| 中國紡織品印花業正處在一個產業結構調整的重要變革時期，挑戰與機遇並行。新世紀初，市場正朝向數碼印花及其與傳統篩網印花的有機補充、環保染料的使用方向發展。本文從設備和物料兩個方面，全面介紹目前全球印花技術的發展及最新技術。 |
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現代紡織品印花技術源於歐洲，二十世紀中後期篩網印花技術突飛猛進，進入二十一世紀後，多學科交叉的高新技術，如IT行業滲入紡織品印花領域，再次激發了人們的創新欲望，誕生了數碼噴射印花新技術，使紡織品的印花步入了科學藝術殿堂。
小批量、多品種、高附加值、快速交貨成趨勢
從紡織品印花技術的現狀看，發達國家目前處於領先地位，但印花市場份額的下降已成定局，新興工業化國家不斷崛起，差距正逐步縮小。目前遠東地區、中國和印度印花布所佔市場份額最大，成為全球印花布的主產區。
小批量、快交貨是保持競爭力的制勝因素。
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其中，遠東是勞動力低廉的新興工業化地區，在製成品的價格因素上具有對歐美市場的強大競爭力。
目前，印花布平均的生產長度減少，以適應市場對紡織品印花小批量、多品種、多花色的要求。目前圓網印花為59%，佔主流；從地區分佈看，亞洲的印度、日本、韓國和泰國，歐洲的西班牙、葡萄牙、意大利均以平網印花為主。
此外，紡織品印花技術不斷優化。現代塗料（顏料）印花方式在全世界得到最廣泛的應用，佔53%，自1994年以來增長了7%。棉纖維印花布市場需求上升，活性染料快速濕短蒸工藝的應用使其用量升至27%，由此進一步提高了遠東地區印花廠商的競爭力。中國和印度屬全球紡織品印花大國，僅2006年上半年，中國紡織品印花布總產量約為50~60億米，居全球之最。
全球纺织品印花市场地理分布。 |
儘管在全球經濟運行速度有減緩趨勢，能源、水和自然資源緊張兩大背景下，難以預測紡織品印花市場變化趨勢，但從長遠看，總體趨勢仍表現樂觀。新技術、新材料、新產品的不斷研發，將會為印花業創造出數位化印花技術產業化應用的美好前景。
印花準備工序普及數碼技術
現代印花要求能做到全過程線上檢測，全面監督品質並即時交貨。首先，從花樣設計至投入生產的每步均需進行監控記錄。專用於紡織品印花的CAD和CAM系統，可應用於快速打小樣、小批量多品種量產、鎳網的鐳射雕刻、色漿配方優化及自動調漿系統。
紡織品花樣設計
在印花分色方面，中國已有了較為知名的印花分色軟件，如金昌EX系列印花設計分色系統（尤以EX-9000著名）、宏華AT印花分色設計系統（已發展到AT2000系列）、開源AnSeries變色龍系統。
每一色位生产印花布长度变化（单位：米）。 |
在花樣設計CAD技術的研發應用方面，浙江大學人工智慧研究所研發出先進的“智慧圖案創作開發系統”，並建立了圖案資料庫。該系統具有強大的編輯和繪圖功能，能通過電腦生成複雜的圖案，快速自動完成人工智慧化圖案設計。
織物印前處理和印花漿的準備
任何具有真正商業價值的印花織物，在開印之前都必須經過合理並充分的前處理，這樣才能得到均勻、滲透適度、高得色量、色彩純正、色光鮮豔的印花產品。
以纖維素纖維織物為例，如以NaOH進行適當處理，能使纖維膨化，提高印花織物得色量和白度，用波美6~8度的NaOH緩和地處理粘膠纖維也可獲得良好印花效果。前處理領域近年來又新增了陽離子預處理和高效率等離子處理等先進方法。
近年來，隨國內印花行業印製水準逐步提高，自動調漿系統應用日益廣泛。杭州開源設計製造了愛麗自動調漿CAN系統，以電腦為控制平臺，設計母色28種以上，可存儲百萬種以上配色方案，配漿精度達十五萬分之一，已在美欣達、富潤等企業得到較好的實際應用。
印花篩網的準備
目前CAD技術在印花制網方面應用成熟，如宏華、開源、金昌等在分色軟件的自主研發方面，都取得顯著成績。以金昌EX6000電腦分色系統為例，其市場佔有率超過50%以上，出口東南亞和韓國、臺灣地區。1999年，結合鐳射排版機，金昌開發了數控印花鐳射制網機，為印花行業作出了有益的貢獻，全球約有20%以上的篩網採用鐳射雕刻制網技術來生產印花篩網。
印花篩網領域，已開發出數碼噴墨和噴蠟制網技術，它是用數碼控制的掃描頭將黑色色墨或不透明的熱熔狀蠟，按所需花型噴射到塗有感光膠的篩網上，然後用傳統法去感光。這種方法可省去分色黑白稿的製作步驟，制網速度比鐳射雕刻法快，且成本較低，其中噴蠟法比傳統法省40%費用，噴墨法更低。
不同印花设备的生产技术条件比较。 |
瑞士Luscher的Jetserpeen和德國CST採用圓/平網噴蠟/噴墨制網技術制網時，圓網精度可達90dpi，平網精度高達1000dpi。紹興輕紡科技開發中心與國外合作，製成的數控印花鐳射制網機，加工一隻1600mm×640mm圓網，僅需30分鐘，精度達1016dpi。
此外，國內鎳網製作已步入第三代印花鎳網階段，即具有沙漏型剖面、對色漿阻力小、花紋精度可達125~250dpi的NOVA型鎳網。
紡織品印花機需多元化技術
紡織品印花實質是指局部色技術，可以分為：布匹印花和衣片（含成衣）印花。
布匹印花企業多為基礎好、實力強、產品大的批量出口型企業，是印花業的主力。衣片（成衣）印花則不同，多數規模小、基礎弱，生產手段不全，多為內銷，技術水準低，總體實力不強，但發展快。
上世紀80年代起至今，紡織品印花產品更新換代加快，尤其隨服飾局部印花市場的興起，致使傳統布匹印花布（綢）總量下降。中國是一個存在國企、外企、合資、民企、集體、個體多元結構的市場，需要的是多元化的印花技術，採用不同的印花機械來進行生產。
国内纺织品印花机主流设备现状。 |
印花設備的總體現狀可概括為：輥筒印花機日趨衰落（1934年至今），上世紀80~90年代逐步被平網和圓網印花機所取代，部份生產燈芯絨類織物工廠還在使用；篩網印花，特別是平、圓網印花機大行其道，需求量增加；數碼噴墨印花異軍突起，前途無量。
服飾印花設備
服飾印花設備多為手工台板印裝機，部分為自動和半自動（裁片和成衣）印花機，對成衣尤其是T恤衫進行篩網印花。中、美兩國為全球兩大T恤衫生產國和出口國，佔全球T恤衫總量的60%~70%，但兩國T恤衫的品質差異很大，獲取的利潤亦相距甚遠。
目前國內服飾（裁片、成衣）印花手動設備約佔90%，自動設備僅為10%，且全自動設備多為進口機，發展極不平衡。國內使用較多的進口自動服飾（裁片、成衣）印花機品牌主要有：MHM、MR、TAS。這三大全自動印花機，以其先進的技術，使印花產品向更高層次發展。
印花機械的技術進步
由於市場的多元化，印花品種多變、小批量生產的趨勢明顯加快。從經濟角度而言，平網印花有一定優勢，凡小於1000米的定單，平網印花成本低於圓網印花。目前已有兩種新的機型可將平網印花的導帶加溫至50℃，使平網得到與手工台板印花相同印花效果，色彩濃豔、花型精細。
圓網印花機
圓網印花機努力減少織物和色漿的浪費以及對花和定線不准。
Zimmer的圓網印花機採用了AC伺服電機系統，消除了因傳統齒輪的間隙或驅動軸扭力變形引起的誤差。
荷蘭的施托克（Stork）則靠採用直接驅動篩網的分級或無級環型電機，並安裝了機頭感測器，以確保導帶與篩網同步，簡稱為BPMS專利。該公司的RD-DD型和畢卡索型圓網印花機，在每個印花機頭上均安裝有單獨的傳動系統，各自配備有環形電機，省去了易產生誤差的齒輪傳動系統；配備有BPMS定位測量系統的設備，對花精度可達0.06mm。
提高小批量印花效率的關鍵是快速更換圓網時間。瑞士布塞（Buser）稱，一台7色平網印花機換網時間只需15分鐘，如按每天換網25次計，該台機效率為70%。
施托克已發明了線上洗網技術，即不卸網洗網系統，畢卡索型印花機即是15套色圓網的清洗，約15分鐘可完成。
對圓網中的刮刀和磁棒對色漿的剪切行為的理論研究表明，磁棒並無明顯優勢。
奧地利研發的液壓條縫式給刮漿系統適合於泡沫印花或地毯印花，它對絨類織物有良好的滲透效果。
日本東伸（Ichinose）推出一款傾斜式圓網印花機，印花時色漿由上而下輸送，始終保持均勻定量地提供新鮮色漿，減少了因刀架雜質導致的刮痕和供漿不勻造成的段痕，印花布的品質得以提高。
國內印花機的研發製造雖有黃石、上海、新昌等企業，但在功能、性能和生產穩定性等方面仍有一定差距。
數碼印花機
全球第一台噴墨印花機是1987年在ITMA上展出的地毯噴墨印花機。1991年德國漢諾威ITMA展會上，施托克展出了第二代產品—寬幅數碼印花機，用活性染料的墨水，解析度為360~720dpi，生產能力為4.6m2/h，該技術在歐洲得到推廣應用。
數碼印花機噴印速度的變化趨勢。 |
日本擁有全球領先的辦公室噴墨打印機和廣告噴繪機技術。日本世聯（Seisen）是全球第一家實現數碼印花技術產業化的公司，該公司擁有200多台Viscotecs數碼印花機，進行批量生產，這是紡織品數碼印花跨出的具有決定性意義的一步。
中國杭州宏華於1999年起宣導“數碼紡織”概念，並自主開發了DPM-1800A型數碼噴射印花機，被當時原國家紡織工業局鑒定為“達到國際先進水準”，為國內首創。該公司還深入研究了以數碼印花為基礎，以電腦網絡為依託的數碼紡織品一體化解決方案，先後開發了數碼印花打樣系統A ex-1300和1600，以及數碼印花生產系統Print Master 2200R和2200B，它的最大有效噴射範圍為2200mm，解析度為360dpi，噴印速度達100m2/h。
染料從4色發展到6~8色，和2×6~8色，控制軟件功能也逐步完善，應用工藝日臻成熟。
目前歐洲印花業已有90%以上企業採用數碼印花打樣及承接300~500碼的訂單，加工費約為40歐元/m2。2004年10月上海國際紡織面料及輔料展覽會上，歐美客商展示的印花布洋中約有70%以上為數碼印花樣。
數碼印花是一項系統工程，其關鍵技術涉及設備、軟件、色墨水。國外成熟公司在這些項技術的研發中，多依託在不同領域中擁有領先技術的公司，聯合開發。
例如由美國Encad、Iris、日本Innotech制硬件，比利時Sophis設計軟件、原瑞士汽巴（已被享斯邁（Huntsman）收購）制色墨而聯合開發的Nova Jet Probo和Tex Print 2000整體化噴墨印花機；意大利的美佳尼（Reggiami）製造的Dream印花機，由以色列Aprion設計軟件及噴頭，其壓電式DOD噴墨技術，採用多層點陣式噴嘴式結構，以實現高速噴印，解析度為600dpi，厚汽巴研發的墨水用於數碼印花機高速噴印。
今年1月1日，杭州宏華推出了命名為Vega（織女星）系列的高速導帶式數碼噴射印花機，與傳統印花機相比較，省電50%，省水70%，省染料60%，樹脂用量下降為原來的1/200，廢棄耗材垃圾處理下降至1/30，經過技術創新改進的Vega高速機墨水每平方米成本降至3~6元人民幣，幾乎與傳統平網印花持平。
（下期待續）
作者是浙江省紡織工程學會染整專業委員會委員和高級工程師。
Yu Yier is a senior engineer of Dyeing & Finishing Special Committee, Zhejiang Textile Engineering Society.
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