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印花技术的发展史

    纺织品印花技术的发展进程古老绵长。在人类纪元的第一个千年中,我们的祖先在织物印花技艺的发展上作出了卓越的贡献,现今常见的各种印花工艺如直接印花、防染印花以及轧染、蜡染工艺的发源地都在中国。而苏格兰人在17世纪发明的机器印花在织物印花步入现代化的历史变革中功不可没,并由此奠定了西方工业国在现代织物印花技术领域内的领先地位。在那之后的几个世纪里,纺织品印花借助技术革命的动力,取得了令人惊叹的进步。尤其在刚刚过去的一个世纪里,由于筛网印花技术的不断完善、合成纤维和新型染料的相继问世以及数码技术的突飞猛进,使织物印花从技艺的作坊步入了科学的殿堂,取得的成就是前所未有的。

      印花机的发展 

     ·平网印花机 

      尽管圆网印花显示出绝对的优势,并且在精细度方面有了较大提高,但平网印花仍然不会被淘汰。事实上,平网印花技术正在重新得到重视,原因在于印花小批量的趋势正在日益增加,从经济的角度出发,在这种情况下,使用平网印花是有利的。数码制网和缩短换网时间的自动化技术的引进,便利平网印花更加成为一种不能忽视的印花技术。有两种新的机型,印花导带可加热至50℃,可以获得与工台板印花相同的浓艳和精细效果。一种多功能的KOMBIPRINT印花机结合了平网和圆网的特点,配备了机器人换网和刮印装置,实现了完全的自动化。 

     ·圆网印花机 

      印花机制造者一直把他们的廾发兴趣集中在圆网印花机上,尤其致力于研究和开发一种有效的系统,以减少印花过程中织物和色浆的浪费。英国莱切斯特的De MontFort大学对从8家印花厂收集来的印花疵病资料的分析报告显示,最常见的疵病是对花不准和定线不准。在老式的设备上,对花和校准是通过肉眼观察和手工调整来完成的,要浪费相当多的织物。近10年中,这方面有了许多的改进,例如,可以用激光束校准筛网的排列,也可以用来校正每一个筛网的定位。为了消除因齿轮间隙或驱动轴扭力形变引起的误差,在Zimmer印花机上采用了AC伺服马达,而Stork印花机则采用了直接驱动筛网的分级或无级环形马达。Stork提供的提高精度的其他改进措施之一是利用安装在每一台印花机头上的传感器探测固定在导带上的金属片,借助产生的脉冲来精确控制单一筛网的驱动,确保导带和筛网同步,这一技术是STORK公司的专利,简称BPMS。例如,最新的RD-DD型和侗加苏斯型圆网印花机,在每个印花机头上均安装了单独的传动系统,各自配备一台环形马达,圆网可直接与马达环形转子连接,省却了容易产生误差的齿轮传动,依靠马达内的脉冲发生器与电极测量器结合,可以非常精确地控制转速和矫正圆网的角度位置,配备BPMS定位测量系统的导带的传动是与机头脱离的,两者通过电子控制实现精确联动。这类单独传动的圆网印花机,相邻两网之间的对花精度可达0.06mm。 

      De Montfort大学的研究表明,假如安装了上述先进的系统,在印花开始阶段用于对花的织物可以节省大约90%。该项研究的最终目标是为印花机配备一个智能的录象监测和疵病识辨系统,目前,已经可以应用EVS摄像系统来检测印花织物并报告疵病。 

      提高小批量产品印制效率关键是筛网更换时间。改进的途径是提高机械化程度和安装电子控制系统。印花机大多采用开放式网架和开启式轴承,便于更换刮刀和圆网。Buser公司声称,应用适当的装置,一台7色印花机的换网时间仅需15分钟。如果每天换网25次,该机的效率可达70%。现在已经有了在线洗网系统,例如,Stork公司的Print@Change印花机的每个机头配备有可伸缩的帘闸,能够横跨机台,在筛网下伸展,以防止换/洗网时色浆滴落到织物上。假如一台16色印花机要连续印制两种8套色的花样,该系统可以确保最小的因换网而导致的时间拖延。根据Reggiani和Ichinose介绍,借助在线清洗,15套色的圆网的清洗,10分钟左右即可完成。 

      不同的刮浆系统得到了研究,圆网中刮刀和刮辊的剪切行为的系列理论研究结果已见诸报道。研究表明,与刮刀相比,磁性刮辊并无特别的优势。Zimmer公司开发的液压条缝式给浆刮浆装置可以用液压方式通过网内的狭缝式给浆器拖加色浆,对绒类织物有很好的渗透效果,但也存在狭缝外缘与筛网之间的摩损问题。该装置适用于地毯印花或泡沫印花。 除传统的水平方式印花外,日本东伸公司(Ichinose)推出了倾斜式圆网印花方式。色浆由上往下输入,始终保持均匀地供给定量的新鲜色浆,减少了因色浆中刀架杂质导致的刮刀瘢痕和印供浆不均匀造成的段痕,产品的印花质量得以提高。 

      设备制造商也尝试通过限制“废浆”量和重新利用剩余色浆的办法来减少印花色浆的浪费。Stork公司采用独特的色浆回收系统,用一个特殊的泵通过一只胶球将残留在浆管内的浆液压回色浆桶。为了将色浆的浪费控制在最小限度,预测一个色回印制长度所需色浆用量是很有价值的。对影响圆网和平网印花实际生产中用浆量的设备参数进行了研究,结果显示,对于确定的印制速度、织物结构、筛网目数和刮浆器尺寸,预测的色浆用量误差可控制在15%之内。 

      国内的印花机开发和制造也有了一定进步,湖北黄石、上海、浙江新昌等厂家通过与国外合作和引进技术,都开发生产了先进的平网或圆网印花设备。但与国外设备相比,在功能、性能和稳定性上仍有一定差距。 

      ·数码印花系统 

      数码印花不仅可以省却制版工序,降低成本,还可以以数码式储存印花花样,这使得该印花方法变得越来越具有吸引力,这方面的研究方兴未艾。目前,最具应用前景的织物喷墨印花采用了纸张打印机的“引擎”,其喷射系统采用的不外乎DOD(按需喷射)方式或连续带电液滴流方式。尽管有报道认为压电式喷墨方式比泡喷方式可靠,但以这两种原理为基础的印花机目前均已进入市场,主要用于棉织物。这些喷墨印花机均配置有与喷墨打印机相似的扫描喷印头,输出速度介于1m/h和1m/min之间。 

      Stork公司的TruColor4000喷墨印花机(带电液滴流方式)已作为一个设计/试样评价/生产配方确定的综合体系的组成部分得到很好的应用。该公司目前推出了用于天然纤维的Amber和Amefhyst印花机以及用于聚酯纤维的Zircon印花机。 

      瑞士Perfecta AG公司在1999年法国纺机展上推出的Print Master2200R数码印花机,速度可达100m2/h。 

      此外,Zimmer公司最近也推出了他们的Chromotex喷墨印花机,印制速度达到1.5m/min。该机采用了由Jemtex开发的多水平带电液滴喷印方式,只使用点状色彩,其液滴尺寸比其他印花机液滴大,但其花纹分辨率可以达到期望的100-125dpi。大多数的数码印花机使用青、品红、黄和黑(CMYK)四种色墨,按照数码控制信号向织物喷射色墨,以点阵组合方式形成各种色彩。尽管越来越多的设备和软件将“原色”的数量提高到了8种,这种组色方法仍然在颜色数量和色谱广度上有局限性。对于印花机制造者来说,提供可靠的软件以确保在花样设计阶段选定的颜色能在印花机上精确重现是十分必要的。 

      数码印花是个系统工程,成功与否不仅与印花设备有关,也有赖于控制软件和色墨的开发。国外企业在喷射印花技术的研究开发中,注重结合不同领域内拥有领先技术的公司的专长,例如Encad Nova Jet Pr060和TexPrint2000整体化喷墨印花系统就是由美国Encad公司、Iris公司和日本Innotech公司制造硬件、比利时Sophis系统公司设计软件、汽巴精化公司提供特种色墨而联合开发出来的。 

      汽巴公司在织物印花方面有长期的经验,因而在喷射印花色墨的开发上卓有成效。现已经开发成功一系列可用于不同纤维的高性能喷印色墨,如对纤维素有高耐光牢度的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丝绸的Lanaprint AI酸性染料色墨等。 

      Xerox(施乐)公司在开发纺织品数码印花上采用了不同的途径。该公司推出了一种静电印花机,可以在纸载体上印制分散染料花样,然后用这种纸在热辊上对聚酯织物进行转移印花。这种方法看起来效率不高,但转印纸的数码印花不需要监控,可以在夜班完成,织物的转印则安排在白班进行,同样有较高的产量。该印花技术得到一定的好评,但适用的调色剂很少。 

      数码印花在技术上和经济上的问题正在逐一被解决,并有望每年增加5%的市场份额。对喷墨印花机的液滴喷射现象进行的理论研究表明,无论是压电式装置、泡喷式装置还是电磁阀式装置,对于DOD方式的印花机来说,观察到的结果是十分相似的。 

      数码织物印花技术是世纪之交纺织加工领域内最先进科技的代表,已在国内业界引起广泛关注。这方面具有代表性的是杭州宏华电脑技术有限公司。该公司从1999年开始倡导“数码纺织”概念,并进行以数码喷射印花为基础,以计算机网络为渠道的数码纺织一体化解决方案的研究和实施,取得了进展。目前推出的数码印花打样系统和数码印花生产系统有两个系列四个品种:Print Master2200R和2200B(生产系统),A’tex print Tex-1300和1600(打样系统)。这些设备均采用微压电式喷嘴,最高解析度1440dpi,最大有效喷印范围2200mm,解析度360dpi时印制速度可达100m2/h。

文章来源:中国传动网

原文网址:http://www.chuandong.com/publish/news/2010-3/132324.html

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