织物印花技术发展渐趋数字化

织物印花是使染料或涂料在织物上形成图案的过程。织物印花是织物花纹装饰的重要方式之一．有几个基本要求：穿着舒适的实用性；色泽坚固的耐洗性；图形美观的艺术性。

一．织物印花的发展历史

我国早在新石器时代就采用凸版印制陶纹．至周代始用于印章、封泥．至春秋战国．凸版印花已用于织物．到西汉时期已有相当高的水平，湖南马王堆出土的印花敷彩纱就是用三块凸版套印再与彩绘结合的产物。隋唐时期已有大量的印花织物通过”丝绸之路传到西域．五六世纪传至日本。在凸版印花开始发展的先后或同时．另一种印花方法一：雕纹镂空版相继出现．与凸版印花并驾齐驱．据史料记载．秦汉时期已有这种印花技术，当时称作“夹缬“。到南北朝的北魏时．这种工艺已有相当大的规模。隋唐时期．技术更趋完善，已能生产”五色夹缬罗裙”等高级产品．并发明了在镂空版上加筛网．解决了印封闭圆圈花纹的困难。宋代．夹缬印花生产已专门化．印花织物非常流行。夹缬在隋唐时已传入日本；宋代以后．随着海上交通的发展．逐步被带到西欧各国。解放后．印花工艺技术及生产得到很大发展．

先后发展了平版筛网印花、圆网印花等机械化生产．印花工艺不断改进．织物的外观及内在质量都获得了很大提高。

二．织物印花的方法

用染料或涂料在织物上印制图案的方法有很多种，最常用的主要有以下几种。

(一)直接印花

直接印花是将各种颜色的花形图案直接印制在白色或已预先染色的织物上的方法．后者称作罩印，当然印花图案的颜色要比所染底色深得多。印制过程中，各种颜色的色浆不发生阻碍和破坏作用。印花织物中大约有80％～90％采用此法。

如果织物底色全部或大部分为白色，并且印花图案从背面看起来要比正面颜色浅，那么就可以判定是直接印花织物(由于印花色浆渗透力很强，所以对轻薄织物无法按此方法判断)。

如果织物底色正反面深浅相同(由于是匹染)，并且印花图案比底色深得多，那么就是罩印织物。

(二)拔染印花

染有底色的织物用含有可以破坏底色的化学品的色浆印花，这类化学品称为拔染剂。拔染浆中也可以加入对化学品有抵抗力的染料。如此拔染印花可以得到两种效果，即拔白和色拔。

拔染印花分两步进行：第一步．把织物匹染成单色；第二步，把图案印在织物上。第二步中的印花色浆含有能破坏底色染料的强漂白剂，因此用这种方法能生产蓝底白圆点图案的花布，这种工艺叫拔白。当漂白剂与不会同它反应的染料(还原染料属于这种类型)混合在同一色浆中时．可进行色拔印花。因此，当一种合适的黄色染料(如还原染料)与无色的漂白剂混合在一起时，就可在蓝底织物上印出黄色圆点图案。拔染印花的底色是先采用匹染方式上染的，因此同底色是被印上去的满地印花相比，底色的颜色要丰富且深得多。这是采用拔染印花的主要目的。

拔染印花织物能通过滚筒印花和筛网印花印制，但不能通过热转移印花印制。因为与直接印花相比，拔染印花织物的生产成本很高，必须十分小心和准确地控制使用还原剂。使用这种方式印花的织物，销售情况好，价格档次高。

如果织物正反两面底色的色泽一致(因为是匹染)，而花纹处是白色或是与底色不一样的颜色，就能确认是拔染印花织物；仔细检查花纹的反面，会显露出原底色的痕迹(出现这种现象的原因是破坏染料的化学药剂不能完全渗透至织物的反面)。

(三)防染印花

先在织物上印制能防止染料上染的防染剂，然后轧染底色，印有花纹处可防止底色上染，该种方法即为防染印花，该法可得到3种效果，即防白，色防和部分防染。

防染印花包括两阶段工序：一是在白色织物上印上能阻止或防止染料渗透进织物的化学药剂或蜡状树脂；二是匹染织物。其目的是上染底色从而衬托出白色花纹。防染印花的应用并不普遍．一般在底色不能拔染的情况下才会使用。比起大规模的生产而言，大多数防染印花是通过手工工艺或手工印花(如蜡防印花)等方法实现的。因为拔染印花和防染印花产生同样的印花效果，所以一般通过肉眼观察不能鉴别。

(四)涂料印花

用涂料生产印花布已经非常广泛，以致开始把它当作一种独立的印花方式。涂料印花是用涂料直接印花，该工艺通常叫做干法印花，以区别于湿法印花(或染料印花)。通过比较同一块织物上印花部位和未印花部位的硬度差异，可以区别涂料印花和染料印花。涂料印花区域比未印花区域的手感稍硬一些，也许更厚点。如果织物用的是染料印花．其印花部位和未印花部位没有明显的硬度差异。

深色涂料印花比起浅色或淡色．手感更硬．更缺乏柔性。当检查一块涂料印花织物时．应确保检查所有的颜色．因为在同一块织物上．可能同时含有染料和涂料。涂料印花是印花生产中最价廉的印花方式，因为涂料的印制相对简单．所需的工艺最少．通常不需要汽蒸和水洗。涂料有鲜艳、丰富的颜色，可用于所有的纺织纤维。而且其耐光牢度和耐干洗牢度良好．甚至称得上优秀．因此广泛用于装饰织物、窗帘织物以及需要干洗的服装面料。此外．涂料几乎不会在不同批次的织物上产生较大色差．而且在罩印时对底色的覆盖性也非常好。

随着不断的水洗或干洗．涂料印花会逐渐褪色．颜色越来越淡。这是由清洗过程中的不断转动和搅拌使树脂粘合剂逐渐脱落所致。一般经过20～30次清洗后．涂料印花布就会出现明显褪色现象。由于在后整理过程中应用了树脂和硅柔软剂对织物进行处理因此色牢度得到改善。值得注意的是深色比浅色或淡色更易褪色。涂料并不特别耐磨．尤其是深色。深色涂料应特别避免用在诸如家具装饰织物中。

(五)转移印花

转移印花纸是一种新型的工业用纸．它主要用于纺织品的印花工艺。先将各种花纹、图案、色彩用具有升华特性的分散染料制威的色墨印到转印纸上然后将印有花纹、图案的转印纸与织物密切接触．在控制一定的温度、压力和时间的情况下．染料从印花纸转移到织物上．然后经过扩散作用进入织物内部．从而达到着色的目的。

与传统印染工艺相比．转移印花纸印花具有明显的优点：印花图案花型逼真、花纹细致、层次清晰、立体感强．可印制自然风景及艺术性强的图案：由于采用干法加工．不需水洗、蒸化、烘干等工序．无废气和废水排出．无环境污染问题；可多色彩一次性转移．生产效率高．占地面积小投资少。

目前．转移印花纸已经应用到越来越多的行业中如织物印染．建筑装饰、旅游和广告宣传领域的产品开发皮革及陶瓷产品印花等。不同行业中的转移印花．对转移印花纸的性能要求是不同的．因而各种各样的转移印花纸层出不穷产量及用量也迅速增长．市场前景广阔。

(六)数码印花

数码印花就是将图像输入到计算机．通过软件控制数码印花机将染料(分散)喷到升华转印纸上．再经过高温高压后．将高精度图案转印到纺织品面料上。数码印花主要针对个性化、多品种、小批量印花订单生产及各种高清晰度写真花型在面料上的印花加工．可以在各类纺织面料上直接印制任意色彩的写真图案．不受颜色限制。转移印花产品具有耐日晒、耐水洗、耐干磨湿磨、色牢度佳、层次感强、色彩鲜艳等优点。数码转移印花产品广泛应用于服装、服饰、家用纺织品(窗帘、窗纱、台布、浴帘、睡袋、床上用品等)、户外休闲用品(雨伞、箱包、手套、遮阳蓬、沙滩椅、帐篷等)、汽车饰品(汽车座垫等)、无纺布、写真照片、工艺画、广告画挂旗等产品。

三、数码印花技术的优势

生产印花织物需要经过多道工序，传统的印花环节消耗了工序的大部分时间。传统工艺采取网，一张网只能是一种颜色，是一种面料必须制作许多张网。如果要保证花的质量，就必须保证配色准确，位置也应无误。假如图案稍有改动，就要重新制作所需的网．再重新印制样品，直至印出合格的样布之后才能进行批量生产。如此推算，这样完成一个印]花至少需要6～8周。由此可见，传统印花的前期准备工作繁琐，费用昂贵，对小批量生产而言成本太高。同时，印染厂的工作环境恶劣，生产过程中会出现大量的污水和废液。在这样的背景下，数码印]花的诞生迎合了时代前进的步伐。

数码印]花技术摆脱了传统印花分色、制片、制网版等繁琐程序，图案直接印花，具有速度快、周期短、效果好、不受图案颜色限制等优点。在颜色渐变、云纹等高精度图案的印制上，数码印花更具有无可比拟的优势。

另外，传统印花的图案往往受到”花回”长度的限制，而数码印花的工艺过程中可以不存在”花回“的概念，从而极大地拓展了纺织图案设计的空间，提升了产品的档次。

四、数码印花技术的发展

近年来，数码印花机在印花速度、织物传送方式及油墨喂入方式方面得到显著发展。先进的色彩管理软件和愈来愈多适用的油墨及染料的出现，都推动了此项技术的发展。

纺织品数码印]花技术的进展表现在数码印]花机及其外设：

一．特殊的数码印花机各显其能

IMimaki生产的专门印制T恤的数码印花机能在成衣衣片上进行印]花。

Zimmer生产的专门印制人造毛的数码印花机，拥有全新打印头技术，打印速度可达140m／h。

ColorWingsPan公司生产的高速印花机可以用于印制大面积图形(如旗帜等)．其清晰度达50dpi。

Optotexform生产的数码印花机，可以采用涂料选择性地印制花边。

中国台湾把光电、机电、软件等高科技与化工、机械和纺织等传统制程相结合，成功地开发出了宽幅型数字喷墨印花全自动设备。

日本的京都市产业科技研究所纺织技术中心(KMlRl，原京都市染织试验场)推出了利用静电印]刷原理直接在织物上进行印花的静电印花样机。该样机与传统的黑白单色的静电印]刷系统相比，增加了两种颜色的染料，即采用3种颜色的染料(三原色)，可获得彩色图案。该静电印]花的特点主要表现在：

1．通过染料微细粒子组成的疏密控制颜色深度；

2.分辨率可达720dpi，可用4只染料：

3．颜色深度与传统的平网或圆网印花相似，效果略优于喷墨印花

4，与传统的印花方式相比，能在织物上获得更加精细的花型效果，色彩表现与传统印花方法不相上下；

5．图案上颜色的均匀性与传统印花法相当：

6，不需网版

7．印制速度为5～10m／min：

8，清洁生产。

(二)打印头的更新换代

数码印花机发展迅速．是由于采用了更多的打印头和较大的喷嘴。其打印速度可以达到5～150m2／h，已适用于生产小批量产品。打印速度最快的是Reggiani生产的“DReAM”。据该厂家称其最高打印速度为150m2／h。尽管如此，目前为止还没有出现专为纺织品设计的打印头。多数生产厂家还在沿用专为图表打印而设计的打印头。一些厂家(如杜邦、爱普生、Reggiani等)已经开始采用工业数码打印机的打印头，其具有较高的打印速度，并且更能适应纺织厂的工作环境。至于打印头技术，在DODBUbbleJet”、DODPiezo””ContinuousFlow”的竞争中，以”D0DPiezo”技术更为成熟。

(三)纺织专用油墨助力数码印花

目前可用作数码印花的染料、油墨有：活性染料、酸性染料、分散染料(占据了大约50％的数码印花市场)、涂料(在色牢度颜色均匀性、可靠性等方面还不能令人满意，尤其是还有堵塞喷嘴的危险)。BASF公布了一只改进的涂料(HelizarinEVO)，能稳定地存在于其他助剂中。另一种令人感兴趣的涂料是Spuhl的防紫外线涂料。染料微滴的大小从5pcoliters~135picoliters(百万分之一升)，油墨的消耗量取决于花形(15mL／m～30mL／m)。油墨由装有250mL或440mL甚至是10L的储料盒供给。总的来说．所有的染料、油墨均可用于各种打印系统，但仍需优化，以增加再产其可靠性。

五、待突破的数码印花技术

近些年来，数码喷墨印花技术在国际纺织印花业快速发展，表现出可能取代传统印花的势头。但数码印花技术仍待提高，表现在：

(一)喷印速度慢

目前最快的数字喷墨印花机的喷印速度可达150m2／h，但与传统印花机相比，还是远远落后，需要进一步提高。

(二)墨水成本较高

由于数字喷墨印花不必制作网版，小量生产下总成本比传统印花低。但目前其所用墨水的价格比传统印花用的染料和颜料高出很多，因此超过一定印花长度后，墨水价格将拉动数字喷印的成本使之超过传统印花。未来墨水的价格需要作出合理的调整才能促进数字喷墨印花的发展。

(三)新旧技术的结合问题

目前数字印花技术不断提高，喷印速度也不断加快，但要赶上传统印花机的速度仍有很长的路要走。因此，采用省时的数字印花机进行打样或小量生产，再搭配传统印花机进行大批量生产，将是今后一段时间纺织印花业的基本组合模式。而新旧技术的结合还有难题，需要进一步作出突破。