給傳統印花行業帶來的挑戰與機遇。盡管作為新生事物的數碼印花在發展過程中還存在一些問題，但是作為數碼藝術和數碼技術結合的產物，數碼印花采用直接噴繪或者轉移印花的技術手段，不僅可以達到傳統印花的效果而且還可以達到傳統印花技術不能達到的效果，這種特殊的、新型的面料圖案效果符合人們新的審美觀念和個性化的需求，且已得到了業界的廣泛認同。

[責任編輯：張濤]