印花方法详解：筛网印花和转移印花

（一）筛网印花

筛网印花是目前应用较普遍的一种印花方法，来源于型版印花。此方法中，筛网是主要的印花工具，有花纹处呈镂空的网眼，无花纹处网眼被涂覆，印花时，色浆被刮过网眼而转移到织物上。

根据筛网的形状，筛网印花可分为平网印花和圆网印花两种。

1.平网印花

平网印花的筛网是平板形的，印花机有三种类型，即手工平网印花机（又称台板印花机）、半自动平网印花机和全自动平网印花机，这三种设备的基本机构都是由台板、筛网和刮浆刀组成，只是机械化、自动化程度不同而已。

全自动平网印花机如图5-1所示，印花时，由上浆装置在橡胶导带上涂布一层贴布浆，然后自动将布贴在橡胶导带上，当筛网降落到台板上，由橡胶或磁棒刮刀进行刮浆，刮毕，筛网升起，织物随橡胶导带向前运行，这些连锁过程都是由自动印花装置控制的。每只筛网印一种颜色，织物印花后，进入烘燥装置烘干，然后进行后处理，而橡胶导带则转到台板下面，经水洗装置洗除上面的贴布浆和印花色浆。

图5-1　全自动平网印花机示意图
1—进布装置　2—导带上浆装置　3—筛网框架　4—筛网印花部分　5—导带水洗装置　6—烘干装置　7—出布装置

全自动平网印花具有劳动强度低、生产效率较高的特点，而且花型大小和套色数不受限制，印花时织物基本不受张力，但如采用冷台板，在连续印花时易出现搭色疵病。

2.圆网印花

圆网印花机的基本构成与全自动平网印花机相似，如图5-2所示。与后者的不同在于印花机的花版是圆网，由金属镍制成，网孔呈六角形，刮浆刀系采用铬、钼、钒、钢合金制造。印花时，圆网在织物上面固定位置旋转，织物随循环运行的导带前进。印花色浆经圆网内部的刮浆刀挤压透过网孔而印到织物上。圆网印花是自动给浆，全部套色印完后，织物进入烘干装置烘干。

图5-2　圆网印花机示意图
1—织物　2—进布架　3—张力调节器　4—加热板　5—圆网印花单元　6—控制台　7—导带水洗装置　8—印花导带　9—上浆装置

圆网印花具有劳动强度低、生产效率高、对织物的适应性强等特点，能获得花型活泼、色泽浓艳的效果，但对云纹、雪花等结构的花型受到一定限制，花型大小也受到圆网周长的限制。

（二）转移印花

转移印花是改变了传统印花概念的印花方法。先用印刷的方法将花纹用染料制成的油墨印到纸上制成转移印花纸，这一步一般在印刷厂完成，然后将转移印花纸的正面与被印织物的正面紧贴，进入转移印花机，在一定条件下，使转移印花纸上的染料转移到织物上。

转移印花的图案花型逼真，花纹细致，加工过程简单，特别是干法转移印花无须蒸化、水洗等后处理，节能无污染。

转移印花有干法热转移印花和湿法转移印花两种，前者采用具有热升华性能的分散染料，适用于疏水性强的合成纤维；后者也称冷转移印花，适用于各类染料。本节简单介绍分散染料的热转移印花和棉织物用活性染料湿法转移印花。

1.涤纶等合成纤维织物的转移印花

涤纶等合成纤维织物一般采用干法转移印花中的分散染料升华转移印花工艺，它是通过200℃左右的高温，使化纤（如涤纶）的非晶区中的链段运动加剧，分子链间的自由体积增大；另一方面染料升华，由于范德瓦尔斯力的作用，气态染料运动到涤纶周围，然后扩散进入非晶区，达到着色的作用。

其工艺过程为：染料调制油墨→印制转印纸→热转移→印花成品。

油墨由分散染料、黏合剂和调节流变性的物质组成。其中分散染料的选择原则是升华温度低于纤维的软化点，即选用升华牢度低的分散染料，且分散染料应对纸无亲和力，以利于充分向织物转移。黏合剂有海藻酸钠、纤维素醚、树脂等，它们分别适用于水分散型、醇分散型和油分散型等三种类型的油墨。

转移印花的工艺主要取决于纤维材料的性质和转移时的真空度。在大气压下各种纤维转移印花的温度和时间为：涤纶织物200～225℃，10～35s；变形丝涤纶织物195～205℃，30s；三醋酯纤维织物190～200℃，30～40s；锦纶织物190～200℃，30～40s。在真空度为8kPa的真空转移印花机上，转移的温度可降低30℃，这是因为在真空条件下染料的升华温度降低。由于降低了转移温度，可使织物获得较好的印透性和手感。

转移印花的设备有平板热压机、连续转移印花机和真空连续转移印花机。

连续式转移印花机能进行连续生产，机上有旋转加热滚筒，织物与转移纸正面相贴一起进入印花机，织物外面用一无缝的毯子紧压，以增加弹性，如图5-3所示。这种设备可以抽真空，使转移印花在低于大气压下进行。

图5-3　连续转移印花机示意图

2.棉织物用活性染料转移印花

活性染料是纤维素纤维染色和印花最常用的一类染料，由于它是离子性染料，很难升华转移，所以，研究活性染料在湿态下的转移印花备受关注。1984年丹麦的Dansk开始研究，随后同其他公司合作，共同开发了棉和其他天然纤维的活性染料转移印花，特别是称为“Cotton Art—2000”的活性染料转移印花技术获得了成功。它包括印花色浆、转移印花纸、转移印花设备及转移印花工艺等方面的技术。

转移印花色浆中染料的选择很重要，由于转移印花时，色浆中的水比直接印花少，所以染料的溶解性要好，固色速率要快，而水解稳定性要好；另外，色浆中的其他组分如增稠剂、pH调节剂等也要仔细筛选。活性染料只有在湿态溶解后才能对纤维发生吸附、扩散和固着，所以一般采用织物先浸轧固色剂（碱剂）后进行转移印花的工艺，印花后冷堆使染料发生上染和固着，然后冲洗烘干。“Cotton Art—2000”活性染料转移印花机示意图如图5-4所示。

如图5-4所示，织物通过浸液槽浸渍工作液（含有固色碱剂等）后，向上运行进入第1道均匀轧车，轧液后与转移印花纸进入第2道均匀轧车和第3道均匀轧车，使织物和转移纸充分接触，活性染料发生湿转移转印到织物上，转印过的印花纸则在经第3道轧车后被剥离卷取，转印织物通过导布辊进入有塑料薄膜衬垫的打卷装置打卷和室温堆置12～20h充分固色，然后经三格热水槽洗去浮色和其他残余的组分，最后烘干拉幅即可，不必经过蒸化固色，与常规直接印花比可节能50%。转移纸仅起载体作用，它不吸附染料，染料很易转移，约有95%的色浆可以从纸上转移到织物上，其中有90%～98%可被固着，因此印花后水洗较容易，只需冲洗即可，和普通直接印花相比，可以节省大量水，而且污水也少。

图5-4　“Cotton Art—2000”活性染料转移印花机运行示意图
1—前处理后的半制品　2—浸液槽　3—第1道均匀轧车　4—第2道均匀轧车　5—第3道均匀轧车　6—转移印花纸供给辊　7—转移印花纸备用辊　8—剥离纸卷取辊　9—卷布装置　10—塑料衬膜供给装置

（三）喷墨印花

喷墨印花集机械、电子、信息处理、化工材料、纺织印染等技术为一体，被誉为21世纪纺织品印花的革命性技术，是未来纺织品印花的发展趋势。喷墨印花系将含有色素的墨水在压缩空气的驱动下，经由喷墨印花机的喷嘴喷射到被印基质上，由计算机按设计要求控制形成花纹图案，根据墨水系统的性能，经适当后处理，使纺织品获得具有一定牢度和鲜艳度的花纹。现在数码喷墨印花工艺、颜色深度、鲜艳度、色牢度、墨水、印花速度等方面都有很大的提高，在生态环保方面具有突出优势，迅速占领了许多传统印花工艺的市场份额。

1.喷墨印花技术的优点

（1）印花工序简单。取消了传统印花复杂的花版制作和配色调浆工序，电脑的彩色图案直接表现在织物上；只需备齐常用的基本色染料墨水，直接在织物上有效混合得到所需的颜色，不需配色操作，就能立刻制作印花样本，而且分辨率高；颜色数据由计算机自动记忆，可保证小样与大样的一致性。

（2）印花品质高档。喷墨印花色彩丰富，过度自然平滑，无套色数限制，能印制层次流畅、具有照相格调的花纹，能逼真地反映出图案的复杂度和精细度，提供新感觉的印花产品。

（3）生产灵活性强。表现为喷印的素材灵活，无颜色、花位的限制，可自由调整图案的大小和位置，实行连续、独幅、定位花的喷印；喷印的数量灵活，允许批量定制，单位生产成本与产量关系不大，特别适合小批量、多品种、个性化的生产；生产安排灵活，要喷印的素材以数字信息保存在电脑中，可随时调出喷印，也可迅速转产。

（4）有利于环境保护。染料是按需喷射到基质上，彻底减少了化学制品的浪费和废水的排放。

2.喷墨印花工艺

喷墨印花工艺流程如图5-5所示，纺织品喷墨印花工艺随喷墨印花所用的染料和纤维品种而异。毛织物用酸性染料，涤纶织物用分散染料，纤维素纤维织物目前研究最多的是活性染料。不同织物的喷墨印花工艺见表5-1。

图5-5　数码喷墨印花的工艺流程图

表5-1　不同织物的喷墨印花工艺

续表

（1）喷墨印花织物的印前处理。用于喷墨印花的织物应具备下述条件：对墨水或色浆吸收要快，能够抑制染液渗化；允许油墨液滴重叠，黏着的液滴不会流动和渗化；墨水液滴印上后保持细小且大小一致的状态；墨水液滴形状呈圆形，圆周光滑；白度好。所以，在喷墨印花工艺中，棉织物经过退浆、漂白和丝光后，为了获得良好的印制效果，必须经过印花前处理。

印花前处理对花纹清晰度、得色深度等都有较大影响，是喷墨印花的关键技术之一。根据纤维原料、织物结构及墨水性能和喷墨印花质量要求的不同，对前处理配方、前处理工艺等要进行优化，以有效抑制墨水在织物表面的润湿扩散程度，尤其是在高出墨量下的墨水渗化程度。

前处理剂配方因染料和纤维品种的不同而不同，一般须加入防渗化剂、促染剂、固色剂、润湿剂、匀染剂、无机填料以及一些表面活性剂和溶剂等。

织物的印前处理，既要防止印花时染液渗化，又要不防碍染料的上染和固着。但用于纺织品喷墨印花的墨水黏度较低，染料溶液容易发生沿织物纱线水平方向的芯吸，造成每个液滴在机织物的经向和纬向渗化开来，形成星形色点，会影响印花拼色效果和精细度。因此，纺织品喷墨印花的墨水中都必须加入具有较高假塑性流变特性的高分子物质或增稠剂溶液，或者用这些增稠剂预先处理印花织物，例如活性染料喷墨印花织物前处理所用的海藻酸钠主要为了防止染料溶液渗化和烘干时染料发生泳移，提高印花的精细度。对活性染料喷墨印花，一些聚胺化合物、季铵类聚合物以及一般的阳离子型聚合物都有很好的防渗化作用，而且活性染料的上染率可以提高2～4倍，但要注意的是，阳离子类处理剂容易引起某些染料色变。活性染料喷印厚型棉织物时，由于吸水性好，不容易渗化，仅用碱剂处理，既可加速固色反应，也有一定的防渗化作用。丝绸喷印容易渗化，应选用高保水性的高分子物处理。颜料型墨水与织物的结合主要通过黏合剂的作用，其喷印亲水性纤维前可以不采用增稠剂进行防渗化处理。(www.xing528.com)

喷墨印花所施加的墨水量比常规印花要少，为此要尽量提高染料的上染率和固着率，所以，在喷墨印花前处理时需要加入有助于染料上染和固色的助剂，如酸性染料喷墨印花的前处理剂中需加入酒石酸铵等酸性助剂，以增大染料与纤维的作用力，促进染料与纤维的结合；活性染料喷墨印花的前处理，所用的碳酸氢钠是一种碱剂，可以加速活性染料和纤维素的固色反应，固色越快，越不易渗化。

为了提高墨水对织物的润湿性和保证染料在固色时处于良好的溶解状态（这是保证染料充分上染的一个重要条件），在前处理液中，有时还需加入一些表面活性剂或溶剂。

（2）印花图案的高品质数字化处理。这是指采用扫描仪、数码摄像机、数码照相机等设备将印花图案原稿数字化，然后输入计算机，并采用AdobePhotoshop、CorelDraw、Painter等专业软件进一步进行编辑处理，以满足喷墨印花对图案原稿的要求，获得良好喷印效果。

（3）ICC特性曲线的设计。纺织品喷墨印花的实际效果与计算机屏幕上显示的效果往往存在较大差异，其主要原因是显示器与喷墨印花机所采用的色彩模式、色彩空间不同。因此，若要将数字印花图案真实、精确地再现在织物上，就必需进行正确的色彩空间转换，也就是对特定的面料、墨水、机型及打印模式、RIP（Raster Image Processor，栅格图像处理器）软件进行色彩管理、线性校准以及借助专门的色度仪生成ICC（International Color Consortum，国际色彩联盟）特性曲线。

（4）喷印工艺。根据面料的纤维特性及织物组织结构的具体情况，通过导入ICC特性曲线，实现色彩管理，对喷印模式中的分辨率、墨水通道、出墨量、墨滴大小、喷印Pass数、喷印速度等参数进行控制和优化，以解决图像输入、输出的色彩管理兼容问题，提升印花图案的色彩准确度及其与原稿的一致性。

（5）汽蒸。汽蒸的目的是使染料分子在一定湿热条件下与纤维结合。应根据不同的纤维种类、墨水性能及色牢度要求，选择相应的汽蒸固色等后处理工艺。

3.喷墨印花墨水

喷墨印花墨水是喷墨印花的主要耗材，必须符合严格的物理和化学指标，具有特定的性能，以便能够形成最佳的液滴，适合特定的喷墨印花系统，保证优良的颜色质量和精细逼真的图案效果。

喷墨印花墨水根据使用的溶剂种类不同分为水性墨水（真溶液和水分散墨水）和非水性墨水（溶剂型墨水或油墨）；按照配制墨水的着色剂不同分为染料型墨水和颜料型墨水；按物理状态不同分为液态墨和固态墨。

喷墨印花墨水由着色剂（纯化的染料或颜料）、水溶性溶剂、去离子水、添加剂（包括黏度调节剂、防菌剂、防堵塞剂、助溶剂、分散剂、pH调节剂、消泡剂、渗透剂、保湿剂、金属离子螯合剂等）等组成，添加剂根据需要使用。墨水配方必须满足一定的技术要求如黏度、表面张力、均匀性、粒度、牢度、手感、上色率等。

（1）着色剂。一般作为喷墨印花墨水的着色剂应具有良好的溶解性，良好的色彩和颜色提升性，一定的耐光和化学稳定性，良好的染色性和色牢度。粒径小且均匀，平均粒径应小于0.5μm，最大不超过1μm，以防止墨水堵塞喷嘴。

（2）溶剂。一般采用去离子水和水溶性有机溶剂混合组成。其作用是提高染料的溶解性并使墨水保持一定的黏度和表面张力，并促使墨水在喷嘴处形成薄而脆的膜，在再次喷射时易溶解，不会堵塞喷嘴。溶剂的用量一般为墨水重量的10%～50%。

（3）黏度调节剂。喷墨印花墨水的黏度对印花产品质量有很大影响。首先，墨水黏度会影响墨滴成型，黏度高，墨水喷射的液滴会拖长，不能得到均匀的圆形液滴；黏度太低，墨水喷射的液滴易于破碎，也不利于成型。墨水黏度还会影响墨滴的喷射速度，黏度太高，会使液滴喷射速度降低，甚至不能喷射到被印织物的正确位置。因此，为了印制轮廓清晰的花纹图案，必须将墨水调节至合适的黏度。聚醚多醇、合成增稠剂、海藻酸钠、非离子型纤维素醚等均可作为黏度调节剂，将墨水黏度控制在适当范围。

（4）pH调节剂。根据喷墨印花墨水中着色剂的染色性能，选择合适的pH调节剂，将墨水调节至合适的pH。

（5）表面活性剂。墨水的表面张力必须低于纤维的表面能，以利于喷墨印花的顺利进行。添加合适种类及适量的表面活性剂，可以使墨水具有适宜的表面张力。而且表面活性剂对染料具有一定的助溶作用，能够提高染料的溶解性和染液的稳定性。表面活性剂一般选用甘醇类或萘磺酸类物质。

（6）催干剂。喷墨印花墨水中加入一些挥发性强的物质（催干剂）有助于印花图案的迅速干燥，防止搭色疵病的产生。常用的催干剂有乙醇、异丙醇、环己基吡咯烷酮等有机溶剂，其用量为墨水重量的1%左右，不能过多，否则会引起喷嘴堵塞和印花中断。

4.喷墨印花设备

（1）喷射系统。喷墨印花机的关键是喷射系统，可分为连续喷墨式（CIJ）和按需喷墨式（DOD）两种。

①连续喷墨式（CIJ）。目前主要由Millitron、Scitex、Stork以及Image等公司生产。其原理是：墨水由泵或压缩空气输送到一个压电装置，对墨水施加高频震荡压力，使其带上电荷，从微孔喷出形成连续均匀的墨滴流，喷孔处有一个与图形光电转换信号同步变化的电场，喷出的墨滴便会有选择性地带电，当墨流经过一个高压电场时，带电的墨滴的喷射轨迹会在电场的作用下发生偏转，打到基质表面，形成图形。连续喷墨印花有两种方法：

a.多位偏转。在此方法中，带电的液滴被用于印花，液滴偏转的距离与它们的带电量成正比，未带电的液滴被收集在补集器中，例如每个喷嘴可控制30个不同的点位置。

b.二位法。在此方法中，未带电的液滴用于印花，而带电液滴被补集器所收集，每一个喷嘴仅能控制一个点位置。一

这两种方法的不同在于前者的墨滴在经过压电装置时，可以得到变化的电荷，有的墨滴带电量大，有的墨滴带电量小，这样它们在电场间通过时会有不同程度的偏转，使出自喷头的墨滴在基质上可打中多个位置，这样用少数的喷头就可以覆盖更多的点。

②按需喷墨式（DOD）。目前，主要有Canon、Hewlett-packard、Lexmark、Epson等公司生产该技术的喷墨印花设备。其原理是对喷嘴内的墨水施加高频的机械、电磁或热冲击，使之从喷嘴喷出，形成微小的墨滴流，它的最大特点是在需要时喷墨。该系统又可分为热喷式和压电式等。

a.热喷式。热喷墨是由计算机信号加热一根电阻到一定高温使墨水雾化，雾化墨水的冷却和雾化气泡的破灭形成墨滴自喷嘴喷出，同时喷嘴又从“存储器”中重新吸满墨水。这种升温、降温的频率可达每秒数千次，喷出的墨滴极其细微，每滴墨滴的体积为150～200μL，而且由于气泡产生的冲击力很大，墨滴的喷射速度可达10～15滴/s。

b.压电式。压电式包括墨水式、热熔式和微滴式三种。其原理是由计算机控制强加一个电位在一种压电材料上，引起此压电材料在电场方向产生压缩，垂直方向产生膨胀，从而使墨水成滴喷出。其周期时间界定为14000滴/s，高于热喷墨，而且墨滴体积在150μμL以下。这种小尺寸的墨滴使得压电式印花具有很高的清晰度（约1440dpi），其喷嘴寿命也比热喷墨长100倍左右。

（2）喷墨印花机。喷墨印花机目前主要有裁片数码印花机、T恤数码印花机、高速导带式数码印花机和Single-pass数码印花机。

①裁片数码喷墨印花机也称毛衫数码喷墨印花机或平板数码喷墨印花机，如图5-6所示。其既可用于机织物的印花也可用于针织物的印花，产量为10～50m2/h。

②T恤数码印花机是专门在T恤上印制数码花型的机器，包含单件、双件、多件和数码八爪鱼等几种机型，如图5-7所示，速度一般为2～10min/件。

图5-6　裁片数码喷墨印花机

图5-7　T恤数码喷墨印花机

③高速导带数码印花机的面世是数码印花工业化生产的标志，如图5-8所示。目前主流的高速导带数码印花机的印花速度已经和传统平网印花速度相当，达到1030m2/h。

④Single-pass数码印花机的结构组成与圆网印花机十分相似，如图5-9所示。在它长达数米的印花导带上依序排列着6/8组喷印单元，每组喷印单元的喷头沿门幅方向固定，这些喷头可布满有效印花宽度。印花时，贴在导带上的织物是连续运行的，而喷头固定不动。这种喷印方式与以前的数码印花机完全不同，使得喷墨打印宽度更宽，质量更好，速度更快，可以实现连续的印花。如MS公司（意大利）推出的LaRio超高速数码印花机，印花速度达到4500m/h；Konica Minolta（日本）推出的Nassenger SP-1，在实现高速度的同时，利用高性能的喷墨控制系统，可实现很高的图像再现性。

图5-8　高速导带数码喷墨印花机

图5-9　LaRio Single-pass数码印花机