數碼噴射印花技術(shù)概述
2006-10-20 13:09 來(lái)源：中國紡織經(jīng)濟信息網(wǎng) 責編：中華印刷包裝網(wǎng)
在因特網(wǎng)飛速發(fā)展的數字化信息時(shí)代里，人們希望未來(lái)的紡織印花向著(zhù)高速、高效、高質(zhì)量方向發(fā)展，數碼噴射印花技術(shù)正符合這一要求。數碼噴射印花是20世紀90年代國際上出現的最新印花技術(shù)，是對傳統印花技術(shù)的一個(gè)重大突破，是集計算機、電子信息、機械多種學(xué)科于一體的綜合性高新技術(shù)。數碼噴射印花改變了傳統印花技術(shù)的生產(chǎn)模式。給紡織印染業(yè)帶來(lái)了一個(gè)全新的概念，使印花業(yè)從傳統的勞動(dòng)密集型工業(yè)進(jìn)人了數碼高科技時(shí)代。數碼噴射印花是一種在電腦控制下，將微小液滴噴射在基質(zhì)(如織物)的某個(gè)精確位置上以形成圖案的非接觸加工印花技術(shù)。
1 數碼印花的原理
數碼噴墨印花的工作原理是對墨水施加外力，使其通過(guò)噴嘴噴射到織物上形成色點(diǎn)，繼而構成花紋圖案。數碼噴射印花由數字技術(shù)控制噴嘴的噴與不噴，噴出何種顏色的墨水，噴射時(shí)在XY方向上的移動(dòng)，以保證在織物表面上形成所要求的圖像和顏色。數碼印花一個(gè)重要的技術(shù)指標為分辨率(Dotper inch，簡(jiǎn)稱(chēng)dpi)，即指每英寸內的點(diǎn)數。在噴墨印花時(shí)，不同的基質(zhì)對分辨率的要求也不同。一般情況下dpi為180~360時(shí)，圖像已清晰。對很精細的圖像，dpi則需提高到360~720。分辨率提高后對噴嘴的噴射頻率、定向精度的要求更高。
數碼印花按噴射方式不同，可分為連續液流型和按需滴液型兩大類(lèi)。連續液流型印花系統中，墨水是在高壓下強制通過(guò)一個(gè)直徑為10一50林m米的小噴嘴，從噴嘴噴出的墨水流以不同的方式分散成細小的液滴，如Stork Amethyst;按需滴液型印花，是人為地控制墨滴的產(chǎn)生和噴射，在需要時(shí)將墨滴噴射到織物設定的花紋上。按需滴液型又可分為壓電轉換型，如日本的Konica的Nassenger，Minaka的Jv，用壓電式噴頭;加熱氣泡型，如日本的Ichinose的Image proofer，美國的Color Span的Fabric jet，用加熱氣泡式噴頭。
1.1 連續噴射式CIJ(ContinuouS Ink Jet)
連續噴射式數碼印花的原理是通過(guò)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(gè)與圖形光電轉換信號同步變化的電場(chǎng)。噴出的液滴在充電電場(chǎng)中有選擇地帶電，當液滴流繼續通過(guò)偏轉電場(chǎng)時(shí)，帶電的液滴在電場(chǎng)的作用下偏轉，不帶電的液滴繼續保持直線(xiàn)飛行狀態(tài)，直線(xiàn)飛行的液滴不能到達待印基質(zhì)而被集液器回收，帶電的液滴噴射到待印基質(zhì)上。
1.2 按需噴射式DOD(Drop on Demand)
按需噴射式噴印系統的工作原理是當需要印花時(shí)，系統對噴嘴內的色墨施加高頻機械力和電磁式熱沖擊，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(shù)，它是依靠熱脈動(dòng)產(chǎn)生墨滴，由計算機控制將一根電阻絲加熱到規定溫度，使印墨汽化以后從噴嘴噴出。另一種DOD技術(shù)是壓電式噴射系統，即由計算機控制在壓電材料上強加一個(gè)電位，使壓電材料在電場(chǎng)方向產(chǎn)生壓縮，在垂直電場(chǎng)方向產(chǎn)生膨脹，從而使印墨噴出。
噴墨印花不僅要求高精度的噴嘴技術(shù)和高精密的控制技術(shù)，同時(shí)，要求具有高純度、高濃度、高牢度、高穩定性的墨水與之匹配。
2 數碼印花的特點(diǎn)
紡織品噴墨印花又叫數字噴墨印花，它是通過(guò)各種輸人手段(掃描儀、數碼相機等)把所需的圖案輸人計算機，經(jīng)電腦分色描稿系統(CAD)編輯處理后，再由電腦控制噴墨機構直接將墨水噴射到織物上進(jìn)行印花。它是計算機輔助設計CAD與印染新機械共同發(fā)展的結果，是適應紡織印花個(gè)性化、小批量、多品種、高品質(zhì)的發(fā)展趨勢而發(fā)展起來(lái)的。數字噴墨印花與傳統的篩網(wǎng)印花迥然不同，可以說(shuō)是印花工業(yè)的一場(chǎng)革命。
數字噴墨印花與傳統的篩網(wǎng)印花相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):a、印花流程簡(jiǎn)單，具有直接的打印效果，既節省時(shí)間又降低成本。b、圖案設計及修改極為方便，客戶(hù)從計算機上通過(guò)網(wǎng)絡(luò )就能知最終面料效果，并加以修改，真正實(shí)現“所見(jiàn)即所得”。C、有效保證打樣與批量生產(chǎn)的一致性。打樣過(guò)程顏色由計算機自動(dòng)記錄顏色數。批量生產(chǎn)中顏色數按打樣數據配置，可以保持一致性。d、按需噴墨，染化料幾乎沒(méi)有浪費，生產(chǎn)過(guò)程廢水少，耗能低，對環(huán)保有利。e、自動(dòng)化程度高，占地僅為傳統印花方式的十分之一。f、適應小批量多品種訂單。從設計到生產(chǎn)僅需一天時(shí)間，并可立即修改圖案。而傳統的印花方式至少需要一周。g、印花精度高，與傳統的印花方式相比，可印制多彩的圖案，色彩豐富，能表現出高達1670萬(wàn)種顏色，而傳統印花方式只有幾十種顏色。
當前數碼噴射印花主要是分散染料為主，先將染料噴射在轉移紙上，然后再將染料熱轉移到滌綸面料上，實(shí)際上相當于通常的熱轉移印花，這樣就可以不再進(jìn)行后處理。但是對棉、絲等天然纖維織物使用活性染料或酸性染料，就無(wú)法像分散染料進(jìn)行熱轉移方法，必須對噴射的織物進(jìn)行必要的前處理準備工作，最后還要對噴射后的織物進(jìn)行常規的蒸化、水洗等后處理，隨之帶來(lái)一系列復雜的工藝技術(shù)要求。至于多種纖維混紡、交并、交織的織物要用不同染料，其工藝就更復雜，使用涂料雖然工藝簡(jiǎn)單，但是又難以適應噴頭等多方面的苛刻要求。
綜上所述，數碼噴射印花實(shí)現工業(yè)生產(chǎn)還有一系列技術(shù)問(wèn)題有待進(jìn)一步提高和解決。
3 數碼印花存在的問(wèn)題
(1)印花速度慢。一般情況下，印花工廠(chǎng)可每分鐘以幾米至幾十米的速度印花，但噴墨印花卻是一米幾分鐘，所以印花速度較低。
(2)印花機的設計要求高，成本高，噴嘴壽命問(wèn)題難以解決。
(3)噴墨印花織物需進(jìn)行印花前處理，使織物達到噴墨印花所需要求。
(4)目前油墨價(jià)格昂貴，適應性有限。
(5)對油墨的要求高，油墨研制困難。
但是，制約噴墨印花發(fā)展的仍然是生產(chǎn)成本。據有關(guān)報道，噴墨印花織物每生產(chǎn)lm的加工成本估算為油墨1.3(馬克)，設備折舊1.7創(chuàng )馬克)，能源及保養094(馬克)，人工費1，70(馬克)，總計4.64(馬克)，油墨約占成本的28%。
4 將數碼印花和傳統印花結合起來(lái)—噴網(wǎng)印花
4.1 傳統的印花工藝流程
圖案設計、描黑白稿(制版)。制網(wǎng)、配色斗打樣、調色漿。印花
4.2 噴網(wǎng)印花工藝流程
圖案設計、噴墨感光。沖洗篩網(wǎng)。配色、打樣、調色漿、印花
傳統的印花工藝流程長(cháng)，制網(wǎng)是關(guān)鍵，不但工藝復雜，周期長(cháng)，質(zhì)量好壞直接影響印花的質(zhì)量。在紡織品市場(chǎng)需求越來(lái)越趨向多樣化、個(gè)性化的今天，生產(chǎn)企業(yè)面對客戶(hù)小批量、多品種、短周期的要求，采用數碼噴墨制網(wǎng)技術(shù)，省去了傳統工藝描稿、制片、制網(wǎng)、雕刻等一系列工藝和設備，只需幾種原色就可以調配出千萬(wàn)種色彩，及時(shí)向客戶(hù)提供小樣，方便地組織小批量、甚至單件生產(chǎn)，花色也可以隨心所欲。
5 結論
噴墨印花技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視，具有廣闊的發(fā)展前景。目前噴墨印花技術(shù)的研究主要集中于以下幾個(gè)方面:a、噴墨印花機的研制;b、智能CAD系統及其相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā);C、油墨的研制。對于a和b兩個(gè)方面，國外已有廣泛的研究并日趨成熟;對于C國內應研究適合各類(lèi)纖維的和織物的油墨配方，研究油墨配方中使用各種添加劑以及改進(jìn)油墨的噴射性能和印制效果，降低油墨的成本和增加其適應性和應用范圍。，我國目前尚無(wú)自主產(chǎn)權的油墨，而國外現有的噴墨印花用油墨價(jià)格昂貴，適應性有限。數碼織物印花技術(shù)是世紀之交紡織加工領(lǐng)域內最先進(jìn)科技的代表，已在國內業(yè)界引起廣泛關(guān)注。 （peter）
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