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纺织品数码印花技术的创新与分析

摘要:本文对纺织数码印花技术的评价，包括我们在生产中的实验观察，并对数码印花行业的创新性和不稳定性进行了分析。数码印刷可以使家用纺织品外观和图案的设计更具吸引力。然而，数字印刷的应用有一些限制。同样，传统印刷的应用也有些限制。如今技术进步迅速，这些技术进步使得数字印刷技术日益改善，而这些改进还未完善。在这个阶段，投资者可能很难做出决定。投资数字印刷技术人可以通过咨询和研究的方法获得充分的知识和经验。经过充分的知识的学习和可行性研究，将可以投入数码印刷技术。文章从一个广阔的角度来评价数字印刷技术，因此，我们的目的是帮助那些做研究的人。数字印刷机结构复杂。电子、机械、化学、纺织、时尚和艺术等许多学科都与数字纺织品印刷技术紧密相关。不可能一个人学透所有学科。只有强大的团队才能实现数字印刷机的高效运行。首先，你需要图案设计师和能够将他们的作品输入数字印刷的设备。在下一阶段，你将需要人来做校准和颜色工作。如果你增加更多的机器操作员、电子和机械团队、织物前处理和后处理团队，将需要后勤支持人员。团队的规模取决于工作的规模。数码印刷机最有问题的部分是打印头，染料在这里被送到织物表面。这个方面每天都有新的发展。

关键词:数码印刷，纺织品，喷墨印刷，纺织品印刷，外观设计

1. 简介

这项工作旨在展示纺织数码印花技术更广阔的前景。传统的丝网印刷有几个受限面，如设计不符合要求、污渍、针孔、颜色正确性、颜色一致性、颜色模糊、染料迁移、烧焦、固化不当等。这些限制面会对打印的整体效果产生不利影响。数码印刷有几个显著的优势，最显著的是节省时间和空间，更快的打印速度，以及使用活性油墨(用于羊毛、棉花和丝绸等织物)和分散油墨(必须与聚酯一起使用)进行打印的能力。从同一台机器上分配两种类型的油墨的最显著的好处是，油墨之间的转换时间仅为10分钟，而传统印刷的转换时间为120分钟^[1-13]。

产品设计过程要考虑美学、功能和象征三个维度。审美现象是指对产品的美感或外观的感知。功能是指产品的基本功能和/或产品的预期目的。同样，象征主义关注的是某些意义或符号，这些意义或符号在视觉成分的基础上传达身份、自我形象和/或社会角色。产品设计被认为是公司竞争优势和绩效的主要决定因素之一。我们应当认识到卓越的设计可以通过创造价值和向客户传达价值使之关注产品，从而增加新的客户并保留原有的老顾客，经理和设计研究人员都强调产品设计的重要性，并将新产品的成功归功于优秀的设计。因此，产品设计极大地影响了产品的消费者评估。与众不同而又不平凡的设计，总能创造出趣味。数字印刷或许可以实现复杂、精美图案的印刷^[2]。

图1 图案设计、着色和数字印刷

2.方法

凭借我们工厂使用的数字印刷机，我们能够对数码印花效果进行观察和分析。我们选择了特殊的设计进行研究；这些设计具有极小的重复尺寸、极高的分辨率、极细的线条、复杂的几何图案、柔和的半色调图案、很多的彩色数字和摄影图案。印刷过程已经在MS JP-6、MS JP-7、MS JPK EVO、MS LARIO、REGGIANI、RENOUR数字印刷机上完成。这些数字机器中的一种是单程型，另一种是扫描仪型。您可以在表1 ^[3]中看到数字机器类型。我们获得的一些结果是:数字印刷机能够以高达1200 dpi的高分辨率打印设计。这意味着分辨率是传统打印的2-3倍。能够打印细至20-30微米的线条。平面设计程序使用0到256级的密度差来设计半色调颜色。通过数字印刷获得这些水平的90%是有可能的。对于常规印刷，这一比例为40%-50%。无色彩配准问题，尺寸精度高。更快、更容易、更便宜的设计改进/修订流程。在更短的时间内可以实现更多的设计和更多的颜色变化。可以印刷细小的细节，半色调设计的柔软度极佳，并且没有色号限制。数码印刷可以实现更加华丽和美观的图案外观设计。

织物外观风格形成的重要因素之一是其颜色和图案。我们的目的是把审美水平提到最高。通过数字印刷，困难的图案设计的印刷是可能被克服的。我们使用Adobe Photoshop、Adobe Illustrator、Ramsete、Corel Draw的图形设计程序创建了我们的图案设计示例。

表1 数字纺织印刷机类型^[3]

图2 扫描仪类纺织数码印刷机 图3 单程类纺织数码印刷机

有效的数字纺织品印刷仍然需要工业环境，需要干湿整理设备进行前处理和后处理。如今工艺还不能标准化，因为处理取决于基材类型、油墨类型、印刷渗透和最终产品的类型用途。适当的预处理和后处理的考虑及其对印刷质量的影响通常取决于所涉及的各方。

打印头的可靠性是数字纺织品打印未来发展的主要需求之一。机器制造商知道这个问题，并为客户提供部分支持以分担风险。你可以在表2中看到重要的打印头品牌的主要特点。

表2 数字纺织品印刷打印头^[3]

目前，京瓷是使用最广泛的扫描仪和单程型数字纺织印刷机的打印头。对于任何一家打印头供应商来说，数字纺织品打印都是他们业务活动的最终目标。市面上最畅销大的打印头供应商正在应对数字纺织品打印服务的每一代新打印头的快速变化。打印头被认为是数字纺织品印刷机最重要的部分。数字纺织品印刷机的性能与机器上工作的印刷头数量成正比。打印头的寿命与机器中使用的墨水质量、机器的电子设计和打印头的物理机械设计有关。目前，如果使用一种最合适的墨水，打印头的寿命会在一至两年之间变化，因此维护和备件成本降低。打印头的打印质量在其使用寿命期间不断变化，这对数字纺织品打印设备中的机器打印批次分配提出了挑战^[3]。

3.结果与讨论

数码纺织印花的优势巨大，可以对整个纺织市场产生巨大的影响。目前，大规模纺织品印花最具挑战性的部分是设计。数字印刷提供了更高的色彩清晰度和更短的设计时间，这在传统印刷中是不可能的。此外，生产可以在较低的订单数量和较低的投资成本下进行。资金少，材料少，面料少，墨水少，成本降低。环保主义者、消费者和生产商看到的一个重要发展是：数字纺织品印刷的耗电量和耗水量大幅下降。可以说节省了超过30%的电费和几乎95%的用水量。另一个优点是降低了库存成本，因为客户的低需求可以很容易地得到满足。特别是，这为时装业提供了一个巨大的优势，因为设计师和限量版面料需要高质量的印刷^[4]。

数字纺织印花技术的产生、传播和改进是与软硬件技术的发展相一致的、是密不可分的。这些发展不仅直接影响生产过程，而且间接影响人们的创造性思维技能。尽管数字纺织品印花技术由复杂的元素组成，但它允许应用高要求、复杂、优秀的图案设计。让图案设计更具原创性。然而，与传统印刷相比，数字纺织品印刷技术仍有许多需要改进的地方^[5]。数字纺织品印花的广泛使用是由于该技术提高了生产速度和降低涂料成本的能力。技术的进步、涂料和其他耗材的创新、打印头和机器机构的发展对数字印刷至关重要^[6]。

在线数字印刷服务的普及是新的创造性经济举措之一。桌面出版变得普遍，对个人设计师来说很方便，从大型服装设计公司到自由设计师的许多设计师都利用了这项服务。这种技术不能用合适的染料在织物上进行数码印花。现代设计师使用数字图案设计和数字纺织品印刷来进一步设计美学。此外，小规模的设计师通过在线数字纺织品服务，在家用电脑上使用Adobe Photoshop或微软Paint制作自己独特的设计并打印短款面料^[7]。

数字家用纺织品印花市场的发展是数字纺织品印花机器制造商和这些机器的油墨生产公司的目标中心。生产能够更快操作的打印头，生产具有更高耐光性的油墨，将织物平方米的成本降低到更便宜的水平，是这些公司的主要目标。家用纺织品数码印刷市场需要发展，以增加整体数码纺织品市场的发展，并且还需要为该行业开发还原染料油墨和颜料油墨。最近几天，颜料墨水在数字纺织品印刷中的使用得到了显著改善，并且颜料墨水被用于扫描数字印刷应用中。不幸的是，单程数字纺织机没有给用户足够的保证，他们仍然需要可接受的打印头性能及仍然需要开发出能以高生产速度运行的打印头系统^[8]。

印在机织棉织物上的颜料油墨和活性油墨之间有很大的差异。这些知识对服装设计学生、纺织品设计项目以及专业工业设计师非常有用。由于数字纺织印刷行业的快速增长，一直有必要进行新的科学研究。新的油墨类型、纤维技术和印刷设备不断发展。应进行持续的质量保证研究，以便在数字纺织印刷行业中找到不同纤维和产品的兼容油墨。例如，顾客希望运动服的颜色在排汗时不会渗开或变脏，童装可以经受多次洗涤。这项研究旨在帮助小企业与数码纺织品印花织物和油墨选择适当的色牢度。选择使用带有特定油墨的织物会对公司的业务产生不利影响。有一些研究将帮助公司和客户更好地选择更适合他们目的的棉织物和油墨工艺^[9]。

数字喷墨打印是一种在资源高效过程中具有高潜力的生产技术，其特征是具有高的灵活性和生产率。油墨的物理和化学特性，如表面张力、非牛顿特性和粒度非常关键。纺织品结构的变化以及油墨丝的相互作用归因于油墨在纺织品上的各种运输行为，这反映在纺织品上功能层的耐久性上。功能化纺织品保留了其重要的纺织品特性，如柔软性和透气性。纺织品喷墨打印技术在高端应用中显示出巨大的潜力，例如智能纺织品范围内的纺织品定制功能化^[10]。

利用田口法可以找到数字纺织品印花工艺的最佳条件。在一项名为“使用田口方法优化数字纺织品印花工艺”的研究中^[11]，选择了颜色强度和耐洗牢度作为特征值，并进行两种多特征值分析以找到满足这两个标准的条件。纺织品喷墨打印技术最重要的特点之一是：对于许多纺织品基材，如聚酯、丝绸、尼龙和棉花，可以进行打印。其中之一，即聚酯纤维具有高结晶性、致密性和疏水性。这种形成使得聚酯成为数字印刷最重要的材料之一。家用纺织品有许多用途，如装潢、床单、窗帘、地毯、覆盖物和窗帘，因为聚酯具有许多特殊性能，如在开发过程中的优异性能、弹性、优异的强度和均匀的质量。

图4 棉织物上的数码印花叶子图案 图5 棉织物上的传统丝网印刷叶子图案

(可以看到非常清晰柔和的图案。比例尺2x) (图案不清晰，细节丢失。比例尺2x)

分散油墨和颜料油墨可用于聚酯基材喷墨印刷。分散油墨用于转移和直接印刷技术。在转移印花中，通过分散染料将设计的图案印在特殊的纸上，分散染料能够升华。随后，脱水的图案通过升华过程或蒸汽从纸转移到基底上。制备的图案可以在直接印刷技术中喷墨印刷到制备的聚酯基底上。为了实现直接印刷，需要用增稠剂进行预处理以控制染料吸收。不幸的是，除了上述有利的条件之外，数字纺织品印刷也有一些缺点。包括油墨的扩散和低色域。在数字纺织品印刷中，印刷质量主要取决于基材的结构以及油墨与基材的相互作用。到目前为止，纸数码印刷中油墨与纸张的相互作用已经得到了很好的研究。然而，在纺织品数码印花中，纺织品基材与油墨之间的相互作用还没有得到充分的研究。如果与纸质基材相比，纺织品基材的表面相对粗糙；因此，获得高质

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