(1)數碼噴印技術簡介
數碼噴印技術是 20 世紀 70 年代以來興起的一項先進印刷技術,該技術集計算機、機電一體化、精密機械制造、精細化工等高新技術于一體,主要運用數字化原理和噴印技術,將各種經數字化手段制作處理的數字化圖案輸入計算機,通過計算機編輯處理,由控制系統(tǒng)控制數碼噴頭將各類專用數碼噴印墨水噴印至基材,形成所需圖案。
數碼噴印技術是一種先進環(huán)保且發(fā)展迅速的印刷技術,目前廣泛應用于紡織印染、桌面辦公、廣告噴繪等行業(yè),其中用于紡織印染領域的數碼噴印墨水由于會直接與人體接觸,所以對于產品的使用安全及環(huán)保指標要求更高,同時還需要產品具有更高的色彩準確度和耐水洗的特性,因此相比用于廣告和桌面辦公場景下的墨水產品,用于紡織服飾的數碼墨水在材料配方、生產工藝等方面更加復雜,故紡織領域成為數碼噴印墨水應用攻堅的“至高點”。
隨著數碼噴印技術的發(fā)展,數碼噴印技術向工業(yè)化應用推廣,大寬幅、高頻率、高效率的特性在工業(yè)打印領域,在紡織數碼領域得到良好的適用。
(2)數碼噴墨印花與傳統(tǒng)印花的區(qū)別
目前,紡織印花工藝主要包括傳統(tǒng)絲網印花及數碼噴墨印花。傳統(tǒng)絲網印花工藝是通過孔板進行的,原理是利用網膠封住孔板多余的網紗區(qū)域,留出需要的圖像或文字,通過一定的壓力使墨水通過孔版的孔眼轉移到承印材料上,形成圖像或文字。傳統(tǒng)絲網印花目前已經形成了板式絲網印花、圓網印花、滾筒印花等多種細分工藝。
數碼噴墨印花是將圖案通過掃描儀,把布樣(設計圖案)轉化成數字形式輸入到計算機,通過計算機印花分色描稿系統(tǒng)編輯處理,再由計算機控制微壓電式噴墨嘴把專用墨水直接噴射到紡織品上,顏色混合后還原成原來的掃描圖。
相比于傳統(tǒng)絲網印花,數碼噴墨印花由于計算機系統(tǒng)的使用,減少了制板成本,提高了打印精度,提升了印花的鮮艷度,最為重要的是,減少了生產過程中廢水廢墨的排放,更符合未來環(huán)保節(jié)能的趨勢。數碼噴墨印花相比傳統(tǒng)印花的特點如下:
資料來源:《中國紡織品數碼噴墨印花發(fā)展報告》《紡織數碼噴墨印花發(fā)展趨勢》,信達證券研發(fā)中心整理
①在印花速度方面,目前數碼噴墨印花速度尚無法完全達到傳統(tǒng)印花水平,在單一品種、大批量的訂單上,傳統(tǒng)印花方式仍處于優(yōu)勢地位,但在多品種、小批量訂單上,數碼噴墨印花無需傳統(tǒng)印刷制版等復雜工序,大大縮短了生產周期。此外,傳統(tǒng)印花需要印前制版和停機更換印版,如果頻繁換單,將降低了印花速度。而數碼噴墨印花免去了印前制版和停機更換印版的過程,減少了設備的調試時間,加之數碼印刷設備在電腦控制下可實現自動供墨、完成連續(xù)噴印,節(jié)約了時間、提高了效率。
②在印花成本方面,數碼噴印設備及數碼噴印墨水價格相比傳統(tǒng)印刷方式更高。但對于小批量、多品種的生產需求,傳統(tǒng)印花由于印刷特性,不管批量數量大小,都需要同樣的時間與費用成本,故傳統(tǒng)印花一般都有最少起印數量要求。
相比之下,數碼噴墨印花沒有起印量,且無需制作印版,只需制圖軟件印前設計、電腦輸出印花即完成自動印花過程,即噴印成本主要為墨水成本。2017-2020 年,數碼噴墨印花的加工成本在不斷下降,墨水的平均成本也處于下降趨勢,尤其是數碼熱轉移印花的綜合成本正在接近傳統(tǒng)印花平均成本。
③在節(jié)能環(huán)保減排方面,數碼噴墨印花在加工過程中對墨水的使用由計算機“按需分配”,可大幅度降低廢墨的消耗;對比傳統(tǒng)絲網印花,數碼噴墨印花不用調制色漿,使用助劑量少,水洗環(huán)節(jié)少,用水量大大減少,在相同水洗廢水量的情況下,數碼噴墨印花廢水的色度值也較低。與傳統(tǒng)絲網印花相比,數碼噴墨印花墨水用量節(jié)約 20%-40%、用水量節(jié)約 40%-60%、用電量節(jié)約 50%左右,且對環(huán)境的污染程度僅為傳統(tǒng)絲網印花的 1/25,相同收益耗能僅為傳統(tǒng)技術的 1/30,更加節(jié)能環(huán)保。
④在勞動用工成本方面,數碼噴墨印花設備能夠實現自動化的流程,尤其是轉移印花設備,多臺機器可被一個人操控,可大量減少了人力需求,降低了勞動力成本,有助于緩解疫情期間人員短缺帶來的復工復產問題。
⑤在交貨周期和加工靈活性方面,傳統(tǒng)工藝打樣時間為 1 周左右,而數碼噴墨印花加工過程無需分色、制版等,打樣時間一般不會超過 1 天,加工周期大大縮短。在加工靈活性上,數碼噴墨印花生產加工過程全部實現數字化,生產批量不受限制,無需考慮傳統(tǒng)工藝的起印批量問題,在目前主流數碼掃描印花設備在生產 1 萬米以下的訂單時具備時間優(yōu)勢,更加順應當下“小單快反”的消費需求;另外,由于數字化技術的應用,對同一圖案不同顏色的選擇以及設計方案變動,均可做到隨時修改調整。
⑥在印花精度、效果方面,數碼噴墨印花沒有傳統(tǒng)工藝中“花回”長度和色澤套數的限制。數碼印花技術采用數字圖案,可以使用計算機結合印花設備、紡織品面料特征,有針對性地調整墨水 ICC 曲線來制定出墨方案,使數碼噴墨印花不受圖案、顏色的制約,且可將色彩展現力發(fā)揮到極致。印花精細程度與墨滴大小、噴頭特性以及噴印速度有關,一般墨滴越小噴印精度越高。
數碼印花墨水中,色料顆粒為納米級,噴頭孔徑為微米級,且數碼噴印速度快;而傳統(tǒng)工藝中的網版孔徑一般為 100-200 目(毫米級)。相比之下,數碼印花精細度優(yōu)勢明顯。而傳統(tǒng)絲網印刷優(yōu)勢在于特殊印花漿料,如金色、銀色、珠光色、裂紋效果、燙金植絨效果、絨面發(fā)泡效果等。另外,傳統(tǒng)絲網印花可印刷 3D 立體效果,這些是當前數碼印花難以實現的。
⑦在手感柔順度上,傳統(tǒng)涂料印花油墨中作為黏合劑的樹脂質量分數較高,通常為 70%-80%,因此觸摸該類紡織品的涂層感較強;而數碼噴印墨水中,除涂料類墨水所含樹脂為 10%左右外,其他類型墨水基本無樹脂,印花輕薄、柔軟、回粘性較好。另外,目前大型工業(yè)數碼印花設備的噴印幅寬可達 3-4m,且可以不間斷印花、長度不限,大大突破了傳統(tǒng)工藝印制幅面的局限。
綠色可持續(xù)發(fā)展代表了當今時代科技革命和產業(yè)變革的方向,通過數字化技術賦能產業(yè)節(jié)能降耗、綠色低碳已成為紡織行業(yè)發(fā)展方向,未來幾年數碼噴墨印花占印花市場的比重將不斷提高,國內外數碼噴墨印花產業(yè)將有一個較大的發(fā)展。但由于在印花速度、印花成本方面,傳統(tǒng)印花仍具有優(yōu)勢,此外,若采用數碼噴印技術,傳統(tǒng)印花廠商需對現有生產設備進行更換,投資壓力較大,且需對生產及技術人員重新培訓,更換成本較高,故在未來較長一段時間內,數碼噴墨印花將會與傳統(tǒng)印花工藝長期并存、優(yōu)勢互補。