数码印花图案生产技术探讨

2020-02-18吴国辉王利娅贺晓亚

印染助剂 2020年1期

吴国辉，王利娅，贺晓亚

（江西服装学院，江西南昌 330201）

数码印花技术是建立在计算机操控系统上，结合机械精密加工、精细化与网络信息设计技术等开发的无纸数码印花技术。数码印花技术属于多功能数码印刷系统，即将花样图案以数字编程形式输入计算机，利用计算机印花分色描稿系统进行编辑，再经计算机操控系统将专用染液喷射到纺织品上形成所需的图案［1-3］。相比传统印花，数码印花技术缩短了印花工艺流程，提高了接单速度，降低了打样成本，打破了传统印花生产花回长度与套色的限制，克服了生产过程中的高噪音、高污染与高耗能等问题，使生产更环保与灵活［4-6］。这推动了企业改变传统的以数量、规模产效益的经营理念，逐渐以消费者为中心，以个性化、多样化的印花需求为经营理念，为消费者量身定制。本文分析了现有印花技术的优缺点。

1 数码印花图案质量的影响因素

1.1 数码印花墨水

墨水的质量与成本是数码印花必须解决的首要问题。目前，数码印花墨水的质量问题主要包括墨水体系稳定性与墨水兼容性。影响墨水体系稳定性的因素众多，除温湿度、染料浓度外，也受各种药品配比的影响。以活性染料为例，高浓度活性染料并不符合Beer-Lambert 定律，在喷墨印花过程中容易出现喷嘴堵塞、色牢度较差等问题。国外的一些研究者尝试在染液中加入活性剂，对染液起分散和防沉降作用，使体系尽可能满足Beer-Lambert 定律，从而改善染液体系的稳定性［7-10］。除墨水自身的稳定性外，墨水的兼容性也存在很大问题，目前，普及度较高的两种数码印花分别为导带数码印花与热转移数码印花，其中又以导带数码印花应用最广泛。导带数码印花可以使用分散、酸性、活性等染料，适合大部分天然纤维素、蛋白质纤维织物以及各种合成纤维织物。热转移印花只能使用分散染料在合成化纤面料（如聚酯纤维面料）上印花，适用范围较窄。

数码印花技术的进步促进了墨水的更新换代，目前不少研究者与生产企业把目光集中在涂料数码印花上。涂料墨水在制备过程中将颜料研磨到一定的细度，使其远小于数码印花机的喷嘴直径（20～55 μm），避免墨水在体系中的沉淀与团聚。

国内对数码印花墨水的研究起步较晚，现阶段大多数知名数码印花墨水均产自国外，这加大了我国数码印花企业的生产成本，制约了企业的发展。因此亟需提高数码印花的质量，降低企业的生产成本，应对数码印花的墨水加大投入力度。

1.2 数码印花机械

数码印花机械是数码印花环节中直接将墨水作用到服装面料上的关键媒介，机械的正常、高效运转不仅关系到数码印花的质量，也关系到企业的生产效率与运营成本。具体来说，数码印花机械主要由两部分组成：（1）数码印花打印机的供墨系统。供墨系统的连续性直接影响印花的连续性和图案的质量效果；影响供墨系统稳定性的因素众多，如供墨的压力及方式，其中以供墨系统的管路密闭性为重，由于在印花过程中，墨水在管路流经过程中受到机械温度的影响，会造成供墨系统内部低沸点溶剂与水的挥发，从而影响墨水的表面张力、黏度，严重时甚至导致喷嘴堵塞，进而影响印花的连续性。因此，在数码印花过程中需调节好供墨系统的各项指标，保证供墨的连续性。（2）喷头。目前，可用于数码印花的喷头种类繁多，如KONIKA MINOLTA、SEIKO 508、EPSON DX5 等，但用于工业生产的喷头则需要根据数码印花机械所用墨水的电导率、黏度、表面张力等参数进行专门设计，如MA LA RIO、KONICA MINOLTA PRO 1000 等，喷头混用容易造成喷头堵塞，影响印花的连续性［11］。同时，在上述技术专件改进的基础上，应保证机械的及时保养与维护。

1.3 前后处理工艺

由于面料加工工艺与自身材料的差别，染色性能千差万别，加大了数码印花的难度。对面料进行前后处理可改善上色性能，使面料易染色。前处理以糊料的选择与使用为重，如丝织物通常选用CMC（羧甲基纤维素钠）糊料，棉织物则选用海藻酸钠。选择了合适的糊料后，还要正确搭配其他试剂，保证糊料对面料起作用，如碱剂的正确使用可以避免活性染料墨水中染料水解导致的颜色深度与固色率下降或弥补反应条件的不足。数码印花后处理工艺主要集中在印花产品的清洗上，彻底去除印花面料上残留的浮色或其他化学成分。清洗的工艺流程一般为冷水工艺→热皂工艺→冷水工艺。根据印花所用的墨水、面料等的差别，控制好水洗温度，温度过高会造成浮色固色，影响产品品质；水洗温度是一个经验数据，需要技术人员在长期生产中进行观察与分析。除前后处理工艺外，印花的温湿度环境也至关重要，如印花环境湿度过高，容易导致墨水中的活性染料水解，致使印花固色率下降，影响产品质量。因此，在印花过程中应细化各工艺参数，改善各参数之间的契合度，提高数码印花效果。

1.4 素材

数码印花的图案源自摄影、手绘、电脑绘制等，从这些原始素材中将所需元素抠图进行加工设计后输入计算机进行印花。这要求原始素材具有较高的质量与精度，否则印花后的图案会因素材分辨率低而模糊。目前，选择数码印花图案素材的原则：（1）高清性，这是选择数码印花素材图案的第一原则，一般情况下，判断素材图案是否满足高清性是将素材图片放大至显示尺寸的两倍以上，若图案仍清晰可辨，即可作为数码印花的图案素材；（2）适合性与流行性，指素材的风格应符合产品的定位与当下的流行元素，使产品能够跟上时代的步伐；（3）创新性，由于互联网的快速发展，信息交流加快，致使产权保护受到严重威胁，因此，在“互联网+”时代更应注意图案素材的原创性［12］。目前，对图案素材的应用主要是通过前期创新设计与后期加工处理来提高素材的新颖性，保证产品的接受程度与企业的利润率。

2 数码印花技术发展的几点建议

2.1 专业人才的培养

数码印花是一个跨学科的产业，需要既懂计算机操控与图像处理专业知识，又懂染整工艺与面料特性知识的综合性人才才能熟练、快速掌握整个数码印花技术，而我国现阶段的高等教育中并没有该方面人才的专门培养与储备，这也使得我国数码印花产业的发展缺少强有力的智力支持。在我国由制造大国向制造强国转变的过程中，我国的高等教育应更加注重跨学科专业与课程的开设，在分析我国经济发展的基础上积极调整教育方向。对企业而言，应对新入职员工进行有针对性的入职培训，提高技术人员的综合素养与专业技能；针对普通一线操作工人，应根据生产线的特点编写规范操作流程与标准作业指导书，提高一线工人的数控操作能力，从而实现生产中的规范化与产业化，减少人为失误。

2.2 喷头的排列

数码印花图案的颜色是由青色、品红、黄色、黑色拼混而成，若将上述颜色按照顺序排列，在打印过程中会出现打印第一行为青色，若将数码印花打印墨盒向前一行，则第二行会出现打印品红的情况，依次往前类推就会出现每行在所需喷色的地方出现4种颜色混色的效果。如果数码印花打印机经向足够长，在每行都分布4 种颜色的墨盒就会减少因移动带来的喷墨位置差现象，提高喷墨的精度与图案的完整性。通常情况下，数码印花喷嘴的排列方式为单列或者多列，其打印方向呈现90°布局。在实际生产中，喷嘴常以双列水平对齐平行排列，在某一喷嘴出现问题的情况下仍能保证印花的顺利进行，这就降低了图案扫描的效率；将原平行排列的喷嘴改为交错排列，当打印精度低于每行喷嘴间距时，第一行喷墨空隙被第二行喷嘴补全，这样就使一次承印物改为向前扫描，提高了数码印花效率［13］。

2.3 图案数据输入控制改进

目前，数码印花的喷嘴以FPGA（现场可编程门阵列）系统控制为主，其计算与运行速度均低于计算机，而数码印花图像的处理需要拆分、位移、合并与存储，需要大量的控制器，故由计算机控制的FPGA RGB 图像信息格式改为RGB-CMYK，格式更改为OXccmmyykk 格式，缩短了FPGA 的传输与计算速度。

2.4 以消费者市场为中心设计理念

数码印花具有工艺流程短、打样成本低、接单快的优点，真正实现了快速小批量生产，突破了批量生产的限制，更能适应市场的变化。但任何纺织服装的生产设计最终都针对消费者，因此，满足消费者的需要、赢得消费者的青睐应为设计的目标。同时，有针对性的设计也避免了因产品缺乏设计感、同质化泛滥而带来的低价恶性竞争。针对消费者的个性化设计应满足品牌化、时尚化、品质化与个性化的要求，在准确分析消费者的消费能力、学历背景、年龄及个性特点等的前提下，可以将消费者市场细分，如制服定制、音乐定制、运动定制及旅游定制等，满足场景化、定制化、分散化等，从而准确定位市场，提高消费者的购买意愿与满意度。