概述活性染料數碼噴墨印花的技術優勢及市場需求

2020-12-13 世界絲綢網

眾所周知,數碼噴墨印花技術是集信息處理、計算機圖像處理、電子技術和新材料於一體的新型印花技術,與傳統的印花方式相比,它具有快速、靈活、清潔環保和創造性強等優點,很適合現代快速變化的市場節奏和節能減排的生產要求。在現有的技術條件下,運用新的研究方法和加工技術可以為噴墨印花的推廣產生一定的積極作用。

01

活性染料數碼噴墨印花的特點與市場

活性印花顧名思義就是說印花染料採用的是活性印染進行加工而成的。活性印花的設計元素比較多樣:植物花卉、幾何圖形、英文字母以及不同的色塊進行有機的組合,通過設計的手法,表現不同的設計風格。這樣的面料適應的群體比較的廣泛,適用的時間比較長。活性印花的面料色彩亮麗,色牢度好,手感柔軟,可以常洗不褪色,久用如新。

活性染料數碼噴墨印花是數碼噴墨印花中的一種重要印花種類。活性染料數碼噴墨印花可用於棉麻纖維織物、羊毛、真絲、錦綸纖維等印花。活性染料是一種水溶性染料,它的活性基團在一定的反應條件下與纖維的反應基團反應生成共價鍵。活性染料數碼噴墨印花印花相對與其它種類印花的色澤鮮豔、色譜全面、勻染性好、耐乾濕摩擦牢度都比較高等因素的影響,其是棉麻及真絲等織物主要的印花工藝。由於活性染料的各種優良性能,其數碼噴墨的活性印花在目前市場的比重也是比較大的。活性染料數碼噴墨印花是一個多環節、多學科的整體流程,其中要涉及電子機械、計算機軟體、化工、色彩學等多門學科。

數碼噴墨印花是一項系統工程,其關鍵技術為設備、軟體、色墨水的研究與開發。高速導帶式數碼噴墨印花機採用6隻世界先進的美國產工業級不鏽鋼壓電式噴頭,最高印花速度為40m/h(60dpi,4色),最高噴印精度080dpi。同時支持多種專業墨水和面料,可以通過軟體和硬體控制技術來控制墨滴的大小和速度。真正實現了工業化數碼噴墨印花生產。

活性染料數碼印花需要前後處理工序,前後處理設備可以根據每個數碼印花生產的產量和生產模式結合每個工廠的實際情況改進使用傳統的前後處理設備或者定製專業小批量處理的整理設備。隨著上漿增稠劑用量的增加,蠶絲和棉織物的表面顏色深度均提高;用碳酸氫鈉作鹼劑時,蠶絲和棉織物在顏色深度和顏色穩定性方面的表現更佳;為了獲得較深的顏色,棉織物較蠶絲織物需要更多的鹼劑和尿素,而所需元明粉的用量是相同的;在汽蒸時活性染料在棉上的固色率低於在蠶絲上的固色率。據統計,世界上紡織生產中印花產品佔到11~13%,而市場上印花紡織品中大約58%是由圓網印花機生產的,平網印花機生產的佔28%,其餘3%是四紋印花,5%是轉移印花,還有6%是手工生產的。通常用於雕刻制樣的時間往往佔生產時間的一半以上,於是紡織品噴墨印花技術應運而生。它是20世紀90年代以來國際上研發的最新的印花高新技術,集電子信息、計算機、機械等多種學科於一體,是傳統印花技術的一個重大突破。該高新技術是將數位化技術處理過的圖像輸入計算機以以CAP(電腦印花分色系統〉編輯後再由專用軟體(RIP)控制噴墨印花系統,將專用色料直接噴印到織物上,形成設計要求的印花織物。噴墨印花快速、靈活、圖案清晰,具創造力、競爭力和合乎生態要求的特點,符合了小批量、多品種的生產模式。目前噴墨印花技術已應用於服裝、家用紡織品、牆紙、地毯、機織緞帶、標籤、旗幟、領帶和圍巾等。

數碼噴墨印花機技術涉及數碼噴印設備和製作方法、工藝,是軟、硬體的結合體,軟體部分包括紡織品圖案網上協同設計技術、適合多品種紡織品的專用RIP控制技術等,硬體部分包括數碼噴印機電結構等。VEGA高速數碼噴墨印花機包括導帶傳動式介質輸送裝置、噴墨列印裝置、供墨裝置、導帶糾偏裝置、噴墨列印裝置的同步升降裝置、導帶表面清洗裝置、介質黏貼於導帶上的貼布裝置等。VEGA系統在傳統的圖像壓縮技術基礎上增加了4位RGB到6位RGB格式的轉化,提出了協同設計共享圖案有效編碼壓縮新方法。

噴墨列印

與傳統印花相比,數碼噴墨印花具有生產過程靈活性高、重現性好、精度高、適應小批量快交貨的市場營銷體制、符合清潔性生產要求和可遠程訂貨的優點,這些優點使得數碼噴墨印花的應用也越來越廣泛。針織布的印花在短短十年內飛速發展,但由於其尺寸穩定性在加工過程中難以控制,使得針織品、特別是含氨綸針織布的圓網印花難以開發,這除了棉針織布自身的尺寸可塑性大,進布時自身的懸垂性重量和進布架的張力外,還受到車速變化的拉伸力,花型的形態和大小更難控制,遇到幾何花型更難保持花形原有的精神,難以達到滿意的效果。這就必須要對整個加工過程採取必要的控制才能予以解決。

02

活性染料數碼噴墨印花的種類及技術優勢

數碼印花是對噴墨印花技術的統稱。

按印製方法分類:

數碼直噴印法就是在上過漿的半成品紡織物上進行直接噴印的方式。此方式適合用塗料、活性、分散、酸性染料墨水,工藝過程是:根據墨水類別進行選擇合適的半成品面料(沒有加入柔軟劑的),進行上漿、烘乾、打卷過程,然後再到數碼設備處進行直接噴印(面料當成紙一樣),然後再進行烘乾,蒸化、水洗、烘乾、加柔定型等工藝(其中塗料只要烘焙一下即可固色);

冷轉印方式就是先把紡織染料列印到經過特殊塗層的紙上,然後再用冷轉機把圖案轉印到紡織品上一種印花方式。此方式適合除混紡以外的各種織物,用的墨水有活性、分散、酸性等染料墨水。其方式也是需要半成品的面料,跟列印好的花紙進行壓印。壓印後的織物有冷堆化學反應處理固色(面料需提前化學處理),以及進行傳統的蒸化、水洗、定型等傳統工藝處理;

熱轉印方式就是把紡織染料列印到經過特殊塗層的紙上,然後經過熱升華方式把圖案轉印到紡織品上的一種印花方法。此方式類似傳統的紙印花,只能做全滌或含滌比較高的紡織品,其中轉印面料都是經過半成品處理的且沒有加過柔軟劑的(加了柔軟劑的可能會影響上色率)。

按染料及工藝分類:

分散數碼印花在目前我國印花用墨水中佔50%以上,用於聚酯纖維等化纖織物印花;分散染料是一類水溶性很低、染色時藉助於分散劑的作用以微小顆粒在水中主要呈高度分散狀態存在的非離子染料;

活性數碼印花中活性染料墨水約佔29%,主要用於絲綢和棉織物印花;活性染料又稱反應性染料,為在染色時與纖維起化學反應的一類染料。這類染料分色中含有能與纖維發生化學反應的基因,染色時染料與纖維反應,二者之間形成共價鍵,成為整體,使耐洗和耐摩擦牢度提高。活性染料分子包括母體染料和活性基兩個主要組成部分,能與纖維反應的基團稱之為活性基。目前主要用在全棉、全麻、真絲等梭織和針織面料上或含以上成分較高的面料;

酸性數碼印花中酸性染料墨水比重小,約佔7%,用於羊毛、尼龍等織物印花。酸性染料是一類結構上帶有酸性基團的水溶性染料,在酸性介質中進行染色。酸性染料大多數含有磺酸鈉鹽,能溶於水,色澤鮮豔、色譜齊全。主要用於羊毛、蠶絲和錦綸等染色,也可用於皮革、紙張、墨水等方面。對纖維素纖維一般無著色力;

顏料墨水數碼印花中我國顏料墨水的使用量比較少,不到2%,大多為國外產品。

按面料成分分類:

以棉為主的數碼印花,但麻、真絲等也可以用活性染料墨水;

以化纖為主的數碼印花,用分散熱升華染料墨水生產的和化纖分散直噴數碼;

以T/C等一些混織面料,不能用活性、分散、酸性染料墨水單一進行操作的面料,用塗料墨水列印;

以錦綸和羊毛等為主的數碼印花,用酸性染料墨水進行生產,真絲也可以。

噴墨印花技術的技術優勢主要體現在以下方面:色彩數量不受限制,採用4種基本色(青、品紅、黃、黑)再加特別色(金黃、桓、紅、藍〉,可印製多色彩花型,顏色可達1670萬種之多。其印花精度<0.1mm,可達到照片仿真效果;複製長度不受限制,花樣設計和變化可以採用計算機輔助設計在計算機屏幕上進行,色澤的匹配可以用滑鼠來進行;沒有製作篩網的費用;減少了時間和節省了印花的材料,投入極少,省料省工,染料無浪費,廢品率極低,節能節水,設備佔地面積僅為常規印花設備的1/10;生產成本降低,減少了勞動力的開支,印花時由計算機控制,工作環境十分清潔,為清潔工藝。

數碼印花的工作原理基本與噴墨印表機相同,通過對墨水施加外力,使其通過噴嘴噴射到織物上形成色點,繼而構成花紋圖案。數碼噴墨印花由數位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方向上移動,以保證在織物表面上形成所要求的圖像和顏色。數碼噴墨印花有連續噴射式和按需噴射式兩種方式。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。

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衝擊,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,使印墨汽化以後從噴嘴噴出。噴墨印花的工藝過程隨所使用的油墨而定,一般酸性染料主要用於地毯印花,分散染料主要用於滌綸織物,活性染料主要用於棉織物。

噴墨印花打破了傳統印刷方式的版數限制,可以靈活地進行小批量生產,一臺中性設備一個人就可完成操作,生產空間也可以更小。設計輸出—印版製作—印刷—燒成,傳統的絲網印刷至少需要三天時間,輥筒印刷至少需要兩天時間。而噴墨印花技術,從設計輸出到噴墨印花再到燒成只需要3~4h,大大提高了生產效率。噴墨印花技術由於省略了製版、取消了設計和印刷數量上的限制,從而大大降低了產品開發或轉產的成本。成品可隨需印製實現零庫存。噴墨印花採用噴灑技術,本身耗費的油料和顏料較少,墨水利用率高,幾乎沒有浪費。此外,效率高、能耗低、良率高、廢料和排放少也是噴墨印花技術在降低能耗方面的主要表現。噴墨印花技術改變了傳統的接觸式壓力印刷,能用於凹凸面、斜面、薄瓷磚的印刷,可實現多角度、高緻密性印花,完全呈現瓷磚的立體造面效果。噴墨印花解析度提升到360dpi以上,逼真度高,在同一片瓷磚上可表現幾十種顏色,甚至可以表現出顏色的漸變,在色彩和質感上都可重現各種自然質地。相比傳統絲網印刷的四種顏色,噴墨印花的色彩表現更為豐富炫麗。由於不需要傳統印刷方式的製版,圖案可以是常用的大理石紋理,也可以是街頭隨手拍來的風景照,設計更為自由,能充分發揮設計師的專業能力,為顧客量身打造最適合的產品。

03

活性染料數碼噴墨印花的主要特點

紡織品數碼印花技術是一項運用專用噴墨印花機將設計圖稿列印在紡織品上的新型印花技術。相較於傳統印花工藝來說,印花工藝流程被大為簡化、工作速度大幅提升。除此之外,還具有低耗、低汙染及個性化定製加工等優點,是紡織品印花領域的重要發展方向之一。真絲織物數碼印花為了避免滲化問題以及滿足染料與真絲纖維結合所需的鹼性條件,必須對織物先進行預處理,使織物表面均勻覆蓋一層糊料,從而改善真絲織物數碼印花的滲化現象,提高印花質量。數碼噴墨印花技術具備低汙染、低能耗、工藝簡單、速度快和可柔性化生產的特點,近年來發展迅速,並且被認為是未來最具發展潛力的紡織品印花新技術。而拔染印花織物花紋細緻、層次豐富、底色豐滿,其印花圖案呈現出的印花優點是直接印花無法替代的,能夠增加織物的附加值。但是傳統的篩網拔染印花操作工藝複雜,對技術要求高,所以拔染印花並未得到良好的發展。將數碼印花技術與拔染印花技術結合,開發適合數碼印花用的拔白墨水,可將複雜的拔染印花工藝通過簡便的數碼印花方法來實現。

數碼噴墨印花的設備大部分都採用壓電技術噴墨列印技術。數字噴墨印花的最佳工作環境是室溫在20~25℃,相對溼度在50~65%,無粉塵化學氣體,潔淨衛生的中性環境。溫度、溼度過低會影響到墨水的流暢性,引發噴墨印花機堵頭、斜噴;溫度、溼度過高會影響設備的正常運轉。粉塵、化學氣體和汙穢的環境會直接汙染到印花面料,使之得不到最好的印花產品。工作環境正常以後必須先檢查設備的各個部件功能的完善性:列印頭是否堵頭、斜噴,校準導帶步進、左右偏移度,導帶水洗系統是否正常工作,烘乾系統是否能正常工作,計算機與印花機的信息傳輸是否正常,RIP輸出軟體的配置是否正確等。活性染料墨水大部分都是使用中高溫型染料墨水,其大部分都是在溼潤鹼性90~120℃左右的環境下反應顯色的。計算機軟體方面需要作圖軟體,集成色彩管理功能模塊、圖像排版連曬功能模塊、RIP輸出功能模塊的輸出軟體等。胚布的前處理需要用到上漿機、拉幅定型機;印後處理可以利用櫃式或者連續式蒸箱,工業洗衣機,烘乾定型機。前後處理設備可以根據每個數碼印花生產的產量和生產模式結合每個工廠的實際情況改進使用傳統的前後處理設備或者定製專業小批量處理的整理設備。在硬體和軟體都具備的情況下,還必需的一個條件是有一個完善的可以量化工藝流程。數碼噴墨活性印花生產的工序步驟很多而且每個步驟都影響到印花產品的質量,所以,必須量化每一個步驟才能獲得我們想要的印花產品。

活性數碼印花是數碼印花中的一種,因為採用是活性染料墨水,活性是在天然纖維面料是的牢度和顏色是最好的,相對於傳統的平網、圓網印花的發展時間還是比較短的。無論在設備生產上,還是工藝技術應用方面,都還存在一些缺陷。在實際應用的過程中,還會有不少產品質量問題產生。現在數碼印花用的活性染料墨水,大部分是高溫K型染料,這類染料對溼度的敏感度很高,空氣中的溼度、蒸箱箱體內的溼度、織物含水率,其中一個因素不一致的話,都會顯著影響數碼印花的色光。如果數碼印花的顏色是三次色的青灰、咖啡、墨綠等為主的話,也就是說一種色彩,需要青、品紅、黃、黑中的三個或四個墨水拼混出來的。那麼,顏色的鮮豔度就會變差。這是因為青、品紅、黃三個顏色混合後,會產生一定的灰度。印花的顏色大部分都是三次色,需要青、品紅、黃、黑中的三個或四個墨水拼混出來,會產生一定的灰度,其噴印後的產品,鮮豔度不夠好。除顏色拼混引起的顏色鮮豔度差外,用活性染料進行數碼噴印,也會引起顏色鮮豔度變差,原因有漿料吸水滲化;面料和染料的吸水滲化;三原色染料色光不標準;活性染料的黑色墨水問題。在生產過程中正常情況下數字噴墨印花機針對某一類面料的色彩配置線性都是事先調整好的。如果沒有該種面料的色彩配置線性,要求對數字噴墨印花機做針對該面料的色彩管理並生成色彩管理的線性配置文件。

現在市售的數碼印花機很多都能實現墨滴大小可調節,但這種調節完全是整體墨滴調節,即調節墨滴5PL噴印時所有噴嘴可以按5PL供給;調節墨滴50PL噴印時所有噴嘴墨滴大小全是50PL。數碼印花無法根據花型的不同情況,自動按塊面和線條的不同部位來更改變噴墨量的大小。這樣就無法滿足花樣不同部位的差異性,它會使花型的美感大大降低。上漿體系不夠完善主要是上漿設備和助劑兩大方面都要完全滿足數碼印花的需要。在輸出前先把蒸箱打開調整到正常工作狀態,從做完前處理的胚布面料中取出少量面料上機,其餘密封保存好,從處理好的圖像中取出一個花回附加色標輸出。在截取圖像文件時,不能把圖像放大或者縮小輸出,因為圖像在放大或者縮小的時候其色密度和色值都會發生改變影響到出樣的真實性。把輸出小樣烘乾並按照生產大貨的流程蒸化水洗烘乾後,和樣稿、色卡對色,根據色差調整圖像的各個分色的色值、色彩飽和度、對比度、色彩濃度等等。再根據校樣的調整圖像製作小樣再校對,再製作小樣……直到小樣完美為止。交與客戶確認,如果客戶對定製的小樣不確認,記錄下客戶提出的差異與不足,再打樣直到客戶認同下單成批生產。

04

活性染料數碼噴墨印花的工藝流程

數碼印花技術是移動互聯時代紡織工業應對和解決個性化定製和小批量紡織品製造需求的關鍵技術。而將基於光譜的色彩高保真技術與數碼印花技術融合,通過建立光譜預測模型來解決不同承印物,染料呈色機理以及生產工藝中的顏色預測難題,是數碼印花技術中確保數碼印花顏色一致性的關鍵。數碼噴墨印花的原理是直接通過數字式噴墨印花機把活性染料通過非接觸地直接噴印到面料上,要保證噴印的精度、得色率和蒸化效果我們在印前必須把胚布處理成相對平整不暈染的布料,需加入糊料海藻酸鈉、澱粉糊等糊料。為防止某些布料在後道蒸化水洗過程中出現暈染,還可在漿料中加適量的防染鹽。由於活性染料是在鹼性條件下發色的必須控制好上漿前的胚布酸鹼度,漿料為中性或者弱鹼性。尿素主要的作用是在蒸化過程中做吸溼劑,控制好溼度能得到色澤亮麗色光統一的印花效果。

活性染料印花是數碼噴墨印花中的一種重要印花種類。活性染料印花色澤鮮豔、色譜全面、勻染性好、耐乾濕摩擦牢度都比較高,是棉麻及真絲等織物主要的印花工藝。由於活性染料的各種優良性能,其數碼噴墨的活性印花在目前市場的比重也是比較大的。活性染料數碼印花需要前後處理工序,前後處理設備可以根據每個數碼印花生產的產量和生產模式結合每個工廠的實際情況改進使用傳統的前後處理設備或者定製專業小批量處理的整理設備。

在色彩管理前,必需把印花機、蒸箱、水洗皂洗設備調整到與正常生產一致的工作狀態。根據面料的門幅寬窄從做過前處理的胚布面料中取出1~1.5m的面料備用,其餘的面料的密封保存好以防被汙染。根據所使用的軟體的類型輸出軟體所附帶的墨量檢測圖片,烘乾、氣蒸、水洗、皂洗、水洗、烘乾、用分光色度儀測量設定墨量;輸出校準通道曲線的色塊並做後道處理,使用分光色度儀校準通道曲線;輸出數字噴墨印花機噴墨曲線圖片並做後道處理,在配置好配置方案後,應該根據前面的流程的各個數據在配置方案中做好詳細記錄,以便在打樣或者生產中能正確的調用。軟硬體都準備妥善後可製作該種類型面料相對通用的色卡。

針織布活性數碼印花最重要的一個環節其實不是在印花上,而是在預縮定型處理上。做好了這一步,後面也就相對容易了。與梭織布相比,針織布織造較為鬆散,織物容易變形和緯斜,往往有印著印著緯斜越來越嚴重,或者面料寬度越來越小等情況發生,造成了嚴重的質量問題。鬆散的面料特性給針織布創造了獨特的風格,但是在面料處理上增加了難度。針織布活性數碼印花前處理,最關鍵的一點就是把面料盡最大能力做到接近梭織布那樣服帖平整。從針織布買來時,面料是桶狀的,需要用剖幅機把面料通開,布時要放置24h松布。漂煉是在針織布面料上的一些雜質在化合物的作用下發生物理和化合作用而被全部或部分去除。接下來是比較關鍵的一步預縮定型。活性針織布數碼印花這一步尤其關鍵。這時要注意控制克重、上漿定型時要把兩邊的毛邊壓平,列印時不容易擦到噴頭。除了獲得穩定的外形尺寸外,預縮還可改善織物的手感,使面料達到一定的重量和硬挺度要求。尤其是棉、麻、蠶絲及粘膠等纖維素纖維的面料吸溼性大,纖維易發生溶脹使纖維長度縮短,進而影響以其為原料的面料及其混紡織物的尺寸穩定性。

溫度是活性染料發色的一個重要條件。活性染料是在99~102℃左右發色的。如果氣蒸溫度達不到反應溫度會直接影響到活性染料的上染率,或蒸箱內部各個區域溫度上升不一致會導致各部分的上染率不同色澤差異很大。染料分子與纖維素反應在一定溫度、溼度、酸鹼度反應一定時間有一個最高反應率的點,在那點的蒸化效果最好,上染率最高,色彩最好。不到蒸化時間的最佳反應點,活性染料分子的上染率不夠導致色彩太淺,又由於不同顏色的染料分子上染率不一致產生偏色等;產生超過反應的最佳時限一方面浪費了能源,更重要的會使染料分子、纖維素水解變性等情況發生,蒸化出來的印花圖案色澤暗淡。

蒸箱使用這一步的各個數據都應該做好記錄,以備設備調整維護。包括:溫度、溼度、時間以及壓強等。水洗的最終目的是要求在保證反應活性染料分子不被破壞的情況下不粘色、不染白、不脫色,洗淨率越高越好。由於水洗會使面料褶皺、變形,需要對活性墨水印花成品面料進行拉幅烘乾定型。在拉幅定型過程中先把兩條導軌針板調整好,軌針板的間距一般是前面窄,後面距離越來越寬。所有數字噴墨活性染料印花工序都圓滿結束後還應對每一次印花的數據進行整理保存,便以後客戶追加訂單或者工作進行數據分析和技術還原。高速導帶式數碼噴墨印花機吸取了傳統印花機的優點,以平移的導帶輸送方式,滿足整卷、定位等織物產品的印花要求。印製後的織物一方面應及時烘乾,防止染料墨水搭色,另一方面需及時汽蒸、水洗,防止因長時間放置後,染料被還原或氧化而影響發色。蒸化的設備可選用連續平幅蒸化機或圓筒蒸箱,由於圓筒蒸箱具有發色鮮豔的特點,建議使用圓筒蒸箱。

噴墨印花不僅要求高精度的噴嘴技術、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(油墨〉與之匹配,才有使用價值。為了得到鮮豔而清晰的圖案,用於數碼噴墨印花的織物應具備以下條件:對墨水或色漿吸收要快,能夠抑制染液的滲化:允許墨水液滴重疊,黏著的液滴不會流動和滲化:墨水液滴能在織物上保持細小而且大小一致的狀態,墨水液滴形狀呈圓形,圓周光滑。由此可見,對於數碼噴墨印花技術的應用者,提高印製效果的主要措施就是對織物進行特殊的前處理以減少滲化。用於高速數碼噴墨印花的油墨配方要求性能均衡,確保油墨應用前穩定性最佳,使高速噴射無障礙運行。當油墨撞擊到織物表面時,油墨微滴應該具有滿意的潤溼/吸收特性。這可在織物的印前預處理中進行控制。高速數碼噴墨印花油墨的配製,與常規的傳統染色和印花的染料或塗料的配製不同,即使採用相同的染料,它們的配製也不相同。

織物數碼噴墨印花只是整個印花布生產過程中的一部分,還需有相配套的織物前處理和後處理設備才能完成。織物前處理→印前烘乾壓平→噴墨印花→印後烘乾→汽蒸→水洗→皂洗→水洗→烘乾。前處理工藝中的前處理劑選擇是根據墨水中含有的染料成分不同而不同。如加入的某些增強劑,可提高活性染料的上染固著作用、減少滲化。加入鹼劑碳酸氫鈉,可加速活性染料在汽蒸時與纖維素的固色反應,固色越快越不易滲化。海藻酸鈉主要是防止染料溶液滲化和烘乾時染料發生泳移,提高印花的精細度。提高墨水或色漿對織物的潤溼和保證染料在固色時有良好的溶解狀態,也是確保染料充分上染的重要條件,所以有時在前處理液中加入一些表面活性劑。要保證噴印的精度、得色率和蒸化效果,在印前必須對印花織物進行適當的預處理,把胚布處理成相對平整不暈染的布料。客戶來樣主要有兩種形式,一種是電子格式的圖片,直接處理就可以了;另外一種是印好的小樣或者膠片、紙樣等實樣,需要用數位相機掃描儀等專業設備轉換成與來樣儘量一致的電子格式圖片,再做處理。油墨的高速噴射是決定性的因素,決定了紡織品基質是否能成功實施噴印。蒸化是數位化噴墨印花的重要一步,它是一個發色的化學反應過程。首先是活性染料墨水吸附到纖維表面,然後活性染料向纖維內部擴散,把纖維染透。蒸化顯色完成以後,要對未反應和水解的浮色進行去除,對於活性染料印花要採取最佳的工藝提高活性染料的固著率。

05

活性染料數碼噴墨印花的發展機遇與前景

噴墨印花技術是一種全新的印花方式,它摒棄了傳統印花需要製版的複雜環節,直接在織物上噴印,提高了印花的精度,實現了小批量、多品種、多花色印花,而且解決了傳統印花佔地面積大、汙染嚴重等問題,因此具有十分巨大的發展潛力。

隨著數字經濟時代到來與噴墨技術不斷革新,數碼印花技術在我國高速發展。目前數碼印花在棉、絲綢、滌綸等織物上均得到廣泛應用,但在羊毛印花紡織品上應用較為少見。造成這一現象主要有兩點原因:傳統印花工藝周期長、流程複雜繁瑣,在小批量生產時成本較高,難以適應高檔服飾面料的加工;此外羊毛纖維表面存在著特殊的鱗片層結構,對染料的上染產生了阻礙。而噴墨印花具有印花精度高、綠色環保、可小批量多品種靈活生產等特點,為羊毛等高附加值印花紡織品帶來了良好的發展機遇。

與傳統印花相比,數碼噴墨印花具有生產過程靈活性高、重現性好、精度高、適應小批量快交貨的市場營銷體制、符合清潔性生產要求和可遠程訂貨的優點,這些優點使得數碼噴射印花成為重點研究對象。紡織品數碼噴墨印花不僅對墨水和計算機軟體開發有嚴格要求,對印表機、前處理設備、後處理設備、織物等級和幅寬也有要求。企業在投資噴墨印花時要考慮材料的耗費比如墨水、化學品、織物,以及對員工的培訓費也要考慮在內。

墨水包括溶劑性墨水、弱溶劑墨水,這其中除了用於熱轉移印花的四分色(青,品紅,黃,黑)外,還有一些特殊的顏色比如暗藍色,深紅色以及橙色。目前,許多生產廠家生產的墨水都已經達到了12色。由愛普生公司製造而成的印表機配有壓電晶體式傳感器噴嘴,它能精確的將色滴噴射在織物上,技藝精湛,可變式的列印頭可以運用不同的墨水,比如溶劑性墨水、升華墨水,活性墨水以及顏料墨水。許多噴墨印花機供應者也都提供有相應的軟體,運用這些軟體,將一些圖像數據修改成命令,通過計算機來進行控制。雖然列印頭可能會因為不同廠家或同一廠家不同批次而不同,但作為噴墨印花系統的心臟部分的軟體必須為每一個列印頭量身定製。RIP軟體的基本任務是接受掃描的數位化圖像、分色和顏色管理,由數位技術控制噴墨系統。現在不同設計的乾燥機可以乾燥溶劑性墨水,有紅外乾燥機、紫外乾燥機,它們按順序被安裝在印刷機上並且與印花速度相匹配。總的來說最重要的一點就是印花質量,據了解,通常印花質量越好,速度越慢。

世界經濟整體水平的提高使人們對服裝、紡織品的需求越來越趨於個性化和多樣化,傳統紡織業必須適應這一變化。其中紡織品數碼印花技術的特點就是高品質短流程印花,而且在小批量多品種生產和即時交貨的特點上完全符合未來快速生產的節奏;但作為新興產業的數碼印花在實際生產中仍然存在一些問題。經過多年的探索和發展,紡織品噴墨印花技術已開始進入實用階段。噴墨印花具有傳統印花難以比擬的優點,但印花墨水所用色料價格昂貴,數隻專用墨盒就相當於一臺低端噴墨印表機的價格,是目前阻礙噴墨印花技術規模應用的瓶頸。噴墨印花所用的染料是墨水配製中最重要的組分,其性能直接決定噴墨印花的效果。目前,噴墨印花大多採用無鹽或少鹽染料,因為過高的含鹽量會對染料的溶解度及噴墨列印性產生影響。這種要求直接導致噴墨印花墨水成本的上升。印染企業若自行選擇染料配製墨水進行印花生產,則存在如墨水的組成、性能、配製步驟以及應用方法等一些技術難點。

顏料墨水現在有許多廠家出售,顏料型墨水由於開發起步稍晚,且其技術難度也大,噴墨印花時,顏料顆粒大小對堵塞噴嘴、墨水的流變性和穩定性影響特別敏感。目前世界印花織物中採用顏料印花工藝生產的數量平均為40~50%。顏料必須被粉碎成極小的顆粒並分散在水溶液裡,形成墨水,這樣的墨水可看成是水溶性墨水不必要進行預處理,只要在印花後乾燥即可。據說,紫外乾燥劑將會在顏料型墨水上發揮它更大的優勢,通常直接安在印刷機上。抗紫外墨水主要用於戶外旗幟、條幅上,杜邦公司推出一種特殊墨水,其光照牢度據說是超乎尋常的。用於深色織物發光印花的墨水,對一些深色織物進行白色或發光印花主要用於廣告T恤。印花時就像在篩網印花和轉移印花一樣,預處理程序很必要,它可在織物表面形成一個封閉的體系,這樣可防止白色的印刷顏料滲透到織物中。在廣告用紡織品上數字印花技術已經成為一門比較成熟的科技,而在服用紡織品方面數字印花仍限制在樣品、一次性工作服以及短流程上。在未來的幾年裡,數字印花的質量將進一步提高,成本將進一步大幅降低。

隨著社會經濟快速發展和生活水平日益提高,人們對於個性化與多樣化時尚印花紡織品需求也隨之提升,色澤明亮、圖案生動富有層次感的印花服飾逐漸引領時尚前沿,基於個性化定製數碼噴墨印花開始一躍成為時尚界的新寵。相比起高汙染、高能耗的傳統印花,數碼印花技術具有高附加值、柔性化生產、工藝綠色環保等特點,順應了國家綠色生產的號召,滿足了當今市場快速反應以及快時尚產業的生產需求,具有廣闊的發展前景。

06

結束語

總之,隨著機械的發展,曾經的手工印花方式逐漸衰落,為連續化的機器生產所代替,棉織物印花染料中,最常用的是活性染料,因其具有色澤鮮豔,色譜齊全,拼色方便(能和多種染料共同或防染印花);溶解度高,不易產生色點,溼牢度好;對織物滲透性好,染性優良,色差小,重現性好;成本低廉等優點,採用塗料印花加工成本低,工藝簡單, 塗料給色量高。隨著國家對於能耗及汙染的管控越來越嚴格,因此,環保,節能的數碼噴墨印花和轉移印花技術進入人們的視野,並取得了長足的發展。

作者:肖永清

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