余 潇,马 云
(西安工程大学,陕西 西安 710000)
数码印花是基于细小流体分裂成均匀液滴的原理而开发的一种新型印花方式,如同用喷墨打印机在纸上打印图案,不同的是,它是将图案直接打印在织物上。1878 年,Lord Rayleigh 提出细流分裂这一机理。1884 年,数码印花技术的原型喷墨打印技术被发明,由瑞典的Siemens Elema 申请使用,其原理在于通过施压将墨水形成墨流。但是由于当时的高成本使得喷墨技术在1960 年才得以普及。这一改变就是因为由美国斯坦福大学的Sweet 教授发明的连续喷墨技术的出现。连续喷墨技术是将细小的墨水流通过压力波的方式进行分裂,成为大小均匀的墨滴,并被有选择性地标记上电荷。但这些带有电荷标记的墨滴通过电场会被直接回收到收集器进行两次使用,未标记的墨滴直接喷落到记录介质最终形成图像。
20 世纪70 年代末期,按需喷墨技术诞生了,这是一项根据介质成像的具体用途而进行喷墨的技术,主要特点是通过电脉冲的方式对压力室中的墨水体积进行控制,进而产生压力波对墨滴进行施压,在压力的作用下,那些体积小的墨滴就被顺利地从喷嘴挤出落在介质上。由于墨滴形成的方式不同,这一技术被分为4 类:热能、压电、静电和声频。直至今日,其中的热能以及压电技术得到了广泛商用化。
1979 年,气泡喷墨技术被日本佳能公司提出,与此同时惠普也推出了热气泡喷墨技术。这两项技术都是依托于一个靠近喷嘴的小加热器,通过其表面水蒸气气泡的带动将墨水滴喷射到介质上。该技术难度低并有成本低的好处,使得其在中低档喷墨机中占有主要市场。
在随后的10 年中,数码喷墨印花技术基于完善的喷墨打印技术上得以诞生。最早的实验是在20 世纪70 年代由Milliken 公司的Milliken 系统以及Zimmer公司的Chromo Jet 系统进行控制的。但是由于技术的限制,其只能简易地使用计算机控制墨滴偏转器进行喷墨,这也使其无法对细小图像进行精准喷墨,只能维持在分辨率9~18dpi。在1987 年的纺织机械展会上,第一台数码喷墨印花机在地毯印花上得以应用。这可以算得上数码印花机的鼻祖了,也是当时最好的商业化的数码印花设备。
随着时间的推移,计算机技术在20 世纪90 年代开始进入大众视野。再加上办公以及设计的自动化定制化需求的扩大,尤其是广告领域的印刷需求极速上升,使得大多数印刷机生产商将数码喷墨作为主要研发项目。当时的龙头企业就是荷兰的Stork 公司,它是以数码印花技术为核心,将设备开发研究与生产一体化的企业,早在1991 年的国际纺织机械展中就推出了首款纺织业的数码印花机,此后在1995 年的展会上推出了2 代数码印花机,以活性染料墨水为创新的设备。在此后的十几年中,数码印花技术与设备犹如雨后春笋般层出不穷,并且其工艺技术也在不断地提高和完善,例如直喷、热转印等。但是数码印花技术的使用还是主要集中在欧洲国家,并逐渐形成新的数码印花技术的产业链。
随着近几年我国服装定制化需求的剧增,许多小众企业开始投身纺织染印产业,这使得我国的印染业进入了一个快速发展期,也使得数码印花技术得以最大程度地发展与使用。而且更大程度地贴合了当今的时尚业的潮流:短流行周期、个性化以及受众面广。但是由于起步晚,我国的印花业还是依靠喷墨印花而非数码印花。真正数码印花的使用是由于人们环保意识的上升,印染厂排放的印花染色废水对环境产生的污染引起了社会的关注与重视。即使许多印染企业试图使用CAD 系统、圆网喷墨以及激光照排机等技术来改善工艺流程,也还是无法挽回大众对于“印污厂”(认为印染厂就是污染厂)的印象。直至上海的一家纺织科技有限公司引进了数码印花这一技术,才使得印染企业重新被大众所接受,并快速普及数码印花,也使得中国数码印花产品在海外拥有一定的市场影响力。
近些年来,随着数码印花成本的快速下降,打印精度和速度都有了很大幅度的提高。数码印花技术不需要制版,耗时较短,打印批量量小,绿色环保,也适应我国纺织市场个性化、快速制版的发展需求。我国纺织市场终端产品结构也正在调整中,以个性化和快速化的客户需求为导向需求,促使企业放弃传统纺织品印染,来改变“小而慢”的传统纺织品的印染局面,以便源源不断地接收个性化家居饰品设计的定制,满足生产的需要。
数码印花技术在印染行业的应用越来越广泛,其市场份额也越来越大。据统计,全球纺织数码印花织物产量从2014 年的12 亿米增长到2019 年的43 亿米,平均年增长率达到29.08%。全球数码印花打印设备数量从2014 年的27840 台增加到2019 年的42490 台。
目前,数码印花技术在我国是一项新兴技术,设备、油墨等方面的技术指标还不够完善。按照国家发改委的建议,要加快相关标准体系的建设,让未来的行业管理进一步规范化、标准化。规范标准各类机械的基本参数、生产要求、技术指标和试验方法,促进标准化生产。在保证产品质量稳定的基础上,通过标准化和模块化实现大规模生产。这也是迎接纺织工业转型升级的时代要求,也是更进一步地实现数码印花技术智能化、标准化和设计逐步优化的基础。
随着数码印花技术设备性能不断提高,数码印花生产速度更快,精度大幅度提高,图形成像质量更好,稳定性高,设备更智能。同时,开发通用性好、稳定性好、色相广、色度高、清晰度高、显色率高是未来数码印花技术发展的必然趋势,具有相当广阔的应用前景。
家居饰品设计这一概念的提出,也随着个性化、定制化需求的不断提高而出现的,相对于现代设计而言,这是一个全新的类别,并且逐渐成为主流趋势。家居饰品设计主要目的在于美化人们的居住空间,打造一体化的居住风格与环境,最大程度地提高人们居住的舒适度以及个性化。
家居饰品设计主要细分为住宅室内设计、公共空间室内设计以及专用空间室内设计等类别,其中数码印花技术在这些领域里就大有发挥与应用的空间了,不单单是对于装饰画、地板以及瓷砖进行加工,更重要的是对于不同家居饰品的布艺领域进行加工,例如地毯、墙纸和沙发等。数码印花的快打快印、高适应性以及低成本的特点得到了充分发挥,可以轻松驾驭任何风格的家居装饰。家居饰品设计师可以不用再像过去那样,为相同的设计风格与类型提供单一或者相似的纺织品装饰方案,而是在使其兼具室内整体风格的情况下,使用数码印花进行家居纺织品的最大化私人定制,实现真正意义上的全空间定制化。这也就是数码印花在近些年被设计师广泛采用的原因,也是快时尚的基础应用技术。
数码印花技术在家居饰品设计中的应用是十分灵活与多样的,这使得其应用方法也是多变的,主要包括整体应用、中心应用以及局部应用等。就整体应用而言,是将装饰纺织品作为室内空间设计的核心,通过一系列的纺织饰品来体现设计的主题思想,并且产生一种整体化的视觉冲击。而这就将数码印花的三大优点体现得淋漓尽致,即:无需制版、成型效果好以及材料适应性强。
无需制版大大地减少了设计师在设计中所花费的时间以及成本,给予其更多的空间去进行多次效果尝试,去琢磨印花与轮廓的设计。整体应用的方式十分在意各个细小饰品的印花与轮廓的贴合感,只有高契合度的一系列饰品,才能将作品的视觉冲击以及时尚感完美体现,让人们更加直观地看见设计的核心概念以及不同的饰品组件的图案细节。
成型效果好其实就是一句话,即把图案无损地喷印在饰品上。基于数码印花宽阔的色域,高达1000 多万种的颜色,以及超高分辨率(目前可达到1440dpi),这就使得设计师在整体设计上的颜色更加丰富饱满,所要表达的细节更加突出。摆脱传统印花单调色域的设计风格,符合当今时代的前沿潮流,打造全新的家居饰品设计风格。如图1 为数码印花床上用品及其印花细节。
图1 数码印花床上用品及其印花细节
数码印花的多种材料适应性使得家居饰品设计更为多元化,室内设计表明,家居饰品设计不是简单的装饰,而是一般意义上的美化装饰。房子本身的结构也好,界面也好,呈现出的感觉都是很单调的,如果人们长时间地居住就会有枯燥感。而家居饰品就可以很好地改善人们居住空间的形态。室内空间的家居饰品设计完全基于对自然和室内空间的利用,应适应建筑功能和建筑风格、空间、形式、艺术等,满足不同的功能和提升美学价值。
家居内部环境是人居住环境的重要组成部分,内部设计的主要目标是为人们创造一个舒适的生活和工作环境。其实质是改变室内环境,以适应人们的生理和心理需求,创造一个具有共同生理和心理特征的氛围。家居饰品设计在加强人与自然的关系、保持人的身心健康、增加空间舒适度等方面发挥着不可替代的作用。不单单是新科技带来的纤维制品,还应用于各类的室内挂品类以及相对柔软的饰品中,因为舒适的体感以及相对低廉的价格被广大消费者所追捧。
随着环保以及回归自然的理念兴起,天然纤维的纯棉制品大受欢迎,当然还包含了麻、丝绸和羊毛等。打破了过去以单一材质为核心的设计理念限制,让多种材料多层次体感地融入到家居设计中。不仅让消费者从视觉上感受到冲击力与艺术魅力,还以更直接和真实的触感体验到不同材质所带的触觉。让家居设计从二维走向三维,打造一个更加完整和立体的家园。
我国传统的印染种类繁多,现今较为知名的有5种,分为彩印花布、绞缬(扎染)、蜡缬(蜡染)、夹缬以及蓝印花布。中国传统印花以做工精细以及不易褪色而被世人所熟知,但是由于制作工艺复杂和颜色单一的不足,逐渐地退出了家居饰品舞台。数码印花为传统印花提供了一种新的表达形式,那就是保留传统印花的图案与造型,在颜色与材质上进行新的尝试。让传统印花与新时代潮流重新对接,实现传统艺术的传承与发展。如图2 为数码印花系列产品。
图2 数码印花系列产品
数码印花技术作为一种新型的印刷方式,具有环保、高效、自动化程度高等优点,满足了纺织印染行业日益增长的需求。目前,我国数码印花技术还处于发展的初级阶段,但随着相关技术难题的解决和数码印花技术应用范围的扩大,未来十年,数码印花技术将迎来爆炸式增长期。数码印花是纺织前沿潮流的必然趋势,也是个性化定制化的代名词,也是跨入电子时代的标志。目前来说,数码印花在家居饰品设计领域逐渐占领主导地位,并且在不断地延伸到各个设计领域,不仅为家居饰品设计带来新的时尚元素,也给室内设计的层次感、多元化以及多功能性带来了新的延伸与新的模式。与此同时,数码印花也在不断地融合中国艺术,让家居饰品民族化。目前,数码印花在国内处于起步期与发展期,所以需要深入研究将这一技术发展得更全面更完善,从而做到真正的环保、个性化、定制化以及平民化。