一、喷墨印花图案设计制作
1.原稿数字化
处理就原稿数字化而言，一般家用数字化摄影机、数字照相机等设备都可进行，扫描仪是印花数字化最常用的设备。利用扫描仪也可将所需印花图案数字化。1）扫描仪数字化扫描仪扫描性能对印花图案质量有重要影响。扫描仪主要性能指标有分辨率、灰度级、动态密度范围、色彩位数等。分辨率是扫描仪很重要的指标，反映了仪器对图像扫描细节的还原能力。一般扫描仪密度范围为1.8～2.6，专业平板扫描仪为3.4，胶片扫描仪密度值可达3.8～4.2；色彩位数指扫描仪产生的颜色范围，它是衡量扫描仪分辨图像色彩或灰度级细腻程度的指标；灰度级指灰度图像的亮度层次范围，也就是扫描时由暗到亮的扫描范围大小。2）摄像设备数字化目前数码相机的像素不断提高，由原来几十万像素提高到现在的上千万像素，尤其是专业的数码相机，其拍摄像素最高可达几千万，所得相片无需处理即可印制到织物上，印刷效果较好。这一点对生产个性化的纺织产品来讲，意义重大。市面上所见的独具个性的T恤、帽子、衬衣等有相当一部分都是通过这种方式制得的。所得数字化图案优劣很大程度上取决于设备硬件本身，一个是设备像素，一个是设备的色彩还原性。只有像素足够大，才能印制清晰的图案。设备色彩还原性差，会造成印制图案色彩黯淡，或者产生偏红、偏蓝等色差。3）数字化图案的计算机制作常用的制图软件有AdobePhotoshop、CorelDraw、Painter等，也有专用于纺织品印花的软件如金昌软件等。
2.数字化图案的计算机处理
数字化的印花图案原稿一般不直接用于织物印花，还需经过相关软件处理方可印花，通常是用Photoshop等图像处理软件和喷墨印花RIP软件进行进一步处理。Photoshop不仅可以制作数字化图案，还是一种功能强大的图像处理软件，可按照客户需要对图案进行进一步地处理，既符合印花机实际，又满足客户需要。通常情况是，喷墨印花效果与计算机屏幕显示效果不尽相同，这种现象的产生不仅与面料和墨水有关，还与计算机显示器和喷墨印花机的色彩模式和色域不同有关。颜色模式用来描述我们所能看到和处理的颜色，不同颜色模式分别代表不同的描述颜色和对颜色进行分类的方法。常见颜色模式有Lab、XYZ、RGB、HSL、HSB、CMYK、IndexedColor、Bitmap、Grayscale等。我们把特定的颜色模式可以生成的颜色范围称为色彩空间，Lab、XYZ模式有固定的色彩空间，并与人感知颜色的方式直接相关，因此这些模式视为与设备无关，而RGB、HSL、HSB、CMYK等模式因每个相关的色彩空间或设备而异，视为与设备相关。色域也是喷墨印花中一个重要的概念，它指某种表色模式能表达的颜色数量所构成的颜色区域。导致计算机屏幕显示图案与喷墨印花图案不同的另一个重要原因是图案从一个色彩空间转移到另一个色彩空间时，颜色转换不正确或缺少转换。因为将印花图案从某台设备转移至另一台设备时，每台设备都按照自己的色彩空间解释RGB、CMYK值，所以图像颜色会发生变化。而为了保持印花图案在转移过程中的一致性，就需进行色彩空间转换，这是通过计算机色彩管理来实现的。色彩管理系统的作用是协调不同设备之间色彩空间的差异，转换文档中的RGB或CMYK值，以求不同设备显示颜色尽量相同。在色彩管理中，为输入设备配置文件是色彩管理的一个重要环节。数码相机的配置文件需要对特定环境、特定光源中所用相机的性能进行描述。扫描仪配置的文件需要描述仪器对照片或印刷品中颜色的捕获方式。而且不论何种设备，都可根据具体情况配置专门的配置文件。
二、喷墨印花工艺
喷墨印花所用墨水可分为染料型墨水、颜料型墨水两种。染料型墨水又可分为活性染料墨水、酸性染料墨水、分散染料墨水等，理论上讲，所有染料都可用于喷墨印花，但目前主要以上述三种为主。颜料靠黏合剂的作用与纤维结合,这使得颜料墨水可以对任何纤维进行印花。染料墨水的喷墨印花工艺流程：织物一预处理→烘干→喷墨印花→烘干→汽蒸→水洗→烘干→成品。颜料墨水的喷墨印花工艺流程：织物→预处理→烘干→喷墨印花→焙烘→成品。与染料墨水相比，颜料墨水喷墨打印后无需汽蒸、水洗、烘干等后处理，焙烘后直接成品，符合当今低能耗、环保的纺织品生态加工要求。另外，颜料墨水由于对纤维无选择而具有通用性，更能适应小批量、多品种、快反应的现代服饰需求，因此，其将取代染料墨水已是大势所趋。现在通常对印花后的织物进行一些功能性的后整理，如定型、手感、抗静电、阻燃、卫生等整理，其原理和工艺与相应的传统后整理技术大致相同。现按色素类别分类，对喷墨印花工艺进行简述。
1.织物前处理
在对不同色素印花工艺进行探讨前，有必要先对工艺中的前处理工艺进行说明。由于喷墨印花的特殊性，与传统印花工艺不同，染料印花前，先用预处理液对织物进行处理。活性染料、酸性染料喷墨印花工艺中，主要是通过选择合适的防渗化剂，如海藻酸钠、小麦粉等，在织物表面形成一层薄膜，覆盖在纤维表面，阻塞纤维之间的空隙，阻止墨水沿纤维间毛细管扩散，从而保证印花精度，且防止泳移现象发生。预处理液中还应加入固色剂，对活性染料来说就是碱剂；对酸性染料而言就是释酸剂，如硫酸铵、酒石酸铵等。此外，处理液中还需加入尿素、乙二醇等膨化剂，加速纤维溶胀、润湿，使色素在纤维中充分扩散并固着。经印花过程中的汽蒸固色后，通过水洗、皂洗，预处理液中防渗化剂、膨化剂以及多余色素、固色剂等都可除去。就分散染料而言，主要适用于涤纶织物印花，其直接喷墨印花也需预处理，预处理液由黏度调节剂、消泡剂、合成增稠剂和耐光牢度剂等组成，浸轧法处理。与染料墨水喷墨印花不同，一般情况下颜料墨水喷墨印花不须对织物进行前处理，而对于涤纶、蚕丝等织物，由于墨水会发生渗化，则需进行前处理。目前涤纶、蚕丝等织物的预处理仍然是一个新课题，虽有些大公司都提出了自己的解决方案，但效果大都不尽人意，这是颜料墨水喷墨印花技术领域一个亟待解决的问题。
2.活性染料喷墨印花及后处理
印花后，后处理工艺包括固色和皂洗。固色一般采用汽蒸法，对于纤维素纤维织物来讲，在102℃汽蒸（10～15）min即可。汽蒸在汽蒸箱内完成，由于染料与纤维反应是一个吸热过程，汽蒸时要保持箱内温度一致，控制蒸气压力保持不变，从而防止汽蒸时印花图案发色不均，色牢度不够等问题。汽蒸后，染料固色阶段完成，应及时皂洗、水洗，以去除浮色及预处理过程中施加的浆料、碱剂等化学物质。通常印花织物应先用冷水充分洗涤，然后再于95℃含有阴离子或非离子洗涤剂的皂洗浴中皂洗。皂洗浴中洗涤剂的选择很重要，好的皂洗分散剂能提高织物上的浮色去除效果。而喷墨印花织物皂洗后不宜直接用冷水洗涤，应当先用与皂洗浴温度相同的热水充分洗涤，防止被洗下的染料重新沾污织物，之后再依次用温水洗、冷水洗。
3.酸性染料喷墨印花及后处理
酸性染料适用于真丝、羊毛和锦纶等织物的喷墨印花。工艺流程：浸轧预处理液(预处理液由2％硫酸铵、2％尿素和1％海藻酸钠组成,一浸一轧，轧余率70％)→烘干→喷印→汽蒸(102℃×30min)→冷水洗→皂洗(皂片2g/L，纯碱1g/L，浴比20∶l，40℃皂洗两次，每次10min)→热水洗→冷水洗→固色(酸性染料固色剂FH2g/L，pH值4～5，浴比20∶1，20min×60℃)→温水洗→冷水洗→烘干。上述为一完整的酸性染料喷墨印花工艺流程，具有普遍适用性，可进行参考。通常，酸性染料与活性染料的喷墨印花工艺流程、预处理液配方有很大的相似性。
4.分散染料喷墨印花及后处理
分散染料喷墨印花工艺一般分织物直接喷墨印花和转移印花两种。直接印花也需进行预处理，对织物浸轧，轧余率一般控制在60%～80%。分散染料转移喷墨印花工艺分两步：先将染料印在转移纸上，再通过热升华作用，将转移纸上的图案转印到化纤织物上，该工艺不需对织物进行预处理，而且所得图案精细度远远高于直接喷墨印花工艺（纺织品活性染料墨水喷墨印花工艺研究）。直接喷墨印花工艺主要适用于涤纶织物，织物的预处理液由黏度调节剂、脱泡剂、防渗剂和耐光牢度提升剂组成。防渗剂一般采用普通分散染料印花所用的糊料，由于涤纶是一种疏水性纤维，具有热塑性，表面光滑，因此所用糊料应有良好黏着性和易洗涤性。而在织物表面形成的膜应具有良好柔顺性，以免浆膜脱落，常用糊料有小麦淀粉、海藻酸钠和合成增稠剂等。分散染料墨水的喷墨热转移印花不需对涤纶织物进行预处理，也不需要对印花后织物进行水洗等后处理，仅需要将转移纸和涤纶织物一起于210℃热压或热轧处理30s即可。现以Ciba直接喷墨印花工艺为例进行说明。预处理液组成：ALCOPRINTPDN（10～50）g/kgLYOPRINTAIR10g/kgALCOPRINTDT-CS（10～50）g/kgCIBAFASTP50g/kg其中，ALCOPRINTPDN为黏度调节剂，LYOPRINTAIR为脱泡剂，ALCOPRINTDT-CS为合成增稠剂，CIBAFASTP为日晒牢度提升剂。喷墨印花环境温度为（20～22）℃，环境湿度≥60%。印花后织物可在180℃过热汽蒸8min或在（180～200）℃热处理（1～2）min完成染料的固色。固色后织物后处理工艺：冷水淋洗→皂洗（40℃，1g/LCibaERIOPONOS）→还原清洗[50℃，（1～2）g/L保险粉，（1～2）g/L30%（36°Bé)烧碱，1g/LCibaERIOPONOL]→水洗（由50℃逐步升温至70℃）→热水/冷水淋洗。喷墨热转移印花工艺：转移纸→喷墨打印→喷墨印花纸+织物→热压转印（210℃，30s）→喷墨印花产品。喷墨热转移印花用分散染料的升华温度必须低于纤维的软化点，一般在（150～220）℃，200℃以下较为合适。并且所用分散染料一般不含润湿剂和分散剂的纯染料。
5.颜料喷墨印花及后处理
颜料型墨水具有通用性强、印花处理工艺简单的特点。汽巴精化、美国杜邦等公司都在开发颜料型墨水，但其应用性能未见文献报道。颜料被广泛应用于喷墨墨水中，用颜料型墨水喷出的图像具有耐光、耐水牢度好等优点，但加工较困难，易堵塞喷墨头，成本较高。经颜料喷墨印花工艺处理的织物无需水洗等后处理，没有废液排放。颜料喷墨印花工艺：吸湿处理(浴比1∶25，碱用量2％，吸湿剂4％，温度40℃，时间20min)→浸轧改性液(改性液浓度l％，四浸四轧，带液率45％～60％)→烘干→喷墨印花焙烘(130℃×3min)。
作者：李朝阳 李慧霞 张庆 单位：东华大学 上海市纺织科学研究院
