莫林祥,黃新明,舒 適,陳 豐
(浙江紅綠藍(lán)紡織印染有限公司,浙江 紹興 312000)
紡織品的印花加工,按照所用設(shè)備進(jìn)行分類,包括滾筒印花、篩網(wǎng)印花、轉(zhuǎn)移印花以及噴墨印花等多種類型。從產(chǎn)品加工數(shù)量看,篩網(wǎng)印花是目前主要的加工方式,而且在以后較長一段時(shí)間仍將是如此。
在紡織品各種印花工藝中,數(shù)碼噴墨印花有較多的優(yōu)勢:如系統(tǒng)靈活快速,能迅速從一種花樣轉(zhuǎn)到另一種花樣;顏色豐富多彩,能表現(xiàn)高達(dá)1670萬種顏色的印花產(chǎn)品。另外,數(shù)碼噴墨印花過程不存在“花回”大小限制的概念,極大地拓展了紡織圖案設(shè)計(jì)的空間,提升了產(chǎn)品的檔次。因此,在所有的印花工藝中最具發(fā)展優(yōu)勢。
但是,從實(shí)際應(yīng)用情況看,數(shù)碼噴墨印花也存在明顯的缺點(diǎn),一是印花速度低,根據(jù)印花顏色數(shù)量車速在500-800m2/h不等,與平網(wǎng)印花機(jī)2500m2/h的生產(chǎn)速度相比,存在巨大的差異;其次是印花用油墨價(jià)格高,設(shè)備費(fèi)、設(shè)備附件及其維護(hù)費(fèi)偏高,所有這些缺點(diǎn)在短期內(nèi)顯然不會有較快的改觀。對傳統(tǒng)的印花工藝技術(shù)而言,目前又面臨著市場經(jīng)濟(jì)、時(shí)效等諸多因素的限制,因此,如何在傳統(tǒng)印花與現(xiàn)代數(shù)碼印花之間形成有效地銜接,在現(xiàn)有的網(wǎng)印工藝基礎(chǔ)上開發(fā)并形成具有噴墨印花效果的印花工藝,是現(xiàn)有印染企業(yè)亟盼解決的難題。
對此,浙江紅綠藍(lán)紡織印染有限公司與紹興文理學(xué)院聯(lián)合成立項(xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì),從2011年開始先后對包括“九分色數(shù)碼印花技術(shù)研究及其產(chǎn)業(yè)化”以及“基于通用型色漿的多色系數(shù)碼平網(wǎng)印花技術(shù)研究”等項(xiàng)目在內(nèi)的多項(xiàng)技術(shù)研發(fā),實(shí)現(xiàn)了基于通用色漿的九分色寬色域清潔印花關(guān)鍵技術(shù)的突破并在國際上首次實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
與噴墨印花類似,紡織品的四色印花工藝技術(shù)源自紙張的四色印刷,即C、M、Y、K四基色油墨印刷。它是利用顏色混合原理,應(yīng)用點(diǎn)陣印花新工藝將圖案通過分色制版分解成青、品紅、黃、黑(或相近的顏色)四基色,將不同比例、不同排列的基色點(diǎn)陣疊印,利用人的視覺綜合效應(yīng)使色點(diǎn)形象組成各種顏色而成為圖案,達(dá)到在紡織品上再現(xiàn)原稿的目的。但是,常規(guī)的四色印刷技術(shù)由于在紙張與印花紡織品材質(zhì)平整度等方面、特別是油墨與印花用染料品種與純度等方面的顯著差異,四色印花在紡織品中的應(yīng)用不是太理想。為克服上述缺陷,我們根據(jù)多年印花生產(chǎn)實(shí)踐的積累,從多種商品分散染料品種中篩選出了具有優(yōu)良配伍性以及發(fā)色性能的分散、活性等系列商業(yè)染料,通過濃度等的實(shí)驗(yàn)研究選擇,確定出作為配制九分色通用印花色漿用的染料。
各種織物在印花時(shí)印花色漿中均須加入一定數(shù)量的糊料以在保持印花圖案完整的同時(shí)盡可能充分、順利地把染料傳遞到織物上去,形成所需花型。為實(shí)現(xiàn)上述目的,印花糊料必須具備恰當(dāng)?shù)牧髯冃浴⒁欢ǖ奈锢砗突瘜W(xué)穩(wěn)定性、良好的染料傳遞性,在制成色漿后應(yīng)有一定的滲透性、成模性及在汽蒸時(shí)具有一定的吸濕能力,同時(shí),糊料成糊率要高、制作要方便并具有良好的洗除性。
海藻酸鈉作為分散染料印花用的糊料的應(yīng)用已有很長的歷史,作為單一糊料使用,但由于其價(jià)格較高,性價(jià)比較低,目前多使用合成印花糊料或海藻酸鈉混合糊料,考慮到對精細(xì)圖案的印制以及除粘性、流變性、觸變性、水合性、曳絲性等諸多印花性能的取舍,后者是一種較好的選擇。
生產(chǎn)實(shí)踐表明,海藻酸鈉糊料復(fù)配糊料各項(xiàng)性能指標(biāo)受溫度、濃度等因素影響較大,低濃度糊料滲透性好但易滲化,而高濃度糊料的滲透性很差,均不適合印花。
滌綸紡織品印花后要經(jīng)過高溫蒸化或者焙烘等候處理以使分散染料進(jìn)入纖維內(nèi)部,不同溫度、時(shí)間等條件下蒸化及焙烘處理后印花織物的相關(guān)顏色測試指標(biāo)變化實(shí)驗(yàn)表明,常壓高溫蒸化和高溫焙烘等不同后處理方式,所得到印花圖案顏色效果差別巨大,其中180℃的常壓高溫汽蒸處理織物的發(fā)色效果最好,經(jīng)其處理的滌綸織物的印花圖案清晰,色澤發(fā)色純正飽滿。
將九種標(biāo)準(zhǔn)化分散染料色漿按照相關(guān)的印花工藝流程進(jìn)行紡織品印花,作為對比,將其中四種色漿也進(jìn)行對應(yīng)的印花,即實(shí)施四分色印花。對印花紡織品用Datacolor600測配色系統(tǒng)進(jìn)行測色并建立印花數(shù)據(jù)庫。由測色數(shù)據(jù)Luv等相關(guān)顏色數(shù)據(jù)值所得色域空間可以看出,九分色分散染料印花顏色色域明顯大于四組分分散染料印花:在藍(lán)色/紫羅蘭色/紫色、藍(lán)綠/綠色/黃綠區(qū)域以及橙/紅區(qū)域,其增大特別明顯。尤其是在藍(lán)/紫/紫色,綠/黃綠色和橙色/紅色三個(gè)關(guān)鍵方向提供了比傳統(tǒng)的CMYK印刷過程中明顯較大的色域,接近典型的CRT顯示器色度區(qū)域。
在CMYK四色印刷一般是將彩色圖案用藍(lán)紫、綠、紅濾色片進(jìn)行分色處理成青色、品紅、黃、黑四個(gè)色版,通過四個(gè)色版不同大小的色點(diǎn)疊合,表現(xiàn)原稿彩色圖案。但此工藝應(yīng)用到紡織品上時(shí),由于前述眾多的原因遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人們所希望的表達(dá)與紙張印刷相似的豐富色彩效果的目的,在顏色數(shù)量、色譜寬廣度以及圖案準(zhǔn)確性等方面存在較大的局限性,特別是對于象云紋、過渡色等方面的不足使其在紡織品上印制高清晰度的花紋圖案過程中存在明顯的差距。另外由于機(jī)織紡織品是由縱橫交錯(cuò)的經(jīng)緯紗按照一定的方式構(gòu)成,而印花用網(wǎng)版也是由縱橫方向的絲條編織而成,這樣就會不可避免的造成兩者之間的撞網(wǎng),由此產(chǎn)生“莫爾條紋”,即所謂的龜紋或席紋。龜紋的產(chǎn)生導(dǎo)致人在視覺上的紊亂,破壞了印花圖案中層次漸變的原有效果,最終影響織物印花圖案的美觀,造成了印花織物的質(zhì)量低下。
為減少甚至避免龜紋現(xiàn)象,我們對龜紋的出現(xiàn)成因包括絲網(wǎng)的網(wǎng)孔、網(wǎng)線的角度、網(wǎng)點(diǎn)的大小、頻率、密度等之間的干擾,甚至網(wǎng)點(diǎn)與織物的經(jīng)緯紋理之間所產(chǎn)生的干擾等方面進(jìn)行了探討,對網(wǎng)點(diǎn)形狀選用無規(guī)則無角度排列的星形形狀(或非正圓形網(wǎng)點(diǎn)),加網(wǎng)線數(shù)為每英寸90線,相鄰顏色加網(wǎng)角度錯(cuò)開15°-30°,同時(shí)制版采用高目數(shù)絲、1080dpi高解析度噴墨制網(wǎng),通過上述因素的協(xié)調(diào),避免了龜紋的產(chǎn)生。
對于紡織品的印花圖案的精細(xì)化發(fā)展,其中之一就是同一色相中有層次效果(云紋)的表現(xiàn)。目前對于圖像層次效果的調(diào)正基本是通過改變網(wǎng)點(diǎn)的大小來產(chǎn)生相當(dāng)于差頻的濃淡變化,但此種方法顯然不能較好地解決精細(xì)云紋效果。為此,對于花型中同一色相的部位我們按其顏色深淺在一定比例點(diǎn)進(jìn)行分割,其中深色部分做一網(wǎng)版,所余淺色調(diào)部位單獨(dú)制備另一網(wǎng)版,這樣在網(wǎng)版目數(shù)不需要太高的情況下,就可以進(jìn)行云紋以及過渡區(qū)域的完美銜接了。
在紡織品色塊絲印中,給色量只影響印花色調(diào)的深淺,而對網(wǎng)點(diǎn)拼色印花的影響則大得多,因?yàn)榫W(wǎng)點(diǎn)印花圖案中的色彩是靠網(wǎng)點(diǎn)的重疊和并列來實(shí)現(xiàn)的,如果一個(gè)色的漿層稍有出入,則馬上會在階調(diào)的表現(xiàn)上反映出來。為減少給色量對網(wǎng)目彩色印花的影響,我們探討了刮板壓力自動勻調(diào)控制以及印版與承印物之間的距離等印花參數(shù)控制系統(tǒng)方面的協(xié)調(diào),較好地達(dá)到通過數(shù)據(jù)控制實(shí)現(xiàn)彩色色調(diào)印花重現(xiàn)性的問題,實(shí)現(xiàn)了印花圖像逼真、立體感強(qiáng),色彩和層次豐富的織物印花。
為實(shí)現(xiàn)通用色漿的九分色紡織品清潔印花,印花用各通用色漿性能的一致性是其關(guān)鍵[1]。通過對染料色系及其配伍等性能、印花糊料組合調(diào)配、印花助劑選用以及印花工藝條件等多因素進(jìn)行了相關(guān)研究,配制了九種標(biāo)準(zhǔn)色漿,實(shí)際印花生產(chǎn)過程中,通過九種標(biāo)準(zhǔn)色漿的單獨(dú)應(yīng)用或疊加應(yīng)用就可以獲得所需的各種顏色。
在實(shí)際印花過程中,印花圖案的顏色可以通過不同色漿及其比例的配合實(shí)現(xiàn),例如,色號1由網(wǎng)點(diǎn)面積百分比分別為8%和90%的C、K色漿拼混而成;色號2由網(wǎng)點(diǎn)面積百分比分別為94%和90%的Lc、O色漿拼混而成;色號3由網(wǎng)點(diǎn)面積百分比分別為72%,68%和90%的C、Y、O色漿拼混而成,諸如此類形成多組印花用系列色號數(shù)據(jù),并將其與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)可配套使用。
通過上述技術(shù)的集成,實(shí)現(xiàn)了具有噴墨印花效果的九分色通用色漿篩網(wǎng)印花,獲得了具有鮮艷色彩和紡織品色牢度的高附加值印花紡織品。
經(jīng)國家權(quán)威機(jī)構(gòu)技術(shù)查新表明,基于通用色漿的九分色清潔印花技術(shù)為國際上首次開發(fā)并產(chǎn)業(yè)化的篩網(wǎng)印花技術(shù),在項(xiàng)目實(shí)施期內(nèi)獲得多項(xiàng)自主知識產(chǎn)權(quán),包括一種九分色印花方法、低滲透高傳遞性分散染料篩網(wǎng)印花糊料及其制備方法等3項(xiàng)授權(quán)發(fā)明專利,9項(xiàng)授權(quán)使用新型專利,302項(xiàng)授權(quán)外觀專利,完成1300余個(gè)印花設(shè)計(jì)產(chǎn)品版權(quán)登記。
該項(xiàng)目具有如下技術(shù)優(yōu)勢:
(1)開發(fā)出獨(dú)創(chuàng)的紡織品九分色數(shù)碼平網(wǎng)印花用標(biāo)準(zhǔn)化色漿體系。該體系達(dá)到了以較少的色漿組合實(shí)現(xiàn)具有噴墨印花品質(zhì)的多色系效果。在兼顧色彩表達(dá)力與經(jīng)濟(jì)合理性的基礎(chǔ)上,運(yùn)用和實(shí)施多分色技術(shù),極大地拓展了篩網(wǎng)印花紡織品的色彩表達(dá)能力,更逼真地反映自然界豐富且多層次的色彩,適應(yīng)高精度高質(zhì)量的紡織品印花需求。更重要的是該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了色漿的標(biāo)準(zhǔn)化重復(fù)利用。色漿利用率提高39%以上,節(jié)省12%的用水與用工,解決了剩余色漿的環(huán)境污染問題,具有較高的節(jié)能減排意義。
(2)開發(fā)出基于九分色標(biāo)準(zhǔn)色漿體系的紡織品集成印花工藝技術(shù),在傳統(tǒng)平網(wǎng)印花生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)具有噴墨印花品質(zhì)效果的紡織品印花工藝技術(shù)。該技術(shù)克服了平網(wǎng)印花工藝印花產(chǎn)品精度低、染化料利用率低以及噴墨印花技術(shù)低速、高成本的瓶頸并在國際上首次實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。利用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)具有穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、高重復(fù)性的紡織品印花生產(chǎn)管理。該技術(shù)的應(yīng)用推廣可以實(shí)現(xiàn)紡織品傳統(tǒng)平網(wǎng)印技術(shù)及印花產(chǎn)品的升級換代,使印花產(chǎn)品既可以達(dá)到數(shù)碼噴墨印花機(jī)同樣的視覺效果和清晰度要求,又可以實(shí)現(xiàn)高速、高效的紡織品印花生產(chǎn),具有極強(qiáng)的推廣示范效應(yīng)。
(3)九分色數(shù)碼印花技術(shù)是源于傳統(tǒng)篩網(wǎng)印花工藝的技術(shù)質(zhì)變提升。
分色數(shù)碼印花工藝解決了傳統(tǒng)篩網(wǎng)印花清晰度低、染化料利用率低以及噴墨印花工藝速度慢、印花墨水及配件價(jià)格高等產(chǎn)業(yè)化方面的缺陷。實(shí)現(xiàn)了低成本前提下高色牢度、自然色彩過渡和寬色域的精美印花效果,大幅度提高產(chǎn)品的附加值。僅在2012-2014三年時(shí)間間,浙江紅綠藍(lán)紡織印染有限公司本項(xiàng)目產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值80975.32萬元,利稅25061.36萬元,出口創(chuàng)匯9486.43萬美元。
由于該技術(shù)源于篩網(wǎng)印花工藝,因此項(xiàng)目技術(shù)對于傳統(tǒng)意義上的紡織品印花生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變、產(chǎn)品的升級換代以及行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新都具有較高的借鑒適應(yīng)性和明顯的現(xiàn)實(shí)推動意義,是利用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的一條新途徑。