【集萃網(wǎng)觀察】紡織品印花技術(shù)的發(fā)展進程古老綿長。在人類紀元的第一個千年中，我們的祖先在織物印花技藝的發(fā)展上作出了卓越的貢獻，現(xiàn)今常見的各種印花工藝如直接印花、防染印花以及軋染、蠟染工藝的發(fā)源地都在中國。而蘇格蘭人在17世紀發(fā)明的機器印花在織物印花步入現(xiàn)代化的歷史變革中功不可沒，并由此奠定了西方工業(yè)國在現(xiàn)代織物印花技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)先地位。
在那之后的幾個世紀里，紡織品印花借助技術(shù)革命的動力，取得了令人驚嘆的進步。尤其在剛剛過去的一個世紀里，由于篩網(wǎng)印花技術(shù)的不斷完善、合成纖維和新型染料的相繼問世以及數(shù)碼技術(shù)的突飛猛進，使織物印花從技藝的作坊步入了科學(xué)的殿堂，取得的成就是前所未有的。
印花機的發(fā)展
平網(wǎng)印花機
盡管圓網(wǎng)印花顯示出絕對的優(yōu)勢，并且在精細度方面有了較大提高，但平網(wǎng)印花仍然不會被淘汰。事實上，平網(wǎng)印花技術(shù)正在重新得到重視，原因在于印花小批量的趨勢正在日益增加，從經(jīng)濟的角度出發(fā)，在這種情況下，使用平網(wǎng)印花是有利的。數(shù)碼制網(wǎng)和縮短換網(wǎng)時間的自動化技術(shù)的引進，便利平網(wǎng)印花更加成為一種不能忽視的印花技術(shù)。有兩種新的機型，印花導(dǎo)帶可加熱至50℃，可以獲得與工臺板印花相同的濃艷和精細效果。一種多功能的kombiprint印花機結(jié)合了平網(wǎng)和圓網(wǎng)的特點，配備了機器人換網(wǎng)和刮印裝置，實現(xiàn)了完全的自動化。
圓網(wǎng)印花機
印花機制造者一直把他們的廾發(fā)興趣集中在圓網(wǎng)印花機上，尤其致力于研究和開發(fā)一種有效的系統(tǒng)，以減少印花過程中織物和色漿的浪費。英國萊切斯特的de montfort大學(xué)對從8家印花廠收集來的印花疵病資料的分析報告顯示，最常見的疵病是對花不準和定線不準。在老式的設(shè)備上，對花和校準是通過肉眼觀察和手工調(diào)整來完成的，要浪費相當多的織物。近10年中，這方面有了許多的改進，例如，可以用激光束校準篩網(wǎng)的排列，也可以用來校正每一個篩網(wǎng)的定位。
為了消除因齒輪間隙或驅(qū)動軸扭力形變引起的誤差，在zimmer印花機上采用了ac伺服馬達，而stork印花機則采用了直接驅(qū)動篩網(wǎng)的分級或無級環(huán)形馬達。stork提供的提高精度的其他改進措施之一是利用安裝在每一臺印花機頭上的傳感器探測固定在導(dǎo)帶上的金屬片，借助產(chǎn)生的脈沖來精確控制單一篩網(wǎng)的驅(qū)動，確保導(dǎo)帶和篩網(wǎng)同步，這一技術(shù)是stork公司的專利，簡稱bpms。例如，最新的rd-dd型和侗加蘇斯型圓網(wǎng)印花機，在每個印花機頭上均安裝了單獨的傳動系統(tǒng)，各自配備一臺環(huán)形馬達，圓網(wǎng)可直接與馬達環(huán)形轉(zhuǎn)子連接，省卻了容易產(chǎn)生誤差的齒輪傳動，依靠馬達內(nèi)的脈沖發(fā)生器與電極測量器結(jié)合，可以非常精確地控制轉(zhuǎn)速和矯正圓網(wǎng)的角度位置，配備bpms定位測量系統(tǒng)的導(dǎo)帶的傳動是與機頭脫離的，兩者通過電子控制實現(xiàn)精確聯(lián)動。這類單獨傳動的圓網(wǎng)印花機，相鄰兩網(wǎng)之間的對花精度可達0.06mm。de montfort大學(xué)的研究表明，假如安裝了上述先進的系統(tǒng)，在印花開始階段用于對花的織物可以節(jié)省大約90%。該項研究的最終目標是為印花機配備一個智能的錄象監(jiān)測和疵病識辨系統(tǒng)，目前，已經(jīng)可以應(yīng)用evs攝像系統(tǒng)來檢測印花織物并報告疵病。
提高小批量產(chǎn)品印制效率關(guān)鍵是篩網(wǎng)更換時間。改進的途徑是提高機械化程度和安裝電子控制系統(tǒng)。印花機大多采用開放式網(wǎng)架和開啟式軸承，便于更換刮刀和圓網(wǎng)。buser公司聲稱，應(yīng)用適當?shù)难b置，一臺7色印花機的換網(wǎng)時間僅需15分鐘。如果每天換網(wǎng)25次，該機的效率可達70%。現(xiàn)在已經(jīng)有了在線洗網(wǎng)系統(tǒng)，例如，stork公司的print@change印花機的每個機頭配備有可伸縮的簾閘，能夠橫跨機臺，在篩網(wǎng)下伸展，以防止換/洗網(wǎng)時色漿滴落到織物上。假如一臺16色印花機要連續(xù)印制兩種8套色的花樣，該系統(tǒng)可以確保最小的因換網(wǎng)而導(dǎo)致的時間拖延。根據(jù)reggiani和ichinose介紹，借助在線清洗，15套色的圓網(wǎng)的清洗，10分鐘左右即可完成。
不同的刮漿系統(tǒng)得到了研究，圓網(wǎng)中刮刀和刮輥的剪切行為的系列理論研究結(jié)果已見諸報道。研究表明，與刮刀相比，磁性刮輥并無特別的優(yōu)勢。zimmer公司開發(fā)的液壓條縫式給漿刮漿裝置可以用液壓方式通過網(wǎng)內(nèi)的狹縫式給漿器拖加色漿，對絨類織物有很好的滲透效果，但也存在狹縫外緣與篩網(wǎng)之間的摩損問題。該裝置適用于地毯印花或泡沫印花。 除傳統(tǒng)的水平方式印花外，日本東伸公司（ichinose）推出了傾斜式圓網(wǎng)印花方式。色漿由上往下輸入，始終保持均勻地供給定量的新鮮色漿，減少了因色漿中刀架雜質(zhì)導(dǎo)致的刮刀瘢痕和印供漿不均勻造成的段痕，產(chǎn)品的印花質(zhì)量得以提高。
設(shè)備制造商也嘗試通過限制“廢漿”量和重新利用剩余色漿的辦法來減少印花色漿的浪費。stork公司采用獨特的色漿回收系統(tǒng)，用一個特殊的泵通過一只膠球?qū)埩粼跐{管內(nèi)的漿液壓回色漿桶。為了將色漿的浪費控制在最小限度，預(yù)測一個色回印制長度所需色漿用量是很有價值的。對影響圓網(wǎng)和平網(wǎng)印花實際生產(chǎn)中用漿量的設(shè)備參數(shù)進行了研究，結(jié)果顯示，對于確定的印制速度、織物結(jié)構(gòu)、篩網(wǎng)目數(shù)和刮漿器尺寸，預(yù)測的色漿用量誤差可控制在15%之內(nèi)。
國內(nèi)的印花機開發(fā)和制造也有了一定進步，湖北黃石、上海、浙江新昌等廠家通過與國外合作和引進技術(shù)，都開發(fā)生產(chǎn)了先進的平網(wǎng)或圓網(wǎng)印花設(shè)備。但與國外設(shè)備相比，在功能、性能和穩(wěn)定性上仍有一定差距。
數(shù)碼印花系統(tǒng)
數(shù)碼印花不僅可以省卻制版工序，降低成本，還可以以數(shù)碼式儲存印花花樣，這使得該印花方法變得越來越具有吸引力，這方面的研究方興未艾。目前，最具應(yīng)用前景的織物噴墨印花采用了紙張打印機的“引擎”，其噴射系統(tǒng)采用的不外乎dod（按需噴射）方式或連續(xù)帶電液滴流方式。盡管有報道認為壓電式噴墨方式比泡噴方式可靠，但以這兩種原理為基礎(chǔ)的印花機目前均已進入市場，主要用于棉織物。這些噴墨印花機均配置有與噴墨打印機相似的掃描噴印頭，輸出速度介于1m/h 和1m/min之間。
stork公司的trucolor4000噴墨印花機（帶電液滴流方式）已作為一個設(shè)計/試樣評價/生產(chǎn)配方確定的綜合體系的組成部分得到很好的應(yīng)用。該公司目前推出了用于天然纖維的amber和amefhyst印花機以及用于聚酯纖維的zircon印花機。
瑞士perfecta ag公司在1999年法國紡機展上推出的print master2200r數(shù)碼印花機，速度可達100m2/h。
此外，zimmer公司最近也推出了他們的chromotex噴墨印花機，印制速度達到1.5m/min。該機采用了由jemtex開發(fā)的多水平帶電液滴噴印方式，只使用點狀色彩，其液滴尺寸比其他印花機液滴大，但其花紋分辨率可以達到期望的100-125dpi。大多數(shù)的數(shù)碼印花機使用青、品紅、黃和黑（cmyk）四種色墨，按照數(shù)碼控制信號向織物噴射色墨，以點陣組合方式形成各種色彩。盡管越來越多的設(shè)備和軟件將“原色”的數(shù)量提高到了8種，這種組色方法仍然在顏色數(shù)量和色譜廣度上有局限性。對于印花機制造者來說，提供可靠的軟件以確保在花樣設(shè)計階段選定的顏色能在印花機上精確重現(xiàn)是十分必要的。
數(shù)碼印花是個系統(tǒng)工程，成功與否不僅與印花設(shè)備有關(guān)，也有賴于控制軟件和色墨的開發(fā)。國外企業(yè)在噴射印花技術(shù)的研究開發(fā)中，注重結(jié)合不同領(lǐng)域內(nèi)擁有領(lǐng)先技術(shù)的公司的專長，例如encad nova jet pr060和texprint2000整體化噴墨印花系統(tǒng)就是由美國encad公司、iris公司和日本innotech公司制造硬件、比利時 sophis系統(tǒng)公司設(shè)計軟件、汽巴精化公司提供特種色墨而聯(lián)合開發(fā)出來的。
汽巴公司在織物印花方面有長期的經(jīng)驗，因而在噴射印花色墨的開發(fā)上卓有成效。現(xiàn)已經(jīng)開發(fā)成功一系列可用于不同纖維的高性能噴印色墨，如對纖維素有高耐光牢度的cibacron mi活性染料色墨、用于聚酯的terasi di分散染料色墨以及用于絲綢的lanaprint ai酸性染料色墨等。
xerox（施樂）公司在開發(fā)紡織品數(shù)碼印花上采用了不同的途徑。該公司推出了一種靜電印花機，可以在紙載體上印制分散染料花樣，然后用這種紙在熱輥上對聚酯織物進行轉(zhuǎn)移印花。這種方法看起來效率不高，但轉(zhuǎn)印紙的數(shù)碼印花不需要監(jiān)控，可以在夜班完成，織物的轉(zhuǎn)印則安排在白班進行，同樣有較高的產(chǎn)量。該印花技術(shù)得到一定的好評，但適用的調(diào)色劑很少。
數(shù)碼印花在技術(shù)上和經(jīng)濟上的問題正在逐一被解決，并有望每年增加5%的市場份額。對噴墨印花機的液滴噴射現(xiàn)象進行的理論研究表明，無論是壓電式裝置、泡噴式裝置還是電磁閥式裝置，對于dod方式的印花機來說，觀察到的結(jié)果是十分相似的。
來源：中華印刷包裝網(wǎng)
