網目調T恤衫絲網印刷工藝參數試驗及結論

文 魏真

T恤在人類服裝發展史中扮演了一個極為特殊的角色，它有別于其他服飾，是因為其重要的文化價值，如今，它已經突破服裝的概念，代表著一種精神文化，是社會意識形態的一種獨特反映。T恤衫的靈魂在于T恤衫表面印刷的圖案[1]。T恤衫圖案類型及印量的需求不同，其加工工藝也不同。

印量在1～5件，適用于數碼噴繪工藝，其原稿可以是色塊，也可以是連續調圖案。其工藝缺點是單個印件成本高。印量在5～100件，適用于熱轉印工藝，其原稿可以是色塊，也可以是連續調圖案。其工藝缺點是單個印件成本較高，油墨層與底層布料不貼服。印量100件以上，原稿為色塊，適用于染料印花工藝。該工藝為常見印花工藝，色層牢度高，耐遷移性好，單件成本低。其工藝缺點為印后加工復雜，色漿的配比難于掌握。印件100以上，原稿為連續調圖案，適用于涂料印花工藝。該工藝最大特點為可以在紡織品上印刷網目調圖案，色漿與布料貼服，有較高色牢度。該工藝缺點是分色工藝復雜，印刷后容易產生龜紋。本試驗目的是測試連續調圖案印量100件以上的絲網印刷工藝參數，圖像內容如圖1所示。

實驗條件

實驗器材

實驗主要器材如表1-1所示。

對環境參數的要求

由于影響印刷質量的因素很多，為了保證實驗結果的精確性，在實驗過程中應保持網距、環境溫濕度、油墨等參數的一致性。

制版參數的選擇

用于印刷網目調的絲網印版所用的絲網其質地、抗張強度、網目數等參數都有較為嚴格的要求。

1.絲網目數的選擇

絲網目數的選擇與客戶的要求及圖案的質量有很大關系。絲網的目數一般可以選擇300目，350目，380目，420目四種，選擇四種目數的根本原則是要求的圖像的清晰程度。絲網目數一般為加網線數的四倍以上，這樣會避免出現龜紋。但是從過墨量上考慮絲網目數不宜選擇太高。一般T恤衫印刷采用的絲網目數為300目。

2.繃網張力的確定

繃網張力的測量方法為五點測量法，使用黃染色絲網，鋁網框，繃網角度90°，采用30min繃網法，張力達到22N/cm，且各版張力一致。

繃網方法：

①使經緯張力同時繃緊至規定數值的一半；

②穩定60s；

③再使張力增加2～4N/cm，停頓60s；

④再增加張力2～4N/cm，以此操作至張力值；

⑤穩定15min再次繃至標準張力值，但30min繃網法的張力在24h后可能會損失6%～10%，其主要發生在最初的4h之內，因此應最少穩定4～8h后再進行曬版。

本次所做印版使用滌綸絲網，其額定張力值為22N/cm，具體測試數據如下表：

表1-2 初次繃網張力數據Table1-2 The initial stretching tension data

表1-3 二次繃網張力數據Table1-3 The second stretching tension data

表1-4三次繃網張力數據Table1-4 The third stretching tension data

表1-5 四次繃網張力數據Table1-5 The forth stretching tension data

表1-6 五次繃網張力數據Table1-6 The fifth stretching tension data

表1-7 六次繃網張力數據Table1-7 The sixth stretching tension data

3.版膜厚度的確定

版膜厚度與過墨量的關系很密切，如果版膜厚度過薄，過墨量小，圖像細微的地方可能不能呈現，細小的線條容易斷，小的網點不容易轉移到承印物上；版膜厚度過厚，過墨量過大，會造成承印物上油墨的斷面出現斜坡，進而影響圖文的精度。

版膜厚度的確定原則有以下幾個：①涂布及干燥時間；②圖像精度；③曬版時間；④耐印率。實驗中版膜厚度與上述幾項的關系如下表所示：

表1-8 版膜厚度的確定Table1-8 The film thickness determined

由以上數據可以看出，版膜涂布的越厚所用工時越長，其干燥越困難。而干燥時間長了，很容易造成感光膠由于感熱而引起的硬化，造成網點不能顯現。綜合耐印率及網點還原的表現，版膜厚度定為15μm。

4.曝光時間的確定

曝光時間的確定借助于曝光時間測試卡。本測試卡由五部分組成，分別是底卡部分、0.7系數部分、0.5系數部分、0.33系數部分、0.25系數部分。測試卡的使用方法很簡單，避免了傳統五段式測試法的繁雜過程。使用方法如下：首先參照其他制版工藝設定一個基本曝光值。該基本曝光值是通常曝光時間的2倍到3倍。對網版曝光顯影后觀察四個部分所處位置的版膜顏色。顏色越深表示曝光越不足。找到兩個連續的顏色不變的色塊，選值小的色塊的系數。找到該系數后，用該系數乘以所曝光時間，得出的就是最佳曝光時間。

第一次實驗中，使用膜厚為15μm的網版，曝光時間設定為280s，曝光后發現系數為0.5的位置與0.7及底板的顏色一樣，因此可以確定最佳曝光時間為280＊0.5=140（s），如果要進行更精確的測定，可以以200s為設定曝光時間，曝光后發現系數為0.7的位置與底板的顏色相同進行，因此最佳曝光時間為200＊0.7=140（s），由兩次實驗可以得出該網版的最佳曝光時間為140s。

圖3 曝光時間測試版

加網線數的確定

印刷效果的好壞與加網線數有很大關系。確定T恤衫印刷的加網線數的方法為，采用同一圖案，采用不同的加網線數進行印刷并保持其他工藝參數不變。

對該圖案的加網線數采用20線/in、30線/in 、35線/in、40線/in、50線/in、60線/in、70線/in、80線/in、90線/in、100線/in。對相同圖案的比對就可以看出其最佳加網線數了。其最佳加網線數為40線/in。

加網的同時，要注意加網角度同膠印的加網角度有所區別。因為絲網印刷有絲網網格的影響，更容易出現龜紋。

在避免龜紋的方面有以下一些經驗：在印制半色調圖案時，首先要保證所有生產變量的一致性；每次印制同樣類型的產品時，應使用的網目數以及相同直徑的網線；要確保絲網張力在±1～2N/cm范圍內；如果隨意更改工作參數，就會容易出錯。因此，標準化是絲網印刷的關鍵，它有助于確定發生龜紋問題的范圍。

圖4 第一次曝光結果A

圖5 第一次曝光結果B

圖6 第二次曝光結果A

圖7 第二次曝光結果B

在印刷過程中這是極為普遍的問題。由于印刷用原材料大都有“準確”的規格特性說明，印刷工作大多是以特性說明來進行操作，但實際情況往往并非如此。比如，所注明的網目數值實際上是根據編織公制換算然后四舍五入至最接近5線/英寸而得出的。再有，半色調線數值只是在半色調角度為0°或90°時所取得的，而對于其他所有半色調角度來說，由于每英寸內網點數很少，線數就很少，所以不加注明。另外，在設備上，許多驅動照排機和噴墨印刷機的RIP（圖像處理器）軟件中根據許多設計程序已經設置好相關的角度范圍。故在應用時應十分關注所用材料的真實規格和設備儀表的準確性，不能照本宣科、想當然。

花環模式實際上也是一種龜紋模式，但它是一種無害龜紋。當角度位于30°和60°并彼此相對時，花環形成。該模式組成的半色調圖案美觀大方、賞心悅目。如果兩個角相隔45°，就極有可能準確地組成網點，形成有害龜紋。

因此，只要將三個主要的對比顏色（青色、品紅和黑色）相互以30°角分開，就可形成花環模式。黃色為非對比色，可在其他任何顏色中的15°插入。

將平版印刷角度旋轉4～8°在平版印刷中，一般從黃色開始將其置于0°，然后旋轉15°設置為青色，45°為黑色，75°為品紅?；蛘?，經常將青色調至105°（確切為15°+90°），品紅色調至165°（75°+90°）。而對于絲網印刷和柔性版印刷來說，將這些角度旋轉4～8°是多年來應用實踐且非常成功的方法。當然在旋轉設置角度之前，應咨詢相關的印前供應商和RIP（圖像處理器）軟件制造商，確定什么角度適合所要用的半色調線數。

這里有兩組最常見的角度：一組是黃為5°，青為20°，黑為50°，品紅為80°；另一組是黃為7.5°，青為22.5°，黑為52.5°，品紅為82.5°。這兩組角度均適合對比色印刷。但是當分色出片時，一定要記得先用量角器或角度測定儀驗證校準旋轉的角度位置。

網目網點比率（Mesh-dot-ratio）就是網版線數與半色調網點的比值。多年來，業內就這個比例理論爭論不休，一般認為應是4:1或3.5:1。應該說，這個比值也只適于個別印品，不能以點帶面。網目網點比值關系僅作為指導性參考，因為該比值受諸多因素的影響。例如，網版線數受其張力影響是一個連續變量。張力越大，每英寸中的線數越少。而對于半色調網點來說，半色調的線數只精確到色調值為50%，也就是一個完全形成網點和一個完全形成的空間共存。對于其他所有數值，半色調網點覆蓋面積比實際標注的線數要少得多。

網布選擇的好壞決定著網版網孔和網線之間對半色調網點干擾的大小。理論上講：網線越細，受干擾的機會就越少。但在實際操作中，如果網線過細，該網目的印刷張力就會降低。一般來說，在選擇網布時，最好是以給定的網目線數來選直徑較細的網線（有時稱為S線）。網目線數與網線直徑的最佳組合是：300線/英寸的網目與直徑為34μm的網線；380線/英寸的網目與直徑為30μm的網線；420線/英寸的網目與直徑為27μm的網線。這里強調一下，印刷用網布必須為平紋編織。

曬版的關鍵就是絲網版和陽圖片必須在全真空狀態下進行集成曝光。在全真空條件下，陽圖片表面形成牛頓環。這種清晰可見的彩虹般紋理，說明陽圖片和絲網印版已貼緊，陽圖片完全與網版的感光乳層貼實。全真空可保證曝光充分，網版感光層受光均勻。曬版曝光的最大危害是過度曝光。過度曝光會出現暈影或不良的光散射現象，導致曬出的絲網版圖文邊緣參差不齊，網點形成殘缺不全。另外，過度曝光還會導致絲網版改變網點的尺寸甚至丟失細小網點，從而很難確定龜紋產生的網點或色調比例。

實驗結論

本實驗以絲網印版工藝參數為研究對象，根據絲印工藝原理分析了加網角度、加網線數、版膜厚度、曝光時間、絲網等影響印版質量的參數。論文通過曝光時間測試卡來確定最佳曝光時間保證了曬版質量，排除了因曬版質量問題而影響后續實驗結果準確性。設計了適用于進行網目調絲網印刷工藝參數研究的測試版，得出了絲網參數與階調再現的關系。對絲印過程中不可避免的龜紋問題進行了研究，得出了加網角度的配置以及合理的目/線比范圍。

主要結論：

1.太平橋DS-1型雙組份重氮感光膠的最佳曝光時間為140s。目前可以采用曝光計算器法與分級曝光法來確定最佳曝光時間，網印企業要想節約時間提高生產效率，可以采用曝光計算器法來確定所用感光膠的最佳曝光時間。

2.絲網參數決定了網印所能再現的最小亮調以及最小暗調網點，每種不同幾何參數的絲網都有其能再現的階調范圍。企業在選擇絲網參數時，可以根據軟片的加網線數以及階調范圍，來計算所要復制的最小亮調網點，而后根據網印分辨力得出所選擇絲網是否滿足要求。

3.加網線數的選擇：加網線數越高，網點擴大越嚴重，且同一網點百分比下的網點尺寸越小，容易出現網點丟失現象，影響階調再現。因此，在滿足觀視距離的前提下，絲網印刷的加網線數越小越好。

4.目/線比的選擇：可在3.5～4.7范圍內綜合選擇，這主要與所需復制的階調范圍有關，若要保證極細小網點的轉移，可使用較大的目/線比值，只要加網角度選擇正確，就不會出現較明顯的龜紋，最終印刷效果如圖8所示。

圖8 最終印刷效果

通過本次實驗發現：

1.將現代特種印刷技術應用到紡織圖案的設計與輸出中，大大促進了紡織印染行業向數字化的發展，為紡織圖案設計與輸出開辟了一個凸顯個性化的新途徑，極大地推動了紡織印染行業的發展。涂料印花技術在紡織行業的應用，將帶給T恤衫印刷以無限發展的可能，涂料印花技術的應用正在成為紡織印染行業經濟增長的新亮點。

2.數字輸出技術與數字化印前設計技術把涂料印花技術同紡織品圖案的設計有效地結合起來，使紡織品的生產實現了個性化、小批量、數據可變的生產模式。

3.數字化技術的發展提高了涂料印花的設計效率和生產效率，體現了紡織工藝、圖案藝術設計的新特性和新理念，革新了傳統的紡織品圖案設計方法，豐富了設計內容和設計素材。