歐曉紅,陳曉玲

(湖南工程學(xué)院 紡織服裝學(xué)院,湖南 湘潭411201)

數(shù)碼印花又被稱為“萬能的印花術(shù)”。中國作為紡織大國,數(shù)碼印花技術(shù)的出現(xiàn)和成功應(yīng)用無疑帶來了紡織業(yè)中的一次重大技術(shù)革命,它具有里程碑式的意義[1],數(shù)碼印花帶來的經(jīng)濟(jì)和社會效益將對印染大國中國乃至全球都會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。數(shù)碼印花應(yīng)用非常廣,如應(yīng)用于紡織服裝、家居裝飾、個性化禮品、流行文化周邊產(chǎn)品及廣告標(biāo)牌等。如今,數(shù)碼印花技術(shù)隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展而逐漸形成為一種集機(jī)械、計算機(jī)電子信息技術(shù)為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品,隨著計算機(jī)技術(shù)及機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展,帶來數(shù)碼噴射印花技術(shù)的高速發(fā)展。其次,服裝流行周期越來越短,花型變化越來越快,生產(chǎn)要求越來越高,訂貨批量越來越小[2],無版、無壓力、色域廣、精度高的數(shù)碼印花更符合小批量、多品種、個性化、生態(tài)型的市場需求。隨著環(huán)保法規(guī)的完善,執(zhí)行力度的加大,企業(yè)的環(huán)保壓力增大,數(shù)碼印花實(shí)現(xiàn)幾乎零污染零排放,為各印花企業(yè)減少了環(huán)保壓力?？傊?數(shù)碼印花因低成本、小批量、生產(chǎn)靈活、周期短、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)勢而受到市場的青睞。

1 數(shù)碼印花工藝

數(shù)碼印花系統(tǒng)是由活性數(shù)碼印花、酸性數(shù)碼印花、涂料數(shù)碼印花、分散熱轉(zhuǎn)印和分散直噴數(shù)碼印花五類工藝組成。廣泛用于數(shù)碼印花的噴墨墨水主要分為酸性墨水、活性墨水和分散墨水。

錦氨織物數(shù)碼印花通常采用酸性染料墨水,其既有色譜齊全、色域廣的優(yōu)點(diǎn),又兼具數(shù)碼印花小批量、靈活性、周期短、低成本、環(huán)保節(jié)能的長處,因此,受到國內(nèi)外內(nèi)衣及泳衣設(shè)計制造企業(yè)的廣泛認(rèn)可。一般來說,數(shù)碼印花的牢度良好,其品質(zhì)問題主要集中在印花顏色及定位印花尺寸上。據(jù)某數(shù)碼印花公司的客戶投訴統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：約有七成以上的投訴集中在印花顏色上,兩成集中在花型尺寸上。通過梳理錦氨織物數(shù)碼印花的整個工藝流程,分析這些品質(zhì)問題的形成原因及探討改善對策。

1.1 直噴數(shù)碼印花工作原理

數(shù)碼印花按工藝方法可分為直噴數(shù)碼印花(也叫噴墨、涂料數(shù)碼印花)、冷轉(zhuǎn)印數(shù)碼印花、熱轉(zhuǎn)印數(shù)碼印花。直噴數(shù)碼印花工作原理與噴墨打印機(jī)基本相同[3],用數(shù)碼技術(shù)進(jìn)行印花。在數(shù)碼印花技術(shù)中,通過輸入計算機(jī)的圖像(包括CAD設(shè)計、掃描和數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像),加以數(shù)字化處理以后,對注入墨水的噴頭施加壓力,使墨水從噴頭噴射出來,通過計算機(jī)控制噴頭運(yùn)行方向,直接在織物表面形成圖像。

1.2 錦氨織物數(shù)碼印花的工藝流程

(1)圖像處理。掃描圖稿、布樣等,提取印花圖案,進(jìn)行編輯處理、分色、描稿,這一階段主要對花型精度有一定影響。

(2)調(diào)色。根據(jù)獲取的經(jīng)過處理的圖案顏色調(diào)制配方,決定了顏色的精準(zhǔn)度及整體效果,對印花顏色有很大影響。

(3)上漿。按比例調(diào)制好漿料,將印花底坯進(jìn)行過漿料整理,主要用于清理布面雜質(zhì),是一道很重要的前定工序,可改善織物對墨水的吸收能力,提高織物平整度以便導(dǎo)入打印機(jī)臺,漿料的應(yīng)用同時也可防止墨水對織物的滲透程度。

(4)打印。將預(yù)先處理好的印花圖案輸入計算機(jī)系統(tǒng),將前定處理過的織物半成品導(dǎo)入機(jī)臺,機(jī)臺在計算機(jī)程序的控制下在織物半成品表面噴印出印花圖案。

(5)蒸化水洗。將打印好的印花織物放入恒定壓力與溫度的蒸箱,進(jìn)行高溫蒸化,蒸化對發(fā)色影響最大,水洗則是將蒸化出缸的布用一定比例的助劑進(jìn)行水洗,通過水洗除去雜質(zhì)(如漿料及墨水浮粒等)、固色及改善手感。

(6)后定后檢。將水洗過的印花織物烘干,并對花型尺寸及布面進(jìn)行整理校驗。這一階段是最后的把關(guān),但對已經(jīng)成為成品的顏色已不可改變。

(7)合格成品包裝入庫(如圖1)。

圖1 數(shù)碼印花工藝流程圖

2 錦氨織物數(shù)碼印花常見的品質(zhì)問題

數(shù)碼印花的工藝流程相對比較簡單,但由于我國數(shù)碼印花技術(shù)起步晚,其生產(chǎn)技術(shù)的規(guī)范及工藝流程的管理還存在一些不足,從而導(dǎo)致一些品質(zhì)問題,主要集中在印花顏色及印花版型尺寸上。

2.1 顏色問題

(1)色差(如圖2)：即指顏色穩(wěn)定性問題,批板與大貨之間,不同批次大貨之間色光、飽和度等方面的差異。

(2)滲色(如圖3)：滲色是由于噴頭在噴射墨水過程中,墨水會隨著織物紋路滲透到其他色位造成花型的變化。如條子布出現(xiàn)滲色問題就容易使花型線條呈顆粒狀滲出,會導(dǎo)致印花線條不夠細(xì)膩而影響其美觀性。

(3)沾色(如圖4)：沾色則是由于水洗固色不夠造成浮色漂移或深色轉(zhuǎn)移,沾到淺色印花部分形成臟污的品質(zhì)問題。

(4)麻點(diǎn)(如圖5)：通常表現(xiàn)在印花粉色、灰色部分,印花上色不勻呈現(xiàn)顆粒狀底坯露白等品質(zhì)問題。

(5)Pass痕(如圖6)：布面呈現(xiàn)條痕狀噴頭運(yùn)行的軌跡,表現(xiàn)為深淺間色,深色滿底印花成為明顯。

圖2 印花色差

圖3 滲色

圖4 沾色

2.2 版型問題

數(shù)碼印花版型在出稿、打印或蒸洗等加工過程中圖像處理失誤或人為操作不當(dāng),導(dǎo)致匹裝花的花型回位尺寸錯誤或定位印花中尺寸出現(xiàn)偏差等問題。

3 數(shù)碼印花品質(zhì)問題的成因分析

圖5 麻點(diǎn)

圖6 印花Pass痕

3.1 顏色品質(zhì)問題

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和染料墨水工藝進(jìn)步,數(shù)碼印花部分技術(shù)難題會被逐步解決。根據(jù)錦氨面料數(shù)碼印花工藝流程不同階段,分析數(shù)碼印花品質(zhì)問題成因。

(1)印前預(yù)處理。數(shù)碼印花在打印以前需經(jīng)過分色,調(diào)色、底坯預(yù)處理等工序。分色及調(diào)色技術(shù)人員的專業(yè)水平,以及底坯品質(zhì)、來源及預(yù)處理配方等因素會導(dǎo)致印花色差及印花線條細(xì)膩和圖案生動的程度。

(2)印中階段。錦氨織物數(shù)碼印花在蒸化以前對環(huán)境相當(dāng)敏感,除了溫度濕度等的變化,以及打印機(jī)臺及噴頭工作狀態(tài),數(shù)碼印花墨水品質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)等均會導(dǎo)致數(shù)碼印花的品質(zhì)問題。如滲色一般與打印機(jī)臺噴頭狀態(tài)有關(guān),噴頭噴墨不流暢及定位不準(zhǔn)易造成滲色及Pass痕問題。數(shù)碼印花是CMYK W混色印花,所有顏色都由這五色墨水混合而成,墨水品質(zhì)差異,各供應(yīng)商墨水標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,沒有行業(yè)通行顏色標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致顏色指標(biāo)混亂,穩(wěn)定性差[4],極易出現(xiàn)印花色差問題。如墨水噴頭堵塞,以及麻點(diǎn)問題,粉紅等紅色系淺色以大紅墨水調(diào)制,國產(chǎn)大紅色墨水顆粒偏大,是導(dǎo)致麻點(diǎn)的主要原因。

(3)后處理。錦氨織物數(shù)碼印花完成打印后要固色處理,進(jìn)行蒸化洗水等。其中打印后織物保存環(huán)境、蒸箱溫度及時間等,洗水溫度、固色劑比例等的差異均會導(dǎo)致色差。部分染料如青色,軍綠色、橙色、寶藍(lán)等極為敏感,極易產(chǎn)生色差。

3.2 版型問題

印花版型問題產(chǎn)生的原因主要在幾方面：一是,由于各企業(yè)所用的設(shè)計軟件不盡相同,不同設(shè)計軟件之間轉(zhuǎn)換會產(chǎn)生一定的尺寸偏差,這給數(shù)碼印花特別是定位印花的尺寸控制帶來一些不便;其次,由于不同織物都具有一定縮率,在數(shù)碼印花高溫蒸洗過程中會縮水,不同布種及同一布種不同批次坯布或者同一批次的坯布在不同環(huán)境下縮水率都會不同,有時很難得到準(zhǔn)確預(yù)估,織物的縮率為數(shù)碼印花尺寸控制增加了困難。在洗水及定型烘干過程中人為操作不當(dāng),過分拉伸或拉伸力度不均等也會造成印花位置偏移。

4 錦氨織物數(shù)碼印花品質(zhì)問題的解決對策

錦氨織物印花工藝主要分為印前處理、印中處理及后整處理。其中印前處理又分為上漿、處理圖稿、分色、調(diào)色;印中主要是噴墨打印階段;后整處理又分為蒸化水洗、定型包裝,對印花顏色有重大影響的都在印前漿底、印中調(diào)色及打印設(shè)備工作狀態(tài)及后整蒸化發(fā)色洗水。只有做好這些環(huán)節(jié)的控制,才能改善印花品質(zhì)問題。

4.1 印前控制

4.1.1 印花底坯

數(shù)碼印花是在白的底坯上進(jìn)行噴墨打印的,而印花白底坯也可能會存在色差、顏色不同,即使配方不變,發(fā)色穩(wěn)定也會影響印花顏色效果。如底坯偏黃或偏藍(lán)都會影響印花色光,特別是對淺色底印花影響相對更為明顯。因此,同一批大貨盡量保證底坯色光一致是印花顏色穩(wěn)定的前提。

底坯的織物結(jié)構(gòu)及品質(zhì)會影響織物對墨水的吸收程度、對色光的反射程度、及蒸化階段發(fā)色等。不同批次生產(chǎn)的印花坯布品質(zhì)可能會有差異,頻繁更換坯布供應(yīng)商會導(dǎo)致印花顏色偏差難以控制。所以,選擇一家品質(zhì)良好、規(guī)格穩(wěn)定的坯布供應(yīng)商也有利于預(yù)估織物縮率進(jìn)而保證數(shù)碼印花尺寸穩(wěn)定性。

4.1.2 漿料

直噴數(shù)碼印花經(jīng)過上漿處理,可防止墨水在織物表面發(fā)生滲化,能獲得更清晰的圖案并且促進(jìn)染料與纖維的反應(yīng),展現(xiàn)更好的印花效果。在紡織半成品導(dǎo)入機(jī)臺前需對其布面進(jìn)行增強(qiáng)親水性、墨水吸收性及增加黏稠度的整理。漿料成分主要由糊粉或優(yōu)彩素、尿素、硫酸氨及水按一定比例調(diào)制而成,尿素為常用的吸濕劑,隨著其比例的增加,會提升織物的著色效果,但同時會降低印花的精細(xì)度。當(dāng)錦氨織物尿素比例超過5%時,墨水顏色會很容易滲透,一般薄型織物尿素比例會控制在3%～5%之間,厚型織物尿素比例控制在5%～8%,能夠達(dá)到顏色滲透與印花精細(xì)度的最佳平衡狀態(tài)[5]。

4.1.3 描稿與調(diào)色

描稿對于保證印花花型精準(zhǔn)度有著至關(guān)重要的作用,如印花版型及尺寸問題。熟練的描稿人員在考慮到不同設(shè)計軟件錄入與輸出偏差的情況下會主動進(jìn)行手工校驗,如向客戶索要統(tǒng)一格式的電子排版圖及實(shí)體紙樣,分別測量及進(jìn)行相互比對,校驗尺寸進(jìn)而控制軟件讀圖所產(chǎn)生的誤差。

調(diào)色是保持顏色一致性最有技術(shù)含量的環(huán)節(jié)。首先,為了達(dá)到顏色的精準(zhǔn)程度,需要根據(jù)坯布種類、墨水、打印模式分別制定ICC曲特征線,如經(jīng)編與緯編布種對墨水的吸收程度不同,需通過不同顏色曲線分別表現(xiàn)出來。其次,受底坯、墨水及機(jī)械設(shè)備的影響,調(diào)色技術(shù)人員必須根據(jù)大貨所用的底坯及大貨生產(chǎn)環(huán)境對織物印花作出調(diào)試,其調(diào)色的精準(zhǔn)度會直接影響后期印花品質(zhì)。調(diào)色一般由技術(shù)人員掌控,一般情況下,調(diào)色師傅會在大貨或碼樣開產(chǎn)前進(jìn)行試色,會對相應(yīng)配方作適當(dāng)調(diào)整,直到色差在可接受范圍以內(nèi)。在此過程中需不斷調(diào)整各種墨水的配比,進(jìn)行蒸化、試洗對色。調(diào)色師傅對顏色的把控水平,對機(jī)器設(shè)備的熟悉程度會直接影響到調(diào)色效果。調(diào)色技術(shù)人員的穩(wěn)定性也是保證印花色彩一致性的關(guān)鍵,每個調(diào)色技術(shù)員都有自己的顏色密碼,一旦主要技術(shù)人員變動會引起印花顏色變動,對顏色品質(zhì)造成無法預(yù)估的影響,因此,需盡量保持調(diào)色技術(shù)人員的穩(wěn)定。

4.1.4 機(jī)臺設(shè)備調(diào)試

錦氨織物印花坯布上漿溫度一般設(shè)定在160℃左右,速度為30～40 m/min,速度過慢坯布易黃變,停留烘干機(jī)器內(nèi)時間越長,容易形成風(fēng)眼等品質(zhì)問題,過快的話上漿不充分也會影響打印墨水上色效果。

4.2 印中控制

4.2.1 打印車間無差別環(huán)境

打印車間濕度對印花顏色影響相當(dāng)大,當(dāng)數(shù)碼印花環(huán)境內(nèi)濕度偏高時,印花將會更加鮮艷,濕度過高時,噴印后的花型易產(chǎn)生印花滲色及墨水滲化現(xiàn)象,反之則偏暗。因此,務(wù)必要保持打印車間條件恒定,需封閉式,恒溫恒濕環(huán)境。為保持最佳狀態(tài),經(jīng)反復(fù)試驗,建議溫度應(yīng)保持在攝氏25℃,濕度維持在65%左右。

4.2.2 打印設(shè)備工作狀態(tài)

機(jī)械設(shè)備供應(yīng)商會提供配套的圖像輸入、輸出系統(tǒng),還會供應(yīng)匹配的墨水,相關(guān)技術(shù)人員、機(jī)臺操作人員要對機(jī)臺設(shè)備性能很熟悉。合理安排適合的機(jī)臺生產(chǎn)對應(yīng)的花型或顏色,一般顏色一經(jīng)批核,不再換機(jī)臺,如需更換機(jī)臺,坯布供應(yīng)商及墨水等都需先行試色。另需定期檢查設(shè)備,確保各項指標(biāo)(溫度、壓力、速度等)相互匹配,達(dá)到其最佳工作狀態(tài),保持壓力值恒定及噴頭通暢,噴頭壓力在一般在-7 Pa左右。

打印機(jī)臺工作狀態(tài)對印花顏色也會有影響,當(dāng)溫度升高時,墨水黏度會增加,導(dǎo)致打印噴頭出墨量不足從而會造成印花色會越來越淺。特別對于深色滿底印花,底色會產(chǎn)生明顯偏差。另在高溫狀態(tài)下染料顆粒從墨水中分離易造成飛粉沾色,緯編布尤其明顯,此問題可以通過加裝導(dǎo)帶隔離飛粉以改善沾色。Pass痕也被稱為停機(jī)痕,保持打印機(jī)臺工作參數(shù)穩(wěn)定特別是電源電壓供應(yīng)穩(wěn)定及噴頭出墨量均勻,可有效改善Pass痕問題或降低其發(fā)生概率。因此,需對打印設(shè)備進(jìn)行科學(xué)排產(chǎn),經(jīng)常檢查打印設(shè)備工作狀態(tài),便于及時預(yù)估及控制打印過程中出現(xiàn)的印花品質(zhì)問題。

4.2.3 墨水

噴墨墨水的黏度、表面張力、分子粒徑(最好在1 μm以內(nèi))、p H值、導(dǎo)電率等都會對印花顏色產(chǎn)生一定影響。黏度即液體流動的阻力,關(guān)系到印花顏色的精準(zhǔn)度,表面張力則關(guān)系到能否形成液滴,一般來說,應(yīng)該選用低黏度、高表面張力的噴墨墨水,以保證好的流動性能和液滴形態(tài),確保印花顏色均勻、圖案流暢。如某企業(yè)嘗試將顆粒大的國產(chǎn)大紅色墨水更改為顆粒較細(xì)的淺紅色墨水再匹配相應(yīng)的曲線,解決了印花麻點(diǎn)問題。

4.2.4 打印機(jī)臺作業(yè)人員素質(zhì)

作業(yè)人員是企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主力軍,作業(yè)人員的整體素質(zhì)對印花品質(zhì)有著至關(guān)重要的影響。一個熟練的作業(yè)人員可以對印花過程中的問題進(jìn)行預(yù)判,對調(diào)色人員的失誤進(jìn)行及時糾正,避免失誤流通到下一環(huán)節(jié),造成資源浪費(fèi)。如調(diào)色人員輸錯曲線,對于一個作業(yè)熟練受過訓(xùn)練的操作人員,可及時發(fā)現(xiàn)問題從而避免印花顏色出現(xiàn)偏差,熟練的作業(yè)人員通常會對機(jī)臺設(shè)備各項性能比較了解,能夠在生產(chǎn)過程中對設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時評估,及時止損及提升產(chǎn)能。因此,數(shù)碼企業(yè)需提高作業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)及數(shù)字化操控的能力進(jìn)而改善印花成品品質(zhì)[6]。

4.3 后整處理

4.3.1 蒸化條件

蒸化階段對印花顏色發(fā)色有著至關(guān)重要的影響,保持蒸化條件恒定是保證發(fā)色程度一致的重要前提。某錦氨面料數(shù)碼印花企業(yè)經(jīng)反復(fù)調(diào)試、校準(zhǔn),蒸箱溫度在114～116℃之間,壓力恒定在1.5 Pa左右,時間在30～40 min內(nèi)可使印花布面發(fā)色效果達(dá)到最佳狀態(tài)。另外還需定期清理蒸箱,調(diào)試蒸箱環(huán)境確保蒸化條件一致。

4.3.2 水洗工藝

打印及高溫蒸化后的錦氨織物需要進(jìn)行進(jìn)一步整理,去除織物表面浮色并作固色處理。需將印花織物置于適當(dāng)溫度的水中加入助劑進(jìn)行水洗,根據(jù)需要調(diào)整比例。某數(shù)碼印花企業(yè)經(jīng)多次實(shí)驗,最終得出錦氨織物純堿及皂洗劑比例以及相對穩(wěn)定洗水條件：純堿：2 g/L;皂洗劑：1 g/L;浴比：1∶20;溫度：40℃。

4.4 建立規(guī)范的印花色彩評價標(biāo)準(zhǔn)

控制印花品質(zhì)首先需要建立評價系統(tǒng),對于印花特別是新興的數(shù)碼印花而言,由于印花本身顏色豐富、層次復(fù)雜,各印花顏色會相互影響,評價起來有一定的難度,行業(yè)內(nèi)目前還無法對印花色差值作出有效的量化評估。可基于凈色布染色評價標(biāo)準(zhǔn),建立數(shù)碼印花顏色評價標(biāo)準(zhǔn),這其中最核心的部分即是色彩匹配模塊,通過色彩匹配程序來解釋設(shè)備特性信息,實(shí)現(xiàn)各設(shè)備顏色色彩信息在設(shè)備與CIE Lab色空間之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換[7],即可通過程序?qū)Ω麟A段印花半成品顏色數(shù)據(jù)值進(jìn)行控制,進(jìn)而保障成品印花顏色。

為了適應(yīng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化趨勢,印染企業(yè)要對工藝流程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理,印染工藝企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括印染原材料標(biāo)準(zhǔn)、印染設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、印染生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品及檢驗標(biāo)準(zhǔn)等[8],統(tǒng)籌好這四項標(biāo)準(zhǔn),對各項標(biāo)準(zhǔn)涉及指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一,以便于生產(chǎn)工藝進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。由于所有環(huán)節(jié)只有到水洗出缸后才能真正看到印花成品顏色,在流程的前段很難查驗到印花偏差程度,而一旦成品之后,印花顏色已無法改善。因此,必須合理規(guī)范操作流程,對各項工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納分析,提高對各個環(huán)節(jié)質(zhì)量把控能力,引進(jìn)有效的生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行中段質(zhì)量監(jiān)控,如在蒸化前進(jìn)行中期檢查,并對印花成品質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時預(yù)估。

5 結(jié)語

通過建立系統(tǒng)數(shù)據(jù),進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化操作,為印花加工過程中的各環(huán)節(jié)把好關(guān),才能最大程度控制印花品質(zhì)問題。數(shù)碼印花是科技與藝術(shù)的結(jié)合,以其豐富的顏色、高精度的印花花型、低廉的開發(fā)成本、靈活的生產(chǎn)周期受到設(shè)計師們的追捧,它正在迅速搶占傳統(tǒng)印花工藝市場份額。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,機(jī)械制造精度提升,大批技術(shù)人員的成長,管理上更加成熟,數(shù)碼印花的應(yīng)用除了紡織領(lǐng)域外,還將被越來越廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域,市場前景將會越來越好。