簡介
英文技術名:Textile Digital Printing
中文名:紡織品數碼噴墨印花
20世紀90年代以來,噴墨印花技術開始廣泛運用在紡織品上,化學品、
列印頭、
印刷機、
織物以及
軟體製造商開始嘗試互相合作。各行業的合作使紡織品的印花質量超過了傳統的印花標準。然而合作新紀元的出現對用戶來說既有優點也有缺點。大多數優點是各行業的合作出現了合適的機器、組件、化學品和軟體,這些保證了程式的安全性。第一流的愛普生列印頭的出現為紡織品
噴墨印表機樹立了里程碑,幾乎所有相關的墨水都能被套用在這些列印頭上。其中一個缺點是競爭體系之間缺乏兼容性。
墨水研究新進展
墨水包括溶劑性墨水、
弱溶劑墨水,這其中除了大家熟悉的CMYK這個用於
熱轉移印花的四分色(青,品紅,黃,黑)外,還有一些特殊的顏色比如暗藍色,深紅色以及橙色。目前,許多生產廠家比如位於美國Brookfield 的Trident公司生產的墨水都已經達到了12色。
許多噴墨印花機供應者也都提供有相應的軟體(可以是自己生產也可以是合作生產),運用這些軟體,將一些圖像數據修改成命令,通過計算機來進行控制。雖然列印頭可能會因為不同廠家或同一廠家不同批次而不同,但作為噴墨印花系統的心臟部分的“RIP”軟體必須為每一個列印頭量身定製。
RIP軟體的基本任務是接受掃描的數位化圖像、分色和
顏色管理,由
數位技術控制噴墨系統。
現在,不同設計的乾燥機可以乾燥溶劑性墨水,有紅外乾燥機、紫外乾燥機,它們按順序被安裝在
印刷機上並且與印花速度相匹配。印花速度一般在30-50 m2hr,也有速度能達到150 m2hr或更大。
但總的來說,最重要的一點就是印花質量,據了解,通常印花質量越好,速度越慢。
顏料墨水:現在有許多廠家出售,也有一些小的生產家,。顏料型墨水由於開發起步稍晚,且其技術難度也大,噴墨印花時,顏料顆粒大小對堵塞噴嘴、墨水的
流變性和穩定性影響特別敏感。目前世界印花織物中採用顏料
印花工藝生產的數量平均為40%-50%。顏料必須被粉碎成極小的顆粒並分散在水溶液里,形成墨水,這樣的墨水可看成是水溶性墨水。這樣的墨水不必要進行預處理,只要在印花後乾燥即可。據說,紫外乾燥劑將會在顏料型墨水上發揮它更大的優勢,通常直接安在印刷機上。
抗紫外墨水:主要用於戶外旗幟、條幅上。
用於深色織物發光印花的墨水:對一些深色織物進行白色或發光印花主要用於廣告T恤。
印花時,就像在在
篩網印花和
轉移印花一樣,預處理程式很必要,它可在織物表面形成一個封閉的體系,這樣可防止白色的印刷顏料滲透到織物中。另外,使用過Fastink技術的專家Ralf Benz介紹說,在這個預處理過程中,顏料噴霧槍是必須要用的,特別是在處理顏色深的T恤時。Ralf Benz是位於德國蓋斯林根的Schilder + Druck Werbetechnik公司的負責人,也是FastInk技術的使用者。生產商說雖然它的牢度不能象增塑溶膠印刷物的牢度,但它足夠能夠達到上述的目的,並且耐洗牢度也很好。
目前,用於紡織品噴墨印花用的顏料墨水還不多,所用的墨水主要是
染料墨水。
DPA在世界上是第一個具有生產標準數碼紡織品的紡織品數碼印花廠,荷蘭Print Unlimited公司是最近剛剛具有資格生產這種產品的印花公司。現在這種樣品服務體系的網路正計畫向世界各大設計中心拓展。
位於韓國首爾的d.gen公司是一家生產系列數碼印花機的公司,該公司型號為TX V8 74”的Teleios系列數碼印花機列印幅寬可達到187厘米,現在,此類
印花機又有了新的特徵從而使其生產效率更加提高。V8印花機目前的列印頭已達8個,而不是6個,這使列印時更加容易變換顏色。Teleios V8數碼噴射印花機採用2×4色方案,配有合適的染料貯存器,分別貯存大約1升的不同顏色的染料。據介紹,這樣的裝置在生產過程中不用人工來添加染料或更換染料貯存器,調料時間和溫度要和噴墨和印花速度相適合。
從工作開始到結束,印花和調料可以是同步進行的。在印花機上直接連有一個有效的外置式抽出系統,系統可以在段時間內抽出進行調料,這樣可以防止染料蒸汽蒸發。這種系統也提高了生產效率,有望能使印花速度達到50m2hr。d.gen公司的 Teleios TX 100”
數碼印花機仍是6個列印頭,幅寬可達260厘米,可採用1×6色或4×4色方案。
目前,美國Leggett & Platt Digital Technologies公司的Virtu7200列印頭附帶有一種新型的自動負載體系,它將使織物橫切程式簡化。除此之外,列印頭還安裝有DirectUV,它能在織物上
直接印花,而不用通常的
轉移印花用紙。該公司還供應VirtuPrint織物成品。
在廣告用紡織品上,數字印花技術已經成為一門比較成熟的科技,而在服用紡織品方面,數字印花仍限制在樣品、一次性工作服以及短流程上。在未來的幾年裡,數字印花的質量將進一步提高,成本將進一步大幅降低。在普通的輥筒印花機上,如果能實現每種顏色印製300米,這將是印花業的一大科技突破。令人可喜的事,能實現這樣目標的印花機已經存在,比如HP Scitex公司的Reggiani
印花機。
一些用於廣告橫幅行業的小幅寬台式印表機(幅寬最大為3.3米)銷路非常好。
與傳統印花相比,數碼噴墨印花具有生產過程靈活性高、重現性好、精度高、適應小批量快交貨的市場行銷體制、符合清潔性生產要求和可遠程訂貨的優點,這些優點使得
數碼噴射印花成為重點研究對象。紡織品數碼噴墨印花不僅對墨水和計算機軟體開發有嚴格要求,對印表機、前處理設備、後處理設備、織物等級和幅寬也有要求。企業在投資噴墨印花時,要考慮材料的耗費比如墨水、化學品、織物,以及對員工的培訓費也要考慮在內。
發展歷史
噴墨印花起源於20世紀80年代,最初用於辦公室文字處理,隨後用於彩色圖片的複製。美國史丹福大學的Sweet博士和瑞典Lund學院的Hert:教授對連續噴墨印花的工作原理加以闡述,即將一束用壓力波使細小的墨流分裂成大小均勻的墨滴,並使墨滴有選擇性地施加電荷,當帶電墨滴通過電場時,墨滴偏轉而被收集到印墨收集器中,再循環使用,而未帶電的墨滴即直接噴射到被印基材上形成圖案,此法稱為連續噴墨印花法(CU法),隨後生產了連續噴墨式的
印花機。用
活性染料印墨印製紡織品。
20世紀70年代後期,人們利用
壓電感測器在含有油墨的墨盒上產生驅動脈衝,使油墨以不連續的墨滴從孔中射出而進行了大量研究,而後產業化,這種方法稱為按需滴液法(DOD法)。與cu法比較,DOD法控制比較簡單,減少了複雜的墨滴充電和印墨的回收系統。但DOD法容易造成噴嘴的堵塞。在此基礎上,近二十年來改進了壓電原理系統,在列印速度、印製精度和墨滴調節技術上有了很大進步,是當前主要使用的噴墨印花技術。
1979年佳能(
Canon)公司發明了氣泡噴墨法(BLI法)的DOD法。1984年,美國惠普(Hewlett-Packard)公司也發明了薄型熱泡式噴墨法(Tai法),它們在靠近噴嘴處設有半導體加熱器,施加瞬時電壓脈衝,在3^-55s瞬間使印墨加熱到4001,使熱微氣泡增大並破裂,使噴管中墨滴從噴嘴中射出。這種方法使墨盒與噴頭集為一體,當墨盒用盡或噴頭出現故障時,易於更換。熱泡
噴墨技術的成本最低,被廣泛用於中低檔織物的印花。
第一台Cu
印花機是1987年在國際紡織機械會(ITMA)展出的。我國目前已有不少工廠生產壓電式的噴墨印花機,其噴嘴依賴國外進口。
與噴墨印花發展的同時,印墨的研究也同步進行,用水溶性染料配製的印墨有
活性染料、
酸性染料、
陽離子染料等,用不溶性顏料製成的印墨也在不斷研究,還有使用固體油墨,熱熔或相變油墨的,在噴嘴噴出時熔融成液體,噴到織物上
後固化為固體。