基于數(shù)碼提花的仿磨砂水洗半成型牛仔面料的設計

王雪琴，賀珍誼，陳茜凡，黃家雄

(1.浙江理工大學材料與紡織學院，浙江杭州 310018;2.浙江理工大學先進紡織材料與制備技術(shù)教育部重點實驗室，浙江杭州 310018)

目前牛仔產(chǎn)品的后整理風格朝著仿舊的水洗磨砂效果方向發(fā)展，其整理運用的主要形式有:普洗、石洗、貓須、雪花洗、扎染等。這些工藝(如磨沙，石磨，噴砂等后處理)需要浪費大量的人力和物力，同時需要使用大量的化學試劑和水去對面料進行刷洗、漂白等繁瑣處理，這些都導致各種資源的高度浪費和環(huán)境的污染。除外，手工和人為處理的磨砂、做舊、做破等手段導致磨砂圖案在服裝位置、連續(xù)性上出現(xiàn)問題，產(chǎn)生標準化和高效生產(chǎn)的控制難題，外觀質(zhì)量的統(tǒng)一性不能確保。針對綠色環(huán)保等問題的相關(guān)牛仔產(chǎn)品技術(shù)或開發(fā)的相關(guān)研究多集中于相應的后整理等工藝的改進。

本文從磨砂水洗牛仔面料的外觀特性研究入手，基于現(xiàn)今數(shù)碼提花面料結(jié)構(gòu)設計的方法和方式研究，根據(jù)牛仔服飾最終產(chǎn)品形式的需求，進行免水洗磨砂工藝的探索和環(huán)保牛仔類新產(chǎn)品的設計研發(fā)。

1 研究背景

1.1 現(xiàn)今牛仔產(chǎn)品特點

牛仔布(丹寧布)起源于1848年美國淘金熱，是一種深色經(jīng)、白色緯色織布。牛仔布以其厚實耐磨的性能，主要作為工作服用布，但現(xiàn)今粗細厚薄差異品種眾多，組織也從斜紋類到平紋類、緞紋類變化眾多［1－2］。當前牛仔服飾產(chǎn)品視覺風格多樣，休閑感和藝術(shù)感越來越強［3］。特意的水洗磨砂工藝多用于面料縫制后的加工，如在服裝需要的位置上設計貓須、磨白、破洞、扎染、甚至整體獨花等外觀，此類磨砂水洗效果已開始變成一種具有明度層次變化的定位裝飾性圖案，然而此類靠人工和隨機加工的產(chǎn)品次品數(shù)多、損耗率高。若將這類操作轉(zhuǎn)化成面料設計和加工中的1個環(huán)節(jié)，可達到環(huán)保節(jié)能的目的。

1.2 技術(shù)背景

數(shù)碼化紡織技術(shù)理念現(xiàn)已廣為普及，如數(shù)碼印花和提花。其中，現(xiàn)代絲織像景的設計與制作可利用數(shù)碼化的圖像處理和結(jié)構(gòu)設計將任意圖案轉(zhuǎn)換成提花的結(jié)構(gòu)和面料。數(shù)碼化紡織技術(shù)對面料設計中圖案色彩及精度大小的實現(xiàn)都有相應的計算機集成體系(CIMS)來支撐［4］。

首先，圖案中的色彩可以用織物中紗線的經(jīng)緯交織點以及混色方式來體現(xiàn)，數(shù)碼化的混合結(jié)構(gòu)設計方式將顏色的過渡逼真再現(xiàn)［5－6］。其中，基于單色系明度變化的圖案可以通過將圖案中明度變化的色彩數(shù)量進行檢索和相應的分色處理，通過完成分色處理后顏色和特定設計影光組織的相互配對和轉(zhuǎn)換達到對圖案的寫真性還原。

其次，數(shù)碼紡織技術(shù)還體現(xiàn)于更高的對圖像精度和大小容量的實現(xiàn)能力。超寬的電子提花機已能對具有300 dpi左右的分辨率，寬度為24 000像素，長度幾乎不限的圖像進行處理和加工的能力［7］。這讓提花面料從四方連續(xù)型的常規(guī)性，小幅裝飾圖案的設計方式中解脫出來，使一些特殊的直接能和服裝大小、款式、及圖案結(jié)合的半成型甚至是全成型面料的工業(yè)化加工成為可能［7－8］。這種根據(jù)款式需要定位的半成型面料設計在我國一直以來就以手工的緙絲及云錦中的“織成”工藝作為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)聞名世界。當前的數(shù)碼紡織設計在聯(lián)合一些特殊彈性材料的基礎(chǔ)下，已經(jīng)將此手工傳統(tǒng)工藝融于現(xiàn)代服裝設計，并有一些成功的設計案例［9－10］。

2 數(shù)碼提花牛仔面料的設計

2.1 設計方法

基于現(xiàn)代數(shù)碼像景技術(shù)，本文提出一種免洗擦等后處理工藝制作牛仔產(chǎn)品的設計方法，將具有牛仔洗擦效果定位仿色圖像處理和織物提花影光組織數(shù)碼化結(jié)構(gòu)［6］的交織工藝結(jié)合，形成環(huán)保的數(shù)碼提花牛仔面料設計和加工方式。

定位仿色圖像處理是指將產(chǎn)品上需要做磨砂特效的效果和位置，轉(zhuǎn)換成相應的提花機織工藝能識別的具有單色系明度變化的定位平面圖案的方法。有磨砂水洗效果的牛仔服裝特定位置的單個裁片需要通過照片采集或手繪的方式轉(zhuǎn)換成具有一定顏色過渡效果的灰度圖像(如圖1所示裁片圖案局部中有7個從白到黑的顏色層次)，該圖案上白色部分用來表現(xiàn)擦洗泛白或白色紗線暴露的效果，而逐漸加深的顏色表現(xiàn)為擦洗泛白的程度減少或幾乎未被擦洗的另外1組有色紗線的部分。

圖1 洗擦效果定位仿色圖像Fig.1 Fixed simulative image ofwashing and brushing effect

影光組織數(shù)碼化結(jié)構(gòu)是指按照磨損外觀效果來分配數(shù)字化經(jīng)緯組織點和覆蓋效果的結(jié)構(gòu)，此種方式在多種數(shù)碼化顯色的提花面料中有所應用［5－6］。根據(jù)定位化后的灰度圖案(見圖1)，在白色位置上分配白色紗線暴露較多的組織(如圖2(a)所示的結(jié)構(gòu))，隨著顏色加深，局部分配有色紗線的組織點逐漸增加(如圖2(b)～(g)的結(jié)構(gòu)用于圖1中的剩下6個顏色)。經(jīng)以上操作方法后，可以通過2種不同顏色紗線的提花交織結(jié)構(gòu)獲得水洗磨砂等牛仔效果，圖3示出貓須外觀牛仔面料的具體提花結(jié)構(gòu))。

圖2 變幻影光組織Fig.2 Changed shade weaves.(a)48 points;(b)64 points;(c)96 points;(d)108 points;(e)120 points;(f)16 points;(g)132 points

圖3 最終的提花面料結(jié)構(gòu)Fig.3 Final structure of jacquard fabric(a)and details(b)

2.2 效果定位仿色圖像數(shù)碼化處理

運用Photoshop圖像處理軟件進行仿牛仔水洗磨砂效果的定位仿色圖像數(shù)碼化處理。圖4(a)為采集或手繪好的牛仔褲部分半成型裁片原圖(RGB顏色)。通過在photoshop中采用索引色轉(zhuǎn)換的過程，可將初始圖片的真彩色分為固定數(shù)量顏色層次，顏色的數(shù)量可根據(jù)后面相應的影光組織結(jié)構(gòu)設計的數(shù)量進行調(diào)整。索引色轉(zhuǎn)換的過程中，為了獲得圖片中水洗磨砂均勻和自然明度的漸變效果，采用相應高密度仿色擴散(如相鄰顏色以75%程度互相穿插)的處理方式可以使分色后的顏色交融滲透，在視覺效果中形成平滑的明度過渡(見圖4(b))，圖4(c)示出仿色擴散的局部細節(jié)。

圖4 擴散75%的仿色效果Fig.4 Fixed simulative image with proliferation 75% .(a)Original picture;(b)Processed picture;(c)5 timesmagnified detail

2.3 基于牛仔布結(jié)構(gòu)的數(shù)碼影光組織設計

基于對當前常規(guī)牛仔布的組織結(jié)構(gòu)的分析，一些基本斜紋、重平、緞紋均可用于比較逼真的仿牛仔布紋的提花影光結(jié)構(gòu)設計，其中以斜紋類的效果最突出。本文以2上1下、3上1下復合斜紋組織進行影光組織設計為例。圖5示出6級影光結(jié)構(gòu)，通過跳躍性增加，編織出6個組織。其中，圖5(f)所示為最后一級結(jié)構(gòu)已轉(zhuǎn)變成7枚斜紋，此結(jié)構(gòu)設計主要是為了用于表現(xiàn)磨砂漂白程度最大的區(qū)域。將以上示例中的結(jié)構(gòu)通過提花面料設計CAD軟件可分別將分色后的定位仿色圖像轉(zhuǎn)換成二進制的圖形文件。

圖5 采用復合斜紋組織的的影光結(jié)構(gòu)Fig.5 Changed shade structure on compound twill weaves.(a)36 points;(b)32 points;(c)26 points;(d)18 points;(e)13 points;(f)7 points

3 設計模式及實驗示例

3.1 基于半成型理念的款式定位與設計

在數(shù)碼化設計環(huán)境下，面料的設計和最終產(chǎn)品的設計是緊密關(guān)聯(lián)的，設計模式正在逐步由傳統(tǒng)的單向開發(fā)模式轉(zhuǎn)化成綜合互動型開發(fā)模式。其中傳統(tǒng)單向開發(fā)模式流程為面料設計—面料織造—服裝設計—縫制制造—磨砂處理等加工。新綜合設計開發(fā)模式見圖6。其中面料設計和服裝設計流程處于開發(fā)前期且高度緊密結(jié)合，面料織造中部分融合了服裝加工制造。后者符合當前紡織服裝產(chǎn)業(yè)改造升級的必然趨勢［11］。傳統(tǒng)牛仔產(chǎn)品的設計模式中，牛仔面料的設計及加工和服裝設計及加工基本上屬于工業(yè)體系中的2個環(huán)節(jié)，傾向于單向的和前后分布的特征。在研究過程中，牛仔產(chǎn)品的設計是需要服裝和面料設計的雙向互動和綜合，半成型面料已經(jīng)初步根據(jù)服裝的形態(tài)部分織出。本文通過1個設計案例對此類半成型面料的設計及產(chǎn)品開發(fā)模式進行演繹。

圖6 新綜合設計開發(fā)模式Fig.6 New development pattern of integrated design

根據(jù)今年牛仔服裝的設計趨勢，此春夏款牛仔裙的設計采用針織汗布與機織半成型牛仔面料拼接式，案例款式見圖7。連體裙的前片采用仿水洗磨砂牛仔面料，上面有模仿牛仔貼袋、水洗效果領(lǐng)口、水洗效果腰帶紐扣等多種效果。后片及袖子采用黑色針織冰絲滌綸面料進行拼貼?？钍綖樾蓍e寬松且具有飄逸感的中長連體裙，其特色在于前片的牛仔面料及左邊肩部背后的長后擺設計。

圖7 牛仔裙裝案例設計圖Fig.7 Design case of denim dress with front view(a)and back view(b)

3.2 實驗及參數(shù)

此數(shù)碼化提花牛仔布的織造實驗采用實用主紋針數(shù)為2280的提花織機，半成型牛仔面料采用黑色8 tex滌綸紗，幅寬為150 cm，經(jīng)向密度為72根/cm，花幅為31.67 cm，達到了服裝大小需求的寬度。緯紗為15 tex白色棉紗，緯向密度為34根/cm。此經(jīng)緯紗線的密度及粗細組合是按照當前市場上春夏薄型牛仔面料規(guī)格配置。

根據(jù)以上的數(shù)碼提花牛仔設計原理及數(shù)碼化處理方法，將圖7中的有磨砂水洗效果的牛仔圖案輸入計算機后轉(zhuǎn)化為索引圖案，再加入基于圖5復合斜紋影光組織去滿足不同灰度級別數(shù)碼圖案的結(jié)構(gòu)設計，形成組織層層遞增的效果。最終織造出半成型牛仔裙面料(實物見圖8(a))，手感柔軟。相對印花而言，有更豐富的質(zhì)感，同時具有薄型牛仔面料的良好舒適感。其水洗磨砂效果的肌理感非常明顯(細節(jié)見圖8(b))，假口袋處的組織設計上將口袋的形狀突顯出來，整套連體裙在組織的合理搭配下呈現(xiàn)立體效果。此塊半成型面料的加工效率約為6片/15 min。

圖8 提花半成型牛仔及細節(jié)Fig.8 Semi-formed fabric via jacquard(a)and detail(b)

3.3 成品

最終成品效果可見圖9示出的水洗磨砂效果的牛仔連體裙。此款服裝左邊的后背處加入長后擺的設計，按照扇形裁剪形成弧度效果，故而裙裝整體飄逸。在右邊的袖子處加入泡泡袖的設計，同時在肩部用亮片進行裝飾。最終服裝呈現(xiàn)出簡約不對稱效果。此案例中，牛仔效果的服裝加工免去后整理磨砂水洗部分，且縫制加工非常簡單高效。數(shù)碼提花工藝的采用在此服裝牛仔部分磨砂圖案效果的表現(xiàn)、位置穩(wěn)定性、顏色可控性等方面有促進作用。

圖9 水洗磨砂效果的牛仔連體裙Fig.9 Women dress with denim effect

4 結(jié)論

本文提出基于數(shù)碼提花的仿磨砂水洗半成型牛仔面料的設計理念，在此基礎(chǔ)上，闡述了免水洗磨砂等工藝的環(huán)保牛仔類新產(chǎn)品的設計模式和研發(fā)探索，為新型面料和服裝的綜合一體化研發(fā)提供理論和實踐的參考。通過相關(guān)實驗設計和分析發(fā)現(xiàn):1)通過計算機輔助設計對牛仔效果進行定位化仿色數(shù)碼化圖像處理，再根據(jù)牛仔典型結(jié)構(gòu)進行基于基礎(chǔ)牛仔組織(特別是一些斜紋結(jié)構(gòu))的影光組織設計方法可行且效果明顯;2)此種環(huán)保節(jié)能型牛仔的設計理念可提高牛仔面料及服裝生產(chǎn)效率和使用價值，轉(zhuǎn)化體力勞動為腦力勞動;3)綜合型的設計模式需要服裝和面料設計的雙向互動和綜合，也增加了對設計人員的知識范疇和綜合能力的要求;4)本文的數(shù)碼化圖像處理和結(jié)構(gòu)設計方法可以衍生到更多類的半成型甚至是全成型的數(shù)碼化服裝產(chǎn)品或面料的設計中。

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