纺织品活性染料数码印花.doc

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1、纺织品活性染料数码印花 上海印能数码科技有限公司工程师 魏明 数码喷墨印花技术是喷墨打印在工业应用领域的一大拓展。现代计算机喷墨打印技术用于纺织品印花时，可以用各种输入手段如扫描仪、数字摄像机、数字照相机等，把需要的图案以数字式输入计算机，经过各种作图软件（photoshop、）印花分色系统（CAD）处理后，再经过计算机控制的数字喷墨印花机，直接将印花墨水喷射到各种纤维织物上，印制出所需的各种图案，这种印花技术被称为数字喷墨印花。数码喷墨印花根据各种墨水性质和处理工艺的不同主要可以分成活性染料印花、分散染料印花、纺织涂料印花、酸性印花。在这里我首先对活性印花和大家做一个探讨学习。活性染料印花，

2、是数码喷墨印花中的一种重要印花种类。活性染料印花可用于棉麻纤维织物、羊毛、真丝、锦纶纤维等印花。活性染料是一种水溶性染料，它的活性基团在一定的反应条件下与纤维的反应基团反应生成共价键（醚键或酯键等）。活性染料印花相对与其它种类印花的色泽鲜艳、色谱全面、匀染性好、耐干湿摩擦牢度都比较高等因素的影响，其是棉麻及真丝等织物主要的印花工艺。由于活性染料的各种优良性能，其数码喷墨的活性印花在目前市场的比重也是比较大的。活性染料数码印花是一个多环节、多学科的整体流程，其中要涉及电子机械、计算机软件、化工、色彩学等多门学科。数码喷墨活性印花的设备大部分都采用压电技术喷墨打印技术。其包括：意大利美佳尼生产的D

3、ReAM喷墨打印机、美国杜邦生产的Artistri喷墨打印机、荷兰斯托克生产的Sapphire喷墨打印机、日本Mimaki公司，Roland公司，Mutoh公司生产的一系列数码印花机、中国宏华生产的vaga系列数码印花机以及国内一些改装的数码印花机等等。活性染料墨水大部分都是使用中高温型活性染料墨水，其大部分都是在湿润碱性90到120左右的环境下反应显色的。其主要生产商有：瑞士的汽巴公司、美国的杜邦公司、德国的德司达以及国内的鸿盛等等。计算机软件方面需要作图软件，如：Photoshop、CorelDRAW、CAD、Illustraror、FreeHand金昌软件等；集成色彩管理功能模块、图像排

4、版连晒功能模块、RIP输出功能模块的输出软件，如：Wasatch、ColorPrint、PhotoPrint、蒙泰软件、ColorGate、PosterShop、EFI和GMG等。胚布的前处理需要用到上浆机、拉幅定型机；印后处理可以利用柜式或者连续式蒸箱，工业洗衣机，烘干定型机。前后处理设备可以根据每个数码印花生产的产量和生产模式结合每个工厂的实际情况改进使用传统的前后处理设备或者定制专业小批量处理的整理设备。在硬件和软件都具备的情况下，还必需的一个条件是有一个完善的可以量化工艺流程。正如大家所知道的那样，数码喷墨活性印花生产的工序步骤很多而且每个步骤都影响到印花产品的质量，所以，我们必须量化

5、每一个步骤才能获得我们想要的印花产品。下面以鸿盛活性染料墨水、Roland改装的倒带式印花机、Wasatch TX版本RIP软件、拉幅定型机、箱式蒸箱为例和大家简单交流一下活性染料墨水的数码印花解决方案。 活性染料印花的基本步骤是（如图）： A.胚布处理-胚布上浆、烘干前处理上浆配方：织物克重（g/m2）印染级中粘度海 藻酸纳 （g）2-5（合成淀粉 （g） 1-2）小苏打（NaHCO3）（g） 3-6尿素 （ (NH2)2CO）（g） 10-15纯净水 （g） X总计 （g）100数码喷墨印花的原理是直接通过数字式喷墨印花机把活性染料通过非接触地直接喷印到面料上，要保证喷印的精度、得色率和蒸

6、化效果我们在印前必需把胚布处理成相对平整不晕染的布料，这里我们需要加入糊料海藻酸钠、淀粉糊等糊料。为了防止某些布料在后道蒸化水洗过程中出现晕染我们还可以在浆料中加适量的防染盐。由于活性染料是在碱性条件下发色的，我们必须控制好上浆前的胚布酸碱度，浆料为中性或者弱碱性。尿素主要的作用是在蒸化过程中做吸湿剂，控制好湿度能得到色泽亮丽色光统一的印花效果。根据活性染料墨水在不同的面料上印花的得色率、印花精度、渗透率、打印晕染、蒸化的设备不同、墨水发色效果等因素，调整浆料配方各种成分比例。前处理浆料的调制：前处理浆料的调配：清洁各个调浆器皿用具准备需要上浆的胚布量按比例量取所需量的纯净水和小苏打、尿素、海

7、藻酸钠、合成淀粉等所需浆料的各个组分将小苏打、尿素、防染盐等易溶于水的组分加入水中充分溶解再把海藻酸钠、合成淀粉等难溶于水的组分一边搅拌一边加入上一步调成的混合液中并不断搅拌直到难溶于水的组分完全溶胀（溶胀的时间可以略长一些有利于各种组分混合）记录下每一个调浆的过程。浆料胚布前处理的操作步骤整体如下：调配前处理浆（浆料可以事先调配好）胚布整理（调整好酸碱度、带毛布匹进行烧毛）清洗上浆设备，清洗完毕后必须清理干净浆槽、轧车各残余处的水渍（以防影响到浆料各个组分比）上车浸轧（轧余率在8595%）均匀浸轧完毕上拉幅机定型烘干（烘干的温度不宜过高并保持烘干温度一定）充分烘干后上浆胚布整理、打卷调整好胚

8、布（控制好布卷的松紧）-烘干后的上浆胚布要保持干燥常温下密封保存（以免受潮或者浆料理成分发生改变影响到后道的加工）u 在前处理环节中要注意仔细地记录： u 1、浆料的组分比例 2、调制方法的每个步骤的数据 3、浆料的调制和保存时间 4、胚布的酸碱度 5、上浆过程中的每个步骤的数据 B.图片处理-来样描稿、分色校准客户来样主要有两种形式一种是电子格式的图片，我们直接处理就可以了；另外一种是印好的小样或者胶片、纸样等实样，我们需要用数码相机扫描仪等专业设备转换成与来样尽量一致的电子格式图片，再做处理。无论哪种形式图片或者实样要用于喷墨数字印花都要求有：较高的清晰度、色彩饱和度高、图像颗粒细腻、图片

9、的层次丰富、图片色密度高等。样稿都转化成电子格式的图像后，我们可以使用Photoshop，金昌软件进行处理。由于Photoshop图像处理功能强大，可以支持多个色彩空间，是目前数码印花图片处理使用最多的作图软件；金昌软件是针对印染行业的专业软件，其有很好的分色作图功能，特别是在数码印花用于传统打样时有很强的模拟一致性，所以金昌软件也是数码印花使用比较多的图像处理软件。图片种类不同主要有RGB或CMYK模式的点阵图、矢量图。RGB模式的图像与CMYK模式的图像的色彩空间的色域是不同的。RGB是一种基于有色光不同强度直接合成产生各种样色的模式，色域比较大；CMYK是一种基于图片吸收不同波长色光反射

10、其他波长色光而产生各种颜色的模式，色域相对较小。目前大部分计算机显示器都是采用类似RGB模式的发射色光的原理产生色彩的。我们日常大部分也是在RGB模式下作图和处理图像，而数码印花机采用的是CMYK模式反射有色光的墨水形成图像的。因此，虽然RGB模式下的图像色域比CMYK模式下的图像要大，但是数字喷墨印花机不能完全表现出RBG模式图像的色彩，在做图和处理图像时尽量要把样稿转换成CMYK模式下的图像。图像的格式可以分为点阵图和矢量图。点阵图是亦称为位图像，是由称作像素的单个点组成的。这些点可以进行不同的排列和染色以构成图样。当放大位图时，可以看见赖以构成整个图像的无数单个方块，数码印花机也是采用墨

11、滴按照点阵图原理排列来印制图像的，所以在印制1：1图案时有很好的模拟性一致。矢量图是使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等等，它们都是通过数学公式计算获得的。其优点是图像存储空间小，但是无论图像放大多都不会影响到图片的精度，而且在印花是可以获得最好精度的印花效果。所以我们建议在处理数码印花图像时尽量使用CMYK的模式下的矢量图。在把图像处理好后，就可以根据不同图像对图像进行分处理。有些图片是比较困难进行分色的，如：人像、色彩过渡跨度大、层次丰富的图像等；而且大部分数码印花图案为了后道印制进行调色是需要进行分色处理的，特别的模拟传统印花打样输出的。分色完毕

12、把每个色块以及色值在图像的特定位置标注，以便后道生产大货或者传统印花生产调色参考使用。在描稿、分色的过程中我们需要记录：1、图片的色彩空间2、图片所附带线性类型3、分色的各种色值参数 C. 出样确认-印前准备、色彩管理、小样定制在数字喷墨印花机出样前，我们需要调整数字喷墨印花机的工作环境。数字喷墨印花的最佳工作环境是室温在2025,相对湿度在50%65%，无粉尘化学气体，洁净卫生的中性环境。温度、湿度过低会影响到墨水的流畅性，引发喷墨印花机堵头、斜喷；温度、湿度过高会影响设备的正常运转。粉尘、化学气体和污秽的环境会直接污染到印花面料，使我们得不到最好的印花产品。工作环境正常以后，我们必须先检查

13、设备的各个部件功能的完善性：打印头是否堵头、斜喷，校准导带步进、左右偏移度，导带水洗系统是否正常工作，烘干系统是否能正常工作，计算机与印花机的信息传输是否正常，RIP输出软件的配置是否正确等。在各个功能都运行正常后，我们首先需要的是调整输出的色彩配置线性。在生产过程中，正常情况下数字喷墨印花机针对某一类面料的色彩配置线性都是事先调整好的。如果没有该种面料的色彩配置线性，要求对数字喷墨印花机做针对该面料的色彩管理并生成色彩管理的线性配置文件。在色彩管理前，必需把印花机、蒸箱、水洗皂洗设备调整到与正常生产一致的工作状态。以下步骤都必需和正常印花生产的流程一致才能确保所做的色彩管理在生产中的适用性。

14、根据面料的门幅宽窄从做过前处理的胚布面料中取出11.5M的面料备用，其余的面料的密封保存好以防被污染。根据所使用的RIP软件的类型输出软件所附带的墨量检测图片，烘干、气蒸、水洗、皂洗、水洗、烘干、用分光色度仪测量设定墨量；输出校准通道曲线的色块并做后道处理，使用分光色度仪校准通道曲线；输出数字喷墨印花机喷墨曲线图片并做后道处理，使用分光色度仪配合ProfileMaker或者其他曲线生成软件测量并生成色彩配置线性文件；根据所做的色彩管理在RIP软件里面配置该种面料的输出配置方案。在配置好配置方案后，应该根据前面的流程的各个数据在配置方案中做好详细记录，以便在打样或者生产中能正确的调用。软硬件都准

15、备妥善后，我们可以制作该种类型面料相对通用的色卡。在制作色卡时，我们尽量把本数字喷墨印花机配合本机使用墨水所能表现色域范围内的大部分色值都做到色卡内以便简化日后减少打样输出对色的工作量。所制作的色卡必需标注好制作的时间、制作时工作的环境、制作时各个设备的状况、软件的配置和制作人员等以便使用时查询。在小样定制前必须调整好数字喷墨印花机工作环境、各设备的性能、软件的配置、蒸箱水洗皂洗设备。确认所有软硬件都正常我们就可以对前面处理好的图像进行出样输出了。在输出前我们先把蒸箱打开调整到正常工作状态。从做完前处理的胚布面料中取出少量面料上机，其余密封保存好。从处理好的图像中取出一个花回附加色标输出。在截

16、取图像文件的时候，不能把图像放大或者缩小输出，因为图像在放大或者缩小的时候其色密度和色值都会发生改变影响到出样的真实性。把输出小样烘干并按照生产大货的流程蒸化水洗烘干后，和样稿、色卡对色，根据色差调整图像的各个分色的色值、色彩饱和度、对比度、色彩浓度等等。再根据校样的调整图像制作小样，再校对，再制作小样直到小样完美为止。交与客户确认，如果客户对定制的小样不确认，记录下客户提出的差异与不足，再打样直到客户认同，下单生产大货。定制小样确认的流程： u 出样确认至关重要，这个步骤中记录很多下一步大货生产的很多决定性数据，如果有些数据变化将影响到整个印花效果，进而影响到整个订单。在下定单的时候我们必须

17、把下面的数据仔细地记录到该订单中：1、工厂车间的环境数据2、设备及软件印制小样时的各个数据3、蒸箱蒸化的温度、湿度、压强、蒸化时间等蒸箱数据4、水洗、皂洗的各种数据5、校对好后的图像的各种数据6、所使用上浆胚布种类7、订单中必需附上小样和小样制作人员的信息 D. 数字喷印-输出、烘干根据订单中所附带的各种数据，把工作环境调整到打样时的环境；调试数字喷墨印花机等各个设备使之和打样时状态一致；检查数字喷墨印花机的墨水量是否充足；调用打样输出时的软件配置和图像；按照订单所要求取出所对应的做完前处理的胚布，并检查胚布面料是否受潮、被污染、残缺、平整以及核对胚布面料是否满足订单所需印花面料的数量，做到用

18、多少去多少以防污染。胚布面料上机，在上机前要保证导带上导带胶的粘度适中、导带的清洁、烘干设备开启。把胚布平整的拉出并穿过导布轴棍、张力调整棍；抬起压布棍轴从下方平整的拉过，以数字喷墨印花机最左边的起印点位起始点平整的贴到导带上；放下压布轴棍，并调整好张力调整棍，通过导带步进调整按钮反向转动后移导带，使胚布的最前端、边缘都与导带贴实。上胚布的要保证胚布与导带服帖，不出现气泡、褶皱，以免出现擦喷头的情况发生。通过导带步进调整按钮，正转导带把胚布前移到喷头工作区域，移出字车把字车的高度调整到打样时与胚布之间的高度和角度并根据订单要求满幅喷印或留白的宽度设定喷印起始位置。打开RIP软件，根据订单中所包

19、含打样时的软件设置数据设置软件，并把校对好的样稿调入RIP软件。根据订单要求对图像进行排版拼接或者连晒，对图像做完调整后RIP输出。喷印输出一段距离后，把印好的面料的前段固定到收布轴上，并调整好收布的张力。使之能平整均匀的圈到收布轴上。在喷印输出过程，操作人员需不时检查胚布是否平整，胚布张力是否均匀，墨水量的剩余情况；有无喷嘴短线堵头等喷头异常状况的发生。如果，有以上情况发生必须马上进行调整控制喷印的效率与质量。在喷印输出完毕后，操作人员需要在所生产的订单数量、生产过程的情况以及操作人员。喷印好的面料需烘干后密封保存，切忌受潮受污染。尽量在最短时间，进行蒸化固色。喷印好后的面料最好不要保存超过

20、三天以上，保存时间越长其发色效果越差，印花的质量越不稳定。u数字喷墨印花机的喷印是相对人工干预较少的一步过程。需要记录：喷印输出的时间和操作人员 E. 蒸化显色-温度、湿度的控制蒸化是数字化喷墨印花的重要一步，它是一个发色的化学反应过程。大家都知道任何化学反应都需要一定的条件，包括温度、湿度、压强、酸碱度、分子结合消耗的能量、反应时间等等，其间有任何一个条件发生改变都会改变化学反应的速度与反应量。活性染料墨水染色的过程，首先是活性染料墨水吸附到纤维表面。然后活性染料是在尿素吸附一定量的水分子是纤维溶胀与浆料中的电解质，以及染料在纤维便面与纤维内部很高的离子浓度梯度共同作用向纤维内部扩散，把纤维

21、染透的，但是不是湿度越高越好，过高的湿度回事印好的墨水图案晕染开来，影响到印花精度与质量，及蒸箱内部各个区域湿度不均匀，影响到蒸化布匹各个部分色管差异很大。所以湿度控制至关重要。温度是活性染料发色的另外一个重要条件。活性染料是在左右发色的。活性染料分子与纤维发生亲核取代或加成反应都需要很高的能量，所以较快的是蒸箱内部的温度上升到反应稳定是很必要的。如果气蒸温度达不到反应温度会直接影响到活性染料的上染率，或蒸箱内部各个区域温度上升不一致会导致各部分的上染率不同色泽差异很大。活性染料墨水是在碱性条件下反应发色的。活性染料与纤维发生亲和取代或加成反应会释放出大量的阴离子水化于吸附的水分子，当阴离子浓

22、度达到一定量时就直接降低了染料分子与纤维分子的亲核性。而碱剂中的阳离子可以中和所释放出来的大量阴离子，有利于提高活性染料的反应量。蒸化时间也是至关重要的。染料分子与纤维素反应在一定温度、湿度、酸碱度反应一定时间有一个最高反应率的点，在那点的蒸化效果最好，上染率最高，色彩最好。不足蒸化时间的最佳反应点，活性染料分子的上染率不够色彩太浅，有由于不同颜色的染料分子上染率不一致产生偏色等；产生超过反应的最佳时限一反面浪费了能源，更重要的会使染料分子、纤维素水解变性等情况发生，蒸化出来的印花图案色泽暗淡。 所以，在正常生产中，我们需要控制好湿度、温度、胚布上浆的酸碱度及蒸化时间。这就需要配合一款比较稳定

23、的蒸箱。目前市场上主要是用的两款蒸箱，一款是传统印花蒸箱缩小改进而来的连续式蒸箱，另外一款是定制的箱式蒸箱。对比两款蒸箱使用效果各有利弊。根据客户实际使用情况，我们首选箱式蒸箱。由于，温度控制，湿度调整等因素和箱式蒸箱的成本相对连续式蒸箱成本更低，客户选择该种蒸箱较多。而且，目前针对箱式蒸箱对于温度、湿度、和蒸化时间控制方法的改进，使用该种蒸箱还是相对比较成熟的。对于箱式蒸箱温度、湿度控制，可以采用小型锅炉发生蒸汽加上电加热棒辅热，通过蒸汽过滤网调整稳定湿度，再采取分段升温加湿获得蒸箱内部每一个区域相同的温湿度，配以控制时间电子开关获得最好的温度、湿度、蒸化时间效果。对于各种面料的气蒸条件是不

24、同的。 以棉麻植物纤维为主的织物气蒸温度在102饱和蒸汽下蒸78min； 以粘胶纤维织物气蒸温度在102饱和蒸汽蒸710min； 以真丝为主的织物气蒸温度在102饱和蒸汽下蒸1218min； 以毛料为主的织物气蒸温度在95102饱和蒸汽下气蒸1820min。（以上各种面料的气蒸条件视不同的上浆配方、蒸箱进行调整）u蒸化是活性染料印花最关键的一步，倘若，控制不当印花产品都将成为废品，所以，蒸箱使用这一步的各个数据都应该做好记录，以备设备调整维护。包括：温度、湿度、时间以及压强等。 F. 漂洗固色-水洗皂洗、固色处理蒸化显色完成以后，要对未反应和水解的浮色进行去除。对于活性染料印花要采取最佳的工艺

25、提高活性染料的固着率。如果未固着的活性染料过多，在水洗过程中会产生粘色、白地污染。水洗工艺的基本流程为：冷水浸透7080热水清洗（约10min）80皂洗（28g/L皂洗剂，1520min）3050温水清洗冷水漂洗在实际操作过程中，我们要根据面料的种类、上浆的类型等实际情况，结合产品订单的具体要求对蒸化后印花面料进行水洗的调整，增加固色助剂（阳离子固色剂、交联剂等）和固色工艺。水洗的最终目的是要求在保证反应活性染料分子不被破坏的情况下不粘色不染白不脱色洗净率越高越好。为了增加手感，可以选择中性的柔软剂，对活性印花面料进行处理以得到更好的印花产品。 G. 烘干定型-烘干、拉幅定型、成品整理在烘干定

26、型前，先准备好衬布、剪刀、卷尺等工具。在水洗处理以后，由于水洗会使面料褶皱、变形，需要对活性墨水印花成品面料进行拉幅烘干定型。在拉幅定型过程中，先把两条导轨针板调整好。导轨针板的间距一般是前面窄后面距离悦来越宽。一般正常情况下，每向前一对针板的距离大概增加0.5mm，最宽针板间的距离不应超过面料的宽幅，应略小于面料宽幅。印花面料烘干温度要根据面料的材质、厚薄设定适当的温度月在90130。面料的烘干干燥度应控制在20%以内。要去得相应的干度可以采取调整拉幅烘干机的车数或多次烘培以取得教好的干燥度。数字喷墨活性印花所有工艺流程都完成后，我们得到了精美的印花产品。剩下的就是成品的包装贮存了。在印花完

27、成后，我们应根据需要在不影响面料印花效果的前提下对印花面料进行检测、杀菌、分卷、封存等处理，采取保证印花产品的安全卫生保存时间长不褪色不霉变等等措施。u所有数字喷墨活性染料印花工序都圆满结束，我们还应多每一次印花的数据进行整理保存，以便以后客户追加订单或者工作进行数据分析和技术还原。 当前数字喷墨印花在印染市场中是一朵艳丽的奇葩，正以日新月异的进步发展着，为越来越多的消费者所接受，其被广泛的应用于数码打样、中高档次印花的生产、个性化产品定制、成衣一片的定位花随着，设备的效率、产能越来越高，各项成本越来越低，工艺流程越来越成熟我相信在我们业内众多精英的共同努力下，数字喷墨印花必将在不久的未来与其他印花模式瓜分印染行业的江山，为千家万户生产出为大家所钟爱的印花产品。