数码喷射印花技术概述
2006-10-20 13:09:12.0 来源：中国纺织经济信息网 责编：中华印刷包装网
在因特网飞速发展的数字化信息时代里，人们希望未来的纺织印花向着高速、高效、高质量方向发展，数码喷射印花技术正符合这一要求。数码喷射印花是20世纪90年代国际上出现的最新印花技术，是对传统印花技术的一个重大突破，是集计算机、电子信息、机械多种学科于一体的综合性高新技术。数码喷射印花改变了传统印花技术的生产模式。给纺织印染业带来了一个全新的概念，使印花业从传统的劳动密集型工业进人了数码高科技时代。数码喷射印花是一种在电脑控制下，将微小液滴喷射在基质(如织物)的某个精确位置上以形成图案的非接触加工印花技术。
1 数码印花的原理
数码喷墨印花的工作原理是对墨水施加外力，使其通过喷嘴喷射到织物上形成色点，继而构成花纹图案。数码喷射印花由数字技术控制喷嘴的喷与不喷，喷出何种颜色的墨水，喷射时在XY方向上的移动，以保证在织物表面上形成所要求的图像和颜色。数码印花一个重要的技术指标为分辨率(Dotper inch，简称dpi)，即指每英寸内的点数。在喷墨印花时，不同的基质对分辨率的要求也不同。一般情况下dpi为180~360时，图像已清晰。对很精细的图像，dpi则需提高到360~720。分辨率提高后对喷嘴的喷射频率、定向精度的要求更高。
数码印花按喷射方式不同，可分为连续液流型和按需滴液型两大类。连续液流型印花系统中，墨水是在高压下强制通过一个直径为10一50林m米的小喷嘴，从喷嘴喷出的墨水流以不同的方式分散成细小的液滴，如Stork Amethyst;按需滴液型印花，是人为地控制墨滴的产生和喷射，在需要时将墨滴喷射到织物设定的花纹上。按需滴液型又可分为压电转换型，如日本的Konica的Nassenger，Minaka的Jv，用压电式喷头;加热气泡型，如日本的Ichinose的Image proofer，美国的Color Span的Fabric jet，用加热气泡式喷头。
1.1 连续喷射式CIJ(ContinuouS Ink Jet)
连续喷射式数码印花的原理是通过对印墨施以高频震荡压力，使印墨从喷嘴中喷出形成均匀连续的微滴流。在喷嘴处设有一个与图形光电转换信号同步变化的电场。喷出的液滴在充电电场中有选择地带电，当液滴流继续通过偏转电场时，带电的液滴在电场的作用下偏转，不带电的液滴继续保持直线飞行状态，直线飞行的液滴不能到达待印基质而被集液器回收，带电的液滴喷射到待印基质上。
1.2 按需喷射式DOD(Drop on Demand)
按需喷射式喷印系统的工作原理是当需要印花时，系统对喷嘴内的色墨施加高频机械力和电磁式热冲击，使之形成微小的液滴从喷嘴喷出，由计算机控制喷射到设定的花纹处。按需喷射式应用最广的是热喷墨技术，它是依靠热脉动产生墨滴，由计算机控制将一根电阻丝加热到规定温度，使印墨汽化以后从喷嘴喷出。另一种DOD技术是压电式喷射系统，即由计算机控制在压电材料上强加一个电位，使压电材料在电场方向产生压缩，在垂直电场方向产生膨胀，从而使印墨喷出。
喷墨印花不仅要求高精度的喷嘴技术和高精密的控制技术，同时，要求具有高纯度、高浓度、高牢度、高稳定性的墨水与之匹配。
2 数码印花的特点
纺织品喷墨印花又叫数字喷墨印花，它是通过各种输人手段(扫描仪、数码相机等)把所需的图案输人计算机，经电脑分色描稿系统(CAD)编辑处理后，再由电脑控制喷墨机构直接将墨水喷射到织物上进行印花。它是计算机辅助设计CAD与印染新机械共同发展的结果，是适应纺织印花个性化、小批量、多品种、高品质的发展趋势而发展起来的。数字喷墨印花与传统的筛网印花迥然不同，可以说是印花工业的一场革命。
数字喷墨印花与传统的筛网印花相比，具有以下优点:a、印花流程简单，具有直接的打印效果，既节省时间又降低成本。b、图案设计及修改极为方便，客户从计算机上通过网络就能知最终面料效果，并加以修改，真正实现“所见即所得”。C、有效保证打样与批量生产的一致性。打样过程颜色由计算机自动记录颜色数。批量生产中颜色数按打样数据配置，可以保持一致性。d、按需喷墨，染化料几乎没有浪费，生产过程废水少，耗能低，对环保有利。e、自动化程度高，占地仅为传统印花方式的十分之一。f、适应小批量多品种订单。从设计到生产仅需一天时间，并可立即修改图案。而传统的印花方式至少需要一周。g、印花精度高，与传统的印花方式相比，可印制多彩的图案，色彩丰富，能表现出高达1670万种颜色，而传统印花方式只有几十种颜色。
当前数码喷射印花主要是分散染料为主，先将染料喷射在转移纸上，然后再将染料热转移到涤纶面料上，实际上相当于通常的热转移印花，这样就可以不再进行后处理。但是对棉、丝等天然纤维织物使用活性染料或酸性染料，就无法像分散染料进行热转移方法，必须对喷射的织物进行必要的前处理准备工作，最后还要对喷射后的织物进行常规的蒸化、水洗等后处理，随之带来一系列复杂的工艺技术要求。至于多种纤维混纺、交并、交织的织物要用不同染料，其工艺就更复杂，使用涂料虽然工艺简单，但是又难以适应喷头等多方面的苛刻要求。
综上所述，数码喷射印花实现工业生产还有一系列技术问题有待进一步提高和解决。
3 数码印花存在的问题
(1)印花速度慢。一般情况下，印花工厂可每分钟以几米至几十米的速度印花，但喷墨印花却是一米几分钟，所以印花速度较低。
(2)印花机的设计要求高，成本高，喷嘴寿命问题难以解决。
(3)喷墨印花织物需进行印花前处理，使织物达到喷墨印花所需要求。
(4)目前油墨价格昂贵，适应性有限。
(5)对油墨的要求高，油墨研制困难。
但是，制约喷墨印花发展的仍然是生产成本。据有关报道，喷墨印花织物每生产lm的加工成本估算为油墨1.3(马克)，设备折旧1.7创马克)，能源及保养094(马克)，人工费1，70(马克)，总计4.64(马克)，油墨约占成本的28%。
4 将数码印花和传统印花结合起来—喷网印花
4.1 传统的印花工艺流程
图案设计、描黑白稿(制版)。制网、配色斗打样、调色浆。印花
4.2 喷网印花工艺流程
图案设计、喷墨感光。冲洗筛网。配色、打样、调色浆、印花
传统的印花工艺流程长，制网是关键，不但工艺复杂，周期长，质量好坏直接影响印花的质量。在纺织品市场需求越来越趋向多样化、个性化的今天，生产企业面对客户小批量、多品种、短周期的要求，采用数码喷墨制网技术，省去了传统工艺描稿、制片、制网、雕刻等一系列工艺和设备，只需几种原色就可以调配出千万种色彩，及时向客户提供小样，方便地组织小批量、甚至单件生产，花色也可以随心所欲。
5 结论
喷墨印花技术越来越受到人们的重视，具有广阔的发展前景。目前喷墨印花技术的研究主要集中于以下几个方面:a、喷墨印花机的研制;b、智能CAD系统及其相关软件的开发;C、油墨的研制。对于a和b两个方面，国外已有广泛的研究并日趋成熟;对于C国内应研究适合各类纤维的和织物的油墨配方，研究油墨配方中使用各种添加剂以及改进油墨的喷射性能和印制效果，降低油墨的成本和增加其适应性和应用范围。，我国目前尚无自主产权的油墨，而国外现有的喷墨印花用油墨价格昂贵，适应性有限。数码织物印花技术是世纪之交纺织加工领域内最先进科技的代表，已在国内业界引起广泛关注。 （peter）
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