数码印花技术发展的机遇和挑战——记第6期纺织科技新见解学术沙龙

白琼琼

(中国纺织工程学会，北京 100025)

为活跃学术思想，促进科技创新，中国纺织工程学会于2014年10月23日在上海举办了主题为“数码印花技术研究与应用”的第6期纺织科技新见解学术沙龙。本期沙龙邀请了中国工程院周翔院士、姚穆院士，浙江理工大学邵建中教授，青岛大学房宽峻教授和上海纺织科学研究院沈安京教授级高工共同担任领衔科学家;杭州万事利丝绸科技有限公司郭文登教授级高工、杭州宏华数码科技股份有限公司金小团教授级高工和长胜纺织科技发展(上海)有限公司钟博文工程师担任特邀专家，与来自高校、企业的知名专家、科研人员等近60名代表，围绕转移印花、喷墨印花、新型环保印花等技术及其推广应用中的问题，以及未来的发展趋势等方面，从各自的研发与应用角度展开前沿交流，引发学术界和产业界对数码印花技术发展方向的思考和产学研用的合作，为我国数码印花技术的深度研发和推广应用提供新见解、新思路。本期沙龙的主持人为《纺织学报》编委会常务副主任，来自总后勤部军需装备研究所的施楣梧教授级高工。

数码印花是一项集机械、电子、信息处理及色彩、精细化工等多学科为一体的综合性高新技术。与传统印花技术相比，数码印花工艺省略了分色、制版、配色、打样等步骤，极大缩短了印花加工流程，具有花色丰富、快速反应的特色，非常适合小批量产品加工。这项技术的不断完善，必将给纺织印染行业带来了一个前所未有的发展机遇。然而，数码印花技术在进行产业化应用中遇到了许多问题，严重影响了其推广范围和速度。

本文汇集了第6期纺织科技新见解学术沙龙上与会专家和学者的主要观点，介绍了我国数码印花技术的发展现状，总结了在数码印花领域的最新研究成果、新观点、新见解，以期为纺织企业决策发展方向提供指导和帮助。

1 数码印花技术发展的现状

根据最新的Smithers Pira研究报告《数码印花2017年展望》，从2009～2012年，世界数码印花产品数量以每年23%的速度增长，且未来有加速发展的趋势。预计到2015年，数码印花面料总年产量将达25～30亿m2，占到全球印花总量的10%，其中数码印花发展最快的是欧洲。预计到2015年，欧洲数码印花面料年产量比例将从目前的约40%增加至64%，美国为15%，印度为5%，其他为10%，而我国只占6%，故可以认为我国数码印花技术的研发与推广应用尚有很大空间。

在国内，可用于进行产业化生产的数码印花技术有转移印花和喷墨印花。转移印花又分为发展较为成熟的热转移印花和近几年兴起的冷转移印花技术。喷墨印花分为发展较快的染料喷墨印花和正受到极大关注的颜料喷墨印花。从20世纪90年代引进、应用数码印花技术，经过近20年的发展，国产设备水平已大幅提高，转印载体和高品质墨水研发也进入高速发展期，基本不构成产业应用大障碍，但数码印花技术的市场推广和应用步伐始终不大，究其原因主要可以归纳如下。

1)数码印花技术有承印局限性。如:传统的热转移印花方法只能用于疏水且明显具有玻璃化温度的化学纤维，染料喷墨印花对纤维有选择性，不适用于受市场欢迎的多组分织物;颜料喷墨印花易造成喷头堵塞带来产品质量缺陷等。

2)数码印花技术的应用成本高。纺织行业是一个低利润率行业。1 m织物采用传统印花方式的成本为2元多，采用喷墨印花方式要15元多。生产成本高，主流客户无法盈利，也就失去了应用的主动性，对于转移印花，其转印载体的成本较高，也不利于小批量产品加工。

3)数码印花技术的环保和节能优势可能被夸大了。如:转印载体制备对环境带来的污染更严重;与传统印花工艺相比，印花(喷墨)前、后的预处理与固色和水洗处理等工序并没有完全取消，故虽有优势，但被商业化地夸大了。目前行业内非常缺乏关于数码印花工艺整体加工流程的能耗、排放物指标与传统工艺的对比研究报道，鲜见科学的、客观的环保和节能方面的整体评价。

由此可以看出数码印花技术在设备、工艺、材料等方面都存在有待解决的技术难题，需要广大的染整科技人员来攻关。

2 数码印花技术前沿研究项目

2.1 采用蓝光固化的纺织品数码印花技术

由于颜料对纤维无选择性，使颜料数码印花具有较好的承印适应性，且其后道仅需焙烘工序，省去了汽蒸、皂洗等，从而减少了水耗和废水排放，正逐渐成为人们研发的热点，但颜料墨水中大分子黏合剂的使用，易造成喷嘴堵塞，影响生产效率和产品质量。针对这个问题，浙江理工大学的邵建中教授带领团队研发出了蓝光固化纺织品数码喷墨印花技术。以适当的单体和低聚体代替常规颜料墨水体系中的高分子黏合剂，克服了喷嘴堵塞问题;在喷墨打印后，应用LED蓝光引发聚合，使墨水体系中的单体和低聚体在原位聚合形成黏合剂大分子并成膜固化，省略了后道加工，大幅度节水、节能、减排，提高了喷印效率。

将该技术从实验室推向产业化应用还面临许多挑战，如引发剂体系需要添加第3组分，提高引发效率，将引发剂和助引发剂合成为一体化的引发剂;如果能用天然材料代替现在的合成材料，工艺将更加环保;也希望将实验室里自建的固化装置开发成能产业用装置。邵教授向与会的各位专家发出合作邀请，跨界融合，共同创新。

2.2 微水印花工艺

因冷转移印花的消耗问题暂时无法克服，所以在开发无纸冷转移印花技术中，长胜纺织科技发展(上海)有限公司推出了微水印花工艺。工艺流程为:湿态前处理－正面四色印花－微湿－反面双色印花－烘干－固色－水洗定型。特点是湿态前处理。优势是前处理定量给液，水分以纤维吸收水的形态存在，可实现双面印花，印花精度高，进一步减少排放。是对印刷和印染的跨界整合。

2.3 织物定量单面施加表面处理技术

织物定量单面施加表面处理技术是青岛大学房宽峻教授正在研究的技术。通过对织物拟印花的表面进行处理，不要整体上浆，既可以提高喷墨印花效果，又可以减少化学品用量，从而达到降低能耗、水耗和废水COD值的目的。

2.4 纯棉织物热升华转移印花

纯棉织物的转移印花一直是国内外染整工业技术研发的热点和难点。来自四川大学的朱谱新教授介绍了他们的研究项目:一种新型聚酯涂层棉织物的热升华转移印花技术。用水基聚酯乳液作为新型织物涂层剂，对棉织物涂层后实现纯棉织物的热升华转移印花。该方法具有转印色彩鲜艳，手感柔软并保持印花背面棉纤维的天然性能，工艺简单，成本低，但高温下的染色牢度还不够理想。

2.5 纳米颜料/乳胶粒墨水的研发

颜料墨水喷射性能和摩擦牢度不能兼顾，依然是颜料墨水开发中的主要矛盾。江南大学的付少海教授认为，在颜料上包覆乳胶粒是改善颜料墨水品质中最有发展潜力的方法。目前，他们已经攻克了纳米颜料/乳胶粒墨水制备的关键技术，相信该产品的研究与开发将会极大地推进颜料喷墨印花技术的发展和应用。

3 数码印花技术的新见解

一个好的技术，在我国没有得到充分的推广和应用，原因肯定是复杂的，其中是否也有传统思维模式的禁锢呢。本期沙龙特邀首席科学家周翔院士的发言带给大家很好的思维启迪:创新不应只关注科技，还要关注服务和商业模式，重视行业和跨行业的合作，重视生产者与消费者的互动，因为制造业服务化时代已经到来。杭州宏华数码科技股份有限公司金小团教授级高工认为，互联网在我国能快速发展得益于我国特有的网络需要的规模化优势，而喷墨数码印花机是与工业互联网衔接最好的智能设备。随着技术的发展，设备成本下降，墨水品质提高，网络平台大幅消减设计和流通成本，以及传统印花成本的上涨，喷墨数码印花的综合成本将下降或者具有优势。当把喷墨数码印花技术智能化、网络化并与C2B商业模式链接在一起，大批量定制有可能实现。与互联网连接后所爆发出来的市场前景是难以想象的，就像10年前，没有人能想象互联网的发展带给我们今天的变化。数码印花改变了传统印花行业的游戏规则，这是来自亨斯迈纺织染化(中国)有限公司黎华先生的观点。数码印花方式是一种工具、一种解决方案，适合小订单，快速反应，不会替代传统印花方式。企业一定要了解数码印花的优势和数码产品的市场在哪里，不能人有我也跟风上，这样很容易造成订单不足。此外，黎先生还给大家指出了一些现象:欧洲企业多是自主开发花型，亚洲企业多为拿样加工。其实样品的精度不同，数码印花所呈现的效果差异较大，过高的精度又会带来墨水用量的大幅增加，这对来样加工是不利的;一些纺织品快销公司会购买喷墨数码印花机放在印花厂，借助印花厂的生产线开发产品。此外，常州涵源新印花有限公司的王勇总工认为:现在上浆的浆料都是从传统印花的糊料中挑选的，如一般采用海藻酸钠作为上浆糊料，但是其并不适合数码印花;因为冷转移印花的制版费较高，适宜大批量生产，未来会被直喷式印花方式替代。浙江蓝宇数码科技有限公司的郭振荣博士提醒与会代表，采用光固化技术开发通用性较好的颜料墨水时，光引发产生的自由基会带来苯的问题，因国外对含苯产品控制严格，会给成品的出口带来影响。

4 数码印花产业的发展方向

视觉接受的信息占所有信息的70%左右，而色彩在视觉艺术中占有非常重要的地位。印花的目的主要是满足消费者的视觉需求。只要是消费者喜欢的，与之相适应的加工技术就有存在的必要，因此，新技术的出现不一定非要取代传统技术，加之传统印花技术也在不断的改进和提升，故相当长一段时间内，印染行业将呈多种技术共存的局面。

受局限性和转印载体成本较高的影响，未来喷墨印花技术的发展较快，其成品占有量也相对较高，尤其是宽幅织物印花和直接在成衣上印花发展空间较大。

喷墨印花设备和墨水发展很快，但应用技术还很落后。当务之急是开发出适应设备和墨水发展的产业化应用技术。

喷墨印花前织物的表面处理能够显著提高喷墨印花的颜色效果，应针对织物结构、墨水类型和喷墨印花设备开发相应的织物表面处理方式、工艺和设备。如果能研发出在织造和印花工序都可用的通用性浆料，将会给喷墨印花技术带来质的提升。为减少退浆带来的污染，开发局部的、合适的表面处理技术也是非常值得研究的课题。

要积极转变思维方式，从以制造者为中心的产业型经济向以消费者为中心的服务型经济过渡，因为未来消费者将成为稀缺资源。喷墨数码印花可以把网络上虚拟的产品变成现实中的产品，同时还具备了低成本、小批量、快反应、高品质的特征，与传统生产相比具有绝对优势，具备天然的与互联网相连的特征，很适合互联网的平台经济。通过互联网把消费者和设计、生产、流通环节有机的联系在一起，这种全新的生态链是未来发展的方向。此外，还要拓宽思路，试想当喷墨印花机中的墨水换成整理液，会有什么奇特的效果出现，让人浮想联翩。

最后，用上海纺织科学研究院沈安京教授级高工的话做总结:目前是纺织行业结构调整和转型的关键时期，谁抓住了机遇就会站在今后的有力地位。我国的纺织业数量巨大，在转型中，数码印花技术或将成为很好的抓手。