北京服裝學院 王建明
對紡織品數碼印花的幾點思考和建議
北京服裝學院 王建明
2016年似乎是中國紡織行業的數碼印花年,上海、廣州、青島等地都舉行了或者準備舉行數碼印花設備展覽,吸引了眾多的國內外廠家,速度快、精度高的數碼印花設備不斷涌現。
要獲得高質量的數碼印花紡織品,紡織品圖案的設計是首要的,原創性的、顏色搭配合理、色彩豐富的圖案是前提。除此之外,還必須具備以下幾個條件:高性能的設備(包括軟件操作系統和色彩管理系統)、穩定的墨水、高質量的半成品、合理的前后處理工藝和助劑。個人感覺,目前數碼印花生產廠家過分注重硬件的購置,忽略了軟件配置,尤其是數碼印花從業人員水平的提高。有關目前數碼印花存在的主要問題做如下分析,供大家參考。
在一定程度上,噴頭的質量和使用壽命是決定數碼印花產品質量的最重要因素,也是決定數碼印花成品加工成本的關鍵因素之一。現在國內設備的噴頭全部依賴進口,由日本精工SPT、日本柯尼卡Konica、英國XAAR賽爾、美國Spectra等幾大巨頭壟斷,國內改裝和生產數碼印花設備的公司采用的噴頭都基本上是上述公司的產品,價格昂貴,市面上幾乎見不到國產噴頭。

噴頭的生產加工涉及到機械制造、材料、電工電子、計算機等多個行業,技術含量高,設備的價格與噴頭數量密切相關。噴頭的質量包括多個方面,例如:單位面積的噴孔數量和噴孔的噴墨量,噴孔數量越多,噴孔的匹升數越低,印制的圖案越精細。但噴頭的加工難度大,出現問題(包括斜噴、堵頭等等)的幾率也越大。
提高印制速度的主要手段有三種,一是提高單個噴頭的出墨量;二是將噴頭變大或者增加噴頭的數量(或者噴頭集成);三是將噴頭往復運動變為布動,提高印花機自身的穩定性(噴頭運動的速度受限,而且設備本身會晃動),因此印花機的速度會大幅度提高。
如果單從速度上來講,目前市場上的數碼印花機代替傳統的圓網印花機是沒有問題的。我個人擔心:高速數碼印花機噴頭數量多,如果一個噴頭出現問題(包括斜噴或者堵塞),不能及時發現,就會在很短時間內產生較多的次品,這有可能是實際生產過程中需要特別注意的問題。
目前,墨水的生產存在以下幾個問題:
1.墨水的統一化(包括染料濃度和色澤)
一些設備生產廠家為了自己的利益,要求客戶使用指定的墨水。使用者有的是圖省事,有的是出于無奈,不敢拿非指定的墨水進行試驗,因為噴頭價格很高,如果不用設備廠商指定的墨水,噴頭出現問題設備廠家不負責任。墨水不通用,一方面是由于設備生產廠家出于自己利益的考慮,另一方面是不同廠家生產的墨水顏色存在差異,給后續印花圖案顏色的準確性帶來了很多的麻煩。如果需要更換墨水,需要設備廠商派出專門的人員對設備的管路和噴頭重新清洗,還需要重新制作ICC(色彩管理)曲線,耗時、耗力、耗錢。
2.墨水的后加工合理性
生產廠家對墨水的生產工藝保密,對后續加工的需求不清楚。墨水生產廠家對墨水的制作配方保密無可厚非,但是應該告知使用者不同顏色的墨水種類,以便使用者確定前、后處理的處方和工藝條件。以活性染料數碼印花為例,現在的數碼印花加工企業一般是根據顏色的深淺來決定前處理使用堿、尿素等的助劑用量,根據經驗判斷墨水的類型,加工過程中很容易出現問題,最常見的是對色不穩定、不準確,同時也造成了墨水的浪費。后處理一般是采用汽蒸的固色。很顯然,并非所有類型的活性染料均適合 “浸軋-烘干-汽蒸”工藝。
3.墨水的適應性
目前而言,很多的數碼印花生產企業都希望數碼印花機的適用性廣泛,也就是一臺設備對棉織物、再生纖維素織物(黏膠、天絲、莫代爾等)、絲綢織物、毛絨類甚至混紡織物等都可以加工。一些設備生產廠家也號稱他們的設備適用性廣泛,各類面料都可以印花,顯然這是不合適、不準確、也是不負責任的。如果企業擁有的數碼印花設備臺數較多,一臺設備使用一種類型的墨水,不僅有利于提高顏色的鮮艷度、對色的準確性,也有利于提高生產的穩定性。
4.涂料墨水的質量有待提高
國內的涂料數碼印花墨水印制淺色圖案色牢度尚可,但是印制大面積、深底色圖案手感和色牢度還不太過關。涂料數碼印花存在的最大問題是使用過程中噴頭容易堵塞,一般的水性涂料墨水中含有涂料和粘合劑,噴印前或者噴印后再噴交聯劑,以提高涂料印花的牢度。由于水性的涂料墨水中含有粘合劑,在儲存和使用過程中交聯劑會或多或少的發生聚合,從而造成噴頭堵塞,而且很難再通過洗滌的辦法恢復,這樣噴頭的壽命就縮短了,涂料數碼印花的成本自然就高了。

個人建議:涂料墨水中的粘合劑可以采用紫外、藍光引發聚合。如果現階段不能很好地解決粘合劑自聚的問題,設備生產廠家也可以考慮對現有設備進行改進,采用雙管路設計:一套管路供應涂料墨水,另一套供應清洗劑,如果使用者長時間不打印或者外界環境溫度較高,濕度較低,打印完畢后可以對噴頭進行徹底清洗,以提高噴頭使用壽命。
近十年來,數碼印花設備的性能大大提高。但同時也存在一些問題,大多注重設備速度的提高,忽視了很多細節。以目前使用最多的導帶機為例:現有數碼印花機的進布裝置,雖然有張力控制,但沒有吸邊和整緯裝置,因為小批量織物前處理時容易產生緯斜和褶皺,生產過程中很難保證質量。當然,大批量生產問題就簡單得多了(傳統印染廠上漿、蒸化、水洗設備都配套齊全)。

現在的問題是:小批量、多品種、圖案精細且復雜、流行快等是紡織品印花的發展趨勢,一種數碼印花的產品不太可能有巨大的產量,上述問題就更加凸顯了?,F在數碼印花的紡織品加工已經突破了傳統意義上的棉型印染廠、毛紡廠、絲綢印染廠的分類方式,也不是以梭織和針織進行分類,而可能是:一家數碼印花加工廠要棉織物、絲織物、毛絨類織物、化纖織物甚至是混紡織物等都可以加工,有些彈性棉針織物上要求印制規則的幾何圖案,客戶對數碼印花產品質量的要求遠遠高于傳統圓網印花;有些織物僅僅單面上漿就可以了,有些織物要求兩面圖案的顏色和效果基本一致,這對紡織品數碼印花的配套設備提出了更高的要求。因此,開發專門為數碼印花配套的上漿設備(包括小型設備)是大勢所趨。
個人理解,上漿(前處理)設備應該滿足下列條件:設備的適應面要廣,同時適合針織、梭織物的上漿;占地面積?。环鶎捳{節范圍大;非接觸式烘干;自動打卷裝置;速度不一定很高,滿足后續數碼印花要求即可。


另外,數碼印花設備和上漿設備的聯合配套技術開發,實際上,圖案中有些是“露白”的,不需要上漿,如果使用計算機技術對上漿設備加以控制,“露白”的地方不上漿料,避免浪費,同時也減少了污水的排放量。
再次,數碼印花設備的生產廠家應該考慮如何實現成衣的立體數碼印花,可以借鑒汽車噴漆的技術,通過機械手控制噴頭,對羊絨衫、襯衫等成衣服裝進行立體的、全覆蓋的數碼印花,大大降低了后續縫制對花不準(或者不整齊)的難度,提高產品的質量和品質。當然,這些僅僅是設想,需要設備生產廠家、電工電子、計算機等方面的專家大力配合和聯合攻關,才有可能成為現實。

現在從事數碼印花生產的企業(特別是一些管理者)很容易將數碼印花機當做打印機來使用,以為有了設備就萬事大吉了,不太注重基礎工作的研究,尤其對紡織品數碼印花的前、后處理重視程度不夠,圖案的原創就更談不上了。即使是“按圖加工”,也很難做到屏幕圖案與紡織品上的“所見即所得”。現有絕大多數工廠的觀念:“差不多”就可以了,反正比傳統的印花色彩豐富、套色多,花回不受限制,但真正原創的高質量、高水平的數碼印花產品不多。有些廠家希望一臺高性能設備打天下,或者一種工藝適合所有的紡織品數碼印花,顯然這是不可能的!數碼印花涉及到的面料品種很多,織物組織結構千差萬別(包括纖維種類、紗線的細度、紗線的均勻度、紗線密度、織物的組織結構、前處理的均勻性、織物的白度等等),建議從事數碼印花的生產企業不僅要重視從業人員計算機軟件使用能力的培訓(也就是所謂的調圖、調色水平),更要重視對從業人員的紡織品基本性能、紡織品生產加工、紡織品質量控制等方面的培訓和提高。
目前而言,圖案設計人員一般不熟悉數碼印花的工藝流程,也不清楚屏幕顯示的圖案和實際印到紡織品產生差別的原因;而生產一線的人員僅僅會使用設備,對括設備的性能、影響色澤和圖案精細度的因素(也就是影響“所見即所得”的因素)并不十分清楚。以上都需要相關院校、研究單位、設備制造廠商等對從業人員(包括圖案設計人員)進行系統的培訓,只有這樣,才能生產出高品質的數碼印花產品。


作者簡介:
王建明 博士 教授,北京服裝學院材料科學與工程學院副院長,碩士生導師。中國紡織工程學會染整專業委員會委員、全國紡織品標準化技術委員會印染品分技術委員會(SAC/TC209/SC11)委員、中國印染行業協會理事、中國印染行業協會專家委員會委員,中文核心期刊【染整技術】編委。
2007年桑麻獎教金、2009年中國紡織工業聯合會優秀教學成果二等獎、2012年中國紡織工業聯合會優秀教學成果三等獎、2013年中國紡織工業聯合會科技進步二等獎、2014年中國紡織工業聯合會科技進步一等獎、2014年“紡織之光”獎教金、2015年陳維稷優秀論文獎、2015年國家科學技術進步獎二等獎。
主要研究領域
1、紡織品染整加工新技術。2、紡織品數碼印花工藝。3、功能性服裝面料的研究與開發
主要研究成果
主編、參編專著7部、在國內核心期刊及國外雜志公開發表研究論文60余篇,多篇論文被SCI、EI、WTA、CA等收錄。
【時尚印花】