智能背景下数码印花技术在染整行业的应用

张 艳

（山东工业职业学院，山东淄博 256414）

数码印花技术是一种利用计算机技术实现印花的工艺手段，它的出现和应用是对丝网印花和凹凸版印花等技术的革新。数码印花主要流程为将印染的图像转变为数字信号导入计算机系统，通过控制计算机系统来控制印花喷头，将墨水喷射到纺织产品上形成特定的图案［1］。数码印花技术是智能技术高度发展的产物，具有技术性和艺术性特征，兼具环保性与高效性。数码印花技术起源于欧洲，在国内起步较晚，目前仍处于不断探索、完善的阶段。国内数码印花技术的流行图案多为传统的飞天女神、花卉和龙凤等传统图案，也涉及各种个性化的现代图像，为纺织产品的设计增添了许多特色。数码印花技术的使用需要各种硬件设备的辅助，还需要精通相关的计算机处理软件，将丰富多彩的图案与各种纺织面料结合在一起，才能完成产品的设计。

1 数码印花技术的发展现状

数码印花技术已经成为当今国内外纺织染整行业的热门话题，每年都有许多纺织工厂引进新型数码印花设备，由传统印花技术逐步向数码印花技术转型。数码印花技术可实现个性化生产，效率高，行业配套要求低，印花能力强，技术门槛低，成为印花行业的焦点。在智能化技术的引导下，传统的印花企业有望更新发展模式，建立与新时代接轨的运转平台与商业模式，为纺织印染行业创造新的商机和盈利方式，提升印花工艺的价值［2］。作为智能化印花技术，数码印花具有污染物少、效率高、产品效果好等特征，满足了纺织市场对中高端产品的需求。虽然数码印花技术起步较晚，但发展迅速，在纺织染整行业具有巨大的优势。首先，从数码印花设备、配套资源的供应来看，国内机械生产厂商纷纷加入研发、制造、生产数码印花设备的行列，且对数码印花市场信心十足，与之配套的染料、墨水等耗材生产商也紧随其后。同时，市场上陆续出现了许多专业的数码印花图案设计网站，在技术方面进一步推动了纺织染整行业的发展。其次，从纺织产品的市场需求角度来看，随着人们生活水平的不断提高，生产周期短、个性化、环保型的纺织产品越来越受到消费者的喜爱。最后，我国对可持续发展、绿色环保产业的要求越来越高，各地政府和机构也积极响应各类节能环保政策，提倡发展绿色经济，推动了数码印花技术的发展。张邵真等［3］探究深色纤维素纤维织物的活性染料数码印花工艺，分析了数码印花纺织品洗涤起毛的原因（主要包括洗涤次数、纤维素纤维的性质和染整工艺等）。结果表明，纤维素纤维原料是影响织物洗涤后起毛的重要因素；科学合理的工艺流程能有效地防止织物起毛；洗涤次数对织物的起毛程度影响较大，洗涤次数越多，起毛现象越明显。为解决涤纶织物墨水渗透难度高、织物表面绒毛较多、易发生露白现象等实际问题，吴浩等［4］采用低温等离子体技术处理涤纶起绒织物，并探究了优化条件下的数码印花效果。结果表明，对数码印花涤纶起绒织物进行低温等离子处理，可以使墨水渗透到涤纶织物表面浓密的绒毛中，抑制涤纶数码印花织物露白。

从目前的发展状况来看，中国的数码印花相关机械制造行业已经发展得较为成熟；从印花机械的成本、速度和精度等方面来看，该行业产品制造的成熟度已经与国际水平接轨，甚至可以满足中国市场和消费者对数码印花产品的个性化需求。然而在实际印花市场中，数码印花仍处于发展阶段，具有广阔的市场发展潜力。

2 数码印花的优势

数码印花在西方纺织染整行业已经成为主流生产技术，90%以上的纺织染整企业已经采用数码印花技术进行印花打样，他们普遍认为采用智能科技手段印花打样成本更低、速度更快、印花效果更好。但数码印花的机理与传统印花完全不同，因此数码印花产品与消费者之间存在一定的磨合期，生产系统与企业也需要磨合，这样数码印花技术的优势才能得到进一步凸显。

2.1 数码印花工艺简单

传统印花工艺工序较复杂，一般采用专色印花技术，需要依据印花图案展开分色、调色、制版、打样等工艺流程。受到设备操作技术水平和成本等因素的影响，印花的套色数与网版精度有限，而且传统印花工艺已经较为成熟，印花精度和数量提升难度较大。与传统印花工艺相比，数码印花工艺流程十分简单，只需要操作人员在计算机端设计和编辑需要的印花图案，采用分色软件处理图案，即可将印花图案输入数码印花机进行打印。数码印花技术依据四分色拼色原理，印花时使用的颜色均由色料三原色和黑色油墨拼叠混合产生，理论上可以组合成上千万种颜色，因此数码印花对图案的颜色没有限制。此外，数码印花图案清晰度得到大幅提升，最高清晰度可达2 400 dpi，已经达到照片的清晰度级别［5］。将数码印花技术用于染整工业可以调整各种色彩的明暗度和浓淡度，这是传统印花无法实现的。数码印花的快速灵活、图案细腻、色彩鲜艳等优势为现代纺织产品尤其是服装行业的设计带来方便，可以利用智能化技术和素材给印花设计带来无限多的可能。越来越多的设计师将数码印花作为时装的设计元素，改变了印花织物只能作为装饰物的陈旧观念。

2.2 数码印花周期更短

传统印花工艺需要制版、制作小样等，仅制作小样就需要两周左右的时间，在纺织产品需求量增多的时期，染整企业无法满足客户群的要求。此外，厂家需要考虑成本，许多染整企业无法完成多花色、小批量订单。但智能化的数码印花技术满足了当今快速发展变化的市场需求。数码印花能够快速打样，提升了纺织行业对流行元素的反应速度，缩短了反应时间，降低了成本，使企业在激烈的市场竞争中处于有利地位［6］。客户从产品质量、响应速度、生产商的服务和生产成本等方面对染整企业提出了更高的要求，只有快速生产出印花小样的企业才能受到客户的青睐，拿下订单［7］。因此，染整企业要对客户和流行元素作出快速反应，缩短生产周期，才能得到长远的发展。企业要保持对流行元素的敏感度，因为随着科技文化的迅速发展，流行元素的流行周期逐渐缩短，印花色彩、构图的变化越来越快，对生产效率的要求越来越高。与传统刻板的印花技术不同，数码印花技术可以根据设计者和客户的需求及时更改印花图案、花式和颜色等，直到双方达成一致意见。因此，数码印花工艺具有高灵活度和高效率，能够满足设计师和客户的多重需求。

2.3 数码印花绿色环保

传统印花工艺在增加服饰美感的同时，也给自然环境造成了严重的污染，主要源于几个方面：（1）传统印花过程中产生大量的印花废水，使用大量油墨；（2）传统印花工艺使用一些污染环境的添加剂，例如白电油、去污油、印花水等；（3）印花结束后要清洗设备及网版，浪费大量的水资源，且流行元素更新过快，旧的网版可能变成废弃物，不仅浪费资源，也对生态环境造成了威胁，不符合绿色可持续发展的要求［8］。如今，迅速发展的数码印花技术属于绿色染整技术，不会产生废弃的浆料，也不需要水资源，生产环境噪音较小。色彩深度相同的花型，采用数码印花工艺时染料用量仅为传统印花工艺的40%，且只有5%的浮色在后处理水洗中会被除去。数码印花的综合能耗仅为传统印花的1/3～1/4，产生的污水量仅为传统印花废水的1/15～1/25［9］。因此，数码印花技术只有前处理上浆工艺和后整理水洗工艺会产生部分废液，整个过程产生的废墨量极少，实现了无污染、低能耗的目标。

3 数码印花技术的具体应用

数码印花技术为传统纺织染整工艺带来了一场技术革新，顺应了科学技术发展的潮流，有利于染整行业的可持续发展，推动了纺织产品市场由批量生产向快速反应、个性化、时尚化、定制化转型，为纺织印花产品的高品质提供了科学技术支撑，在纺织染整行业中应用广泛。

3.1 热升华转移印花工艺

热升华转移印花工艺是指用计算机处理图案，再将图案打印在数码印花专用纸上，通过热压烫画机将特制纸张上的图案烫压、转印到尼龙、涤纶或化纤纺织品上。热升华转移印花工艺中使用的墨水组成染料必须是升华温度为150～230 ℃的分散染料。在转移印花过程中要控制压力、时间和温度，使分散染料转印并固着到纺织产品上。染料通过扩散作用从转印纸上转移到织物表面，再逐步扩散到织物内部，从而实现印花着色的目的。任怀燕等［10］总结了热升华转移印花工艺特制纸的具体用途与热转移印花的分类，重点介绍了热升华转移印花纸的生产技术和工艺原理，分析了数码热转移印花工艺应用于纺织染整行业的前景，并提出了开发和提高国产热转印专用纸的重要性。邱心怡等［11］利用纳米二氧化硅和不同类型的聚乙烯醇对转移印花纸进行改性，制备了热升华专用转移印花纸。结果表明，不同醇解度的聚乙烯醇对图案轮廓清晰度影响不同，醇解度较低的聚乙烯醇制备的转移印花纸得到的图案轮廓较清晰，而醇解度高的聚乙烯醇制得的转移印花纸会出现严重的渗色现象。在最佳热升华转移印花条件下，涤纶印花织物图案转移率高，且耐摩擦色牢度和耐水色牢度为5级。

3.2 数码直喷印花工艺

热升华直喷工艺要用计算机处理需要喷印的图案，然后用热升华直喷墨水将图案直接打印在纺织面料表面，再利用设备附加烤箱对印花织物进行烘烤，提升图案的鲜艳度和色牢度。热升华直喷可以使织物表面的每个部分喷上墨水，使图案更加丰满、细腻。数码直喷主要用于毛毯、网状鞋材以及针织衫等。针对数码印花涤纶地毯耐摩擦色牢度和色深值较差的问题，黄雪红［12］开发了新型的涤纶地毯数码热升华直喷印花布料，分析了地毯原料的选择、纺织工艺、印花设备及工艺流程和参数，探究了分散染料粒径和分散剂对数码热升华直喷墨水的影响。结果表明，墨水中使用粒径为125 nm 的分散染料、分散剂NNO 时，可以有效提升涤纶地毯印花图案的耐摩擦色牢度和深色效应。李志诚［13］利用预处理剂处理白色涤纶针织物，并对其进行数码直喷印花，探究了预处理剂中各成分比例及工艺对直喷印花涤纶针织物耐水洗色牢度的影响。结果表明，在最佳工艺条件下直喷印花涤纶针织物的耐水洗色牢度高达4～5级。

3.3 活性数码印花工艺

活性印花流程非常复杂，包括上浆打底→烘干→印花→烘干→蒸化→水洗→皂洗→烘干等。活性数码印花工艺制造的产品色彩饱和度比较高，印花面料洁净度高、防尘性能优良，且久洗不褪色，主要应用于各种棉质面料、混纺织物等。李文燕等［14］采用自制数码印花墨水进行印花，提升了棉织物印花色牢度，并研究了前处理中的上浆工艺、皂洗工艺和蒸化工艺对印花效果的影响。结果表明，将海藻酸钠作为印花糊料可以提高织物的手感，且自制活性印花墨水印制的图案饱和度更高、图案轮廓清晰、颜色更深，综合性能优于商品活性印花墨水。郭文登等［15］选择8 种典型的活性染料墨水，探究了适合真丝数码印花的墨水，分析了墨水的吸收光谱特性、电导率、pH、印花织物耐摩擦色牢度等方面的区别。结果表明，各种印花墨水pH 处于弱酸性或中性时能避免活性染料过度水解，同时提高活性数码印花墨水的稳定性，有效地改善了印花织物的色牢度与得色量。

4 结语

数码印花技术发展迅速，促进了纺织行业的转型发展和结构升级，为生产高附加值、高品质的印花纺织产品提供了技术支撑，顺应了当今时代智能化、可持续的发展趋势。随着数码印花工艺成本的降低和生产效率、纺织产品质量的提升，数码印花技术将为纺织染整行业带来巨大的技术革新，进一步推动企业生产方式和经营模式的变革，满足人们的个性化需求，促进绿色经济发展。