活性染料數(shù)碼直噴印花應(yīng)用問題的探討

郭文登

(杭州萬事利集團(tuán)有限公司，浙江杭州 310000)

數(shù)碼印花在我國絲綢產(chǎn)品上的應(yīng)用已經(jīng)歷了15年左右左右時間［1］，在小批量、個性化以及顏色表現(xiàn)力方面比傳統(tǒng)印花有非常明顯的優(yōu)勢［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)?；漠a(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)展時間相對于傳統(tǒng)的平網(wǎng)、圓網(wǎng)印花較短，所以，無論在設(shè)備上，還是工藝技術(shù)方面，還存在不少缺陷。在實際應(yīng)用的過程中，還有很多產(chǎn)品質(zhì)量問題產(chǎn)生［6］。根據(jù)目前數(shù)碼印花生產(chǎn)實踐中存在的問題，通過對數(shù)碼設(shè)備和工藝進(jìn)行改進(jìn)，克服數(shù)碼印花的缺點，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)，通過不同的CMYK色彩比例的組合來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)色過程中，數(shù)碼印花不能像傳統(tǒng)印花那樣采用色塊逐色對顏色進(jìn)行調(diào)整，而必須對花稿的CMYK在計算機上進(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分色時只能采用一種錯誤的分色方法進(jìn)行分色［9］(如:Japan Color 2001 Coated)，然后再針對錯誤的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題，必須根據(jù)印花工藝構(gòu)建對應(yīng)的分色方法，而這對于大多數(shù)紡織品數(shù)碼印花企業(yè)存在困難［10］。上述的分色方法問題，還將會在相當(dāng)長的一段時期內(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)圖人員主要是通過顯示器屏幕對CMYK進(jìn)行色彩調(diào)整的［11］，這就對顯示器的顯色準(zhǔn)確性提出了很高的要求。而實際情況是，大多數(shù)的數(shù)碼印花企業(yè)沒有很好地解決這個問題，這就導(dǎo)致了花稿在顯示器上再現(xiàn)時呈現(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)驗對著花稿，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)過噴印、蒸化、水洗和整理一系列工序，而每道工序都會對顏色產(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，也會對顏色產(chǎn)生很大的影響。所以，一個花稿的顏色要調(diào)準(zhǔn)，目前主要還是依賴調(diào)色員的經(jīng)驗。經(jīng)驗豐富的調(diào)色人員，可能經(jīng)過2～3次調(diào)色就可基本達(dá)到要求;而經(jīng)驗欠缺的調(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軟件功能非常強大，內(nèi)含了大量的功能、菜單及色彩調(diào)整功能，每個參數(shù)的設(shè)置都能實現(xiàn)不同的功能，每一個功能的組合應(yīng)用又能實現(xiàn)不同的效果，這就對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)周期也是比較長的。

2 顏色重演性分析

眾所周知，數(shù)碼印花是由計算機控制的，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，但是在實際生產(chǎn)應(yīng)用過程中卻發(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有改變。四分色的混色原理是通過青、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個顏色中有任何一個顏色改變的話，比如其中的一個顏色噴嘴部分被堵住，所混合出來的顏色就會產(chǎn)生很大變化。它不會像專色印花那樣，少了部分顏色，只是顏色變淺一點，而是整個圖像色彩發(fā)生嚴(yán)重偏差，如偏藍(lán)、偏黃、偏紅等。通常這樣的變化，人的視覺就會認(rèn)為顏色非常不準(zhǔn)確了，因此，只要其中某個噴嘴噴墨的數(shù)據(jù)有些許改變(如噴嘴部分堵塞)，就會使整個圖像的色彩發(fā)生重大改變，甚至還會使色彩發(fā)生并級，讓整個圖形也發(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，這類染料對濕度的敏感度很高。在大量的實際應(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，也不會完全一致。特別是3個以上染料拼色的顏色，差別會更大，因此，只要織物上含濕量不同、蒸化時整箱的濕度不一致以及空氣中相對濕度的不一樣，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、濕度和時間不一致，將會使青色墨水的固色率發(fā)生改變;在皂煮水洗時，溫度和時間有所改變，也會使其掉下來的顏色不一樣。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題，存在2種不同觀點: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，因為這些顏色只要用1種或2種墨水噴印出來，那么噴印后的產(chǎn)品色彩就比較鮮艷。而一個花型中的色彩如果是三次色的青灰、咖啡、墨綠等為主的話，也就是說一種色彩，需要青、品紅、黃、黑中的3個或4個墨水拼混出來的，其噴印后的產(chǎn)品，表面就像有一層薄霧，顏色看起來就不鮮艷了。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，也會引起顏色鮮艷度變差，原因有以下幾點。

1)漿料問題。對于活性染料數(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，但保水性又不是很好，所以在蒸化的過程中，相鄰的顏色會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)面料和染料問題?；钚匀玖纤m應(yīng)的面料，無論是絲綢，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)域來印制色彩，它們對印制的油墨和紙張，都有一套比較規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，表1示出ISO 12647－2［12］中對標(biāo)準(zhǔn)油墨印制在銅版紙上時顏色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個油墨的色度標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)過程中。而紡織品的噴墨四色印花發(fā)展只有十余年時間，標(biāo)準(zhǔn)的青、品紅、黃、黑4個染料基本沒有。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個顏色相混，就會沒有或較少的二次色，更多地會出現(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。實際生產(chǎn)時，如果使用了不同廠家的數(shù)碼印花墨水后會發(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個標(biāo)準(zhǔn)色不一致引起的。

4)活性染料的黑色墨水問題。黑色K型活性染料在溶解時有一個極限，當(dāng)超過一定濃度時，溶解后的染料就會凝聚產(chǎn)生色點，堵噴嘴的現(xiàn)象就會時常發(fā)生，但是，黑色墨水的濃度不夠高時，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，就會顯得力不從心，無法實現(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，很多可以實現(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，所有噴嘴可按5 pL供給;需要50 pL噴印時，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，通常會選用不同規(guī)格的篩網(wǎng)來解決。例如塊面大的圖案，選用網(wǎng)孔大的篩網(wǎng)，使印花時色漿能夠透過多一些，達(dá)到顏色均勻、不露白等;印線條細(xì)莖時，選用網(wǎng)孔小的篩網(wǎng)，使印花時色漿透過少一些，減少滲化，提高精細(xì)度。然而，數(shù)碼印花卻無法根據(jù)花型的不同情況，自動按塊面和線條的不同部位來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)莖泥點花型變粗;要么采用小墨滴，滿足細(xì)莖泥點的精細(xì)度，而降低塊面顏色均勻性。這樣，就無法滿足花樣不同部位的差異性，會損害花型的美感。

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，也會遇到很大的麻煩。例如喬其紗織物印花，因為喬其紗織物經(jīng)緯紗采用強加捻紗，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)，反面的絲會翻轉(zhuǎn)為正面，正面的絲也會翻轉(zhuǎn)為反面，俗稱“翻絲”。如果這時正反面的顏色不一致，“翻絲”后就會使局部顏色不一致，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。因為顏色一致后，產(chǎn)生“翻絲”就看不出來了，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)莖泥點的部位，細(xì)莖已經(jīng)不細(xì)，泥點已經(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滲開［14－16］。現(xiàn)在絲綢織物上漿的設(shè)備一般有4種:手工臺版、連續(xù)印花機、拉幅機和專用上漿機，使用后效果均不佳。

手工臺版上漿，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，勞動強度大;連續(xù)印花機上漿，速度快，勞動強度低，但上好漿的織物，在烘干時造成平挺度差，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;拉幅機上漿，速度快，勞動強度低，但緯斜較嚴(yán)重，而且雙面上漿，漿料浪費較多。速度快使?jié){糊在運動的過程中有氣泡產(chǎn)生，氣泡被軋車壓破后，由于沒有漿層在織物上，噴印后就會產(chǎn)生次品;專用上漿機上漿，勞動強度低，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，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，有無噴印墨水，全都是滿匹上漿。這樣，不但糊料的浪費比較大，在清洗階段，還加大了對水體的污染。

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，還沒能根據(jù)數(shù)碼印花的特點，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、泥點精細(xì)度，不太會滲化的糊料;需要織物正反雙面滲透都較好的滲透劑;能保證每個顏色都均等固色的緩沖堿劑等等。

6 結(jié)語

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、墨滴大小無法按花型調(diào)節(jié)、上漿體系不夠完善等5大問題。在這些問題中，既有設(shè)備方面的，也有工藝方面存在的問題。在數(shù)碼印花技術(shù)以后發(fā)展的過程中，需要通過不斷地完善和改進(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，降低對調(diào)色人員經(jīng)驗的依賴程度;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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