1 前言

　　纺织品数码喷墨印花可简称为数码印花或喷墨印花，是集计算机网络系统、数字处理和信息系统以及精密机械加工和高品质的精细化工材料于一体的共同发展结果。作为一种全新的印花方式，是印花行业的又一次重大革命。喷墨印花通过一定的手段：如计算机扫描仪，数码照相机等，把所需的图案通过数字化技术输入计算机，经过电脑分色系统（Computer Aid Design System）简称CAD处理后，再经过电脑控制的压电式喷墨印花机将某种染料喷射到织物上，并经过一定的织物后整理，从而完成织物印花的全过程。喷墨印花是当今世界最为先进的印花技术，代表了未来印花领域的发展趋势。

　　2 数码喷墨印花与传统印花的主要区别

　　数码喷墨印花与传统印花工艺的最大区别是：数码喷墨印花不需要制版，省略了传统印花所需的描稿、制片、制网、配色调浆、刮印等工艺；省略了传统印花所需的制网机、上胶机、感光机、烘房等设备；省略了传统印花所需的涤纶胶片、丝网、镍网、辊筒等消耗材料；此外，数码喷墨印花能打印出传统印花无法达到的各类国画、油画、水彩画、水粉画等印花效果和艺术效果。

　　数码印花以个性化、小批量、多品种、高精度快交货、富有艺术效果的独特性，目前主要用于中高档的消费市场，如高档时装、工艺礼品、旅游饰品、丝巾、领带、各类书画及高档的织物面料等。

　　3 数码喷墨印花的发展

　　二十世纪90年代，纺织印花行业的重大革命拉开序幕，数码喷射印花机诞生；2003年在英国伯明翰的国际纺织机械展览会（ITMA）上，已向人们展示了数码喷墨印花机，从印花打样向小规模的生产方向发展；与此同时，前、后处理配套设备也相应得到发展，促进了数码喷墨印花从打样向产业化方向的逐步发展。

　　3.1. 分辨率和喷墨速度的提高

　　从1992年ZIMMER公司推出的地毯印花小样机，分辨率为9-18dpi，至1995年意大利的国际纺织机械展览会上STORK和 MIMAKI公司展示的喷墨印花分辨率已达到360-720dpi，打印速度从4.6M2 /h提高到6-11M2/h；2003年意大利Reggiani公司制造的数码喷墨印花机，据资料介绍，打印速度可达150 M2/h；2005年上海印染助剂展览会上，美国杜邦公司制造的数码喷墨印花机实物展示，打印速度为50-60M2/h。分辨率和喷墨打印速度的逐步提高，为喷墨印花的逐步产业化创造了必要的条件。

　　3.2. 喷射方式的发展

　　根据相关专家学者的研究报告和最近几年国内外数码喷射印花机的相继的市场展出，喷射方式从连续式喷墨向按需式喷墨发展；喷头技术也从热泡式喷头向压电晶体式喷头转变，并逐步国产化。

　　（1）连续喷墨方式是由油墨在200KPa左右的压缩空气推动下，强制通过一个直径分布在10-100μm的小喷嘴。出来的油墨液流分成细小的液滴，这种液滴是由压电晶体机械地激励而强制形成的，随着高频振荡形成62500液滴。

　　（2）按需式喷墨方式分为热泡式喷墨和压电晶体喷墨两种。热泡式是由计算机控制的加热器将墨水加热到一定温度，使墨水产生墨状气泡，冷却或破灭形成墨滴自喷嘴喷出。压电晶体是由计算机控制，通过压电晶体的伸缩对墨水施加一个微小的压力，使墨水从喷嘴中喷出，在织物上形成图案。目前的喷墨印花采用压电晶体技术的较多，发展迅速。

　　4 数码喷墨喷射原理探讨

　　数码喷射印花机一般打印宽度为1-3.2m，有4-8个打印头，每只打印头有360喷孔。由于整个图像都是由细小的色点组成，因此需要有较高喷射点密度，喷射密度是指每英寸有多少点，（Dop Per inch）简称dpi。对图像而言，通常分辨率在360-720dpi就可以达到清晰效果。织物面料的打印因受经纬密度的限制，打印的分辨率并非越高越好。如果分辨率达到1440dpi已现无点状态，根据实际操作情况分析，分辨率越高，对数码喷嘴的喷射频率和精度、染料的精细度、提出了更高的要求。

　　5 喷墨墨水的分类及指标

　　5.1 喷墨墨水的分类

　　喷墨墨水可分为染料型和颜料型两大类，也有混合型的墨水，相继出现了染料喷墨印花、涂料喷墨印花。据东华大学材料科学与工程学院的研究报告报道，已将UV固化油墨在数码喷墨技术中应用，染料也从4种基本色发展成8种颜色（四元色及浅青、浅红、宝蓝、橙），据权威专家的文献报道：在织物上进行喷墨印花从理论上表达颜色可达1670万种，可见色泽之丰富，是一般的传统印花根本无法达到和想象的。喷墨的染料墨水也先后开发了活性、酸性、分散、涂料等，极大地扩大了对不同织物纤维进行喷墨印花的需求。

　　5.2 喷墨墨水的基本技术指标

　　尽管目前数码喷墨印花的墨水有水性、溶剂型等，但实际应用较多的主要是活性染料、酸性染料、分散染料和涂料制成的液墨。喷墨印花的用墨与喷墨制版的用墨比较接近，主要技术指标要考虑到下述几个方面，才能满足喷墨印花的需求。

　　5.2.1 表面张力

　　喷墨墨水的表面张力对墨滴的形成和制网的质量影响极大。如液滴断裂长度、稳定性、形成速度和液滴形成的优劣，是否直线运动，均受表面张力影响。表面张力大，墨滴不易形成小微滴，并可能出现较长的断裂长度，直接影响图案的质量。对墨水的表面张力，一般为2.5×10-2 N/m～3.5×10-2N/m。

　　5.2.2 粘度

　　粘度与表面张力都会影响墨滴的形成。粘度高会使断裂看的尾巴拖长，呈拉丝状；粘度太小，则微滴易破碎。粘度还影响液滴的喷射速度，如果粘度太高，喷射速度降低，甚至墨滴不能击在基质的相同点上。与传统的印浆相比，液体墨应具有非常低的粘度（3m Pa?～10 mPa?）。

　　5.2.3 分子粒径

　　喷墨粒子的大小用平均粒径和最大粒径来表示，粒径超过最大粒径的则不能应用。用于喷墨的平均粒径应小于0.5μm，最大不超过1μm，而且要求在高剪切力作用和不同温度下，粒径仍保持不变或改变很小。因为喷嘴的直径只有50μm，大而不规则的粒子会导致微滴形成困难和不稳定，最终导致喷嘴堵塞。

　　5.2.4 导电率

　　在数码喷墨印花中特别是在CIJ喷墨印花机设备中，墨水微滴是依靠带电荷产生偏移的，因而墨水必须具有一定的导电能力。在通常情况下，导电率要求在750Siemens以上。

　　6 数码喷墨印花的实践

　　上海中大在前几年就引进了杭州宏华喷墨印花设备，组建了数码印花创意工作室，对数码喷墨印花进行积极的工艺实践。这里主要探讨活性染料的喷墨印花工艺实践。

　　6.1 数码印花应用工艺流程

　　数码工艺流程如图所示：

　　图1 数码印花工艺流程

　　6.2 织物前处理

　　6.2.1 织物面料要求

　　数码印花面料织物在喷印前要做处理（如全棉布要烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光处理），要求无织造弊病、表面光洁。

　　6.2.2 浆料配制

　　数码印花用浆料与传统印花浆料有所区别，数码印花用浆料中不含染料、而传统印花的浆料是与染料混合在一起。数码印花用浆料的组成为尿素、碱剂和糊料等助剂混合搅拌后调至成具有一定粘度的稠体浆料，配制好的浆料不宜久放。

　　6.2.3 上浆

　　织物上浆方式采用双面浸轧和刮刀上浆等，上浆要均匀.保证打印在面料上的保持染料墨水匀称，汽蒸固化，色差变化小。上浆烘干温度不宜太高，温度控制在120℃以下，以防止因温度过高，浆料中的各种助剂受热后引起分解，也易造成面料泛黄脆损。如温度过低浆料不易干燥，影响上浆的性能和易沾污杂质。

　　6.2.4 浆料的作用

　　织物面料上浆主要作用，是使喷印的染料墨水能够顺利地打印到织物面料上而不会使颜色产生渗化。同时又起传递作用，喷印到织物面料的染料墨水通过浆料作用传递到织物面料上，喷印出清晰的花纹。

　　用于数码喷印的浆料中含有糊料、碱剂、尿素、防染盐S等助剂组成。糊料是一种增加粘度的载体物质，它的作用是在面料上承载着膜面，能使染料墨水转移到纤维上。糊料要有一定的粘度，粘着力、渗透性及洗涤性等。碱剂通常采用的是（NaHCO3）小苏打，NaHCO3属酸式碳酸盐PH值为8.5左右；印花织物蒸化时，受热后便分解成纯碱，PH值升为10～11，促使染料与纤维素面料反应形成共价键结合，提高了给色量和固色率。尿素在数码喷印时，它的作用是吸湿剂，在蒸化时，它能吸收水份，使纤维素纤维面料膨化，帮助染料在蒸化时与面料发生反应，有利于染料扩散渗透，提高给色量。防染盐S是一种弱氧化剂，它可防止染料在高温气蒸时受还原性物质的作用而产生变色。用于数码印花的浆料，必需具备抱水性、吸湿性、润湿性。抱水性：浆料中的水性越强，游离的水分子越少，在喷印过程中越不易有渗化现象发生，图案的清晰度也增加。润湿性：浆料上浆后要很快地润湿织物，使浆料均匀地粘附在织物表面。吸湿性：染料墨水喷印在织物面料上，向纤维内部转移、扩散是靠气蒸来完成的。因此要求浆料在气蒸时应具有一定的吸附能力，吸收水份越多，吸湿性越高。纤维膨化程度越大，印花着色效果越好。

　　6.3 织物后整理

　　6.3.1 汽蒸

　　墨水喷射到面料上，需要经过汽蒸把图案固色在纤维上。汽蒸时一般都采用饱和蒸汽，它是印花蒸化时最常用的固着介质。由于传统的连续式蒸箱较大，适应大批量产品蒸化，能源损耗很大。而数码印花产品目前基本上都是小批量的产品，采用小型箱式蒸箱，空间小，密封度好，蒸汽在箱内循环饱和，充分吸入纤维中，使纤维膨化，并保持一定的湿度。在湿热的情况下，纤维和浆料膨化，增加了染料分子的扩散的功能，加快了染料与纤维的结合，汽蒸的温度控制在102～105℃，时间为10-15min，如汽蒸时间过短，发色和固色时间不够，得色会变浅；汽蒸时间过长，会造成染料水解，色泽产生变化。

　　6.3.2 水洗

　　蒸化后织物面料上的色浆、糊料、助剂和染料等物质，必须经水洗加以清除。水洗时织物上的浆料经过溶胀，残存的助剂、染料经过扩散溶入洗液中，并在清洁的水中不断地置换下，把织物上地残存物去除。

　　活性染料喷印的织物面料气蒸后，其水洗工艺为冷水洗涤数遍→50～60℃左右温水洗→ 90～100℃皂洗→冷水净洗→柔软处理→脱水→ 烘干。数码印花产品加工批量较小，采用绳状水洗机比较适合小批量，多品种面料的水洗。通过选用优质的净洗助剂和确定合理的水洗工艺，来达到高质量的水洗要求。

　　结束语

　　数码喷墨印花技术是一种全新的印花方式，它摒弃了传统印花需要制版的复杂环节，直接在织物上喷印，提高了印花的精度，实现了小批量、多品种、多花色印花，而且解决了传统印花占地面积大、污染严重等问题，符合清洁生产的要求，具有广阔的发展前景。

　　件来源：sh9-250

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