纺织品数码印花技术领域专利申请状况分析

韩佩　叶亚格

【摘 要】数码印花技术是数字技术与传统印染技术相结合的产物，是传统印染行业的一次革命性突破。在数字化、网络化的时代背景下，数码印花代表着未来印染行业的技术发展方向。其作为新生事物的数码印花在发展过程中还存在一些问题，但是作为数码艺术和数码技术结合的产物，数码印花采用直接喷绘或者转移印花的技术手段，不仅可以达到传统印花的效果而且还可以达到传统印花技术不能达到的效果，这种特殊的、新型的面料图案效果符合人们新的审美观念和个性化的需求，且已得到了业界的广泛认同。

本文从不同角度，通过对数码印花的专利申请状况进行了分析，能够比较清楚的看出关于数码印花的发展趋势，有利于公众了解数码印花的技术发展动态和未来的发展趋势。

【关键词】数码印花；设备；印料；工艺

数码印花技术是数字技术与传统印染技术相结合的产物，是传统印染行业的一次革命性突破。在数字化、网络化的时代背景下，数码印花代表着未来印染行业的技术发展方向。我国纺织品数码印花从认识到应用经历了十年左右的时间，业内人士对它的优越性产生了较多的共识，并称为“一次纺织印花工艺技术的革命”或称为“万能印花技术”。

数码印花技术起源于喷墨打印技术，是喷墨技术在纺织领域的发展和应用，出现在20世纪80年代，90年代中期，随着打印喷头技术和信息传输技术的逐步成熟，以及一些传统纺织设备生产商的加入，数码印花技术在近十几年间取得了快速发展，完成了从技术模型到生产应用的转变。数码印花技术是数码纺织（纺织、印染、成品制造全过程数码化）的关键过程之一，是近年来在国际上开始风行的一种全新的纺织印染方式，荷兰、瑞士、日本、美国、意大利等多家厂商都有推出数码印花设备。1998年数码印花技术引入到中国，到今天已取得了令人瞩目的发展。

数码印花的生产过程简单地说就是通过各种数字化手段如：扫描、数字相片、图像或计算机制作处理的各种数字化图案输入计算机，再通过电脑分色印花系统处理后由专用的RIP软件通过对其喷印系统将各种专用染料（活性、分散、酸性或涂料）直接喷印到各种织物或其它介质上，再经过处理加工后，在各种纺织面料上获得所需的各种高精度的印花产品。其主要特点是：印染精细度高，色彩丰富；批量灵活；可在计算机上随意修改花样，方便快捷；无染料和助剂的废弃和浪费，无污水排放。

在我国，拥有自主知识产权的纺织品数码喷射印花的突破给纺织领域带来了前所未有的个性化体验。它贴近生活，集艺术和科技性于一体，很好地诠释了当今环保潮流，是纺织品设计与生产的完美连接，实现了在任意纺织品面料上按需喷印任意图像，完美体现了在纺织领域“所见即所得”的内涵。纺织品数码印花产品带给人间最动人心弦的纺织品，让人们的生活变得更加生动有趣，完全展示个性自我，是科技与艺术的完美结合。

1 专利发展历程

数码印花技术在纺织品上的应用从20世纪60年代开始，最初主要应用于室内装璜用纺织品领域。

最早与数码印花有关的专利是DE1932382A，它是关于数码印花的系统的申请。第一台用于地毯的喷墨印花样机曾在1987年国际纺织机械展览会（ITMA）上首次展出，这是数码喷墨印花机的第一代产品。国内近几年关于数码印花设备的研究也逐渐增多，专利申请量也显著增加，国内关于数码印花设备的研究主要在于数码印花的控制系统、图像处理方法及数码印花机的喷墨系统、部件（如机头和传动装置等）。虽然有关数码印花设备的申请量较大，但目前纺织品数码印花机的机型还没有完全定型，相关申请均是对印花机的零部件或系统进行的改进，专门用于纺织品印花的喷墨机机型整体的研究还不多。

最早与数码印花的印料有关的专利申请是日本柯尼卡株式会社于1995年4月18日申请的JP特开平8-248654A，该专利中数码印花的印料为新合成的化合物，自此开启了数码印花印料研究的先河，且國内外此后关于数码印花印料的合成及开发的专利申请量显著增加。如EP93114661A，使用阴离子型染料进行数码印花；US19980089146A，使用水性墨对纤维材料进行数码印花；US19980089145A，使用自主合成的活性染料进行数码印花。

与数码印花的印花工艺有关的专利申请主要集中在日本和中国，主要包括对织物的前处理、后处理等工序的研究。如JP18591093A，对布料进行热处理；JP27808893A，将数码印花后的坯布进行碱化处理；CN101100808A，对织物经脉冲式常压空气低温等离子体处理后进行数码印花；CN101117766A，采用Gemini型阳离子化合物对数码印花后的织物进行后整理。

由此可见，数码印花技术的发展主要依赖于数码印花设备、印料和印花工艺的发展，只有三者同步发展，才能更有利地推动数码印花设备的发展，而不应当仅仅专注于某一方面的研究，而忽视了另两方面的研究。

目前专利申请中数码印花印料的种类如图所示，由图1可知，关于数码印花的印料种类非常多样，并且已经由最初的酸性染料、直接染料、偶氮染料等已知染料逐渐转向对新合成或新组合的染料的研究。由此可见，数码印花技术中关于印料的研究前景较广阔，且开发性能优良的数码印花印料新品种对于数码印花技术的发展具有较大影响。

2 专利申请量趋势分析

经检索发现，有关数码印花的专利申请在近二十年时间里申请量骤增，截止2015年12月份，国外有关数码印花的申请量有3458件，国内申请有1272件。

从总的申请量来看，全球有关数码印花的申请量在近二十年时间增速较快，在2012年的申请量最多，2009-2012年之间的申请量增速最快。其他国家有关数码印花的申请量在2000年就达到了峰值，之后十多年间一直处于高申请量状态，可见在这之后的十多年间，有关数码印花的研究一直处于高热度状态。但在2013年至2015年的申请量较少，原因可能为其他国家对数码印花的研发热度减退，也可能是由于近两年申请的专利还未完全公开。从国内申请量来看，中国在2000年以后的近十多年间的申请量较大，增速较快，可见数码印花技术在2000年以后才在中国得到迅猛发展，且近几年，国内有关数码印花的申请量急剧增加。可见中国开始逐渐关注数码印花技术，以及数码印花技术的应用市场在国内才刚刚打开。

另外还对全球有关数码印花专利申请的类别作了统计和分析。由图4可知，与数码印花有关的专利申请主要出现在印花设备上，且从1995年至今申请量一直处于快速增长状态。随着数码印花设备的日趋发展，与数码印花有关的印料和工艺的专利申请也相继出现，且申请量处于持续增长状态。可见，数码印花的工艺和印料的研究在国内外均处于起步阶段，具有巨大的开发价值。

3 专利申请地区分布

通过对所检索到的专利文献产出国进行统计分析，从图5可以看出，申请量占据全球首位的是美国，其申请量占据全球申请量的31%，其次是日本和中国，分别占29%和13%，可见国外关于数码印花的研究较多，中国虽然起步较晚，但对于数码印花的研究投入较多，数码印花在中国的发展很快，申请量很快就达到了全球第三位。

从图6可以看出，关于数码印花的专利申请在沿海地带较多，申请量较多的是上海、江苏和浙江，这主要是由于江浙沪的纺织行业发达，许多纺织企业和高校均进行自主研究，并且進行了相关专利申请。其中，国内申请量最大的要数位于江苏无锡的江南大学，江南大学对数码印花的研究较多，专利申请量达到了173件。从国内不同地区的申请量可以明显的看出沿海地带的纺织工业还是很突出的。

4 主要申请人

从图7全球重要申请人分布可以看出，在全球申请中，美国施乐公司、日本柯尼卡株式会社和美国伊斯曼公司的在数码印花方面的申请量占据全球专利申请的前三名。对这三个公司的相关专利进行分析可知，美国施乐公司主要从事数码印花设备，特别是数码印花机方面的研究，日本柯尼卡株式会社主要是对数码印花设备中的数码印花系统进行研究，美国伊斯曼公司也是对数码印花设备中的数码印花系统的数据处理系统进行研究。可见，关于数码印花的专利申请主要集中在数码印花设备的研究上，数码印花设备的进步在数码印花技术的发展过程中起着举足轻重的作用。

从图8国内重要申请人分布可以看出，在国内申请中，居首位的是位于江苏无锡的纺织院校江南大学，其申请量到达了173件，主要研究方向为从最初的数码印花设备逐渐转向近几年的数码印花印料和数码印花工艺。其次是上海中大科技发展有限公司和上海洁润丝纺织品有限公司，均是对数码印花技术获得的产品相关的申请。

5 总结

随着数字化技术的发展与普及，纺织品数码印花技术已经成为21世纪最具发展潜力的生态纺织技术。近年来，印染行业中新兴的数码印花工艺日渐受到人们的关注，伴随着市场上数码印花订单的快速增加及数码印花工艺的日益完善，每一个有前瞻眼光的领导者，都关注这项新兴技术给传统印花行业带来的挑战与机遇。尽管作为新生事物的数码印花在发展过程中还存在一些问题，但是作为数码艺术和数码技术结合的产物，数码印花采用直接喷绘或者转移印花的技术手段，不仅可以达到传统印花的效果而且还可以达到传统印花技术不能达到的效果，这种特殊的、新型的面料图案效果符合人们新的审美观念和个性化的需求，且已得到了业界的广泛认同。

[责任编辑：张涛]