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【集萃网观察】宽幅数字染料升华印花技术向印花企业提供了为现有客户扩展产品范围，或者向以前从未考虑的新市场进军的独特机会。无论你的企业规模小还是大，无论你计划关注特定的应用领域还是提供多种多样的纺织品印花，对于有兴趣探测这个蓬勃发展的市场并打算从中获益的每家企业，宽幅数字染料升华印花都不会让你们空手而归。
当你想到数字染料升华印花时，可能在脑海中浮现的是诸如运动衫、鼠标垫、杯子和瓷砖等产品。然而，由于目前升华印花迅速进军大幅面纺织品应用领域，因而该技术正在呈现出一种更大的新意义。无论你是正坐在赌城拉斯维加斯的一张赌桌旁，在剧院观看一场表演，在服饰百货公司Macy’s仔细查看化妆品柜台，还是在博物馆的展览品中穿梭时，如果停下脚步环顾四周，就会注意到围绕在身边的图像或者前面桌子的装饰都是使用染料升华技术印花的纺织品。
对于打算向活动、展览会、家居装饰、运动场展示等领域提供独特、轻质图像解决方案的印花企业来说，宽幅染料升华印花为它们开启了机会之门。随着纺织品印花的应用和市场不断发展，印花企业可以通过扩展纺织品印花的种类来补充其现有的丝网印花和数字成像产品。现在，让我们深入探讨数字染料升华技术的工作原理。
什么是升华印花？
升华印花是一种使用特定升华油墨的工艺，当油墨受热时，其中的染料会转化成气态，可穿透涤纶材料的纤维，从而将图像嵌入到纤维内。升华印花有两类：一类是先印在转印纸或者载体片材上，然而通过加热和施压将图像转印到纺织品上；另一类是将升华图像直接印在纺织品上。
在升华转印中，油墨首先被涂覆在载体材料或者转印纸上，后者通常由具有吸墨性硅涂层的高级书写纸组成。涂层的作用是使升华油墨可被吸收到纸上，同时它还控制了油墨的网点扩大，优化了升华过程。转印纸上得到的图像与最终的设计相反，把这幅图像置于纺织品之上，在温度接近375°F时施加压力一直到图像升华转印到纤维内。
在直接印花方法中，纺织品移动到喷墨打印头的下方，然后图像被印在可能含有吸墨性涂层的纺织品上。接着将纺织品穿过热定影装置，使油墨升华并永久粘接到材料上。这台热固设备可以是喷墨印花机的组成部分或者是一个独立装置。
如前文所述，升华印花特用于涤纶或者涤纶基材料。不过，具有涤纶涂层的材料也可能适合升华印花。
不同油墨适合不同织物
三类油墨被用来印制升华图像：水性油墨、溶剂型油墨和油性油墨。水性升华油墨的特色是分散染料，可生产出耐紫外线强的上乘颜色。使用这类油墨直接升华印花要求一个简单的两步骤（印花和联机加热）工作流程。虽然用于升华转印的水性油墨要求一个将图像加热转印到最终承印材料上的额外步骤，但这种方法往往生成比直接印花更加清晰的图像。水性油墨升华转印方法的缺点是油墨会渗透到载体中，导致材料起皱，造成正确转印图像变得困难。
尽管溶剂型油墨可能由于不是对环境最友好的油墨而受到无端指责，但它们带给升华转印的一个优势是减少了转印纸的起皱或者弯曲，这要归因于溶剂型油墨不会像水性油墨那样浸湿纸张。一些使用溶剂型油墨的印花企业也装配了张力调整系统，该系统旨在使介质保持极大的张力，从而进一步减少了弯曲的可能性。
胡安·乔斯·库奇诺先生是GraphicsOne公司的开发经理和技术支持，他认为溶剂型油墨对于户外应用领域的高速输出是一个不错的选择，尤其是分辨率为180/360dpi的工业溶剂型印花机。不过用户的确有必要清楚溶剂型油墨含有环己酮，这种酮类溶剂被认为是可致癌的物质，同样要求进行特殊处理和处置。
油性油墨——例如那些在Seiko/Infotech公司生产的ColorTextiler64DS油基染料升华转印机上使用的油墨——也减少了升华转印中皱褶的出现。油性油墨的另一个优势是它能够在印花后被立刻加热施压，消除了等待水分从转印纸上蒸发的必要。油性油墨也不会向空气中释放任何有害溶剂或者颗粒。它的一个缺点是墨层更厚，因而更容易堵塞打印头。
转印还是直接印花？
印花企业考虑宽幅升华印花技术的一个大问题是在升华转印工艺与直接印花之间的质量差异。正如你能想象的那样，每种技术都各有优势和不足；视你所在印花企业以及该技术计划应用的类型而定，总存在一种工艺可能是较适合的选项。
米歇尔·拉贝拉先生是USSublimation的产品经理，他认为真正的差异在于一个系统与另一个系统之间的灵活性。米歇尔表示，升华转印工艺最灵活，这是因为该技术允许用户几乎不受限制地在无数种涤纶基纺织品上印花，不管纺织品可拉伸还是不可拉伸，已处理还是未处理。转印技术也使得印花企业只要在正确的位置进行合适的热压处理，就可以使用转印纸在其他非织物材料上印花。
格拉德·罗森巴姆先生是HP公司北美标牌业务的副总裁，他说：“染料升华印花具有比纺织品喷墨印花更为宽广的色域，印品一从印花机中出来就会干燥并且即可处理，这使升华印花成为展览会和展台装饰的理想之选。”
R.J.沙利文先生是EFIVUTEk公司的产品经理，他认为升华转印的主要优势是：由于转印纸可以在油墨与纸张接触时控制油墨的扩散，因而容易获得更明快、清晰的线条，更清晰的图像，更高的分辨率。
据罗森巴姆先生解释，一些反对升华转印的观点是认为它不适合具有个性化要求的短版印花领域。同时他也指出，由于存在额外的热转印步骤，升华转印要求用户花费比直接印花更多的时间。
安德鲁·欧安斯基先生是Roland公司的产品管理总监，他认为在使用升华转印技术时，要考虑特别与转印纸有关的几个因素。用户必须对颜色转印中会导致不正常行为的弯曲或者起皱心知肚明。就转印而言，不同的转印纸对于其携带的油墨具有不同的“释放”性能，因而当它与不同类型介质组合时会导致不同的结果。据欧安斯基先生介绍，具有更高定重的纸张专为吸收更多的油墨而设计，当被用于刚性基材的升华转印时通常表现最佳。转印纸仍需考虑的其他因素包括货架寿命，以及实际印花环境对于介质吸墨性的影响。
纺织品直接印花系统——例如HeatWave公司的DFP-74印花机，日本Mimaki公司的DSSeries印花系统以及Velotex公司的Express印花机——提供了一种可直接在纺织品上印花的一体化系统，无需转印纸以及单独的后处理过程。使用纺织品直接印花机的学习曲线通常严重低于升华转印机，这是因为这种印花工艺与在常规喷墨设备上印花乙烯基材料相同，都不需要单独的转印过程。
基思·福克纳先生是位于得克萨斯州理查森市SplashofColor公司的总裁，他认为纺织品直接印花的一些优势包括：一步骤过程，处理时间大为减少，有效的工作流程，卷对卷作业，无需转印纸或者热压处理。然而，纺织品直接印花在可使用的介质类型方面不像升华转印一样灵活。
拉贝拉先生认为一些未处理的纺织品可在纺织品直接印花系统上印花，不过在多数情况中，预处理必不可少。他表示，正是经过预处理的纺织品才能将墨滴控制在合适的位置，阻止了毛细作用，使油墨受热后穿透织物。就图像质量和效果而言，当使用合适的纺织品时，纺织品直接印花可以比得上甚至在一些情况中更优于转移印花。
成本考虑
选择升华转印技术时，购买成本需要考虑的事项包括油墨、转印纸或者载体纸、纺织品、印花机以及任何必需的后处理设备。纺织品直接印花技术的成本包括油墨、纺织品、印花机、针对特殊织物的预涂布设备和处理方案，如果印花机没有内置热定影或者固化装置，还需要一台热压或者热压光系统。
有些系统兼可进行升华转印和纺织品直接印花。视应用领域而定，为客户提供了在不同印花技术之间转换的灵活性。如果用户使用面向乙烯基材料成像的传统溶剂型印花系统，那么他们只要简单地更换油墨（即更换墨盒）便可用于纺织品印花，而不必换掉整个系统。这消除了印花机专用于服装印花的必要性。印花后的纺织品从印花机上移离后，被送到一台单独的热压或者压光系统，以便将图像升华到最终的纺织品内。
HP公司的ScitexXL1500系列印花机是一种专为在各种介质上印花而设计的溶剂型系统。由于该系统经过升级可适应染料升华印花，用户能够在染料升华油墨和颜料溶剂型油墨之间来回转换。当然，在升级后需要一台热转印设备、油墨、转印纸和纺织品。
PortlandColor是一家位于缅因州波特兰市，专攻零售图像和纺织品印花的数字印花企业，它是ScitexXL1500系列印花机的β测试点。该公司也装配了一台RolandSJ1045溶剂型印花机，经过改造用于染料升华印花领域。PortlandColor通过这些印花机生产举办活动用的图像，销售端图像，商店橱窗用的背景幕和吊旗，拉网展架横幅，易拉宝，舞台背景幕等。
PortlandColor公司总裁保罗·葛林先生表示，这项技术使公司可以生产新产品，并且替代了一些陈旧老化的产品。他认为要牢记的一点是该技术将企业推向了整饰业务领域，其中包括缝纫、做金属扣眼、缝边、缝合以及其他可能需要在已印花的纺织品横幅上完成的印后工艺。
Mimaki美国公司的JV5-320S、JV33Series和JV5-130S/160S溶剂型印花机具有水性颜料和染料升华油墨选项，可支持纺织品印花应用领域。JV5-130S/160S印花机装有一个三段（印前、印刷、印后）智能型加温器，旨在通过自动将介质加热至合适温度从而改善色彩，固着油墨。
一些印花企业想知道转印纸的额外费用是否会导致升华转印技术的成本更加高昂。然而，即使采用不需要转印纸的直接印花技术，也必须划拨出一定的资金购买已处理的纺织品，或者针对特种和未处理纺织品的解决方案。
当考虑购买印花系统时要牢记的一个重要因素是该系统计划应用的类型。如果企业打算使用升华技术在纺织品或者其他非织物材料上印花，那么显而易见升华转印系统是合适之选。但如果企业意欲将系统只限于生产旗帜、横幅、展览会图像和销售端纺织品印花活件，那么纺织品直接印花系统可能是更加合适的解决方案。
拉贝拉先生认为，用户在考虑升华转印时，必须询问单位平方英尺的成本。他说：“视用户选择的油墨而定，每平方英尺的成本差异悬殊。用户绝不要对此视而不见，必须清楚瓶装油墨基本上是有色水。真正构成油墨成本的是水中的染料浓度。”
拉贝拉先生进一步解释说，在由两家生产商提供的瓶装油墨的分散染料浓度之间具有高达30%的差异，而这30%的浓度差异才是油墨真正的成本。如果1升油墨含有10%的染料，而另外一升油墨却含有30%的染料，在两种油墨都耗费了相同数量的情况下，会产生不同的结果。他建议用户使用样品图像做测试。
“使用一幅做比较的标准图像，”他说，“这幅图像应该在文件中包括100%的CMYK实地色块，从而当你获得一块色样时，你可以观察100%CMYK色样之间的区别，并检查密度差异。有时你可以凭肉眼判断出来，有时则需使用测量仪器进行测量。”他也建议用户向样品供应商索要以下详细说明：如何印制样品；分辨率为多少；需要多少通道；所用油墨系统的类型（4色或者6色）；使用哪种印花机；使用什么纸张。
图像细节和耐久性
“图像细节严重依赖所用的材料和工艺，”库奇诺先生说，“最好的染料升华质量通常要依靠具有良好油墨“释放”性能的转印纸才能获得，这种纸张的表面涂层会控制墨滴不向四周扩散。为了保持质量，要求使用具有非常紧、细密编织结构的纺织品，例如磨绒涤纶材料。最后，所采用的热压处理必须能够保持一致的热量和压力，从而当印花区域未与发热元件相接触和升华气体逃逸时可预防虎斑纹的出现。”
库奇诺先生补充说道：“对于直接印花而言，当纺织品所用的涂料类型与所选的一组油墨相匹配，并且材料的特征是具有足够的油墨限制时，显然会产生最佳的质量。一种具有高经纬密度，经过细密编织而成的材料将产生最佳的质量。”
据沙利文先生解释，热固设备对于控制颜色的能力具有重要影响。他说：“你必须控制温度，在整个纺织品表面颜色必须受到均匀地控制。客户必须做好准备了解这套伴随该印花过程的额外变量。”
图像耐久力，抑或纺织品印花的预期使用期限取决于终端使用。户内应用领域，例如展览会图像、横幅、销售终端陈列以及家居用品（窗帘、家具装饰品），由于纺织品不会曝露在紫外线下因而具有更长的寿命。窗帘则除外，因为它比其他室内产品曝露在阳光下的机会更多。另一方面，户外应用领域不能避免紫外线以及其他可能会影响纺织品印花色彩明亮度的户外环境的作用——有些地区具有比其他地区更加不利的天气条件。例如，拉贝拉认为一幅在涤纶织物上印花并展示于佛罗里达州户外的图像将具有6-12个月的预期使用期限，大约在第8-10个月时油墨开始显示出人眼可见的褪色迹象。
速度
许多升华喷墨印花商和用户同意“升华喷墨印花机的生产速度通常比能力相当的溶剂型喷墨设备更高”的说法，这是因为在大多数情况下，干燥对于前者而言不像后者那样是一个问题。沙利文解释说，在条带以及由于喷嘴不喷墨所引起的其他问题方面，纺织品往往表现得更为宽容。特别是纺织品直接印花，由于油墨通过毛细作用被吸入到纺织品内，因而这种技术可以抵消包括喷嘴不喷墨在内的任何问题的影响。
你可以期待生产速度为215-710平方英尺/小时，许多系统的速度落在290-397平方英尺/小时的范围内。影响速度的因素包括印花颜色的种类、印制模式/通道数量、分辨率、保压时间以及类似的考虑事项。
特殊部分或性能
升华转印系统和纺织品直接印花系统都具有一系列的特色和功能，旨在使印花过程对用户友好，正确性高，平稳和高效。一些特色可能包括织物进给系统、输墨系统、可调的介质间隙、打印头高度调节、可调的滚筒温度、可调的皮带张力、触摸控制面板、织物开卷系统、内置的通风或烟气过滤系统、空气净化单元、墨槽和自动维护系统。
许多升华印花系统也装有一个热定影或者固化单元，可被内嵌的计算机控制。该单元旨在控制温度、印花速度和油墨消耗量；并且它带来了一个高效的印花过程，一个步骤即可将油墨固定在织物内。当使用升华转印技术时，转印纸和纺织品一起输入，彼此面对面穿过两根辊，其中一根辊被加热，在辊子之间所产生的热量与压力的双重作用下，将油墨从纸张上转印到织物内。
Klieverik公司是一家位于荷兰的加热滚筒生产商，产品适用于包括印花市场在内的一系列行业。这家公司的热压/压光单元的特色之处是一个直径为8英寸的滚筒，与传统的12英寸直径滚筒不同。更小尺寸的滚筒设计是为了提供如同大滚筒系统一般的生产能力，但是速度却慢到足够使操作者以100%的效率装载活件。
Roland公司生产的ExpressFP-74074英寸高保真升华转印机装有可选的HeatWaveBU-1高容量收墨系统，可接收Roland公司的SBL2升华油墨。据欧安斯基先生解释，这种精密复杂的大容量油墨系统说明有必要连续无中断地监视高容量油墨的接收，该系统还可以使设备凭借印花机的自动维护性能自动完成维护循环。
介质裁切装置也可能被包括在内，例如自动热刀切割机、手持式切刀和电剪。所有这些选项都可在d.gen公司的HC-200或者GraphicsOne公司的GO印花机上找到。
安全特征必不可少，尤其在使用装有大型加热器的纺织品印花机时。许多印花机依靠紧急停机开关、封闭式加热元件、可逆电机（在外来物体进入介质输送路径时起作用）以及用来装载转印纸和介质的手动装载辊，确保了用户的安全。
大多数纺织品印花系统装有RIP（栅格图像处理）软件，该软件具有色彩管理功能，例如创建颜色特征，保存颜色特征到数据库，指明印花机中每组颜色的油墨限制。RIP软件还提供了排版、编辑和印花功能，例如缩放、嵌套、拼贴、专色替换、自动/手动排版、可变数据印花以及其他特征。
留下升华印花的标记
宽幅数字染料升华印花技术向印花企业提供了为现有客户扩展产品范围，或者向以前从未考虑的新市场进军的独特机会。无论你的企业规模小还是大，无论你计划关注特定的应用领域还是提供多种多样的纺织品印花，对于有兴趣探测这个蓬勃发展的市场并打算从中获益的每家企业，宽幅数字染料升华印花都不会让你们空手而归。
来源: 印染在线
