青島英杰泰化學(xué)科技有限公司 楊光

?

數(shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花中的前后色差問(wèn)題探討

青島英杰泰化學(xué)科技有限公司 楊光

近年來(lái)，隨著市場(chǎng)需求的變化和引導(dǎo)、相關(guān)技術(shù)快速迭代以及國(guó)家和地方環(huán)保政策的大力推動(dòng)，我國(guó)的數(shù)碼印花行業(yè)實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展，目前單就產(chǎn)能產(chǎn)量而言已居世界第一。其中滌綸數(shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花占據(jù)了50%以上的份額，是市場(chǎng)主流，但就產(chǎn)品結(jié)構(gòu)而言依舊是以中低檔產(chǎn)品為主，印花品質(zhì)和技術(shù)水平尚有較大提升空間。

數(shù)碼印花的原理、工藝、生產(chǎn)模式等與傳統(tǒng)印花存在重大區(qū)別，很多傳統(tǒng)印花生產(chǎn)中的局限性以及品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)等在數(shù)碼印花中都不再是需要特別關(guān)注的問(wèn)題，譬如花回、套色等，這無(wú)疑是數(shù)碼印花的巨大優(yōu)勢(shì)，關(guān)于這方面內(nèi)容已經(jīng)有相當(dāng)多的優(yōu)秀文章詳盡分析，本文便不再贅述。凡事總有兩面性，新技術(shù)帶來(lái)新優(yōu)勢(shì)的同時(shí)也會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題，由于數(shù)碼印花的革新性，也使得一些在傳統(tǒng)印花中本不存在或并非難題的問(wèn)題暴露出來(lái)，成為數(shù)碼印花中較為突出的局限和品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，這在一定程度上制約了數(shù)碼印花技術(shù)的推廣和應(yīng)用。近年來(lái)隨著數(shù)碼印花行業(yè)的蓬勃發(fā)展，下游紡織服裝企業(yè)等客戶對(duì)印花品質(zhì)的要求也在逐漸提高。如果能做到既揚(yáng)長(zhǎng)也能避短，數(shù)碼印花將會(huì)贏得更大發(fā)展空間。

本文作者 楊光

色差的問(wèn)題在數(shù)碼印花生產(chǎn)中較為突出。傳統(tǒng)印花由于多采用預(yù)調(diào)專色色漿和過(guò)量施色，其色彩重現(xiàn)性不易被印花設(shè)備等外在因素影響，解決色差問(wèn)題相對(duì)比較容易。而數(shù)碼印花多采用原色墨水即時(shí)配色和按需施色，要實(shí)現(xiàn)良好的色彩一致性就困難得多。大部分品質(zhì)意識(shí)領(lǐng)先的印花廠都有很好的色彩管理、統(tǒng)一的印花設(shè)備和高標(biāo)準(zhǔn)的工藝管理，并盡可能不頻繁更換印花耗材型號(hào)。但是，即使是同樣的耗材，同樣的布料，在同一套打印和固色設(shè)備上有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)色差，這就是前后色差。不同類型的數(shù)碼印花產(chǎn)生前后色差的情況是不同的，因篇幅限制，本文希望單就數(shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花中的前后色差問(wèn)題進(jìn)行探討，不足之處敬請(qǐng)指正。

前后色差問(wèn)題是影響數(shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花成品品質(zhì)的重要因素之一，往往表現(xiàn)為以下情況：

·轉(zhuǎn)印后頭尾顏色存在差異，色差呈從前至后逐漸變化的趨勢(shì)；

·轉(zhuǎn)印后整匹布顏色不均勻，隨機(jī)出現(xiàn)局部色差；

·晝夜及前后天打印或轉(zhuǎn)印的成品存在色差；

·碎花型不易出現(xiàn)色差，滿底色尤其是灰、棕、米色等敏感色前后色差較為明顯，如圖1；

圖1　敏感色前后色差明顯

試圖分析這些前后色差產(chǎn)生的原因并希望找到解決和控制的方法，就不得不從數(shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花生產(chǎn)的工藝過(guò)程入手，找出與之相關(guān)的因素。數(shù)碼印花雖然是全新的生產(chǎn)工藝，但究其最核心的印花固色過(guò)程本身，依然是包含于傳統(tǒng)印染理論概念之中，是染料與纖維的結(jié)合問(wèn)題。

常見(jiàn)的數(shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花生產(chǎn)簡(jiǎn)要過(guò)程如如圖2。

圖2　常見(jiàn)的數(shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花生產(chǎn)過(guò)程

整體熱轉(zhuǎn)移數(shù)碼印花生產(chǎn)過(guò)程涉及三個(gè)主要步驟，其中圖像處理步驟決定了數(shù)據(jù)圖像中的色彩到實(shí)際印制色彩的解釋轉(zhuǎn)換，并決定了打印模式、拼色構(gòu)成、墨點(diǎn)分布和應(yīng)用墨量的標(biāo)準(zhǔn)值。其作用十分重要，但在連續(xù)生產(chǎn)中這些內(nèi)容和指令都是在輸出前確定的，在打印過(guò)程中基本屬于恒定因素，因此對(duì)于我們要討論的前后色差問(wèn)題影響不大。重點(diǎn)在于后兩個(gè)步驟。

在轉(zhuǎn)印紙打印步驟中，打印機(jī)根據(jù)接收到的指令在噴頭運(yùn)動(dòng)過(guò)程中于合適的時(shí)間點(diǎn)將各色墨水以合適的墨滴噴射到轉(zhuǎn)印紙上組成需要的圖案，墨水中的水分一部分揮發(fā)到空氣中，一部分滲透進(jìn)入轉(zhuǎn)印紙內(nèi)部，而墨水中的染料大部分存留于轉(zhuǎn)印紙表層即轉(zhuǎn)印涂層上，如圖3，待打印圖案干燥不沾色后進(jìn)行收卷。

在布料轉(zhuǎn)印步驟中，噴好圖案的轉(zhuǎn)印紙與坯布對(duì)向貼和在一起進(jìn)入轉(zhuǎn)印機(jī)，在毯布包裹下緊貼在高溫發(fā)熱輥上。發(fā)熱輥的高溫一方面使得紙上的分散染料升華為氣態(tài)，同時(shí)使得布料的滌綸纖維分子間活動(dòng)加劇，分子間隙擴(kuò)大。此時(shí)氣態(tài)的分散染料分子紛紛經(jīng)由滌綸纖維分子間隙遷移進(jìn)入纖維內(nèi)部，如圖4。隨著轉(zhuǎn)印機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，布料離開(kāi)發(fā)熱輥后溫度逐漸下降，滌綸纖維的分子間隙減小，從而將遷入的染料分子鎖在纖維內(nèi)部，熱轉(zhuǎn)移印花就完成了。

探討了數(shù)碼轉(zhuǎn)移印花的過(guò)程，我們不妨以成品為出發(fā)點(diǎn)由后向前推導(dǎo)，梳理并找出所有可能影響成品前后色差的潛在因素。以印染理論的角度來(lái)解讀，所謂數(shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花前后色差的問(wèn)題，實(shí)質(zhì)上就是在印花過(guò)程中同一目標(biāo)色彩區(qū)域中的滌綸纖維中實(shí)際遷進(jìn)了多少分散染料的問(wèn)題。我們以此入手逐步分析其影響因素和相關(guān)性，并用分層分析法繪制成示意圖，如圖5。

圖3

圖4

有了各個(gè)因素間的相關(guān)性，就不難找出解決前后色差問(wèn)題的方向：

1．選擇品質(zhì)優(yōu)秀的墨水

墨水作為數(shù)碼印花生產(chǎn)的核心耗材和主要成本一直以來(lái)廣受關(guān)注。數(shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花一般使用水性分散染料墨水，其墨水本身是染料、調(diào)節(jié)劑和水的混合物。由于分散染料不溶于水，在墨水中以懸浮顆粒形式存在，染料顆粒的粒度大小和分布情況對(duì)墨水均勻度的影響巨大，所使用的染料需要特殊篩選和制備。

品質(zhì)優(yōu)秀的墨水應(yīng)具有廣泛的色域、良好的打印流暢性、優(yōu)秀的牢度和環(huán)保性能，但就不易出現(xiàn)前后色差問(wèn)題的分散墨水而言還應(yīng)具備以下性能：

·墨水均勻度好，每滴墨水中包含的染料量和染料顆粒大小盡可能一致，在與轉(zhuǎn)印紙結(jié)合并吸收干燥的過(guò)程中盡可能更多存留于涂層表面，且存留于涂層表面的染料與隨水分滲入原紙的染料比例基本恒定；

圖5　影響數(shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花前后色差問(wèn)題相關(guān)因素示意圖

·擁有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，較長(zhǎng)時(shí)間靜置不易產(chǎn)生沉降分層；

·具有與適配打印頭工作要求高度契合的物理性能，使得打印過(guò)程中的墨滴尺寸可控可重現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)打印過(guò)程前后重復(fù)圖案中實(shí)際施用的染料量保持一致。

以上除最后一點(diǎn)主要取決于調(diào)節(jié)劑調(diào)整墨水物理狀態(tài)參數(shù)外，前兩點(diǎn)都主要依靠高標(biāo)準(zhǔn)的染料制備來(lái)實(shí)現(xiàn)。英杰泰作為業(yè)內(nèi)僅有具備自有染料工廠的墨水企業(yè)，擁有數(shù)碼印花墨水的完整制造和品控鏈條，從染料合成制造的源頭就開(kāi)始逐步控制實(shí)現(xiàn)最終的墨水設(shè)計(jì)目標(biāo)，較好的解決了市場(chǎng)上因分散墨水品質(zhì)不良造成的前后色差問(wèn)題，處于行業(yè)領(lǐng)先水平。依托20余年的高端染料生產(chǎn)資歷，英杰泰對(duì)染料和色彩有更深入的理解，目前英杰泰已研制分散墨水超過(guò)12色，并可涵蓋Epson、Kyocera、Dimatix等眾多主流噴頭應(yīng)用需求。

2．選擇合適的轉(zhuǎn)印紙

轉(zhuǎn)印紙?jiān)跀?shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花生產(chǎn)中主要角色是承載并吸收墨水，因此轉(zhuǎn)印紙本身的均勻度對(duì)前后色差影響較大。在墨水干燥過(guò)程中部分水分會(huì)滲入轉(zhuǎn)印紙，并攜帶少量染料顆粒滲入原紙內(nèi)部，這部分染料在升華轉(zhuǎn)印過(guò)程中很難被釋放出來(lái)，最終會(huì)被殘留在轉(zhuǎn)印紙上。染料粒度控制良好的墨水與均勻的轉(zhuǎn)印紙搭配使用，可使得存留表層與滲入內(nèi)部的染料比例基本穩(wěn)定。如轉(zhuǎn)印紙本身不均勻，將會(huì)在連續(xù)生產(chǎn)中造成同一色彩目標(biāo)區(qū)域色塊紙張表面存留染料量的不穩(wěn)定，影響染料轉(zhuǎn)印時(shí)的遷移量，形成色差。

在實(shí)際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)印紙的回潮控制也是較易被忽視的方面。連續(xù)打印過(guò)程中，轉(zhuǎn)印紙吸收了大量來(lái)自墨水的水分，由于印花圖案多數(shù)是不均勻的，紙上不同部位的吸水量區(qū)別較大。此外，在連續(xù)打印連續(xù)收卷過(guò)程中，紙頭和紙尾部分的含水量也會(huì)不同。轉(zhuǎn)印紙含水量的過(guò)度不平均會(huì)在轉(zhuǎn)印過(guò)程中影響升溫速率，繼而影響染料遷移效果，出現(xiàn)色差。較為理想的做法是，打印完成后將轉(zhuǎn)印紙收卷并以塑料袋密封，橫置于恒溫恒濕庫(kù)房中6小時(shí)以上，待紙卷內(nèi)部充分回潮達(dá)到含水量均衡后再上轉(zhuǎn)印機(jī)轉(zhuǎn)印。

3．確保生產(chǎn)環(huán)境的穩(wěn)定

生產(chǎn)環(huán)境的穩(wěn)定是對(duì)于高品質(zhì)數(shù)碼印花生產(chǎn)加工的重要條件，對(duì)數(shù)碼熱轉(zhuǎn)移印花的前后色差問(wèn)題也是如此。濕度不穩(wěn)定會(huì)直接造成轉(zhuǎn)印紙含水量不平均，影響轉(zhuǎn)印效果。而溫度不穩(wěn)定則直接影響墨滴噴射形態(tài)和墨滴量，因?yàn)槟奈锢頎顟B(tài)參數(shù)往往會(huì)隨溫度變化而改變。當(dāng)溫度差異較大時(shí)，即使噴頭每次執(zhí)行的是完全一樣的發(fā)射信號(hào)也無(wú)法保證噴出的墨滴是一致的，即染料施用量不再穩(wěn)定，最終造成色差。

4．其他方面

打印和轉(zhuǎn)印設(shè)備的工作狀態(tài)應(yīng)保持穩(wěn)定。打印機(jī)信號(hào)失穩(wěn)或噴頭老化等也會(huì)影響墨滴噴射形態(tài)和墨滴量，影響染料施用量。而轉(zhuǎn)印機(jī)溫控不靈敏、車速不穩(wěn)、發(fā)熱輥溫度不均勻等問(wèn)題會(huì)造成轉(zhuǎn)印的溫度、時(shí)間條件不穩(wěn)定，影響染料升華上染的過(guò)程，這些設(shè)備問(wèn)題最終都會(huì)影響色彩重現(xiàn)性，造成前后色差。

坯布的質(zhì)量也是值得關(guān)注的方面，坯布上殘留的油漬、污漬等，增白布增白不勻的，在高溫轉(zhuǎn)印后往往也會(huì)呈現(xiàn)類似前后色差的問(wèn)題，但比較少見(jiàn)。

青島英杰泰化學(xué)科技有限公司成立于2014年，主要生產(chǎn)紡織數(shù)碼印花墨水、助劑，并致力于為客戶提供完整的數(shù)碼印花應(yīng)用解決方案。研發(fā)中心位于紡印名城山東青島，研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員均來(lái)自歐美高端染化料、印染、紡織、精細(xì)化工行業(yè)，在染色印花生產(chǎn)及應(yīng)用方面擁有豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。生產(chǎn)的數(shù)碼印花墨水產(chǎn)品包括分散墨水、活性墨水、酸性墨水等，涵蓋滌、棉、錦、毛、絲等多種主流紡織纖維的數(shù)碼印花應(yīng)用，并針對(duì)行業(yè)主流廠商的各種壓電式噴頭均有相適應(yīng)的墨水產(chǎn)品和應(yīng)用方案。

作者介紹：楊光，1982年生，畢業(yè)于青島大學(xué)，現(xiàn)任青島英杰泰化學(xué)科技有限公司董事副總經(jīng)理。