數碼印花圖案生產技術探討

吳國輝，王利婭，賀曉亞

（江西服裝學院，江西南昌 330201）

數碼印花技術是建立在計算機操控系統上，結合機械精密加工、精細化與網絡信息設計技術等開發的無紙數碼印花技術。數碼印花技術屬于多功能數碼印刷系統，即將花樣圖案以數字編程形式輸入計算機，利用計算機印花分色描稿系統進行編輯，再經計算機操控系統將專用染液噴射到紡織品上形成所需的圖案［1-3］。相比傳統印花，數碼印花技術縮短了印花工藝流程，提高了接單速度，降低了打樣成本，打破了傳統印花生產花回長度與套色的限制，克服了生產過程中的高噪音、高污染與高耗能等問題，使生產更環保與靈活［4-6］。這推動了企業改變傳統的以數量、規模產效益的經營理念，逐漸以消費者為中心，以個性化、多樣化的印花需求為經營理念，為消費者量身定制。本文分析了現有印花技術的優缺點。

1 數碼印花圖案質量的影響因素

1.1 數碼印花墨水

墨水的質量與成本是數碼印花必須解決的首要問題。目前，數碼印花墨水的質量問題主要包括墨水體系穩定性與墨水兼容性。影響墨水體系穩定性的因素眾多，除溫濕度、染料濃度外，也受各種藥品配比的影響。以活性染料為例，高濃度活性染料并不符合Beer-Lambert 定律，在噴墨印花過程中容易出現噴嘴堵塞、色牢度較差等問題。國外的一些研究者嘗試在染液中加入活性劑，對染液起分散和防沉降作用，使體系盡可能滿足Beer-Lambert 定律，從而改善染液體系的穩定性［7-10］。除墨水自身的穩定性外，墨水的兼容性也存在很大問題，目前，普及度較高的兩種數碼印花分別為導帶數碼印花與熱轉移數碼印花，其中又以導帶數碼印花應用最廣泛。導帶數碼印花可以使用分散、酸性、活性等染料，適合大部分天然纖維素、蛋白質纖維織物以及各種合成纖維織物。熱轉移印花只能使用分散染料在合成化纖面料（如聚酯纖維面料）上印花，適用范圍較窄。

數碼印花技術的進步促進了墨水的更新換代，目前不少研究者與生產企業把目光集中在涂料數碼印花上。涂料墨水在制備過程中將顏料研磨到一定的細度，使其遠小于數碼印花機的噴嘴直徑（20～55 μm），避免墨水在體系中的沉淀與團聚。

國內對數碼印花墨水的研究起步較晚，現階段大多數知名數碼印花墨水均產自國外，這加大了我國數碼印花企業的生產成本，制約了企業的發展。因此亟需提高數碼印花的質量，降低企業的生產成本，應對數碼印花的墨水加大投入力度。

1.2 數碼印花機械

數碼印花機械是數碼印花環節中直接將墨水作用到服裝面料上的關鍵媒介，機械的正常、高效運轉不僅關系到數碼印花的質量，也關系到企業的生產效率與運營成本。具體來說，數碼印花機械主要由兩部分組成：（1）數碼印花打印機的供墨系統。供墨系統的連續性直接影響印花的連續性和圖案的質量效果；影響供墨系統穩定性的因素眾多，如供墨的壓力及方式，其中以供墨系統的管路密閉性為重，由于在印花過程中，墨水在管路流經過程中受到機械溫度的影響，會造成供墨系統內部低沸點溶劑與水的揮發，從而影響墨水的表面張力、黏度，嚴重時甚至導致噴嘴堵塞，進而影響印花的連續性。因此，在數碼印花過程中需調節好供墨系統的各項指標，保證供墨的連續性。（2）噴頭。目前，可用于數碼印花的噴頭種類繁多，如KONIKA MINOLTA、SEIKO 508、EPSON DX5 等，但用于工業生產的噴頭則需要根據數碼印花機械所用墨水的電導率、黏度、表面張力等參數進行專門設計，如MA LA RIO、KONICA MINOLTA PRO 1000 等，噴頭混用容易造成噴頭堵塞，影響印花的連續性［11］。同時，在上述技術專件改進的基礎上，應保證機械的及時保養與維護。

1.3 前后處理工藝

由于面料加工工藝與自身材料的差別，染色性能千差萬別，加大了數碼印花的難度。對面料進行前后處理可改善上色性能，使面料易染色。前處理以糊料的選擇與使用為重，如絲織物通常選用CMC（羧甲基纖維素鈉）糊料，棉織物則選用海藻酸鈉。選擇了合適的糊料后，還要正確搭配其他試劑，保證糊料對面料起作用，如堿劑的正確使用可以避免活性染料墨水中染料水解導致的顏色深度與固色率下降或彌補反應條件的不足。數碼印花后處理工藝主要集中在印花產品的清洗上，徹底去除印花面料上殘留的浮色或其他化學成分。清洗的工藝流程一般為冷水工藝→熱皂工藝→冷水工藝。根據印花所用的墨水、面料等的差別，控制好水洗溫度，溫度過高會造成浮色固色，影響產品品質；水洗溫度是一個經驗數據，需要技術人員在長期生產中進行觀察與分析。除前后處理工藝外，印花的溫濕度環境也至關重要，如印花環境濕度過高，容易導致墨水中的活性染料水解，致使印花固色率下降，影響產品質量。因此，在印花過程中應細化各工藝參數，改善各參數之間的契合度，提高數碼印花效果。

1.4 素材

數碼印花的圖案源自攝影、手繪、電腦繪制等，從這些原始素材中將所需元素摳圖進行加工設計后輸入計算機進行印花。這要求原始素材具有較高的質量與精度，否則印花后的圖案會因素材分辨率低而模糊。目前，選擇數碼印花圖案素材的原則：（1）高清性，這是選擇數碼印花素材圖案的第一原則，一般情況下，判斷素材圖案是否滿足高清性是將素材圖片放大至顯示尺寸的兩倍以上，若圖案仍清晰可辨，即可作為數碼印花的圖案素材；（2）適合性與流行性，指素材的風格應符合產品的定位與當下的流行元素，使產品能夠跟上時代的步伐；（3）創新性，由于互聯網的快速發展，信息交流加快，致使產權保護受到嚴重威脅，因此，在“互聯網+”時代更應注意圖案素材的原創性［12］。目前，對圖案素材的應用主要是通過前期創新設計與后期加工處理來提高素材的新穎性，保證產品的接受程度與企業的利潤率。

2 數碼印花技術發展的幾點建議

2.1 專業人才的培養

數碼印花是一個跨學科的產業，需要既懂計算機操控與圖像處理專業知識，又懂染整工藝與面料特性知識的綜合性人才才能熟練、快速掌握整個數碼印花技術，而我國現階段的高等教育中并沒有該方面人才的專門培養與儲備，這也使得我國數碼印花產業的發展缺少強有力的智力支持。在我國由制造大國向制造強國轉變的過程中，我國的高等教育應更加注重跨學科專業與課程的開設，在分析我國經濟發展的基礎上積極調整教育方向。對企業而言，應對新入職員工進行有針對性的入職培訓，提高技術人員的綜合素養與專業技能；針對普通一線操作工人，應根據生產線的特點編寫規范操作流程與標準作業指導書，提高一線工人的數控操作能力，從而實現生產中的規范化與產業化，減少人為失誤。

2.2 噴頭的排列

數碼印花圖案的顏色是由青色、品紅、黃色、黑色拼混而成，若將上述顏色按照順序排列，在打印過程中會出現打印第一行為青色，若將數碼印花打印墨盒向前一行，則第二行會出現打印品紅的情況，依次往前類推就會出現每行在所需噴色的地方出現4種顏色混色的效果。如果數碼印花打印機經向足夠長，在每行都分布4 種顏色的墨盒就會減少因移動帶來的噴墨位置差現象，提高噴墨的精度與圖案的完整性。通常情況下，數碼印花噴嘴的排列方式為單列或者多列，其打印方向呈現90°布局。在實際生產中，噴嘴常以雙列水平對齊平行排列，在某一噴嘴出現問題的情況下仍能保證印花的順利進行，這就降低了圖案掃描的效率；將原平行排列的噴嘴改為交錯排列，當打印精度低于每行噴嘴間距時，第一行噴墨空隙被第二行噴嘴補全，這樣就使一次承印物改為向前掃描，提高了數碼印花效率［13］。

2.3 圖案數據輸入控制改進

目前，數碼印花的噴嘴以FPGA（現場可編程門陣列）系統控制為主，其計算與運行速度均低于計算機，而數碼印花圖像的處理需要拆分、位移、合并與存儲，需要大量的控制器，故由計算機控制的FPGA RGB 圖像信息格式改為RGB-CMYK，格式更改為OXccmmyykk 格式，縮短了FPGA 的傳輸與計算速度。

2.4 以消費者市場為中心設計理念

數碼印花具有工藝流程短、打樣成本低、接單快的優點，真正實現了快速小批量生產，突破了批量生產的限制，更能適應市場的變化。但任何紡織服裝的生產設計最終都針對消費者，因此，滿足消費者的需要、贏得消費者的青睞應為設計的目標。同時，有針對性的設計也避免了因產品缺乏設計感、同質化泛濫而帶來的低價惡性競爭。針對消費者的個性化設計應滿足品牌化、時尚化、品質化與個性化的要求，在準確分析消費者的消費能力、學歷背景、年齡及個性特點等的前提下，可以將消費者市場細分，如制服定制、音樂定制、運動定制及旅游定制等，滿足場景化、定制化、分散化等，從而準確定位市場，提高消費者的購買意愿與滿意度。

3 結語

數碼印花是印花從傳統大批量、低成本轉向個性化、小批量生產的重要環節，不僅能夠準確把握市場脈搏，將計算機操控、印染及機械結合，實現了人機結合，大大提高了生產效率，降低了生產成本，也使得印花更加智能化、人性化與時代化，是紡織服裝發展的大趨勢之一。