摘要：纺织品数码喷墨印花，是集计算机、数字处理和电子信息系统、精密机械加工、高品质精细化工材料和纺织印染技术于一体的新型印花技术。本文通过分析我国纺织品喷墨印花产业的现状，存在问题，提出未来喷墨印花需要提高和改进方向。

    关键词：喷墨印花  现状  发展方向

    0 前言

    纺织品数码喷墨印花简称为数码印花或喷墨印花，通过用扫描仪、数字摄像机、数字照相机等输入手段，将图案以数字形式输入计算机，经过图像软件处理后，再通过计算机控制的数字喷墨印花机，直接将印花墨水喷射到各种纤维织物上，印制出所需的各种图案，这就是数码喷墨印花技术。与传统印花方式相比，具有以下优势：

    (1) 省去了传统印花方法中的制版／制网工序，大大加快打样速度，降低打样成本；

    (2) 不受花样花回大小、套色多少的限制，理论上达到1670万种颜色。对花精准、层次丰富，印花效果好：

    (3) 实现了小批量、快反应的客户需求；

    (4) 技术性高，不易被复制和仿冒，从根本上保护了厂商与设计师的知识产权和利益；

    (5) 省略了制色浆工序，减少了废浆浪费和污染水体；

    (6) 按需给墨，布面浮色少，染料用量只有传统的40%左右，且仅有5%的墨水在后处理时被洗去，产生的污染量仅为传统印花工艺的几分之一。加之上浆层较薄，因此水洗过程相对简单，时间短，用水、用汽量减少，节能减排；

    (7) 设备占地面积仅为常规印花设备的1/10，自动化程度高，在一定程度上减少了人力成本，既做到清洁生产又能降低成本。由于数码喷墨印花技术具有诸多优点，因此在近十几年来得到了长足的发展和进步。

    1 喷墨印花的发展现状

    国际市场方面，纺织品数码喷墨印花开始于20 世纪70年代，90年代完成了从技术模型到生产应用的转变，2000年以后得到快速发展，经历了从主要用于纺织印染前期的打样到小批量生产再到规模化生产的转变过程。全球纺织品数码喷墨印花量从2001年开始几乎每两年翻一番，呈现出加速发展的态势。

    全球印花市场主要分为欧洲（意大利和西班牙）、北美、亚太地区（日本）及拉丁美洲等几个区域。欧洲的数码喷墨印花始终走在前列，是数码喷墨印花产品的最大需求与生产地，已渗透到设计、服装、家纺、汽车装饰、广告、个性化定制、网店等各领域，已有90%以上印花企业采用数码喷墨印花打样，数码喷墨印花产品产量已占整个印花产量的30%左右，预计未来3。5年内将发展到50%。美洲的数码喷墨印花机总量已超过150台。亚太地区纺织品印花占全球印花总量的一半以上，其中中国和印度的产量位居前列，日本很多传统印花厂采取平网印花、圆网印花、数码喷墨印花并存的生产模式，印度也正在增加。

    根据相关机构的调查报告显示，从2008年开始，全球的数码印花产量每年翻一番。Pira Intem-ational咨询公司和欧洲网印协会联合会(FESPA)联合发布的研究报告预测，2009～2014年，全球纺织数码印花机年复合增长率为23 .1%。据预测，到2015年，全球数码印花机可达5万台套，数码印花的总产量将占印花总产量的15%，约为45亿米，数码印花产品产量比例分布为：欧洲75%、美洲15%、亚洲10%。

我国对数码喷墨印花技术的研究起步较晚，直到20世纪90年代，才陆续出现相关研究报道但也仅限于一些科研院所的探索性研究，宏华数码科技股份有限公司是最早将数码技术成果应用于工业生产的企业之一。

    目前，我国的数码印花产业仍处于起步阶段，主要集中在丝绸和羊毛行业。截止至2011年，我国各种型号的数码喷墨印花机约700台（约为2008年的3.3倍），全国数码印花布1.4亿米（约为2008年的3.5倍）。可见，我国数码喷墨印花占国内印花行业的比重不足1%，占全球数码印花的产量仅有1／30。

    预计到2015年，我国纺织品数码喷墨印花的产量将超过5亿米，数码喷墨印花产品占印花布产量的比重将达4%左右。以此市场需求量估算，数码喷墨印花机的保有量保守估计将超过2500台，也有人甚至预计能超过1万台。

    2 喷墨印花存在问题

    虽然数码印花有很多优势，但是它目前仍然存在诸多问题，导致目前在国内仍未实现大批量的产业化，规模还较小，主要问题有如下所述：

    2.1 设备问题

    2.1.1 尚未掌握喷嘴的核心技术

    目前国产数码印花机还需靠引进国外的喷嘴或国外已经装配好喷嘴的机头，而这些进口喷嘴的价格比较贵，使得整机价格无法大幅度下降。在使用过程中，由于喷嘴堵塞或损坏需要更换，且老机型的喷嘴不再生产，就得整机报废，导致生产成本很高。

    2.1.2 整机的质量仍有差距

    国产数码印花机存在装配时机械精度不高等问题，运行时导带速度与喷嘴运行速度出现误差，喷印后产生类似对花不准的次品。有些辅助设备如烘房，与喷印速度不配套，喷印后的织物烘不干；光电探头无法检测喷印深色的织物，致使喷印后的织物无法自动卷取；导带水洗系统无法控制压力，导致洗水外溢等问题。

    2.1.3 没有统一的标准

    特别是在喷嘴方面，不但没有统一标准，而且缺乏连续性。主要表现在：

    (1) 国产设备厂家所采用的喷嘴完全不一样。

    (2) 同一设备生产厂家在生产新机型时，采用不同的喷嘴，喷嘴大小和形状只要有很微小的差别，喷印在织物上的颜色就会发生很大的改变。

    2.1.4 数码设备生产厂家少，研发能力差异较大

    现在国内能生产数码印花机的厂家不多，大部分都是近几年才开始跻身数码印花机的行列，而且单位小经济实力不强，没有能力进行自主研发和创新。所生产的数码印花机，也都是模仿为主，市场的推销主要靠打价格战。这样的运作方式，必将影响先期研究开发数码印花厂家的市场、利润，以及他们再研发的积极性。使得用户无法得到外形更加美观、性价比更好的数码印花机。

    由于有以上这些问题的存在，数码印花的色不符、上浆疵点、喷嘴堵塞等几个大的质量疵点一直没有得到很好的解决。所以，现在的数码印花产品质量并不高。如果和传统印花比较，至少要低20%以上。还有数码印花产品生产价格问题，虽然和数码印花初期有很大的降低，但现在生产一米织物的价格仍然要超过20元，比一些坯绸（布）的价格还高很多，这就使得很多生产、销售厂商望而生畏，不敢用数码印花设备进行生产。

    2.1.5 设备通用性问题

    目前数码喷墨印花设备已发展到了第四代，但许多设备厂商不对外开放其墨水指标、不接受兼容性墨水。甚至同一生产厂家不同型号的设备也不通用，打样设备和生产设备必须是同一代产品，限制了数码印花技术的推广。

    2.2 工艺技术问题

    2.2.1 凭借经验进行调色，尚未形成科学的配色方法

    由于电脑显示屏上所反映的色彩是RGB模式，而喷印色彩是CMYK模式，因此在印花时需要进行调色。调色时应根据染料特性、喷印精度、织物类别等因素来设定工艺参数，任何一个参数的小变动都会引起的极大的色彩变化。目前仍未有一套科学的调色方法，无法直接在电脑上直接调色，还需靠操作人员的经验一步一步进行调整，从而影响了颜色的准确率和交货期。

    2.2.2 上浆设备和工艺滞后

    数码喷墨印花在喷墨印花前必须先上浆，以防止墨水的渗化。上浆对喷墨印花质量产生很大影响，如果上浆时出现“纬斜”、“皱印”、“不均匀”、“不平挺”等问题，喷墨印花时就会产生“渗开”、“逃布”、“色不匀”等现象，导致喷墨印花的次品率较高。

    目前面临两个大难题：一是选用何种助剂上浆，二是使用什么设备上浆。比如丝绸数码印花，大部分厂家使用活性染料墨水，基本上都以海藻酸钠作为上浆的主要浆料。海藻酸纳浆特别容易吸收空气中的水分，天气变化、干湿度不同均易引起上浆后的织物含潮率不一致，导致色光发生很大变化。如果空气中的湿度很大，花型会产生渗化，印花轮廓不清晰。

    另外，迄今为止还没有一种很合适于数码印花上浆的专用设备。大部分的厂家都是应用现有的连续印花机、台板和拉幅机进行上浆，但是这些设备的上浆质量和速度，都存在这样和那样的问题，无法令人满意。用连续印花机上浆，虽然速度很快，上浆均匀度也较好，但在烘干室烘干时，会造成上浆后的织物不平挺。用拉幅机上浆，上浆速度和均匀度可以达到连续印花机的效果，烘干后也可打卷，对织物的平挺有帮助，但纬斜严重。用台板上浆，是靠手工进行，如果配上专门的卷布机，可使上浆的纬斜控制的比较小，但是速度很慢，均匀度较差。现在，市场上也有一二款专用上浆机，但是由于设计不到位，速度快不起来，纬斜也得不到解决。

    2.2.3 渗色严重，图案鲜艳度、清晰度不够好

    虽然数码印花的颜色表现力丰富，对云纹、风景、人像的色彩层次过渡得很好，但在鲜艳度上不如传统印花的好，有些非常鲜艳的颜色无法实现，尤其是颜色混合越多的地方，灰度越高，好像织物的表面蒙上了一层薄雾，主要原因是喷嘴喷出的墨水在织物表面发生相互渗色，墨水多色交叉混色，引起了色光灰暗。

    与传统网印技术不同，喷墨印花染料墨水本身黏度低、表面张力高，直接打印在织物上会发生渗化，无法获得清晰度与一致性高的印花图案，同时用染料墨水进行喷墨印花时，染料与纤维结合所需的酸性或碱性条件无法在墨水中实现。

    应根据纤维原料、织物结构及墨水特性等，优选吸水性与抱水性好、易脱糊的高浓低粘型浆料对织物进行上浆预处理，并对浆液配方、上浆工艺等进行优化，以有效抑制墨水在织物表面的润湿扩散程度，尤其是在高出墨量下的墨水渗化程度。

    2.2.4 正反面颜色差别大，渗透性不如平网、圆网印花好

    数码喷墨印花是按需喷墨，由于喷在织物表面的墨水量较少，墨水只能停留在织物表面，容易造成正反色差大。这样就产生了两个问题：一是正反面色差严重，对于围巾类或要求渗透印花的织物就无法达到要求；二是由于正反面色差严重，比较疏松的织物，只要经过摩擦或缝纫时，就会产生反面没有颜色的丝（或纱）翻到正面来，俗称“反丝”，严重影响了织物的外观。如果加大给墨量，反面渗透改善了，虽然对“反丝”情况有所好转，但是所印的图案清晰度大大降低，细茎变粗，图形模糊。

    2.2.5 印花颜色深度不够

    数码喷墨印花出墨量是影响印花颜色深度的主要因素之一，但是喷墨印花是一种非接触式印花，出墨量的提高会造成织物表面墨水堆积量增加。一般来说，传统印花的色浆用量是喷墨印花的几十甚至上百倍，与之相比，数码喷墨印花织物所能承受的出墨量非常有限，高出墨量时会引起墨水在织物上渗化，影响喷墨印花图案的精细度。因此、喷墨印花的颜色深度很难达到传统印花的标准。另外，高出墨量也容易造成喷嘴堵塞，在高速喷墨印花时表现尤为突出。可通过优选高纯、高浓墨水，采用吸水性与抱水性好的浆料，提高上浆率，优化喷墨印花工艺，精确控制出墨量等方法来解决这些问题。

    2.3 墨水问题

    2.3.1 国产墨水性能欠佳

    进口墨水价格比较高，各厂家的产品通用性差，储存稳定性差。而国产墨水质量也不稳定，表现在喷头对墨水的适应性，色彩不稳定、发色不稳定，色光不正、鲜艳度差，深度不够、色域偏小等问题，还不能完全替代进口墨水。

    2.3.2 堵塞喷嘴

    活性染料墨水能够满足基本的生产需要，但在应用中容易堵塞喷嘴，主要表现为供墨中断、墨道霉菌堵塞、墨盒气口不通、染料沉积、杂质、染料溶度过大等。对于不溶性的分散染料，染料颗粒大小也至关重要，其颗粒细度要求在显微镜O.lmm的视野范围内0 .2Um以上的颗粒不超过10个，堵塞喷嘴主要有黑、蓝、品红、青四个颜色，其中黑最为厉害，尤其是在打印大墨量底色的情况下。

2.3.3 墨水研发落后，质量不稳定

    数码印花墨水在现阶段存在四大问题，一是价格昂贵，虽然数码墨水价格已经降到300元／公斤，但和粉状染料比较，价格还是非常高。根据测算，每喷一米织物的墨水成本约为8-10元左右；二是生产数码印花设备的厂家很多，每一个设备厂都有自己的一套墨水，但却无法相互通用；三是墨水储存稳定性差，容易发生凝聚而堵喷嘴；四是墨水的几种颜色上色率不一致，导致拼色时容易出现色差。前两个问题是导致目前数码印花成本高的原因，后两个问题是造成数码印花产品质量不高的重要因素。

    3 喷墨印花发展展望

    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，在绿色低碳环保的理念下，符合清洁生产的要求，具有着广阔的发展前景。但喷墨印花存在诸多问题，我们认为应根据上述的不足分门别类有针对性做好以下工作：

    (1) 针对设备问题，国内外设备厂家纷纷推出大于600m²／H。如MS、美加尼、柯尼卡美能达，以及国内的杭州宏华、深圳彩神等已推出大于1000 m²/H，基本达到传统平网印花的速度。经过十几年的努力，国内的喷墨印花设备的水平也达到了或接近世界先进水平，但我国仍未掌握喷嘴的核心技术，主要依靠进口，导致产品价格居高不下。因此需要组织国内专家学者联合起来，进行技术攻关，实现真正意义的自主研发，打破发达国家的技术垄断，降低设备价格和维护成本，从而更好地推动我国喷墨印花产业化。

    (2) 针对墨水问题，开发高性能、高色牢度的喷墨印花墨水，减少添加剂的加入、简化印花流程；开发水性环保型、价格低廉的墨水。减少环境污染，提高墨水的稳定性和通用性，降低成本；开发具有自主知识产权、产业化的墨水，逐步减少对国外产品的依赖。

    (3) 针对工艺问题，通过开发新型的助剂和应用工艺，加大力度对喷墨印花技术人员的培训，保证印花质量稳定性和提高产品的质量，积累经验，向生产设备的厂家不断提出新要求，以此来相互推进设备和墨水的改进，从而促进我国喷墨印花产业的较快的发展。

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