军警迷彩图案和面料印花技术的特点及发展
吕继红;鄢友娟;汝新伟;肖红
【摘 要】介绍了迷彩图案的分类、特点及发展趋势,指出迷彩图案向多色渐变、迷彩基布向多元混纺、迷彩功能向多频谱伪装方向发展的趋势,并向传统的平网和圆网迷彩印花技术提出了挑战.采用现行的分散/还原一浴两相圆网印花技术,通过对染化料、糊料和设备等的优选,实现了军警迷彩印花对色牢度、颜色一致性和近红外伪装方面的高要求,在传统的斑块迷彩印花方面具有技术优势.新型印花技术,包括转移印花和喷墨印花,可极好地实现多色渐变迷彩的效果,但是还存在一些急需解决的问题.
【期刊名称】《纺织学报》
【年(卷),期】2015(036)002
【总页数】6页(P158-163)
【关键词】军警迷彩图案;印花技术;喷墨印花;转移印花
【作 者】吕继红;鄢友娟;汝新伟;肖红
【作者单位】中国纺织工程学会,北京100025;武警后勤装备研究所,北京100071;武警后勤装备研究所,北京100071;总后勤部军需装备研究所,北京100010
【正文语种】中 文
【中图分类】TS195
军警迷彩织物有别于普通印花织物，具有自身显著特点。一是颜色特殊:模拟绿色植被的绿色和模拟沙土的棕色或棕褐色，成为世界各国绝大多数迷彩必不可缺的颜色;二是图案自成体系:包括二战时发源和流行起来的大斑块迷彩、20世纪90年代起源的数码迷彩和近几年开发的多地形渐变迷彩等;三是大部分战时伪装用迷彩具有近红外伪装功能;四是基体织物的功能性要求高，比如阻燃迷彩作战服，需要具有阻燃和迷彩伪装功能，高的断裂和撕破强力、良好的印花牢度等都是基本要求。
军警迷彩织物的特点，导致了对印花的高要求和特殊性。本文介绍了军用迷彩的分类、特点及设计原则，阐述了军警迷彩织物的印花要求及现有印花技术、近红外迷彩伪装印花的
实现方式，最后对新印花技术在军警迷彩上的应用进行了探讨。
1 迷彩发展特点及其对印花的要求
1.1 典型迷彩的特点
根据发展年代和图案类型，结合技术进步，迷彩图案可分为3个阶段和类型:一是从二战开始使用至今的传统斑块迷彩;二是基于计算机技术、从20世纪90年代发展使用至今的数码迷彩;三是近些年发展起来的多地形迷彩。几种迷彩的典型图案如图 1所示［1-2］。
传统的斑块迷彩尽管在颜色、尺寸和形状间差异很大，但其共同点在于:这些斑点、条纹或斑块彼此间界限分明，边缘清晰;颜色较少，一般在3～6色，以4～5色居多;每种斑块的颜色单一、显著;斑块之间具有较为明显地对比特征;在合适的距离内观察，能够明显的辨出清晰的斑块。
1997年加拿大军队最先采用了CADPAT(Canadian Pattern)的数码迷彩，开启了数码迷彩的新纪元。无论采用什么颜色，数码迷彩图案显著不同于传统的大斑块图案。1)数码迷彩运用像素点阵的视觉原理，把传统迷彩的斑块、不同颜色间的边缘进一步模糊化，在视觉上
有显著混色效果。数码迷彩模糊化斑块边缘后，相当于用小斑块迷彩取代大斑块迷彩泾渭分明的边缘。2)远距离看时，人眼已无法分辨细节，效果等同于大斑块迷彩;从近距离看，数码迷彩的图案就像把显像荧光屏的点放大，呈现小斑块迷彩的伪装效果。3)从技术上看，用数码技术生成斑块比较方便［3］。
2010年，美军驻阿富汗战场官兵首次装备了渐变多地形迷彩“MultiCam®”。
图1 典型的斑块、数码和多地形迷彩Fig.1 Typical plaques，digital and multi-terrain camouflage.(a)M81 woodland camouflage;(b)Chocolate core dert camouflage;(c)MARPAT digital camouflage of US Marines;(d)07 woodland digital camouflage;(e)US military ″Multicam® ″multi-terrain camouflage;(f)British army ″Multiterrain® ″multi-terrain camouflage
这类图案和传统的大斑块图案及数码图案存在明显的差异，特点如下:1)颜色斑块之间边界不明显，呈现渐变趋势，无论是颜色还是形状均发生渐变，比如由中绿色慢慢过渡到浅绿色，即使是近距离也很难找出具体的界限;2)具有立体层次感和丰富的颜色，颜色增多到6色以上，比如，3种不同的绿色、2～3种不同的褐色等;3)颜色渐变和图形渐变，斑块尺寸
也不好具体计算。
任何一个迷彩图案的产生都有其特定的作战环境和历史背景。现行的军警迷彩逐渐分化为2种:一是以标识为目的迷彩，尤其是武警和军队兵种迷彩，如武警现役迷彩和特战迷彩，如图2所示;二是以战场伪装为目的的迷彩，如为满足阿富汗地区开阔的背景下、复杂多变的地形而开发的“Multicam®”一样，这类迷彩是战场伪装永恒的追求。
图2 武警现役迷彩及武警特战迷彩Fig.2 Active camouflages(a)and special army camouflages(b)of armed police
1.2 军警迷彩发展趋势及其对印花的要求
从最初模拟自然环境颜色和形状的较大斑块和图形尺寸的3～6色迷彩图案，发展到90年代借助计算机技术设计的、基于边缘像素化、广泛使用的四色数码迷彩图案，再到阿富汗战场最新装备的渐变迷彩图案，迷彩图案的发展趋势如下。1)各图形斑块的尺寸逐渐变小。这点在数码迷彩中最为突出。数码迷彩借助计算机图形处理技术，使得边缘尺寸和独立单元的尺寸最小化，在印花技术许可下，可达到人眼分辨率的极限尺寸。2)图形色彩中，深
色斑块逐渐减小。无论是美现役陆军数码迷彩还是Multicam®，都不约而同地采用了饱和度和明度较低的颜色，整个服装远看是很浅淡的颜色，包括美空军数码迷彩。3)图形之间的轮廓越来越不明显。除了以标识为目的的迷彩，迷彩图形斑块间的轮廓越来越不明显，大斑块已经很少见。4)颜色有增加趋势。从最初的5色、4色，到大量使用的4色林地迷彩以及3色和6色沙漠迷彩，到目前7色的“Multicam®”，颜色有增加趋势。5)图形的各斑块之间呈现融合趋势，而不是以往的强烈对照。
从图案的角度而言，图案的变化对印花提出了越来越高的要求，尤其是渐变迷彩的出现，有大量的云纹和泥点效果，难以采用平网和圆网印花实现。从迷彩服面料的角度而言，从早期的全棉织物、到涤/棉和锦/棉织物、以及越来越多的高强耐磨阻燃织物等，面料中包含的纤维品种也多样化和特殊化，特殊的纤维对染化料和工艺提出了更新更高的要求。从迷彩服承载的功能而言，多频谱伪装是趋势，对热红外、雷达隐身的需求也要逐渐考虑，除采用结构设计实现外，吸波涂料、低红外发射率的涂料也需要通过印花技术实现。
2 军警迷彩印花现有技术
2.1 军警迷彩服的特点
为实现军警迷彩服的迷彩效果、服用性能及功能性，军警迷彩印花和民用织物印花相比，具有以下特点:一是印花大部分为深色，且色牢度要求高，比如日晒牢度，绝大部分颜色均要求在5～6级以上(黑色为6级)，耐洗、耐干磨和耐汗渍色牢度大部分要求4级以上，黑色耐湿摩擦色牢度要求3级以上;二是大部分军用迷彩需要进行近红外伪装印花，可通过降低基体织物的近红外反射率或通过在印花浆料中加入碳黑实现;三是部分基体织物比较特殊，比如多元协效阻燃混纺面料。
2.2 分散/还原一浴两相印花技术
自20世纪80年代以来，我军迷彩面料由涤/棉混纺面料发展到高强耐磨的涤/棉/维三元混纺面料。为达到军警使用的高印花色牢度需求，军警迷彩印花开始探索采用分散/还原一浴两相多套色印花工艺，并于90年代成熟、稳定至现在。从印花方式而言，随着技术进步，也由台板印花、滚筒印花、平网印花发展为现在的圆网印花。
分散/还原一浴两相圆网印花工艺以色彩饱和浓郁和优异的色牢度，较好地满足了部队的使用需求。对于现行迷彩及类似的传统斑块和数码迷彩印花，其典型工艺流程如下:分色→描稿→制网→坯布检验→缝头→烧毛→退煮漂→丝光→预定型→印花→焙烘→蒸化水洗→烘
干→定型→检验→成品检验。
这种印花工艺的优点在于:1)该工艺使用分散和还原染料，先经过焙烘或高温汽蒸使分散染料固色，然后再经还原浴快速汽蒸，使还原染料在棉或维纶纤维上固色，织物经还原浴处理时，还原液将沾污在棉纤维上的分散染料清洗，从而提高了面料的色泽鲜艳度和色牢度;2)印浆中不加碱剂与还原剂，避免了印浆的不稳定性和给色量低的缺点。同时印浆中造成分解的可能性极少，过度还原情况可完全避免。在通常条件下，印浆可长期贮藏、不变质;3)二相法印花时，可不考虑相对空气湿度、温度及烘燥条件等的影响。印后织物可任意堆放若干时期不致变化，生产时易于调度。特别有利于产量较低的网印印花等，可集中一定数量后再还原蒸化;4)对于需要染底色的产品，在还原染料悬浮体轧染的浅底色上，经二相法印制还原染料深色花型后，可一起浸轧还原液与汽蒸，工艺较简单。
