UV喷墨3D打印木材研究现状与发展前景

桑瑞娟

(南京林业大学家居与工业设计学院，南京 210037)

1 关于喷墨打印

1.1 喷墨打印技术发展与应用概况

喷墨打印是化学、物理、机械和电气工程学等多学科结合的复杂科学技术，最早应用于20世纪60年代，至80年代中期技术逐步成熟[1]。第一台商业喷墨打印机正式诞生后，由于速度和质量方面的局限，在很长一段时间内喷墨打印技术主要以“喷墨打印机”的形式应用于办公和家用领域。随着喷头技术的发展、90年代大幅面喷绘机的诞生，喷墨打印技术开始被应用于户外广告制作，逐渐在工业化应用方面占有一席之地。在近20年的飞速发展中，喷头技术不断升级，墨水和软件的改进使得工业生产性喷墨技术得到更大的技术保证，油墨化学和涂料的进步也使得工业生产型打印机可以在更广泛的承印体上进行打印。工业数码打印具有快速响应、个性化满足客户需求的特点，其广泛应用已经更新和革命了很多领域与行业。

根据美国IT策略公司最新的2019工业数码打印市场状况报告[2]，喷墨打印进入的工业领域有3+轴直接成型(瓶子印刷)、3D制作和增值产品(喷边、手机壳等)、3D打印、装饰地板、装饰玻璃、装饰建材、印刷电子、纺织、图像展示、陶瓷、木材、墙面装饰等，其中瓷砖、图像展示、纺织品3类占了工业数码打印收入的80%。IT策略公司对工业数码打印年度收入的数据调研和预测显示，装饰地板与木材打印从2018—2023的年增长率将分别达到8%和6%。在装饰地板中包括了一部分瓷砖、地毯，这部分市场独立、工业打印成熟，而木质地板打印受木材和层压板等传统自然材料的多方面特性影响，还未形成专一的打印木地板市场，其中一部分也被一些乙烯基地板(强化地板、户外地板)所替代。木材打印在IT策略公司的报告中被认定为是一个非常专业的市场，可以采用多种应用形式，如地板、墙板、门等，但是从2018—2019年的全球打印系统安装数据来看，装饰地板、打印木材、装饰建材均远远低于工业数码打印瓷砖、纺织，只占工业数码打印总应用安装系统的0.04%。木材打印仍然需要图像、材料、工艺等专业的基础研究成果的推动，以及人们对新的生活方式的环境类型需求、工业政策性引导等，才能发展为更专业的市场。

1.2 喷墨打印技术的简要原理

喷墨打印技术属于点阵式打印，是使墨滴在压力的作用下由小孔定向喷射到承印材料的指定位置形成图像的技术[3]。喷墨打印是最彻底的直接印刷技术，无须传统印刷必须使用的印版，墨滴从喷头直接喷射到承印材料，具有广泛的适用性，可适用于不同类型、不同形状以及不同厚度的承印材料，允许用不同种类的墨水，是计算机技术、喷墨墨水、承印材料、打印设备的结合。

喷墨打印按照工作原理可分为电场偏转连续喷墨、按需喷墨两类。

1)电场偏转连续喷墨是利用压电驱动装置对喷头中的墨水加以固定压力使其连续喷射，利用振荡器的振动信号激射流生成墨滴，并对墨滴的大小和间距进行控制，由字符发生器、模拟调制器输出的打字信息对电荷进行控制，形成带电荷和不带电荷的墨滴，再由偏转电极改变墨滴的飞行方向，使需要打字的墨滴“飞”到纸上形成字符和图形，另一部分墨滴由导管回收。这种方式可控性较差，用途比按需式少。

2)按需喷墨分为热发泡式和压电式。热发泡喷墨主要依靠电阻在发热的过程中可以将电能转换成为热能，热量就能将打印机喷嘴附近的墨水转化为具有喷射力的气泡，其内部压力将墨水喷出，在打印纸上打印出目标图像或者文字。压电喷墨技术利用压电片产生机械震动，通过压力完成压电原件控制喷墨的整个过程。

不同的喷墨工作原理和结构决定了喷墨技术过程的可靠性和制造成本，也使得喷头成为打印系统的核心部件[4]。相比热发泡式，压电式喷头不用对喷嘴进行加热，既节能又延长了打印头的寿命，能够利用晶体压电信号精确控制墨滴的大小和喷射位置，因此打印精度更高，图像更清晰，而且降低了对墨水选择的要求，在高温情况下产生化学反应的墨水也能被使用。因此，压电式喷头以寿命长、精度高、墨水适应性广等优势被主要应用于工业喷墨领域，但价格相对较高。

同时，核心的喷头也需要相配合的喷墨墨水，其必须具备与喷墨打印系统的匹配性，要有较快的干燥速度、良好的黏附性、较高的稳定性、易生产加工(如成本合适、材料易获取等)和符合环保法规等。当前喷墨墨水根据成分的不同，主要分为3种[5]：水性墨水、溶剂型墨水和UV墨水。其中因UV墨水节能、高效、环保，对承印材料适应性强的优点，在打印市场中被广泛应用于装饰地板、装饰玻璃、装饰建材、木材打印等工业领域，采用设备类型包括扫描式(scanning)和通过式(single-pass)喷墨打印装置。

1.3 UV喷墨打印木材研究背景

通常所说的3D打印技术是利用计算机对三维模型进行切层，用到的打印材料多为工程塑料、粉末、尼龙、光敏树脂，甚至是金属、陶瓷等不同的材料，打印模型切片层堆积形成三维模型实体[6]。区别于上述3D打印技术：在木制品表面应用UV喷墨打印技术打印具有3D效果的木纹装饰面，采用的UV墨水是由光固化树脂(预聚体)、活性稀释剂、光引发剂、呈色剂、助剂等组成的墨水[7]；喷头与承印基材之间是“非接触式”打印，利用紫外光的电磁辐射将微压电作用下喷孔晶体抖动挤出喷射的UV墨滴迅速固化在承印板材表面，通过UV喷墨打印的多层UV墨水固化沉积，在密度板、刨花板、指接板等低质板材承印面上，形成纹路清晰、层次感强、颜色饱满、高逼真度的3D立体装饰木纹肌理[8]。在打印过程中，UV墨水的固化机理是：在紫外光的作用下[9]，光引发剂吸收光量子，生成自由基，引发预聚体发生聚合反应，聚合物分子间相互作用形成网状固体结构，待自由基失去活性后，链增长终止，墨水便完全固化。与传统的溶剂型墨水相比，墨水中的树脂和单体都会进入交联固化网络中，不存在溶剂挥发的问题，同时采用LED光源，瞬间固化，打印过程无溶剂挥发，绿色环保，并且无须制版，可灵活设定打印数量，可用于地板、家具的定制[10]，也可用于大规模批量的板材生产[11]。

传统装饰板材采用浸渍氨基树脂的胶膜纸——纸上木纹以传统钢模套色印刷，铺装在刨花板、纤维板等人造板基材表面热压而成。而数码打印装饰木纹板材(如图1)，基于UV喷墨打印技术的3D木材纹理板材结构模型，反映在产品结构上，无装饰纸层和胶层，减少了印纸、浸胶、热压等工艺环节；从有利于空间、能源、环境发展上，比传统地板及家具板件的表面纹理印制更加绿色、环保和节能。

图1 UV喷墨打印3D木材模型图Fig. 1 The model of UV printing wood grain

当前， UV喷墨打印技术在工业数码打印木材的市场发展缓慢，主要面临UV喷墨打印的装饰木纹失真、打印效率低下、木纹表面性能等实际问题的存在，从而影响在人造板、指接板、低质实木、地板、家具等木制品表面的喷墨打印。3D木纹装饰面规模化生产中的3个核心问题是木纹数字图像、打印工艺方案和产品界面处理。木纹数字图像保证了板材表面打印木材纹理的产品装饰性功能，是产业化应用中新产品开发的关键要素之一；合理的打印工艺方案能够利用现有的打印技术配置硬件与软件，使得打印效果与打印速度能够满足产业化需求；不同材料板材的表面与UV木纹层之间的结合与界面处理，直接影响打印装饰木纹的表面性能。因此，对UV喷墨打印3D装饰木纹技术中的图像、工艺、材料的研究是板材表面装饰木纹打印技术发展与应用的3个重要方向。

2 木材打印研究现状

2.1 木纹图像

在木制品基材表面进行UV打印3D木纹肌理，需要由高精的数字木纹图像驱动，而且通常承印基材板材为长2.44 m、宽1.22 m的标准板时，单纯地将小尺寸木纹图像拉伸扩大都会直接影响木纹的自然还原性。而一般用于印刷行业的三聚氰胺木纹纸的图像，因为是用于钢辊印刷的制版，木纹图像被编辑处理成三通道、四通道的分色图像，木材纹理细节损失，色彩层次感差，缺失仿自然木纹的逼真度，如图2所示。而可用于UV喷墨打印3D木材纹理的高精图像共享资源途径很少，使用低质、非规范木纹图像打印在木制品基材表面，会极大地降低材料的价值感。因此，一部分企业只是利用UV喷墨打印技术打印一些卡通形象、装饰图案用于定制家具面板上，而木纹图像问题成为制约3D木纹打印技术广泛应用于地板、家具、标准板材等制造领域的重要原因之一。

目前国内外对木材纹理的研究主要在木纹清晰度[11-13]、木材纹理的加强[14]以及木材纹理的算法[15]等领域。 Nakatsuka等[16]提出获取木纹纹理通常有以下3种形式：1)复制自然物体的表面；2)由专业设计师设计；3)通过算法从计算机输出。第1种方法通过复制可以创造出自然的纹理效果，但是采样样本是唯一的；第2种方法相对困难，存在创造各种设计需要的大量时间和成本；而第3种方法通过计算机算法能够输出统一类型的设计，但这个方法的关键是开发出一个系统，利用计算机算法，应用自然界固有的“分形”和“1/f波动”，生成独特、自然、多样化的表面纹理。以上第3种方法虽然提供了一种非常好的表面纹理设计方法，但是缺少塑造木纹肌理模型的两个重要因素：z轴数值与色彩信息。一般而言，直接获得3D木材纹理的立体模型数据可来自3D扫描；但是，笔者在实际操作中利用美国3D Systems扫描仪，以0.2 mm扫描精度扫描榆木仿古地板,能够采集到自然木纹细微的表面3D特征数据(图3)。但要确定模型水平基准面、基准点与平面色彩的精确对位，以及进行截面运算实现模型数据的逐层处理，数据处理难度极大且非常耗时，而且通过二维平面扫描的纹理色彩很难与3D模型对位，这种木纹模型的建立方法因其过于复杂一般不被采用。

图3 3D扫描木纹肌理模型Fig. 3 3D scanning wood texture model

因此，笔者基于UV喷墨打印技术，根据3D打印的逐层处理原理，通过提取二维木纹图像的方式，提出平面扫描二维木纹图像信息的采集与处理方法，用于3D木纹打印时以图层叠加的方式形成立体纹理。在扫描采集之前，每块木纹采样的木材样本都根据材种、材色、工艺典型挑选，或用原木板根据所要效果工艺涂饰制作，再经CCD扫描仪进行扫描参数设置获得平面木纹图像；图像质量较高，木色还原性高，木材纹理清晰、材色自然、饱和度高、对比度强、肌理富有层次感，尤其是表面木纹具有一定的景深，凹凸肌理清晰(图4)，甚至一些珍贵木材中的金丝效果也能呈现(图5)。目前，德国CRUSE公司专业复制典藏级绘画艺术品的数码复制系统也能够帮助实现分层扫描，获取扫描木材纹理图像：通过将传统扫描仪与数码相机的优点结合，真实再现物体表面材质，通过可变质地的特殊功能，随意调整被扫描物体表面材质凸凹的阴影强弱以得到不同的立体效果[17]。采集后的木材纹理，再通过编辑、处理、编号、标记、存储等操作，以达到适合工业数码喷墨打印木材生产所需要的数字图像要求。

图4 不同处理工艺木纹图像Fig. 4 Wood grain images with different processing techniques

图5 不同材种木纹图像Fig. 5 Wood grain images of different wood species

2.2 工艺效率

目前，3D打印还无法实现应用天然的木纤维依据木材结构逐层打印，研究中大多采用多种复合物质打印合成木材。哥伦比亚大学3D打印试验室[18]利用Inkjet-style 3D打印技术在同一部件内混合不同的树脂材料，提出3D打印组件中最小的可辨别物理元素——体素，用以控制打印对象的每个可分辨点的颜色和材料结构进行混合打印，打印制造内部和表面全彩色木纹理的部件(图6)。他们对3D打印木材内部纹理映射进行了研究，重点提出体素打印需要的木材内部截面切层木纹图像提取工作的繁复性，以及“大部分工作流程需要由设计师擅长各种不同的软件工具和流程，如破坏性成像、像素操作和微观结构设计”。而且，在其研究中“所取得的截面图像只是通过在试样切片时架在上方的摄像机拍照记录，随后再依据顺序编号，对图像进行缩放处理，以匹配只有600×300像素的Stratasys J750打印机的xy分辨率”，即实际3D打印体素的图像色彩分辨率是远远低于平面喷墨打印精度的。因此，这种木材打印方式侧重于木材的数字再现性，尽管从外部表面到内部都做到了木材纹理的映射，但在木材纹理的精度和仿真度的表现上还有诸多局限，无法直接应用于实际生产。而且，由于基于体素的设计本质上也是需要大量截面木纹的数字图像的，获取已知材料的3D打印位图堆栈要比获取一张高精木材纹理图像要困难得多。如在上述实验案例中，木料样品以27 μm的间隔被切片，并在配备摄像头的计算机数控(CNC)铣床上成像，生成的230张图像的堆栈被用于支持体素的3D打印制造。

图6 3D打印数字木材[18]Fig. 6 3D printing digital wood

图7 白模图像与表面映射图像Fig. 7 Model image & mapping images

计算机图形学中的分形与纹理映射研究[19]为UV喷墨打印真实感木材纹理技术提供了实现路径的思路。“三维纹理映射是将定义在二维空间的纹理映射到三维物体表面上”，类似利用计算机图形技术进行仿真地图实景的制作：将地形进行计算机分形，与图像合成纹理映射，地形地图生成速度快，地形、地貌仿真效果逼真生动，尤其简洁高效[20]。UV喷墨打印木材过程中分形与纹理映射仿真，即高精二维木材纹理图像通过打印的形式被映射到相对应的由分形图像打印而成的凹凸立体3D木纹白模表面[21](如图7)，利用白模图像(相当于分形图像)创建一个类似地图地形凹凸效果的木纹白模模型，将与之点位一致的表面木材彩色图像与白模木纹模型以投影位置相对应的形式映射打印到其表面，从而形成具有凹凸立体与真实色彩的木纹效果。

通过三维纹理映射把真实的木纹二维图像纹理映射到立体仿真的三维木纹白模表面上,产生的木纹感知光泽度水平与木纹表面高度之间的关系(凹凸)将会接近于人们对木纹真实的感受[22]。体素映射与表面映射的木材打印实物照片对比如见图8所示。图8中，前者为哥伦比亚大学工程实验室利用木材的体素映射打印制品[18]，木材的质感和真实感不足；后者是南京林业大学木材打印试验室在密度板表面利用高精带景深的木纹图像进行的表面三维纹理映射UV喷墨打印样品，更接近实际木材材质感。因此，二维木纹图像映射到基材表面肌理的打印方式，相对体素映射是更优化的3D打印木纹肌理的方法，能够提高3D木纹的打印效率，更能够增强木纹肌理的逼真度。利用表面纹理与色彩质感相结合的高仿真度在心理物理实验中也被得到了证实。Baar等[23]利用2.5D打印系统制作表面光泽和纹理水平变化的物理样品，通过心理物理实验研究宏观纹理特征对感知的表面光泽度的影响，结果证实表面纹理对表面光泽度的感知存在影响。事实上，在艺术品复制领域，这种图像与肌理映射打印的方法也被广泛应用于艺术品画(厚涂油画)的复制[24]，完全能够再现原作的真实效果。

图8 体素映射与表面映射Fig. 8 Voxel mapping and surface mapping

目前打印木材采用较多的为扫描式打印，这种方式是喷头在承印物上往复运动打印，从而使图像覆盖全篇，通过多次扫描使分辨率成倍提升，提升打印质量；而且每色只需一个喷头就可以完成超大幅面印刷，设备价格一般较低，又能印制超大幅面的图像，并且对于喷头堵塞不太敏感，图像质量很高，所以性价比很高，广泛用于室外广告印刷、陶瓷喷绘和印花等行业。该技术目前已比较成熟，但是印刷速度非常缓慢，无法工业化大批量印刷。因此，尽管基于UV喷墨打印技术采用表面映射的打印方式，利用人造板(秸秆板、密度板等)、指接板以及廉价木材作为基材，只在表层打印3D木纹肌理，这样比传统3D打印以物料打印整块面的仿木材的方式要高效。但是，应用UV Inkjet打印3D木纹肌理也至少以3个截面层和1个表面彩色层来进行4层叠加打印。按目前UV平板打印设备的一般配置，7PL理光喷头4彩4白，在彩色图像中加载3个White通道(3个截面)一次扫描式打印成型，打印速度约为25 m2/h，加上前后进料收料时间，一张标准板的打印用时至少约8 min，相对目前的地板、板式家具、人造板生产线60 m/min的进给速度，这种平板扫描式打印方式还是不能满足工厂工业化需求。

2.3 界面性能

近年来喷墨打印技术成为LBL层积领域一项重要的技术[25]。喷墨打印的墨滴体积小(液体单位为PL皮升)，液滴量精确，墨滴放置(图案)高度可控，且高频连续操作[26]，其作为一种用途广泛、可重复的自下而上的方法，在介质表面连续吸附单层互补材料以形成层状不溶性复合物[27]，能制备出具有优良性能的先进复合材料，已经在机械、电学、光学和生物学领域的新兴技术中应用[28-29]。对于打印木纹表层所使用的油墨材料，也有材料领域的研究保证。目前，UV油墨研制较为领先的是美国、比利时、西班牙等材料研究机构，他们将UV油墨研究细分，依据承印面的性质将光敏树脂(UV)油墨分为硬性、中性、软性，以适合诸如木材、合成材、皮革等不同性能要求的承印基材[30-31]。硬性UV油墨在木材表面打印更耐磨[32]，但与基材之间的结合力不如软性油墨，软性UV油墨打印在皮革表面具有更好的延展性。

在木制品板材表面打印3D木纹肌理时，尽管UV油墨在承印面会被立即固化，但由于木材、人造板的微导管系统及纤维素作用，会出现渗透和延展，直接影响表面木纹肌理的高程精度和色彩表现。UV喷墨采用的打印头其喷孔大小肉眼很难识别，未经处理的承印人造板材、木材基材其表面附着的灰尘和木屑容易被吸附到喷头上，对喷孔造成堵塞，影响打印质量，而且影响UV打印的木纹层与承印面之间的界面结合。受承印面和油墨的影响，打印木纹在一定条件下，就会出现剥离、现底，以及在表面耐磨、耐刮擦、耐冲击、耐污等方面产生表膜性能问题(如图9)；因此，承印板材不仅受材料本身影响，其表面的物理处理也是影响表面木纹漆膜性能的重要因素之一[33]。

图9 打印木纹表层问题Fig. 9 Problems of print wood surface

国内研究主要在包装印刷行业围绕油墨的表现色域、色彩再现性、油墨量的固化厚度关系展开：以不同墨量输出和承印材料为变量，通过制作ICC文件并比较色域图，讨论了不同墨量输出对各阶调范围的色彩再现性的影响，并分析了承印材料的偏色对色域范围的影响[34]；以纸张为承印介质，对比分析不同墨层数色块的厚度和颜色再现情况，以及白色油墨对色域的影响[35]。3D打印木材作为应用材料，基于产品的使用环境，其表膜的附着力、耐磨、耐污等性能是产品界面研究要解决的重要指标，也是打印木材产品界面研究的重要实验内容。由于承印基材与表膜性能之间的界面关联，对不同承印基材与油墨之间的界面结合机理进行研究是提高3D打印木纹的表面木纹“漆膜”性能的关键。同时，木材的自然特性以及人造板材的差异性也是表面打印漆膜性能的重要影响因素。南京林业大学木材打印实验室主要针对打印木材表面漆膜的性能，对油墨、基材相结合的物质界面进行了研究测试[36]，如不同承印木基材面与油墨的ICC色彩管理曲线制作、油墨厚度与层数的线性拟合关系、承印面与打印油墨之间的结合界面增强等。

3 木材打印的发展趋势

3.1 设计多样化

木材打印可以广泛地运用于建材、家具、装饰产品上，决定产品外观效果的是用于打印生产的数码木纹图像文件。通过建立完善、逼真、普适性较高的高精木纹图像素材库、丰富的图案路径库，产品的材种、颜色、样式都可以通过软件系统进行设定变化，拓展和丰富产品的样式。如图10中对地板、门、桌面等产品进行木纹拼花效果设计。传统的薄木拼花工艺复杂，手工操作程度高，且应用多种名贵木材拼花的艺术装饰有更高的价值感，而利用数码木纹图像在人造板材表面进行3D装饰拼花木纹打印，用于拼花地板、美式桌面等木质产品中，同样能够提高产品装饰艺术效果，增加产品的附加值。

图10 木纹拼花设计Fig. 10 Wood texture parquet design

3.2 产品功能化

当前“绿色环保”是木材工业节能降耗与安全生产的主题，也是木制品产品功能化的前提。在木材打印中，“绿色环保”一方面要实现产品从设计到生产、使用、回收全生命周期的环保问题，生产过程中如采用UV-LED光固化系统相比传统的汞灯固化涂料线更加节能减排；另一方面，产品本身相对于传统工艺无须印纸、浸胶、热压，减少了生产投入、空间、能耗等。基于环保的人造板基材，表面打印油墨的研发也将朝着绿色环保、安全可靠的方向发展，而且更加能够保证产品表面性能。随着打印喷头技术升级和水性涂料的发展，在木质材料表面若以更环保水性油墨进行装饰木纹打印，将要解决木质基材与水性油墨之间的界面融合问题。正如现在瓷砖打印利用有机墨水的“渗花”工艺[36-37]，表面木纹能够渗透到基材表层，极大地提高了产品表面的耐磨、耐刮擦性能；同时一些纳米油墨的研究与应用，能够提高产品的耐污、杀菌、除臭和自清洁等性能。因此，“木材表面3D打印技术”作为木制品表面绿色环保装饰技术也将会实现打印木材产品的功能化。

3.3 生产规模化

我国人造板市场多年来一直以规模扩张的增长方式发展，产品性能不断提高，应用领域也在不断扩大，也正向满足人民群众生态消费需求的高质量发展方式转变。契合高效成熟的人造板材生产，喷墨打印的工业应用将更多地定位为通过式的打印技术更新与发展，这种方式指喷头固定在某个位置，直接在移动中的承印物上印刷，通常每色需要多个喷头横向排列以达到所需要的幅宽，承印物可以是卷筒纸、单张纸、板材甚至是生产线上的产品[38]。由于喷头不再需要做扫描式往复运动，通过式能够高速打印可变数据，速率可以对接板材生产线达到承印板材的最大移动速度，上限可达到喷头的最大打印速度。喷墨技术仍在快速发展，通过式设备、喷墨耗材、打印喷头以及配套的控制系统都将更加稳定，价格成本降低，将充分发挥通过式喷墨技术在板材生产中的高速、短版、个性化优势。

3.4 数码定制化

在全球工业4.0发展的态势下，“中国制造2025”的发展战略中的“智能化”成为主题。在家居行业中，尤其是定制家居，每个订单的尺寸规格、材质颜色、造型样式都各不相同，采用传统的定制生产模式成本高、效率低、生产周期长，要实现个性化家居的大规模定制生产，智能制造技术必将成为关键[39]。而打印木材技术基于数字资源的设计、生产特点，能够和门店系统、设计系统、生产系统、物流管理等模块有效结合，可以根据客户要求快速实现地板、家具、墙板、装饰背景等产品个性化定制，尤其随着打印技术在墙纸、地毯、地砖、窗帘、软包沙发等领域的发展，数码打印技术在定制家居系统中的应用越来越成熟，将成为定制家居产业发展的一个重要方面。

4 结 语

“技术的发展已经允许扩大经营问题的可能性；物质是可以转化和塑造我们的欲望、表达和感官特性的材料；材料的柔性设计，如触觉、颜色和透明度，也促使其回到文化、感官和交际的层面”[15]。苹果公司全球材料合作商目前最新锐的研究就是“异物感”，即将塑料通过表面改性做成金属感，将金属材料表面做成玻璃感，将玻璃表面做成木材感等等。而从感官心理的认可角度，木质自然纹理在家具与木制产品中的应用一直是表面装饰所探讨的内容。无论是传统的印刷，还是现代科技创造的仿木纹装饰，都追求其与实际木材表面特征相近的真实感官。也正是这种感性、生活、文化层面的需求，推动了科学研究的发展。将诸如秸秆板、密度板以及木塑等没有木材早晚材立体肌理表现的人造板，通过覆面打印3D木纹涂饰，获得逼真的装饰木材肌理，既表现了木材表面自然的彩色纹理，还建立了真实的凹凸立体肌理手感。

因此，对板材表面装饰木纹打印技术研究旨在促进木材增值与应用，是全面系统的应用基础研究，是着眼产业化的技术研究，是高新科技技术在传统家具木制品行业的创新应用，从而能进一步推动传统家具木制品行业生产制造从数量规模增长向主要依靠技术进步和可持续发展的新型工业化道路的进程，促进实现国家科学技术发展总体规划和目标。