智能背景下數碼印花技術在染整行業的應用

張 艷

（山東工業職業學院，山東淄博 256414）

數碼印花技術是一種利用計算機技術實現印花的工藝手段，它的出現和應用是對絲網印花和凹凸版印花等技術的革新。數碼印花主要流程為將印染的圖像轉變為數字信號導入計算機系統，通過控制計算機系統來控制印花噴頭，將墨水噴射到紡織產品上形成特定的圖案［1］。數碼印花技術是智能技術高度發展的產物，具有技術性和藝術性特征，兼具環保性與高效性。數碼印花技術起源于歐洲，在國內起步較晚，目前仍處于不斷探索、完善的階段。國內數碼印花技術的流行圖案多為傳統的飛天女神、花卉和龍鳳等傳統圖案，也涉及各種個性化的現代圖像，為紡織產品的設計增添了許多特色。數碼印花技術的使用需要各種硬件設備的輔助，還需要精通相關的計算機處理軟件，將豐富多彩的圖案與各種紡織面料結合在一起，才能完成產品的設計。

1 數碼印花技術的發展現狀

數碼印花技術已經成為當今國內外紡織染整行業的熱門話題，每年都有許多紡織工廠引進新型數碼印花設備，由傳統印花技術逐步向數碼印花技術轉型。數碼印花技術可實現個性化生產，效率高，行業配套要求低，印花能力強，技術門檻低，成為印花行業的焦點。在智能化技術的引導下，傳統的印花企業有望更新發展模式，建立與新時代接軌的運轉平臺與商業模式，為紡織印染行業創造新的商機和盈利方式，提升印花工藝的價值［2］。作為智能化印花技術，數碼印花具有污染物少、效率高、產品效果好等特征，滿足了紡織市場對中高端產品的需求。雖然數碼印花技術起步較晚，但發展迅速，在紡織染整行業具有巨大的優勢。首先，從數碼印花設備、配套資源的供應來看，國內機械生產廠商紛紛加入研發、制造、生產數碼印花設備的行列，且對數碼印花市場信心十足，與之配套的染料、墨水等耗材生產商也緊隨其后。同時，市場上陸續出現了許多專業的數碼印花圖案設計網站，在技術方面進一步推動了紡織染整行業的發展。其次，從紡織產品的市場需求角度來看，隨著人們生活水平的不斷提高，生產周期短、個性化、環保型的紡織產品越來越受到消費者的喜愛。最后，我國對可持續發展、綠色環保產業的要求越來越高，各地政府和機構也積極響應各類節能環保政策，提倡發展綠色經濟，推動了數碼印花技術的發展。張邵真等［3］探究深色纖維素纖維織物的活性染料數碼印花工藝，分析了數碼印花紡織品洗滌起毛的原因（主要包括洗滌次數、纖維素纖維的性質和染整工藝等）。結果表明，纖維素纖維原料是影響織物洗滌后起毛的重要因素；科學合理的工藝流程能有效地防止織物起毛；洗滌次數對織物的起毛程度影響較大，洗滌次數越多，起毛現象越明顯。為解決滌綸織物墨水滲透難度高、織物表面絨毛較多、易發生露白現象等實際問題，吳浩等［4］采用低溫等離子體技術處理滌綸起絨織物，并探究了優化條件下的數碼印花效果。結果表明，對數碼印花滌綸起絨織物進行低溫等離子處理，可以使墨水滲透到滌綸織物表面濃密的絨毛中，抑制滌綸數碼印花織物露白。

從目前的發展狀況來看，中國的數碼印花相關機械制造行業已經發展得較為成熟；從印花機械的成本、速度和精度等方面來看，該行業產品制造的成熟度已經與國際水平接軌，甚至可以滿足中國市場和消費者對數碼印花產品的個性化需求。然而在實際印花市場中，數碼印花仍處于發展階段，具有廣闊的市場發展潛力。

2 數碼印花的優勢

數碼印花在西方紡織染整行業已經成為主流生產技術，90%以上的紡織染整企業已經采用數碼印花技術進行印花打樣，他們普遍認為采用智能科技手段印花打樣成本更低、速度更快、印花效果更好。但數碼印花的機理與傳統印花完全不同，因此數碼印花產品與消費者之間存在一定的磨合期，生產系統與企業也需要磨合，這樣數碼印花技術的優勢才能得到進一步凸顯。

2.1 數碼印花工藝簡單

傳統印花工藝工序較復雜，一般采用專色印花技術，需要依據印花圖案展開分色、調色、制版、打樣等工藝流程。受到設備操作技術水平和成本等因素的影響，印花的套色數與網版精度有限，而且傳統印花工藝已經較為成熟，印花精度和數量提升難度較大。與傳統印花工藝相比，數碼印花工藝流程十分簡單，只需要操作人員在計算機端設計和編輯需要的印花圖案，采用分色軟件處理圖案，即可將印花圖案輸入數碼印花機進行打印。數碼印花技術依據四分色拼色原理，印花時使用的顏色均由色料三原色和黑色油墨拼疊混合產生，理論上可以組合成上千萬種顏色，因此數碼印花對圖案的顏色沒有限制。此外，數碼印花圖案清晰度得到大幅提升，最高清晰度可達2 400 dpi，已經達到照片的清晰度級別［5］。將數碼印花技術用于染整工業可以調整各種色彩的明暗度和濃淡度，這是傳統印花無法實現的。數碼印花的快速靈活、圖案細膩、色彩鮮艷等優勢為現代紡織產品尤其是服裝行業的設計帶來方便，可以利用智能化技術和素材給印花設計帶來無限多的可能。越來越多的設計師將數碼印花作為時裝的設計元素，改變了印花織物只能作為裝飾物的陳舊觀念。

2.2 數碼印花周期更短

傳統印花工藝需要制版、制作小樣等，僅制作小樣就需要兩周左右的時間，在紡織產品需求量增多的時期，染整企業無法滿足客戶群的要求。此外，廠家需要考慮成本，許多染整企業無法完成多花色、小批量訂單。但智能化的數碼印花技術滿足了當今快速發展變化的市場需求。數碼印花能夠快速打樣，提升了紡織行業對流行元素的反應速度，縮短了反應時間，降低了成本，使企業在激烈的市場競爭中處于有利地位［6］。客戶從產品質量、響應速度、生產商的服務和生產成本等方面對染整企業提出了更高的要求，只有快速生產出印花小樣的企業才能受到客戶的青睞，拿下訂單［7］。因此，染整企業要對客戶和流行元素作出快速反應，縮短生產周期，才能得到長遠的發展。企業要保持對流行元素的敏感度，因為隨著科技文化的迅速發展，流行元素的流行周期逐漸縮短，印花色彩、構圖的變化越來越快，對生產效率的要求越來越高。與傳統刻板的印花技術不同，數碼印花技術可以根據設計者和客戶的需求及時更改印花圖案、花式和顏色等，直到雙方達成一致意見。因此，數碼印花工藝具有高靈活度和高效率，能夠滿足設計師和客戶的多重需求。

2.3 數碼印花綠色環保

傳統印花工藝在增加服飾美感的同時，也給自然環境造成了嚴重的污染，主要源于幾個方面：（1）傳統印花過程中產生大量的印花廢水，使用大量油墨；（2）傳統印花工藝使用一些污染環境的添加劑，例如白電油、去污油、印花水等；（3）印花結束后要清洗設備及網版，浪費大量的水資源，且流行元素更新過快，舊的網版可能變成廢棄物，不僅浪費資源，也對生態環境造成了威脅，不符合綠色可持續發展的要求［8］。如今，迅速發展的數碼印花技術屬于綠色染整技術，不會產生廢棄的漿料，也不需要水資源，生產環境噪音較小。色彩深度相同的花型，采用數碼印花工藝時染料用量僅為傳統印花工藝的40%，且只有5%的浮色在后處理水洗中會被除去。數碼印花的綜合能耗僅為傳統印花的1/3～1/4，產生的污水量僅為傳統印花廢水的1/15～1/25［9］。因此，數碼印花技術只有前處理上漿工藝和后整理水洗工藝會產生部分廢液，整個過程產生的廢墨量極少，實現了無污染、低能耗的目標。

3 數碼印花技術的具體應用

數碼印花技術為傳統紡織染整工藝帶來了一場技術革新，順應了科學技術發展的潮流，有利于染整行業的可持續發展，推動了紡織產品市場由批量生產向快速反應、個性化、時尚化、定制化轉型，為紡織印花產品的高品質提供了科學技術支撐，在紡織染整行業中應用廣泛。

3.1 熱升華轉移印花工藝

熱升華轉移印花工藝是指用計算機處理圖案，再將圖案打印在數碼印花專用紙上，通過熱壓燙畫機將特制紙張上的圖案燙壓、轉印到尼龍、滌綸或化纖紡織品上。熱升華轉移印花工藝中使用的墨水組成染料必須是升華溫度為150～230 ℃的分散染料。在轉移印花過程中要控制壓力、時間和溫度，使分散染料轉印并固著到紡織產品上。染料通過擴散作用從轉印紙上轉移到織物表面，再逐步擴散到織物內部，從而實現印花著色的目的。任懷燕等［10］總結了熱升華轉移印花工藝特制紙的具體用途與熱轉移印花的分類，重點介紹了熱升華轉移印花紙的生產技術和工藝原理，分析了數碼熱轉移印花工藝應用于紡織染整行業的前景，并提出了開發和提高國產熱轉印專用紙的重要性。邱心怡等［11］利用納米二氧化硅和不同類型的聚乙烯醇對轉移印花紙進行改性，制備了熱升華專用轉移印花紙。結果表明，不同醇解度的聚乙烯醇對圖案輪廓清晰度影響不同，醇解度較低的聚乙烯醇制備的轉移印花紙得到的圖案輪廓較清晰，而醇解度高的聚乙烯醇制得的轉移印花紙會出現嚴重的滲色現象。在最佳熱升華轉移印花條件下，滌綸印花織物圖案轉移率高，且耐摩擦色牢度和耐水色牢度為5級。

3.2 數碼直噴印花工藝

熱升華直噴工藝要用計算機處理需要噴印的圖案，然后用熱升華直噴墨水將圖案直接打印在紡織面料表面，再利用設備附加烤箱對印花織物進行烘烤，提升圖案的鮮艷度和色牢度。熱升華直噴可以使織物表面的每個部分噴上墨水，使圖案更加豐滿、細膩。數碼直噴主要用于毛毯、網狀鞋材以及針織衫等。針對數碼印花滌綸地毯耐摩擦色牢度和色深值較差的問題，黃雪紅［12］開發了新型的滌綸地毯數碼熱升華直噴印花布料，分析了地毯原料的選擇、紡織工藝、印花設備及工藝流程和參數，探究了分散染料粒徑和分散劑對數碼熱升華直噴墨水的影響。結果表明，墨水中使用粒徑為125 nm 的分散染料、分散劑NNO 時，可以有效提升滌綸地毯印花圖案的耐摩擦色牢度和深色效應。李志誠［13］利用預處理劑處理白色滌綸針織物，并對其進行數碼直噴印花，探究了預處理劑中各成分比例及工藝對直噴印花滌綸針織物耐水洗色牢度的影響。結果表明，在最佳工藝條件下直噴印花滌綸針織物的耐水洗色牢度高達4～5級。

3.3 活性數碼印花工藝

活性印花流程非常復雜，包括上漿打底→烘干→印花→烘干→蒸化→水洗→皂洗→烘干等。活性數碼印花工藝制造的產品色彩飽和度比較高，印花面料潔凈度高、防塵性能優良，且久洗不褪色，主要應用于各種棉質面料、混紡織物等。李文燕等［14］采用自制數碼印花墨水進行印花，提升了棉織物印花色牢度，并研究了前處理中的上漿工藝、皂洗工藝和蒸化工藝對印花效果的影響。結果表明，將海藻酸鈉作為印花糊料可以提高織物的手感，且自制活性印花墨水印制的圖案飽和度更高、圖案輪廓清晰、顏色更深，綜合性能優于商品活性印花墨水。郭文登等［15］選擇8 種典型的活性染料墨水，探究了適合真絲數碼印花的墨水，分析了墨水的吸收光譜特性、電導率、pH、印花織物耐摩擦色牢度等方面的區別。結果表明，各種印花墨水pH 處于弱酸性或中性時能避免活性染料過度水解，同時提高活性數碼印花墨水的穩定性，有效地改善了印花織物的色牢度與得色量。

4 結語

數碼印花技術發展迅速，促進了紡織行業的轉型發展和結構升級，為生產高附加值、高品質的印花紡織產品提供了技術支撐，順應了當今時代智能化、可持續的發展趨勢。隨著數碼印花工藝成本的降低和生產效率、紡織產品質量的提升，數碼印花技術將為紡織染整行業帶來巨大的技術革新，進一步推動企業生產方式和經營模式的變革，滿足人們的個性化需求，促進綠色經濟發展。