Debbie McKeegan 讨论了工业纺织品印花的未来,以及数码印花在减少环境足迹方面的优势。

 

按产量计算,传统纺织丝网印花工业占全球印花织物总量的 94% 以上。虽然数字技术现在被广泛视为工业纺织品印花的未来,但估计只占剩余的 6%–数字印花机械正逐渐产生影响,但要达到最高效率和减少环境足迹,我们还有很长的路要走。EFI-Bolt – 工业单程数码纺织品印花机最近达到了 5000 万印花米的里程碑,标志着使用数码设备进行工业纺织品生产的未来。

众所周知,传统纺织品印花系统耗水耗能严重。例如,据最近估计,模拟纺织品生产系统每年用水量约为 930 亿立方米。这些水大部分取自当地的地下水位,众所周知会给全球缺水地区带来问题。全球 20% 以上的工业水污染都可归因于纺织品的染色和处理。(艾伦-麦克阿瑟基金会)。

与模拟丝网印花系统相比,所有数码纺织品印花系统都相对无水。

Research and Markets 最近发布的一份报告(2021 年 3 月)认为,影响数码纺织品印花市场增长的主要因素包括向使用更清洁耗材(如尿素和不含挥发性有机化合物的印花油墨)的可持续纺织品印花方式转变。推动采用数码印花技术的一些因素还包括节能节水和减少化学品浪费。

该领域的创新仍在继续;水是一种稀缺而珍贵的资源。简化生产流程,减少不必要的用水量至关重要。因此,颜料油墨与数字技术相结合,提供了一种高效的解决方案。一步法生产则更进一步,无需对织物进行预涂层和后整理。Kornit Digital 在其 Kornit Presto 设备上提供了一步法工艺,该设备使用喷墨技术在喷墨的同时在织物表面进行在线涂层(湿对湿),然后一次烘干 – 节约用水和能源。富士 – Dimatix Starfire 打印头可实现高质量打印,打印标记精确到毫米,且无废料。

数码纺织品印花可节省多达 95% 的工业用水,同时可减少 75% 的能源消耗,从而最大限度地减少资源的使用和纺织品的浪费(Advanced Market Analytics)。

其主要原因在于数码打印工艺本身:
在数码打印头中,涂墨时需要克服的物理力要小得多。压电打印头在电荷驱动打印头内部的振动板后产生墨滴。每个墨滴都是根据与打印设计细节相关的电子电荷,在正确的时间喷射出精确量的墨水。例如,爱普生 ML8000 上的爱普生 Precisioncore 喷头每个墨滴可喷射出少至 1.5 皮升的墨水,精确复制所喷印设计或图案的电子图像。

标题:爱普生 Precisioncore 打印头。 图片来源:爱普生

在打印头设计创新的推动下,数码纺织机械的打印速度不断提高。理光 TH5241 通过 1280 个喷嘴产生 1200 dpi 的精确度,而京瓷 KJ4 EX 则利用其结构的强度和刚度产生细小的墨滴,从而实现高质量的高速印花。XAAR 2002 喷头通过充分发挥喷头的性能,在 720dpi 下将打印速度大幅提高到每分钟 75 米,其发射频率高达 36 kHz。正是这种速度与精度的完美结合,产生了水和能源的经济效益。

因此,数码纺织品印花的平均耗水量为每米 5-9 毫升,而通过旋转或平面丝网在织物上印花的耗水量则高达每米 50-60 毫升。这是因为丝网印刷是通过物理方式迫使印刷油墨乳剂通过丝网的网眼,网眼是根据印刷设计的分色雕刻而成的。
在丝网印刷中,印刷乳剂的触变恢复率至关重要,只有通过复杂的化学配方才能实现,这就要求乳剂能有效地进行体积分散。此外,油墨乳液的粘度必须根据丝网的网目和设计的复杂程度而因色而异。

要想在印刷过程中始终保持色彩和印记,就需要有稳定的、粘度可控的乳剂,因此保持乳剂稳定对丝网印刷工艺的质量至关重要。简而言之,丝网印刷方法本身需要消耗大量的水基油墨乳剂,因为作为一种不精确的物理工艺,它在很大程度上依赖于体积驱动的化学稳定来获得令人满意的印刷效果。

除了轮转丝网印刷机与数码纺织品印刷机在实际物理特性上的差异外,数码纺织品印花中需要烘干的水量也少得多,因此只需使用传统丝网印花能耗的一小部分,就能获得干爽的织物。

在消费者越来越注重环保的今天,生态认证已变得至关重要。数码纺织品印花将墨水精确地输送到织物上,确保在制作精美织物和图案的过程中使用最少的水,而这正是数码纺织品印花的优势所在。精确性和简约性相结合,使数码纺织工艺几乎不需要用水,因此对消费者和环保主义者都越来越有吸引力。

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