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陸宗魯山東省紡織科學研究院（266032）

【摘要】在織物數碼印花的發展中，備受關注的是：噴墨印花的噴嘴、墨水、基本色及其與色牢度有關的問題。本文引證資料，對幾個方面作了清楚的介紹與論證。認為，涂料工藝、連續式噴嘴有較好的發展前景。有關顏料、粘合劑的納米級產品已經出現，日曬與濕磨牢度正在解決中，需要重點研究的應該是織物三元基本色的標準化。有自主知識產權的織物數碼印花技術，將為我國紡織品生產的擋次提升、節水節能、環境治理、增加效益，創造條件。

【關鍵詞】數碼印花噴墨噴嘴納米顏料涂料粘合劑色牢度

一、一、概述

六年前，浙江宏華電腦技術公司已開始生產用于織物的活性染料6色數碼印花機[1]，上海華綸印染公司曾用它生產了幾百套花樣。工藝采用棉布練漂絲光→軋堿（純堿2%+尿素10%+海藻膠+防染鹽S適量）→烘干→活性染料墨水噴墨印花→汽蒸（102℃，8分鐘）→水洗→皂洗，印花效果與色牢度基本滿足要求[2]。

當時，用水溶性染料作著色劑，印花織物的色牢度較易達到指標要求。棉、滌、真絲、羊毛、尼龍、腈綸都可以選用相應的染料作墨水。但由于色濃度、上染率、固色率不匹配等原因，混色的色相和濃淡很難完全符樣，這在活性、分散、酸性染料噴墨印花中普遍存在。而涂料印花當時存在的問題是：深色欠濃，淺色欠艷，印制清晰度較差，易堵塞噴嘴[3]。

五年來，織物數碼印花技術有了較大發展，但要進行規模生產，若干技術尚需進一步完善。現從獲取的信息中歸納，分析，探討以下幾個問題，供大家參考指正。

二、關于數碼印花手段

數碼印花包括‘讀’和‘寫’二個內容：第一次‘讀寫’是數碼攝像機或掃描機，讀取光輻射信號，分解為XYZ三刺激值，調制成數碼寫入RAM存儲器。第二次‘讀寫’是計算機讀取RAM中的數碼信息，通過打印機，復制出原樣。二次讀寫都有發生誤差的因素：前者把光調制為數碼，因入射光和照度不同，所攝圖象在色相和明暗度方面可以有各種不同；后者把數碼用顏料還原成色相，由于‘三元基本色’不標準，濃度不匹配而出現色相差異。

從理論上講，紅、黃、藍三元色色光相混，可以得到‘白色’，紅、黃、藍三元色顏料相混可以得到‘黑’色。光的顏色屬于加成混合，紅、黃、藍，加白光可以拼出各種色光和明度，有如在電視屏上所見。色的混合屬于減法混合，用紅、黃、藍外加黑色，可以調出各種顏色。CIE三原色光的波長分別是：紅700.0；綠546.1；藍435.8[4]，如果紅、綠、藍三種顏料反射光恰好符合以上三原色波長要求，則可以按不同比例調出各種顏色。但是，色光如此純正的顏料實際上并不存在，祗不過是所含雜色有多有少而已。這樣，減法混合用互補色消減對方時，必然會帶進第三色成份，進一步降低顏色的鮮艷度。這樣，顏料混合不可能采用紅、黃、藍三元色，而取品紅（紅紫）、黃、青（藍綠），或者用紅、綠、藍作為’三元基本色’，以提高綠色與紅紫色的鮮艷度。因為，人的視覺對這二個色相的鮮艷與否，比較敏銳。

噴墨打印機有三色(品紅、黃、青)、四色（三色加黑）、六色（四色加淡青和淡品紅）、七色（六色加淡黑）等多種[6]。用于織物活性染料印花的6-8色墨水，除四基色外，有選用綠色、紅色、藍色、橙色的，各油墨公司的基本色搭配不盡相同[5]。不管是用什么顏色的活性染料，由于本身顏色不純，二次讀寫復制出來的圖象，色相與原樣不能完全一致。

打印方式有：針式、噴墨、激光等多種打印機。織物數碼印花，目前采用噴墨打印技術。噴墨打印有三種形式的噴嘴，噴嘴直徑大多在10-100μm范圍，它們都曾用于織物印花。見圖1：

圖1噴墨印花三種噴嘴示意圖與重要參數

圖注：*Ima je S4 CIJ印花機的噴嘴直徑為50μm。**振蕩器分割液流使生成每秒62500滴油墨；推進速度達18-20 m/s

***印制清晰度可達1440dpi。

‘連續式’相當于施壓2個大氣壓的水槍，連續噴射，用電感改變液滴走向，或射向織物或射向回收槽，優點是打印速度快，缺點是精細度欠佳[7]；‘氣泡式(Bubble Jet-BJ)’或稱熱噴射：如同汽槍，液滴按需滴入槍膛，噴頭熱元件瞬時升溫至350℃，墨水中低沸點成份迅速蒸發，產生爆炸性壓力，將液滴噴出，優點是清晰度高，缺點是噴墨方向散亂，噴嘴容易被堵塞；壓電式：如同唧水筒，用脈沖電流導致壓電陶瓷變形，急速擠出噴槍中的墨水，有的機型還可以控制不同壓強改變墨滴大小[10]，打印精度較高。優點是：噴墨時不需要加熱，所以墨水不會發生化學變化，噴嘴不易堵塞，缺點是噴頭成本較高[6]。先前應用最為廣泛的辦公用臺式噴墨打印機，佳能(Canon)和惠普(HP)兩家公司采用氣泡式，愛普生(EPSON)公司采用壓電式。現在佳能也新增了壓電式。

在打印速度方面，連續式噴射周期為62500滴/秒，印刷速度是300米/分。記錄速度為2000符號/秒，每小時可印報紙48000份，其工作效率高出其它打印方式10多倍。其他兩式目前的高端噴墨打印機，都可以噴出超精微墨滴2微微升（直徑小于發絲的1/10）。頻率為每秒5000次[6]，可算得是：精工細作。

辦公打印紙張，一般用亞光打印紙；照片打印，用涂層較厚的高光相紙；高光紙吸墨能力強，墨點擴散小，印制的照片清晰銳利，暗部密度大，晶瑩透澈，非常逼真[5]。織物噴墨印花的清晰度和濃艷度尚難與紙張，特別是照片與畫報的印制質量相比。

近年來，發展多頭、多嘴、大墨盒織物噴墨印花機，生產能力已從0.1m/min提升到2m/min[7,8]。壓電式噴嘴，已占市場應用的80%[5]，涂料噴墨印花正在興起，已有多個單位生產顏料墨水[5,11,13]。但是，從實際情況看來，涂料噴墨印花的濃艷度、清晰度、色牢度，還有待于進一步提高。總的來說，發展涂料噴墨印花的重點技術有三：1、選擇適用的顏料與粘合劑分別提高顏色濃度、明度和色牢度；2、使墨滴快吸色、少擴散，提高印花清晰度；3、解決噴嘴堵塞（現在一臺織物噴墨印花機，大多有上千只噴嘴），是數碼印花產業化的重要前提。

三、三、關于顏料

噴墨打印的墨滴落在受體（紙或布）上，是呈矩陣排列的，互不壓疊，見圖2[14]

噴墨打印的各種混合色，是基本色色點排列組合，由視覺合成的結果。對圖象的認知，是視覺通過心理比較得到的形象。照片中面部顏色與真人完全一致也好，不一致也好，祗要形象不錯就行。但是，織物印花如與原樣有明顯色差，客戶不會接受。在必須符合原樣這一點上，織物噴墨印花比照片的要求還要高。