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        活性染料數(shù)碼直噴印花應(yīng)用問(wèn)題的探討

        2015-12-25 01:49:38郭文登
        紡織學(xué)報(bào) 2015年2期
        關(guān)鍵詞:分色活性染料上漿

        郭文登

        (杭州萬(wàn)事利集團(tuán)有限公司,浙江杭州 310000)

        數(shù)碼印花在我國(guó)絲綢產(chǎn)品上的應(yīng)用已經(jīng)歷了15年左右左右時(shí)間[1],在小批量、個(gè)性化以及顏色表現(xiàn)力方面比傳統(tǒng)印花有非常明顯的優(yōu)勢(shì)[2-3],因此,數(shù)碼印花在絲綢行業(yè)的發(fā)展逐步進(jìn)入規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)化階段,絲綢數(shù)碼印花產(chǎn)品的比例,每年都在提高[4-5]。最近幾年,其他紡織品也在不斷引進(jìn)數(shù)碼印花技術(shù)。

        然而,數(shù)碼印花的發(fā)展時(shí)間相對(duì)于傳統(tǒng)的平網(wǎng)、圓網(wǎng)印花較短,所以,無(wú)論在設(shè)備上,還是工藝技術(shù)方面,還存在不少缺陷。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中,還有很多產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生[6]。根據(jù)目前數(shù)碼印花生產(chǎn)實(shí)踐中存在的問(wèn)題,通過(guò)對(duì)數(shù)碼設(shè)備和工藝進(jìn)行改進(jìn),克服數(shù)碼印花的缺點(diǎn),全面提高數(shù)碼印花的產(chǎn)品質(zhì)量和檔次。

        1 調(diào)色方法的影響

        與傳統(tǒng)印花根據(jù)花稿或色塊來(lái)決定顏色數(shù)不同,數(shù)碼印花工藝借鑒了印刷行業(yè)中成熟的CMYK(C:青色,M:品紅色,Y:黃色,K:黑色)分色和合成技術(shù),通過(guò)不同的CMYK色彩比例的組合來(lái)得到各種花型或連續(xù)色調(diào)圖像所需的顏色[7],因此,在調(diào)色過(guò)程中,數(shù)碼印花不能像傳統(tǒng)印花那樣采用色塊逐色對(duì)顏色進(jìn)行調(diào)整,而必須對(duì)花稿的CMYK在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行全部或局部調(diào)色。目前,大部分的調(diào)色人員都是采用Photoshop軟件中的曲線、可選顏色等色彩調(diào)整工具對(duì)花稿進(jìn)行調(diào)色的,這種調(diào)整方法雖然在某種程度上滿足了數(shù)碼印花的調(diào)色需要,但同時(shí)存在很多缺陷。

        1.1 分色方法

        Photoshop軟件中內(nèi)置有多種分色解決方案[8],這些解決方案大部分是用于解決不同印刷生產(chǎn)工藝條件下的印刷分色的,并沒(méi)有一種是完全適用于紡織品數(shù)碼印花分色的,因此,現(xiàn)在諸多分色人員在進(jìn)行RGB到CMYK分色時(shí)只能采用一種錯(cuò)誤的分色方法進(jìn)行分色[9](如:Japan Color 2001 Coated),然后再針對(duì)錯(cuò)誤的CMYK進(jìn)行逐步調(diào)整,多次重復(fù)地進(jìn)行色彩更替,增加了工作量。紡織品的數(shù)碼印花要想解決以上問(wèn)題,必須根據(jù)印花工藝構(gòu)建對(duì)應(yīng)的分色方法,而這對(duì)于大多數(shù)紡織品數(shù)碼印花企業(yè)存在困難[10]。上述的分色方法問(wèn)題,還將會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)困擾著數(shù)碼印花企業(yè)。

        1.2 色彩感覺

        數(shù)碼印花采用了四分色(CMYK)方法,調(diào)圖人員主要是通過(guò)顯示器屏幕對(duì)CMYK進(jìn)行色彩調(diào)整的[11],這就對(duì)顯示器的顯色準(zhǔn)確性提出了很高的要求。而實(shí)際情況是,大多數(shù)的數(shù)碼印花企業(yè)沒(méi)有很好地解決這個(gè)問(wèn)題,這就導(dǎo)致了花稿在顯示器上再現(xiàn)時(shí)呈現(xiàn)完全不同的色彩效果。調(diào)色人員只能根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)對(duì)著花稿,進(jìn)行大致的色彩調(diào)整。在屏幕上將色彩調(diào)整完成后,還要經(jīng)過(guò)噴印、蒸化、水洗和整理一系列工序,而每道工序都會(huì)對(duì)顏色產(chǎn)生影響。另外,不同纖維織物,或同種纖維織物但組織結(jié)構(gòu)、厚薄不一樣,也會(huì)對(duì)顏色產(chǎn)生很大的影響。所以,一個(gè)花稿的顏色要調(diào)準(zhǔn),目前主要還是依賴調(diào)色員的經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)豐富的調(diào)色人員,可能經(jīng)過(guò)2~3次調(diào)色就可基本達(dá)到要求;而經(jīng)驗(yàn)欠缺的調(diào)色人員,則可能要5~6次甚至更多次的調(diào)色才能達(dá)到要求。

        1.3 軟件使用情況

        數(shù)碼印花的四分色調(diào)色方法要求調(diào)色人員使用Photoshop進(jìn)行CMYK的色彩調(diào)整,而Photoshop軟件功能非常強(qiáng)大,內(nèi)含了大量的功能、菜單及色彩調(diào)整功能,每個(gè)參數(shù)的設(shè)置都能實(shí)現(xiàn)不同的功能,每一個(gè)功能的組合應(yīng)用又能實(shí)現(xiàn)不同的效果,這就對(duì)操作人員的使用能力要求很高,因此,要想合理、快速地使用Photoshop進(jìn)行調(diào)圖,對(duì)調(diào)圖人員掌握軟件使用能力的要求是比較高的,其學(xué)習(xí)周期也是比較長(zhǎng)的。

        2 顏色重演性分析

        眾所周知,數(shù)碼印花是由計(jì)算機(jī)控制的,一是數(shù)據(jù)非常精準(zhǔn),二是數(shù)據(jù)可保留,顏色重演性應(yīng)該很好,但是在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中卻發(fā)現(xiàn),活性染料數(shù)碼印花的顏色受氣候和工藝條件改變的影響很大,重演性并不是很好。其主要原因如下。

        1)數(shù)碼印花采用的是四分色印花原理,即用青、品紅、黃和黑色拼混出各種不同的顏色。目前很多設(shè)備已經(jīng)采用8色或9色噴印,加進(jìn)了諸如淺青、淺品紅、淺灰或?qū)毺m、大紅、橙色等一些輔助色,其目的只是增加四分色的色域而已,最核心的四分色原理沒(méi)有改變。四分色的混色原理是通過(guò)青、品紅、黃的反射光在空間混合后形成了二次色或三次色。因此,只要青、品紅、黃中的3個(gè)顏色中有任何一個(gè)顏色改變的話,比如其中的一個(gè)顏色噴嘴部分被堵住,所混合出來(lái)的顏色就會(huì)產(chǎn)生很大變化。它不會(huì)像專色印花那樣,少了部分顏色,只是顏色變淺一點(diǎn),而是整個(gè)圖像色彩發(fā)生嚴(yán)重偏差,如偏藍(lán)、偏黃、偏紅等。通常這樣的變化,人的視覺就會(huì)認(rèn)為顏色非常不準(zhǔn)確了,因此,只要其中某個(gè)噴嘴噴墨的數(shù)據(jù)有些許改變(如噴嘴部分堵塞),就會(huì)使整個(gè)圖像的色彩發(fā)生重大改變,甚至還會(huì)使色彩發(fā)生并級(jí),讓整個(gè)圖形也發(fā)生改變。

        2)目前在蛋白質(zhì)纖維和纖維素纖維織物上的數(shù)碼印花,國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)都是采用活性染料進(jìn)行數(shù)碼噴印的,活性染料又是選擇高溫型K型染料,這類染料對(duì)濕度的敏感度很高。在大量的實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),同一塊噴印后的面料,將其二等分,分別在晴天和雨天蒸化,由于空氣中的濕度不一樣,2塊的顏色會(huì)產(chǎn)生很大的差別;同一塊噴印后的面料,如果分成四等分,在上午、下午、晚上以及第2天上午的不同時(shí)間蒸化,由于蒸箱箱體內(nèi)的濕度不一樣,最后的4塊樣品顏色,也不會(huì)完全一致。特別是3個(gè)以上染料拼色的顏色,差別會(huì)更大,因此,只要織物上含濕量不同、蒸化時(shí)整箱的濕度不一致以及空氣中相對(duì)濕度的不一樣,都將引起產(chǎn)品色光的變化。

        3)活性染料的青色墨水大都采用酞菁結(jié)構(gòu),這類染料的上色率和水洗色牢度較差,如果蒸化溫度、濕度和時(shí)間不一致,將會(huì)使青色墨水的固色率發(fā)生改變;在皂煮水洗時(shí),溫度和時(shí)間有所改變,也會(huì)使其掉下來(lái)的顏色不一樣。上染的青色不穩(wěn)定,就引起了其他顏色拼色的變化,從而使每次的產(chǎn)品色光發(fā)生一定的改變。

        對(duì)于噴嘴的部分堵塞、織物上含濕量以及染料固色率的一致性控制,是數(shù)碼印花工藝中最難把握的。所以,這幾個(gè)因素是導(dǎo)致數(shù)碼印花顏色重演性不好的重要原因。

        3 顏色鮮艷度分析

        數(shù)碼印花顏色鮮艷度問(wèn)題,存在2種不同觀點(diǎn):一是認(rèn)為鮮艷度比傳統(tǒng)印花好;二是認(rèn)為鮮艷度比較差。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),一個(gè)花型中的大部分顏色是一次色或二次色的鮮艷色,如品紅、黃色、藍(lán)色、紫色、橙色、綠色等組成,因?yàn)檫@些顏色只要用1種或2種墨水噴印出來(lái),那么噴印后的產(chǎn)品色彩就比較鮮艷。而一個(gè)花型中的色彩如果是三次色的青灰、咖啡、墨綠等為主的話,也就是說(shuō)一種色彩,需要青、品紅、黃、黑中的3個(gè)或4個(gè)墨水拼混出來(lái)的,其噴印后的產(chǎn)品,表面就像有一層薄霧,顏色看起來(lái)就不鮮艷了。目前,大部分的數(shù)碼印花產(chǎn)品中,第2類的顏色所占的比例多,因此就使得人們會(huì)感覺數(shù)碼印花產(chǎn)品顏色鮮艷度比較差。

        除顏色拼混引起的顏色鮮艷度差外,用活性染料進(jìn)行數(shù)碼噴印,也會(huì)引起顏色鮮艷度變差,原因有以下幾點(diǎn)。

        1)漿料問(wèn)題。對(duì)于活性染料數(shù)碼印花,織物的上漿都是采用海藻酸鈉或羧甲基纖維素漿料。由于這2種漿料的吸水性都很強(qiáng),但保水性又不是很好,所以在蒸化的過(guò)程中,相鄰的顏色會(huì)因吸收蒸汽中的水分而引起相互滲化。滲化后如果形成三次色拼混,就使得顏色的鮮艷度下降。

        2)面料和染料問(wèn)題?;钚匀玖纤m應(yīng)的面料,無(wú)論是絲綢,還是棉布(包括粘膠),都是吸水性很好的材料;活性染料本身也是水溶性染料,親水基團(tuán)很多,所以,在蒸化過(guò)程中,面料和染料也一起吸收蒸汽中的水分,加劇了顏色間的相互滲化。

        3)染料色光純度問(wèn)題。數(shù)碼印花是采用四分色原理進(jìn)行顏色再現(xiàn)的。四分色原理很早就用在印刷領(lǐng)域來(lái)印制色彩,它們對(duì)印制的油墨和紙張,都有一套比較規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn),表1示出ISO 12647-2[12]中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)油墨印制在銅版紙上時(shí)顏色Lab色度值規(guī)定。

        表1 標(biāo)準(zhǔn)油墨印制在銅版紙上時(shí)的Lab色度值Tab.1 Standard ink Lab chromatic value that printed on coated paper

        如果所使用油墨符合規(guī)定的Lab色度值,色域越寬,重現(xiàn)的顏色就越多,顏色也會(huì)越鮮艷。四色印刷已經(jīng)開展很早,研究也非常深入,所以青、品紅、黃、黑4個(gè)油墨的色度標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)過(guò)程中。而紡織品的噴墨四色印花發(fā)展只有十余年時(shí)間,標(biāo)準(zhǔn)的青、品紅、黃、黑4個(gè)染料基本沒(méi)有。特別是紡織品的染料還要考慮環(huán)保、色牢度等因素,所以這4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的染料選擇余地就更少[13]。因此,不標(biāo)準(zhǔn)的4個(gè)顏色相混,就會(huì)沒(méi)有或較少的二次色,更多地會(huì)出現(xiàn)三次色,那數(shù)碼噴印后的產(chǎn)品,就能夠看出顏色鮮艷度較差。實(shí)際生產(chǎn)時(shí),如果使用了不同廠家的數(shù)碼印花墨水后會(huì)發(fā)現(xiàn),不同廠家的墨水打印后的色彩鮮艷度差別很大,這就是由4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)色不一致引起的。

        4)活性染料的黑色墨水問(wèn)題。黑色K型活性染料在溶解時(shí)有一個(gè)極限,當(dāng)超過(guò)一定濃度時(shí),溶解后的染料就會(huì)凝聚產(chǎn)生色點(diǎn),堵噴嘴的現(xiàn)象就會(huì)時(shí)常發(fā)生,但是,黑色墨水的濃度不夠高時(shí),往往由于噴印后的顏色不夠黑,色彩層次感差。為保證墨水不堵噴嘴,墨水生產(chǎn)商大都采取染料低于凝聚點(diǎn)的濃度,因此,活性染料墨水噴印的產(chǎn)品,碰到黑色飽和度高、層次分明的圖案,就會(huì)顯得力不從心,無(wú)法實(shí)現(xiàn)。這也是數(shù)碼印花與傳統(tǒng)印花之間的差別,也是一個(gè)色彩不夠鮮艷的因素。

        4 墨滴精確度分析

        現(xiàn)在市售的數(shù)碼印花機(jī),很多可以實(shí)現(xiàn)墨滴大小調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍甚至從5~72 pL之間??墒沁@種調(diào)節(jié)完全是整體噴嘴調(diào)節(jié),即需要5 pL噴印時(shí),所有噴嘴可按5 pL供給;需要50 pL噴印時(shí),所有噴嘴墨滴大小全是50 pL。

        但是,印花的花樣千變?nèi)f化,特別是在一個(gè)花樣里,既有大塊面圖案,也有線條細(xì)莖圖案。大塊面圖案為使顏色均勻不露白,需要給予比較多的墨水;線條細(xì)莖為使精細(xì)度好,墨水給予就要少一些。如果在傳統(tǒng)印花中,通常會(huì)選用不同規(guī)格的篩網(wǎng)來(lái)解決。例如塊面大的圖案,選用網(wǎng)孔大的篩網(wǎng),使印花時(shí)色漿能夠透過(guò)多一些,達(dá)到顏色均勻、不露白等;印線條細(xì)莖時(shí),選用網(wǎng)孔小的篩網(wǎng),使印花時(shí)色漿透過(guò)少一些,減少滲化,提高精細(xì)度。然而,數(shù)碼印花卻無(wú)法根據(jù)花型的不同情況,自動(dòng)按塊面和線條的不同部位來(lái)更改變噴墨量的大小。要么采用大墨滴,滿足塊面顏色均勻性,讓細(xì)莖泥點(diǎn)花型變粗;要么采用小墨滴,滿足細(xì)莖泥點(diǎn)的精細(xì)度,而降低塊面顏色均勻性。這樣,就無(wú)法滿足花樣不同部位的差異性,會(huì)損害花型的美感。

        這種只能統(tǒng)一調(diào)大墨滴或調(diào)小墨滴噴印的狀況,在做絲綢的某些特殊產(chǎn)品時(shí),也會(huì)遇到很大的麻煩。例如喬其紗織物印花,因?yàn)閱唐浼喛椢锝?jīng)緯紗采用強(qiáng)加捻紗,組織規(guī)格又比較疏松,因此在生產(chǎn)或使用中,經(jīng)緯紗易反轉(zhuǎn),反面的絲會(huì)翻轉(zhuǎn)為正面,正面的絲也會(huì)翻轉(zhuǎn)為反面,俗稱“翻絲”。如果這時(shí)正反面的顏色不一致,“翻絲”后就會(huì)使局部顏色不一致,造成不良的外觀,形成次品,因此,印花顏色正反面要基本一致。因?yàn)轭伾恢潞?,產(chǎn)生“翻絲”就看不出來(lái)了,次品被消除;再如絲綢印花圍巾,由于用途的特殊性,要求它的正反面顏色也要越一致越好。上述的這2種產(chǎn)品,為能夠做到正反面顏色一致,就需要用很大的墨滴噴印才能達(dá)到要求。但是,用了大墨滴噴印,正面有細(xì)莖泥點(diǎn)的部位,細(xì)莖已經(jīng)不細(xì),泥點(diǎn)已經(jīng)模糊成一片了。

        5 上漿體系分析

        活性染料印花前,所噴印的織物都要先進(jìn)行上漿處理,保證數(shù)碼墨水噴印后花型不會(huì)滲開[14-16]?,F(xiàn)在絲綢織物上漿的設(shè)備一般有4種:手工臺(tái)版、連續(xù)印花機(jī)、拉幅機(jī)和專用上漿機(jī),使用后效果均不佳。

        手工臺(tái)版上漿,控制緯斜較好,但是上漿均勻性較差,上漿質(zhì)量極易受人為的因素所影響,而且上漿速度慢,勞動(dòng)強(qiáng)度大;連續(xù)印花機(jī)上漿,速度快,勞動(dòng)強(qiáng)度低,但上好漿的織物,在烘干時(shí)造成平挺度差,緯斜嚴(yán)重,而且發(fā)生緯斜后,不易糾正。由于平挺度不好,漿層厚薄不一致,容易產(chǎn)生顏色不均勻;拉幅機(jī)上漿,速度快,勞動(dòng)強(qiáng)度低,但緯斜較嚴(yán)重,而且雙面上漿,漿料浪費(fèi)較多。速度快使?jié){糊在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中有氣泡產(chǎn)生,氣泡被軋車壓破后,由于沒(méi)有漿層在織物上,噴印后就會(huì)產(chǎn)生次品;專用上漿機(jī)上漿,勞動(dòng)強(qiáng)度低,但漿層薄,左中右漿層均勻性較差,有色差產(chǎn)生,速度雖不快,仍然也有緯斜產(chǎn)生。

        由于各種上漿設(shè)備都各自有缺點(diǎn),所以數(shù)碼印花上漿次品的占比還是很高的。特別是上述的4種上漿方法,不管噴印花型大小,有無(wú)噴印墨水,全都是滿匹上漿。這樣,不但糊料的浪費(fèi)比較大,在清洗階段,還加大了對(duì)水體的污染。

        另外,上漿的漿料和助劑等也存在很多缺陷。數(shù)碼印花上漿所用的漿料和助劑,到目前為止基本是沿用傳統(tǒng)印花的產(chǎn)品,還沒(méi)能根據(jù)數(shù)碼印花的特點(diǎn),開發(fā)出與之相適應(yīng)的漿料和助劑。如上述提到的需要保持線條、泥點(diǎn)精細(xì)度,不太會(huì)滲化的糊料;需要織物正反雙面滲透都較好的滲透劑;能保證每個(gè)顏色都均等固色的緩沖堿劑等等。

        6 結(jié)語(yǔ)

        本文提出了目前活性染料直噴數(shù)碼印花存在不科學(xué)的調(diào)色方法、顏色重演性較差、顏色鮮艷度不夠高、墨滴大小無(wú)法按花型調(diào)節(jié)、上漿體系不夠完善等5大問(wèn)題。在這些問(wèn)題中,既有設(shè)備方面的,也有工藝方面存在的問(wèn)題。在數(shù)碼印花技術(shù)以后發(fā)展的過(guò)程中,需要通過(guò)不斷地完善和改進(jìn),開發(fā)出可按照花型不同部位要求,自動(dòng)調(diào)節(jié)墨滴大小的噴嘴;開發(fā)出質(zhì)量更好的上漿設(shè)備和助劑,完善上漿體系;研究出科學(xué)的調(diào)色方法,降低對(duì)調(diào)色人員經(jīng)驗(yàn)的依賴程度;研究出一套完善的工藝技術(shù)和專用助劑,使數(shù)碼印花的顏色重演性和鮮艷度得到提高。通過(guò)克服這些不足,相信數(shù)碼印花技術(shù)能夠成為真正引領(lǐng)21世紀(jì)的紡織品印花新技術(shù)。

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