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紡織品印花的技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新

來(lái)源:印染在線 發(fā)布時(shí)間:2015年04月01日

1.前言

紡織品印花歷史悠久,它是一門包含生理學(xué)、色度學(xué)、化學(xué)、美學(xué)、藝術(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)的綜合科學(xué)與藝術(shù)。公元前五世紀(jì)希羅杜托斯(Harodotus)就報(bào)道過(guò)使用靛藍(lán)染料的漆印技術(shù),我國(guó)西漢時(shí)就有多套色敷彩錦袍的涂料印花技術(shù),該袍現(xiàn)珍藏于浙江絲綢博物館內(nèi)。十七世界印度人將艷麗的純棉手工印花紡織品輸入歐洲市場(chǎng),東西方的文化貿(mào)易交流,激發(fā)了時(shí)值資本主義工業(yè)革命中印花先驅(qū)者的創(chuàng)造性。由英格蘭人率先制造出印花機(jī)器,到1842年時(shí)英國(guó)90%的印花布為機(jī)器生產(chǎn)。印花的英文一詞Printing,是由拉丁文壓印和印刷派生出來(lái),并創(chuàng)于十八世紀(jì)。近現(xiàn)代紡織品印花技術(shù)源于歐洲,隨著工業(yè)革命的推進(jìn)和發(fā)展,取得了很大的進(jìn)步。在二十世紀(jì)中后期篩網(wǎng)印花技術(shù)突飛猛進(jìn),新纖維、新染料/顏料、高分子新材料不斷問(wèn)世,并快速應(yīng)用于此領(lǐng)域,取得極大的商業(yè)成功。進(jìn)入二十一世紀(jì)后,多學(xué)科交叉的高新技術(shù),如IT行業(yè)滲入紡織品印花領(lǐng)域,再次激發(fā)了人們的創(chuàng)造欲望,出現(xiàn)了數(shù)碼噴射印花新技術(shù),使紡織品的印花步入了科學(xué)藝術(shù)殿堂,正在實(shí)現(xiàn)紡織品印花技術(shù)革命性的變革,取得了驕人的成績(jī)。筆者多年從事紡織品印花技術(shù)的研究和應(yīng)用,收集整理了相關(guān)資料,撰寫此文,愿與業(yè)內(nèi)同仁共同探討,一起進(jìn)步。

2.市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

從紡織品印花技術(shù)的現(xiàn)狀看,發(fā)達(dá)國(guó)家雖然仍處于領(lǐng)先地位,但新興工業(yè)化國(guó)家緊追不舍差距逐步縮小,且其印花市場(chǎng)份額的下降與衰落已成定局??蓮募徔椘酚』ㄊ袌?chǎng)的地理分布所顯示占有份額見此趨勢(shì)。

表1紡織品印花市場(chǎng)地理分布

地理區(qū)域

市場(chǎng)占份額

地理區(qū)域

市場(chǎng)占有份額

遠(yuǎn)東

50%

中東

7%

西歐

11%

非洲

7%

北美

11%

東歐

4%

拉美

10%

/

/

數(shù)據(jù)表明遠(yuǎn)東、中國(guó)和印度印花布所占市場(chǎng)份額最大,是全球印花布主產(chǎn)區(qū),其原因是:

(1)自上世紀(jì)九十年代中期始,在新建印花工廠上大量投入資金。全球平網(wǎng)印花產(chǎn)量增速加快,圓網(wǎng)也有增加,遠(yuǎn)東地區(qū)是勞動(dòng)力低廉的新興工業(yè)化國(guó)家,在制成品的價(jià)

格因素上具有對(duì)歐美市場(chǎng)的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。

(2)第二個(gè)原因是印花布平均的生產(chǎn)長(zhǎng)度減少,以適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)紡織品印花小批量、多品種、多花色的要求。目前圓網(wǎng)印花為59%,占主流,但從地區(qū)分布看,亞洲的印度、日本、韓國(guó)和泰國(guó)、歐洲的西班牙、葡萄牙、意大利均以平網(wǎng)印花為主。全球印花廠商獲取利潤(rùn)最重要的手段就是小批量、多品種、高附加值、快速交貨的運(yùn)作方式,向市場(chǎng)提供高品質(zhì)的印花布,從每一色位生產(chǎn)印花布的長(zhǎng)度變化就可見此趨勢(shì)。

表2每一色位生產(chǎn)印花布長(zhǎng)度變化(m)

印花設(shè)備

九十年代初

九十年代末

輥筒印花機(jī)

5410

3032

圓網(wǎng)印花機(jī)

4160

2625

平網(wǎng)印花機(jī)

2030

2520

(3)紡織品印花技術(shù)的簡(jiǎn)優(yōu)化?,F(xiàn)代涂料(顏料)印花方式在全世界得到最廣泛的應(yīng)用占53%,自1994年以來(lái)增長(zhǎng)了7%,隨著棉纖維印花布市場(chǎng)需求的上升,活性染料快速濕短蒸工藝的應(yīng)用,使其用量升至27%左右,如此一來(lái),進(jìn)一步提高了遠(yuǎn)東地區(qū)印花廠商的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)和印度屬全球型紡織品印花大國(guó),我國(guó)的紡織品印花生產(chǎn)總產(chǎn)量約為50~60億米,其數(shù)量居全球之冠。

盡管全球經(jīng)濟(jì)運(yùn)行速度有減緩趨勢(shì),能源、水和自然資源緊張,難以預(yù)測(cè)紡織品印花全球大背景下的變化,但筆者認(rèn)為總趨勢(shì)是樂(lè)觀的,新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品的不斷研發(fā)將會(huì)為印花業(yè)創(chuàng)造出數(shù)字化印花技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用美好前景。

3.紡織品印花準(zhǔn)備工序

嚴(yán)格而符合標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代印花,要求全過(guò)程均能做到在線檢測(cè),進(jìn)行全面質(zhì)量監(jiān)督并即時(shí)交貨。首先從花樣設(shè)計(jì)至投入生產(chǎn)的每步均需進(jìn)行監(jiān)控記錄。由于IT行業(yè)涉足于此領(lǐng)域,才使得數(shù)碼技術(shù)的應(yīng)用并得以逐步普及。專門開發(fā)用于紡織品印花的CAD和CAM系統(tǒng)可以應(yīng)用于快速打小樣,小批量多品種量產(chǎn),鎳網(wǎng)的激光雕刻、色漿配方優(yōu)化及自動(dòng)調(diào)漿系統(tǒng)的應(yīng)用。


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3.1紡織品花樣設(shè)計(jì)

改革開放前各大國(guó)營(yíng)企業(yè)均設(shè)有花樣設(shè)計(jì)室、市場(chǎng)化之后悉數(shù)關(guān)閉,人才流失。在我國(guó)工業(yè)化原始積累階段,印花設(shè)計(jì)隊(duì)伍幾

乎全軍覆沒(méi),所以才會(huì)形成絕大多數(shù)印花工廠按客人訂單提供的花樣組織生產(chǎn),由于花樣圖案設(shè)計(jì)工序的缺失,使得“印花分色”變成了紡織品的第一位工序。這種現(xiàn)狀是不正常的,因?yàn)楝F(xiàn)代生活中,人們對(duì)于審美的追求是多元化的,這種市場(chǎng)需求本應(yīng)催生生機(jī)盎然的紡織品高品質(zhì)印花布市場(chǎng),然而這二十多年來(lái),國(guó)內(nèi)印花廠商(多為民營(yíng)),在盡快獲利的短期行為的思維影響下,取消了設(shè)計(jì)隊(duì)伍,本土設(shè)計(jì)人員的匱乏已是不爭(zhēng)的事實(shí),更無(wú)全球眼光的大師級(jí)設(shè)計(jì)師。近兩年來(lái)已有業(yè)者意識(shí)到我國(guó)紡織品印花,正處于由量的擴(kuò)張向高品質(zhì)轉(zhuǎn)型的“量—質(zhì)”的轉(zhuǎn)變關(guān)鍵時(shí)期,開始重新建立、培養(yǎng)和組織印花設(shè)計(jì)隊(duì)伍,悉心培養(yǎng)人才,期待將來(lái)能重振雄風(fēng)。

設(shè)計(jì)師是美學(xué)工作者,花樣是否新穎,色彩是否艷麗,配色是否合理等等是紡織品印花能否成功的關(guān)鍵。雖說(shuō)現(xiàn)代技術(shù)提供了全局效果,彩幻效果等等特種印花手段,但設(shè)計(jì)者往往還會(huì)從經(jīng)典的東西方古老文明的火花中去尋找創(chuàng)作靈感,我們經(jīng)常會(huì)看到俗稱“火腿”花樣就是典型實(shí)例,歐洲人仍然喜愛(ài)這種流行以蘇格蘭“佩斯利渦旋紋”花樣和十八世紀(jì)的枝葉裝飾紋為基礎(chǔ)的花樣。東西方的博物館和現(xiàn)代的美術(shù)—藝術(shù)學(xué)院的學(xué)院派花樣的源自于大自然的各種自然現(xiàn)象與色彩,均是設(shè)計(jì)師的靈感所在。我國(guó)的花樣設(shè)計(jì)工作,雖然處于這種現(xiàn)狀,但在印花分色方面已有了較為知名的印花分色軟件,如金昌EX系列印花設(shè)計(jì)分色系統(tǒng),其中尤以EX-9000系統(tǒng)著名,宏華AT系列印花分色設(shè)計(jì)系統(tǒng),已發(fā)展到AT2000系列,開源anseries變色龍系統(tǒng)。在花樣設(shè)計(jì)CAD技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用方面,浙江大學(xué)人工智能研究所研發(fā)出先進(jìn)的“智能圖案創(chuàng)作開發(fā)系統(tǒng)”,并建立了圖案數(shù)據(jù)庫(kù),該系統(tǒng)具有強(qiáng)大的編輯和繪圖功能,能通過(guò)計(jì)算機(jī)生成復(fù)雜的圖案,可以快速自動(dòng)地完成人工智能化圖案設(shè)計(jì)。

花樣設(shè)計(jì)工作,作為一種知識(shí),其版權(quán)的保護(hù),在國(guó)外尤其是歐洲,有防止成功花樣被非法復(fù)制的嚴(yán)格法規(guī),但是在世界其它地方侵害版權(quán),

非法復(fù)制的事時(shí)有發(fā)。國(guó)內(nèi)也如此,今后應(yīng)該以嚴(yán)肅的態(tài)度來(lái)認(rèn)識(shí)紡織品花樣設(shè)計(jì)的知識(shí)版權(quán),切勿仿冒別人花樣,侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

3.2織物印前處理和印花漿的準(zhǔn)備

任何具有真正商業(yè)價(jià)值的印花織物,在開印之前都必須經(jīng)過(guò)合理并充分的前處理,這樣才能得到均勻、滲透適度、高得色量、色彩純正、色光鮮艷的印花產(chǎn)品。總之任何纖維織造的織物都應(yīng)經(jīng)過(guò)充分的前處理,才能送去印花。以纖維素纖維織物為例,如以NaOH進(jìn)行適當(dāng)處理,能使纖維膨化,可提高印花織物的得色量和白度。用波美6~8度的NaOH緩和地處理粘膠纖維也可獲得良好的印花效果??椢锏那疤幚眍I(lǐng)域近年來(lái)又有了陽(yáng)離子預(yù)處理和高效率的等離子處理等先進(jìn)方法。

國(guó)內(nèi)紡織品的前處理自八十年代末以來(lái),在處理工藝、設(shè)備和化學(xué)助劑的研究開發(fā)和應(yīng)用方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

C/T布的前處理,已廣泛采用先進(jìn)的氧化退漿和堿氧漂白工藝。漂白工藝采用氣蒸法和冷軋堆法等一步法者也越來(lái)越多。

棉織物的絲光工藝方面,成功地進(jìn)行了松堆絲光,該工藝在理論與實(shí)踐上均有很大的突破,解決了緊密織物在采用松堆絲光工藝產(chǎn)生的拉伸不足問(wèn)題,使生產(chǎn)得以順利進(jìn)行。

印花漿的制備需要人們小心從事,應(yīng)嚴(yán)格按要求注意各種物料和助劑和數(shù)量,加料先后次序和條件的重演性。從生產(chǎn)車間的組織到實(shí)際操作,首先要考慮的是人和環(huán)境的安全,各種染料與化學(xué)助劑在正確條件下貯存,準(zhǔn)確稱量染料或顏料漿,以確保顏色的重演性。無(wú)論是人工設(shè)計(jì)量還是自動(dòng)計(jì)量調(diào)制印花漿,均應(yīng)認(rèn)真對(duì)待。自動(dòng)調(diào)漿系統(tǒng)早期從國(guó)外引進(jìn),水土不服,究其原因是該類設(shè)備與當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)印花設(shè)備及實(shí)際生產(chǎn)狀況存在一定差距。近年來(lái),國(guó)內(nèi)印花行業(yè)印制水平逐步提高,產(chǎn)品質(zhì)量得到提升,國(guó)內(nèi)的開源公司涉足此領(lǐng)域較早,研發(fā)了相關(guān)設(shè)備。其設(shè)計(jì)制造的愛(ài)麗自動(dòng)調(diào)漿CAN系統(tǒng),以電腦為控制平臺(tái),設(shè)計(jì)母色28種以上,可存儲(chǔ)百萬(wàn)種以上配色方案,配漿精度達(dá)十五萬(wàn)分之一。已在本省的美欣達(dá),富潤(rùn)等大企業(yè)得到較好的實(shí)際應(yīng)用。<

.3印花篩網(wǎng)的準(zhǔn)備

總體看來(lái),傳統(tǒng)的感光制網(wǎng)版方法,仍然用來(lái)加工印花篩網(wǎng),但是CAD技術(shù)在印花制網(wǎng)方面,應(yīng)用成熟,且越來(lái)越多。由于國(guó)內(nèi)的宏華、開源、金昌等公司的努力,在較長(zhǎng)時(shí)期的研發(fā)基礎(chǔ)上,結(jié)合國(guó)內(nèi)印花行業(yè)的實(shí)際,強(qiáng)調(diào)實(shí)用性,功能性、可靠性和運(yùn)算快速,在分色軟件的自主研發(fā)方面成績(jī)顯著。以金昌EX6000計(jì)算機(jī)分色系統(tǒng)為例,其市場(chǎng)占有率超過(guò)50%以上,出口東南亞和韓國(guó)、臺(tái)灣地區(qū)。1999年與激光照排機(jī)結(jié)合,開發(fā)了數(shù)控印花激光制網(wǎng)機(jī),為印花行業(yè)作出了有益的貢獻(xiàn),全球約有20%以上的篩網(wǎng)采用激光雕刻制網(wǎng)技術(shù)來(lái)生產(chǎn)印花篩網(wǎng)。

印花篩網(wǎng)領(lǐng)域,人們已采用了數(shù)碼噴墨和噴蠟制網(wǎng)技術(shù),它是用數(shù)碼控制的掃描頭將黑色色墨或不透明的熱熔狀蠟按所需花型。噴射到涂有感光膠的篩網(wǎng)上,然后用傳統(tǒng)法去感光,這種方法可省卻分色黑白稿的制作,制網(wǎng)速度比激光雕刻法更快,且成本更低,其中噴蠟法比傳統(tǒng)法省40%費(fèi)用,噴墨法則更低。

國(guó)外瑞士Luscher公司的Jetserpeen和德國(guó)CST公司采用圓/平網(wǎng)噴蠟/墨制網(wǎng)機(jī)技術(shù)制網(wǎng)時(shí),使得圓網(wǎng)精度可達(dá)90dpi,平網(wǎng)精度高達(dá)1000dpi,使紡織品印花精細(xì)度達(dá)到了極高水平。紹興輕紡科技開發(fā)中心與國(guó)外合作,制成的數(shù)控印花激光制網(wǎng)機(jī),加工一只1600mm*640mm圓網(wǎng)僅需30分鐘,精度1016dpi。此外,國(guó)內(nèi)鎳網(wǎng)制作上已步入第三代印花鎳網(wǎng),即具有沙漏型剖面對(duì)色漿阻力小,花紋精度可達(dá)125~250dpi的NOVA型鎳網(wǎng)。

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4.紡織品印花機(jī)

紡織品印花其實(shí)質(zhì)是指局部著色技術(shù),可以分為:布匹印花和衣片(含成衣)印花,隸屬于紡織印染行業(yè)。布匹印花企業(yè)多為基礎(chǔ)好、實(shí)力強(qiáng)、產(chǎn)品大批量出口,是印花業(yè)的主力,衣片(成衣)印花則不同,多數(shù)規(guī)模小、基礎(chǔ)弱、少數(shù)裝備較好,多數(shù)生產(chǎn)手段不全,多為內(nèi)銷,少數(shù)外銷,技術(shù)水平低,總體實(shí)力不強(qiáng),但發(fā)展快。隨著隊(duì)伍迅速壯大,將是一支產(chǎn)業(yè)生力軍

。自上世紀(jì)80年代起至今,紡織品印花產(chǎn)品更新?lián)Q代加快,尤其以服飾局部印花的市場(chǎng)興起,因需求的變化,致使傳統(tǒng)布匹印花布(綢)總量下降。從印花匹布的出口轉(zhuǎn)向印花成衣,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,對(duì)傳統(tǒng)布匹印花形成了沖擊。企業(yè)的構(gòu)成、國(guó)企、外企、合資民企、集體、個(gè)體多元結(jié)構(gòu)的市場(chǎng),需要的是多元化的印花技術(shù)。采用不同的印花機(jī)械來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。

4.1印花設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)條件擬以下列表格介紹為妥:

表3不同印花設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)條件比較

篩網(wǎng)印花

平網(wǎng)印花

印花方式

最大花回尺寸

套色

接板印子

手工臺(tái)板印花

660

無(wú)限制

自動(dòng)平網(wǎng)印花

456.916~3000

受印花導(dǎo)帶長(zhǎng)度限制

圓網(wǎng)印花

標(biāo)準(zhǔn)花回:642~1018

大花回為:1200.1680~3200

12~24

無(wú)

輥筒印花

450~460

8

無(wú)

數(shù)碼印花


無(wú)限制

無(wú)

印花設(shè)備的總體現(xiàn)狀可概括為:輥筒印花機(jī)日趨衰落(1934年至今),80~90年代逐步被平網(wǎng)和圓網(wǎng)印花機(jī)所取代,只有生產(chǎn)燈芯絨類織物工廠還有使用者,篩網(wǎng)印花,特別是平、圓網(wǎng)印花機(jī)大行其道,需求量增加,數(shù)碼噴墨印花異軍突起,前途無(wú)量。

4.2我國(guó)印花企業(yè)主流印花設(shè)備,可從表4中看清楚現(xiàn)狀:

表4國(guó)內(nèi)紡織品印花機(jī)主流設(shè)備現(xiàn)狀

紡織品單位

現(xiàn)狀主流設(shè)備

鄭紡機(jī)

M1336型平網(wǎng)印花機(jī)

日本東伸公司

IchinoseSuper7000型平網(wǎng)印花機(jī)

瑞士布塞公司

MagnoPTINT平網(wǎng)印花機(jī)

韓國(guó)大鉉(株式社會(huì))

DH99000S型平網(wǎng)印花機(jī)

臺(tái)灣奇正公司

KEYCHENG(簡(jiǎn)稱KC型)平網(wǎng)印花機(jī)

臺(tái)灣福源興業(yè)

(AsKMe)平網(wǎng)(橢圓式印花工位)印花機(jī)

上海太平洋奧地利IS公司

SHANGHAI-IS磁棒式圓網(wǎng)印花機(jī)

荷蘭Stork公司

RD-IV圓網(wǎng)印花機(jī)

荷蘭Stork公司

RD-DD型和Pegasus型圓網(wǎng)印花機(jī)

德國(guó)MBK公司

2020G型磁棒圓網(wǎng)印花機(jī)

奧地利ZimmerRetascreen

圓網(wǎng)印花機(jī)

奧地利IS公司

圓網(wǎng)印花機(jī)

4.3服飾印花設(shè)備

多為手工臺(tái)板,部分為自動(dòng)和半自

動(dòng)(裁片和成衣)印花機(jī),對(duì)成衣尤其是T恤衫進(jìn)行篩網(wǎng)印花。中、美兩國(guó)為全球兩大T恤衫生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó),占全球T恤衫總量的60`70%,但兩國(guó)T恤衫的品質(zhì)差異很大,獲取的利潤(rùn)的差距很大,可參見表5。

表5

T恤衫生產(chǎn)國(guó)別

利潤(rùn)

基數(shù)(出口價(jià))

中國(guó)印花企業(yè)

微利潤(rùn)

1

美國(guó)印花企業(yè)

高利潤(rùn)

10以上

目前國(guó)內(nèi)服飾(裁片、成衣)印花手動(dòng)設(shè)備約占90%,自動(dòng)設(shè)備僅為10%左右,且全自動(dòng)設(shè)備多為進(jìn)口機(jī),發(fā)展極不平衡。目前國(guó)內(nèi)使用較多的自動(dòng)服飾(裁片、成衣)印花機(jī)國(guó)外品牌主要有:MHM、MR、TAS三大全自動(dòng)印花機(jī),以其先進(jìn)的技術(shù),使印花產(chǎn)品向更高層次發(fā)展。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,國(guó)內(nèi)紡織品印花特別缺乏使用和操作全自動(dòng)印花機(jī)的從業(yè)技術(shù)熟練工人,在普及使用過(guò)程中,不能得心應(yīng)手,須知專業(yè)技工的養(yǎng)成是需要時(shí)間的,人才的培養(yǎng)和儲(chǔ)備需要的是耐心和卓有成效的遠(yuǎn)見。據(jù)業(yè)內(nèi)相關(guān)人士估計(jì)3-5年,慢則10年,國(guó)內(nèi)將會(huì)制造出高水平的全自動(dòng)服飾印花機(jī)和培養(yǎng)成相當(dāng)熟練的高級(jí)印花技工。


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4.4印花機(jī)械的技術(shù)進(jìn)步

(1)平網(wǎng)印花機(jī)

由于市場(chǎng)的多元化,印花品種多變,小批量生產(chǎn)的趨勢(shì)明顯加快,從經(jīng)濟(jì)上而言,平網(wǎng)印花是有其一定的優(yōu)勢(shì)的,凡小于1000米的定單,平網(wǎng)印花成本低于圓網(wǎng)印花成本。有兩種新的機(jī)型,可將平網(wǎng)印花的導(dǎo)帶加溫至50?C,這樣就使得平網(wǎng)可得到與手工臺(tái)板印花相同的色彩濃艷花型精細(xì)的印花效果。

(2)圓網(wǎng)印花機(jī)

圓網(wǎng)印花機(jī)械的研發(fā)了一種有效系統(tǒng),努力減少織物和色漿的浪費(fèi),對(duì)花和定線不準(zhǔn)。采用了激光束校對(duì)篩網(wǎng)的排列和定位。Zimmer公司的圓網(wǎng)印花機(jī)采用了AC伺服電機(jī)系統(tǒng),從而消除了因傳統(tǒng)齒輪的間隙或驅(qū)動(dòng)軸扭力變形引起的誤差。荷蘭的Stork公司則靠采用直接驅(qū)動(dòng)篩網(wǎng)的分級(jí)或無(wú)級(jí)環(huán)型電機(jī),并安裝了機(jī)頭傳感器以確保導(dǎo)帶與篩網(wǎng)的同步,此項(xiàng)技術(shù)為Stork公司的專利,簡(jiǎn)稱為BPMS。該公司的RD-DD型和畢加索型圓網(wǎng)印花機(jī),在每個(gè)印花機(jī)頭

上均安裝有單獨(dú)的傳動(dòng)系統(tǒng),各自配備有環(huán)形電機(jī),省去了易產(chǎn)生誤差的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),配備有BPM定位系統(tǒng)的設(shè)備,其對(duì)花精度可達(dá)0.06mm。而提高小批量印花效率的關(guān)鍵是快速更換圓網(wǎng)時(shí)間:

瑞士Buser公司稱,一臺(tái)7色平網(wǎng)印花機(jī),只需15分鐘的換網(wǎng)時(shí)間,如按每天換網(wǎng)25次計(jì),該臺(tái)機(jī)的效率為70%。

荷蘭Stork公司已有了在線洗網(wǎng),即不卸網(wǎng)洗網(wǎng)系統(tǒng),畢加索型印花機(jī)即是15套色圓網(wǎng)的清洗,15分鐘左右可完成。

對(duì)圓網(wǎng)中的刮刀和磁棒對(duì)色漿的剪切行為的理論研究表明,磁棒并無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)。奧地利Zimmer公司研發(fā)的液壓條縫式給刮漿系統(tǒng)適合于泡沫印花或地毯印花,它對(duì)絨類織物有良好的滲透效果。

日本Ichinose(東伸)公司推出一款傾斜式圓網(wǎng)印花機(jī),印花時(shí)色漿由上而下輸送,始終保持均勻定量地提供新鮮色漿,減少了因刀架雜質(zhì)導(dǎo)致的刮痕和供漿不勻造成的段痕,印花布的質(zhì)量得以提高。

國(guó)內(nèi)印花機(jī)的研發(fā)制造雖有黃石、上海、新昌等企業(yè),但總體上講在功能、性能和生產(chǎn)穩(wěn)定性等方面仍有一定差距。

(3)數(shù)碼印花機(jī)

回顧紡織品數(shù)碼印花簡(jiǎn)史,認(rèn)識(shí)它的過(guò)去,可以更好地了解其現(xiàn)狀,并展望其未來(lái)。上世紀(jì)六十年代美國(guó)斯坦福大學(xué)的Sweet首用連續(xù)噴墨技術(shù);七十年代IBM公司對(duì)此技術(shù)在計(jì)算機(jī)控制噴墨打印機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究,七十年代晚期出現(xiàn)了DOD(按需噴墨)方式技術(shù)。

1975年美國(guó)Milliken(米利肯)公司率先制成Milliken-Millitron地毯印花機(jī),采用的是當(dāng)時(shí)先進(jìn)的電子噴漿印花法。與此同時(shí),奧地利的Zimmer公司開發(fā)了Chromojet系統(tǒng)。以上均是通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)精確控制采用使墨滴偏轉(zhuǎn)的閥門而實(shí)現(xiàn)噴墨印花的,所以精度不高,只有9~18dpi的分辨率,用于地毯印花。

世界上第一臺(tái)噴墨印花機(jī)是1987年出現(xiàn)于ITMA(國(guó)際紡機(jī)展)上的地毯噴墨印花機(jī),此為第一代噴墨印花機(jī)產(chǎn)品。1991年德國(guó)漢諾威ITMA展會(huì)上,荷蘭St

ork公司展出了使用活性染料的墨水,分辨率為360~720dpi,生產(chǎn)能力為4.6m2/h的寬幅數(shù)碼印花機(jī),是為第二代產(chǎn)品,在歐洲得到了推廣應(yīng)用。

日本是以研發(fā)辦公室噴墨打印機(jī)和廣告噴繪機(jī)技術(shù)領(lǐng)先的國(guó)家。Seisen(世聯(lián))公司是世界上第一個(gè)把數(shù)碼印花技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的公司,該公司擁用200多臺(tái)Viscotecs數(shù)碼印花機(jī)進(jìn)行批量生產(chǎn),這是紡織品的數(shù)碼印花跨出的具有決定性意義的一步。

我國(guó)杭州宏華數(shù)碼科技股份有限公司創(chuàng)立于1992年,自1993年起陸續(xù)成功開發(fā)了GGSALOHA電腦印花分色系統(tǒng),激光照排機(jī)、ATDESIGN服裝面料設(shè)計(jì)系統(tǒng)。1999年起倡導(dǎo)“數(shù)碼紡織”概念,自主開發(fā)了DPM-1800A型數(shù)碼噴射印花機(jī),國(guó)家紡織工業(yè)局鑒定為“達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”,為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。深入研究了以數(shù)碼印花為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為依托的數(shù)碼紡織品一體化解決方案,先后取得了數(shù)碼印花打樣系統(tǒng)A’tex-1300和1600和數(shù)碼印花生產(chǎn)系統(tǒng)PrintMaster2200R和2200B,它的最大有效噴射范圍2200mm,分辨率為360dpi時(shí)是打印速度可達(dá)100m2/h。2002年DPM-1800A數(shù)碼噴射印花機(jī)被國(guó)家經(jīng)貿(mào)委認(rèn)定為國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品。2004年公司承擔(dān)的國(guó)家“863“計(jì)劃研究項(xiàng)目通過(guò)了科技部的鑒定。

數(shù)碼印花機(jī)噴印速度的變化趨勢(shì)為:

1990年1m2/h

2000年6m2/h

2004年12.6m2/h~32m2/h

2007年80m2/h~150m2/h

染料從4色發(fā)展到6~8色,和2×6~8色,控制軟件功能逐步完善,應(yīng)用工藝日臻成熟。

1999年在法國(guó)巴黎ITMA展會(huì)上,瑞士Pertecta公司推出的PrintMaster2000R數(shù)碼印花機(jī),速度可達(dá)100m2/h。Zimmer公司則推出了印制速度可達(dá)1.5m/min的Chromotex噴墨印花機(jī)。該機(jī)采用的是由Jemtex開發(fā)的:“多水平帶電液滴”噴印方

式,只使用點(diǎn)狀色彩,液滴比其它機(jī)型大,花紋分辨率在100~125dpi。

數(shù)碼印花產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀是:目前歐洲印花業(yè)已有90%以上企業(yè)采用數(shù)碼印花打樣及承接300~500碼的訂單,加工費(fèi)約為40歐元/m2。2004年10月上海國(guó)際紡織面料及輔料展覽會(huì)上,歐美客商展示的印花布洋中約有70%以上為數(shù)碼印花樣,證實(shí)了歐洲數(shù)碼印花市場(chǎng)的變化趨勢(shì)。這與他們以紡織品產(chǎn)品設(shè)計(jì)為中心有關(guān),設(shè)計(jì)師可以即時(shí)確認(rèn)花樣,客觀上促進(jìn)了紡織品數(shù)碼印花的產(chǎn)業(yè)化。

截止2004年資料,歐洲的數(shù)碼印花機(jī)以14m2/h的8色機(jī)為主,總量有300~500臺(tái),在20~30家數(shù)碼印花工廠進(jìn)行生產(chǎn),它們分布于意大利、西班牙、葡萄牙、英國(guó)和法國(guó)等國(guó)家。

我國(guó)的杭州宏華公司,自2005年設(shè)立了擁有20臺(tái)數(shù)碼印花機(jī)的示范工廠,進(jìn)行批量為2000~5000m織物訂單的加工。

數(shù)碼印花是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,其關(guān)鍵技術(shù)為設(shè)備、軟件、色墨水的研究與開發(fā)。

國(guó)外大公司在此項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)中,多依托在不同領(lǐng)域中擁有領(lǐng)先的先進(jìn)技術(shù)的公司組合形式,聯(lián)合開發(fā)。例如由美國(guó)Encad公司、Iris公司、日本Innotech公司制硬件,比利時(shí)Sophis公司設(shè)計(jì)軟件、瑞士Ciba公司制色墨的聯(lián)合開發(fā)的NovaJetProbo和TexPrint2000整體化噴墨印花機(jī),意大利的Reggiami公司制造的DREAM印花機(jī),以色列Aprion公司設(shè)計(jì)軟件及噴頭,DOD其壓電式噴墨技術(shù),釆用多層點(diǎn)陣式噴嘴,以實(shí)現(xiàn)高速打印,使用Ciba公司研制的墨水,匹配高速數(shù)碼印花機(jī)用于印花。

2008年1月8日,浙江杭州宏華公司與浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院合作歷時(shí)八年研發(fā)的“紡織品數(shù)碼噴印系統(tǒng)及其應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲“2007年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)”,該項(xiàng)目成功地解決了不同復(fù)雜組織結(jié)構(gòu)、厚度、表面結(jié)構(gòu)的紡織品噴墨印花高速、高精度、高重演性難題,是集計(jì)算機(jī)處理、精密機(jī)械、光機(jī)電一體化于一體的紡織工業(yè)領(lǐng)域的國(guó)際前

沿技術(shù)。

2008年1月1日杭州宏華公司正式推出了命名為VEGA(織女星)系列的高速導(dǎo)帶式數(shù)碼噴射印花機(jī),分三種不同幅寬,分別為DBP1600、DBP2500、DBP3200供應(yīng)市場(chǎng)。該機(jī)采用世界先進(jìn)的美國(guó)Spectra512只噴嘴的工業(yè)級(jí)噴頭,最高印花速度為140m2/h,真正實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化數(shù)碼噴墨印花生產(chǎn)。

VEGA高速機(jī)與傳統(tǒng)印花機(jī)相比較,省電50%,省水70%,省染料60%,樹脂用量下降為原來(lái)的1/200,廢棄耗材垃圾處理下降至1/30,經(jīng)過(guò)技術(shù)創(chuàng)新改進(jìn)的VEGA高速機(jī)墨水成本降至3~6元/m2,幾乎與傳統(tǒng)平網(wǎng)印花持平。消息一經(jīng)披露,印花業(yè)者振奮不已,深受印花業(yè)者的歡迎。

任何一項(xiàng)新技術(shù)都會(huì)有其不足之處,有待努力改進(jìn)。就數(shù)碼印花而言,目前大多數(shù)數(shù)碼印花機(jī)均使用青、品紅、黃和黑(C、M、Y、K)四種墨水,按計(jì)算堆積數(shù)字控制信號(hào)向織物噴射墨水,并以點(diǎn)陣組合形成各種色彩,形成各種圖案。盡管人們努力且有越來(lái)越多的設(shè)備和軟件將墨水?dāng)?shù)量的C、M、Y、K四“原色”提高到8種,但是這種點(diǎn)陣組色方法仍然在顏色數(shù)量和色譜寬廣度上存在一定程度的局限性。業(yè)者在制造印花機(jī)的同時(shí),設(shè)計(jì)選用可靠的軟件系統(tǒng),以確?;釉O(shè)計(jì)選定的顏色,能在印花機(jī)上順利噴印和重演是很重要的一項(xiàng)工作。經(jīng)過(guò)眾多業(yè)者的努力,數(shù)碼印花機(jī)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)實(shí)用性原來(lái)存在的一些問(wèn)題正在解決中,有望在紡織品印花方面,每年增加5%的市場(chǎng)份額。世紀(jì)之初,IT行業(yè)與紡織印染業(yè)的結(jié)合,激發(fā)了人們的創(chuàng)新欲望,這種以高科技為代表的印花技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,尤其是步入了產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用國(guó)內(nèi)外幾乎同步,正處在方興未艾的上升推廣應(yīng)用階段,前景廣闊。

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5.紡織品印花工藝與染料/顏料

5.1直接印花工藝

在紡織品印花中,約有95%的印花織物是棉布和T/C布,這些織物多采用涂料(顏料)、活性和還原染料直接印花的方式進(jìn)行,分散染料僅用于滌綸織物直接印花,各種纖

維織物印花所占比例見表6:

表6不同纖維織物印花所占比例

不同纖維織物

所占比例(%)

53

C/T

18

粘膠

9

*從全球范圍看,聚酰胺(尼龍),聚丙烯,羊毛,絲綢僅占印花織物很少的一部分,酸性/金屬絡(luò)合染料用于這些纖維織物的印花,究竟選用什么染料印花是取決于所印的基材和紡織品整理中的固色加工方法。

涂料印花

涂料(顏料)印花在全世界廣泛使用占53%以上,活性染料和分散染料印花分別占27%和15%。15~20年前人們還在大量使用白火油的乳化增稠漿(A幫漿)來(lái)進(jìn)行涂料印花,如今發(fā)展的新趨勢(shì)是,因?yàn)閷?duì)環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)要求越來(lái)越高,如何在紡織品印花生產(chǎn)中既實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量印花,又避免在印花生產(chǎn)過(guò)程中減少對(duì)大氣和水源的污染(如減少重金屬,含氮化合物,有機(jī)鹵素等)是每個(gè)企業(yè)和印染業(yè)者必須考慮、研究面對(duì)的新課題。為此眾多業(yè)者采用了BASF公司、CIBA公司和BAYER公司制造的低或者無(wú)溶劑的合成增稠劑來(lái)制備涂料(顏料)/活性/分散染料的印花糊料。迄今為止,世界上大公司制造的各種商品粘合劑基本上均進(jìn)入了國(guó)內(nèi)市場(chǎng),其化學(xué)結(jié)構(gòu)多為丙烯酸酯(PA)類,極少量的為聚氨酯(PU)類和羧基丁腈(NBR)類。

在棉和C/T布上的涂料印花可以得到很好的耐久性,但在滌綸和尼龍上印花時(shí),粘著力不如在棉上好,這是由于纖維表面形態(tài)和其材料結(jié)構(gòu)有關(guān),于是人們對(duì)此進(jìn)行了深入的研究,在制備粘合劑時(shí)加入新型交聯(lián)組份,以提高其交聯(lián)能,期望提高粘著力,這方面日本的觸媒公司研究的含有Oxazoline基的聚合物-水性交聯(lián)劑,商品名EPOCROSWS系列是杰出的代表。在滌綸織物上印花的耐干濕摩擦牢度均可達(dá)4級(jí)水平。

纖維素織物的活性染料印花

活性染料以其色譜廣,色澤艷、牢度好,以它加工的印花織物向來(lái)為印花業(yè)者和的消費(fèi)者所喜愛(ài),在纖維素織物印花上占有重要的地位。在歐洲東部,日本、韓國(guó)、臺(tái)灣和非洲均為人們所青睞。近年來(lái),全球各大染料公司均在致力于新型活性染料的

研發(fā),并已向毛、錦綸纖維織物的應(yīng)用方面發(fā)展,其主流發(fā)展方向是生態(tài)節(jié)能型的活性染料。早在上世紀(jì)的九十年代國(guó)外大公司如CIBA、DYSTAR、CLARIANT就已開發(fā)出一些節(jié)能型活性染料,國(guó)內(nèi)的沈陽(yáng)化工研究院和大連理工大學(xué)的吳祖望教授等為針對(duì)我們紡織印染業(yè)處在能源緊張,環(huán)境嚴(yán)重污染的現(xiàn)狀,利用現(xiàn)代的“超分子化學(xué)”理論,研究和分析了如何開發(fā)節(jié)能增效的活性染料,取得了可喜的成果。

通常活性染料的直接印花工藝均按常規(guī)的汽蒸法(102?C×7-8min)進(jìn)行,而歐洲的印花企業(yè)為了節(jié)省能源,提高染料的固著率和印花布的品質(zhì),多采用兩相印花法進(jìn)行纖維素纖維織物的活性染料印花。其簡(jiǎn)單流程為:無(wú)堿印花糊料印花-織物浸軋或單向施堿然后以極短時(shí)間20~30秒完成活性染料的汽蒸固著-水洗-烘干-成品。采用此工藝印花的染料,以Dystar公司的著名商品RemazolRGB系列活性染料(乙烯砜結(jié)構(gòu))最為合適。

國(guó)內(nèi)上海萬(wàn)得化工有限公司生產(chǎn)的具有雙活性基因的商品名MegafixBPS活性染料系列品種其固色率高,汽蒸時(shí)間比一般的K型活性染料縮短了3/5。MegafixBPS型和日本住友化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn)的SumifixSupra產(chǎn)品(M型)在化學(xué)結(jié)構(gòu)上既具有一氯均三嗪型結(jié)構(gòu)染料的性能,又具有乙烯砜型結(jié)構(gòu)染料的性能,是一種節(jié)能型的印花活性染料。萬(wàn)得公司在這方面不斷努力,在2007年又成功推出了一套適用于濕短蒸工藝的活性染料,商品名為MegafixB-CPB共8只品種的新型活性染料供應(yīng)市場(chǎng)。

纖維素織物的還原染料印花

眾所周知還原染料的印花市場(chǎng)正逐步為活性染料所取代,但不可否認(rèn)的是,由于還原染料有其優(yōu)越的耐日曬和水洗牢度,在一些特殊的和高牢度要求的印花織物上還有市場(chǎng)。

(1)高質(zhì)量要求的家俱布等家紡織物。

(2)軍用迷彩、防偽、防紅外戰(zhàn)斗服裝。

(3)手感優(yōu)異、牢度好、且色彩鮮艷的拔染印花織物。

一般而言,還原染料的直接印花多采用

兩相法(亦稱兩步法)工藝來(lái)生產(chǎn):

織物-染料印花(無(wú)化學(xué)品)-烘干-浸軋堿性還原液-高效快速蒸化(濕短蒸)-水洗皂洗后處理-烘干-印花成品,這種方法所以為印花者所采用,究其原因,是具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)印花工藝蒸化時(shí)間短,節(jié)約蒸汽省能源,設(shè)備為塔式高效蒸化機(jī)占地面積小。

(2)印花操作工序簡(jiǎn)化,一般印花后,可以將蒸化和水洗工序并聯(lián)合在一條生產(chǎn)線上進(jìn)行。

(3)印花布和印花漿料的穩(wěn)定性好,這是因?yàn)椴寂c漿中都只有染料,而不含堿劑、還原劑等化學(xué)品,故工藝條件穩(wěn)定且安全,成品品質(zhì)較好控制。


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其實(shí),不論是纖維素織物的還原染料印花和活性染料印花,若能采用兩相法工藝,是

現(xiàn)今較為理想的好方法。

聚酯纖維的分散染料印花

上世紀(jì)五十年代初,英國(guó)(ICI)卜內(nèi)門公司首推聚酯纖維以來(lái),由于其良好的性能和低廉的價(jià)格,很快成為紡織服用的重要纖維。從化學(xué)結(jié)構(gòu)看,最重要的是有聚對(duì)苯二甲酸二乙酯制備的聚酯纖維,這種纖維發(fā)展至八十年代時(shí)生產(chǎn)技術(shù)上有了重大進(jìn)步,出現(xiàn)了纖維纖度為1dtex以下的長(zhǎng)絲,通常我們將0.44~1.1dtex者稱為細(xì)旦纖維,而0.11dtex以下者稱之為超細(xì)扁纖維,這種超細(xì)纖維紡織成的織物,經(jīng)過(guò)輥(單輥或多輥)式起絨機(jī)起絨后,織物表面因纖維原纖化,得到了外觀逼真的鹿皮和桃皮絨風(fēng)格的面料,用它制成運(yùn)動(dòng)、休閑、時(shí)裝等深受消費(fèi)者歡迎。原來(lái)市場(chǎng)上流行的以堿減量方法制造的滌綸防真絲織物被其取代了相當(dāng)大的部分。

但超細(xì)纖維織造的面料,難以用常規(guī)普通的分散染料染色,因?yàn)槌w維織物上的的得色量與其纖維線密度的平方根成反比,當(dāng)同等的染色深度時(shí),耗染料量要比普通聚酯纖維多2~3倍,且普通分散染料在超纖維織物上應(yīng)用時(shí),其水洗和日曬牢度很差。為此,國(guó)外染料廠商又推出適用于超纖的分散染料,具體見表7。

表7超纖的聚酯纖維適用的分散染料廠商

染料制造廠商

分散染料商品名稱

德國(guó)BASF公司

PalanilFD型

德國(guó)Dy

star公司

K型分散染料

英國(guó)ICI(卜內(nèi)門)公司

DispersolC型

瑞士Clariant公司

ForonRD型

瑞士Ciba公司

AutotopNF型

日本三菱公司

DianixAC-E型

由上所述,可見聚酯纖維織物的技術(shù)進(jìn)步和染料的發(fā)展趨勢(shì)。

蛋白質(zhì)纖維的印花

環(huán)顧全球的紡織品印花市場(chǎng),以桑蠶絲織物為主的真絲織物的印花市場(chǎng)分額很小,僅占1%左右。這1%量的真絲織物主要印花加工國(guó)家為中國(guó)、印度、日本、意大利,后兩個(gè)國(guó)家多采用高端印花加工方式進(jìn)行。

在印花中所用的染料有從酸性向活性發(fā)展的趨勢(shì)。筆者和企業(yè)結(jié)合,近年來(lái)成功采用了“真絲綢涂料拔染”印花技術(shù),制得手感好,牢度好的拔印產(chǎn)品。此項(xiàng)技術(shù)在節(jié)能水方面有創(chuàng)新,具有實(shí)用價(jià)值。

全毛織物印花數(shù)量更低,但毛衫、高附加值的羊絨圍巾等毛織物印花的市場(chǎng)需求,近年有上升趨勢(shì)。因?yàn)槔w維本身昂貴,這類織物多以數(shù)碼印花方式作印花加工。染料既有酸性也有活性,筆者就曾專門研究過(guò)山羊絨織物的數(shù)碼印花漿料,并用于生產(chǎn)。此外國(guó)際羊毛局推薦的,可用于毛衫織物的冷印花技術(shù),也是頗具有吸引力的。

轉(zhuǎn)移印花

轉(zhuǎn)移印花技術(shù)的發(fā)明,迄今已近半個(gè)世紀(jì)了,這種靠分散染料在加熱后升華的氣相轉(zhuǎn)移印花工藝簡(jiǎn)單,設(shè)備投資少,當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是技術(shù)的重大突破。它還有無(wú)廢水排放利于環(huán)境保護(hù)的優(yōu)勢(shì),眾多業(yè)者曾經(jīng)預(yù)言該項(xiàng)技術(shù)會(huì)廣泛被采用。但是,從實(shí)踐中,人們發(fā)現(xiàn)它不能適應(yīng)市場(chǎng)的小批量、快交貨的要求,且不能對(duì)天然纖維織物進(jìn)行轉(zhuǎn)移印花,多年來(lái)限制了它的發(fā)展。

1995年時(shí)全球的轉(zhuǎn)移印花頂峰時(shí)曾達(dá)到過(guò)15億m2,占紡織品印花市場(chǎng)分額也只有5~6%,此后消費(fèi)者趨向于購(gòu)買天然纖維紡織品,于是國(guó)內(nèi)外許多研究者開始開發(fā)天然纖維織物的熱轉(zhuǎn)印技術(shù),如果能開發(fā)出設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝成熟、產(chǎn)品穩(wěn)定的纖維素織物,蛋白質(zhì)纖維織物的熱轉(zhuǎn)移印花技術(shù),那將是具有重要意義的技術(shù)突破,也一定會(huì)得到更多的紡織品印花的市場(chǎng)份額。

T恤衫上的顏料熱熔或薄膜轉(zhuǎn)移早已進(jìn)

入市場(chǎng),但在耐洗性和手感方面是存在問(wèn)題的。至于說(shuō)活性染料的轉(zhuǎn)移印花技術(shù)的開發(fā)研究方面,歐洲丹麥人的CottonArt技術(shù),是用一種特殊的轉(zhuǎn)移印花紙,經(jīng)專門設(shè)計(jì)的Kuesters軋輥,據(jù)稱可以使90%的活性染料轉(zhuǎn)移并用固著在織物上。也有人用濕轉(zhuǎn)移技術(shù)來(lái)進(jìn)行活性染料印花,但由于織物仍需經(jīng)過(guò)堿預(yù)處理,印后仍需冷蒸和水洗,工藝流程并不短,也不便捷,意義不大。

轉(zhuǎn)移印花的優(yōu)勢(shì)與不足

(1)利用分散染料熱升華特性,轉(zhuǎn)移至織物上的分散染料完全固著,色牢度優(yōu)良。

(2)無(wú)水處理工藝,無(wú)污水排放問(wèn)題,是符合生態(tài)環(huán)保的生產(chǎn)方式。

(3)染化料成本低,正品率高,圖案清晰度高,層次感分明,得色均勻立體感強(qiáng),半色調(diào)效果優(yōu)。

(4)生產(chǎn)流程短,生產(chǎn)易控制,合格率高。

(5)唯一不足之處,為在天然纖維織物上難以實(shí)現(xiàn)印制令人很滿意的印花總體效果,國(guó)內(nèi)外業(yè)者正在進(jìn)一步努力。

目前高端訂單,已采用數(shù)碼技術(shù)對(duì)聚酯織物進(jìn)行熱轉(zhuǎn)移印花,除了噴印紙轉(zhuǎn)移之外,近年來(lái)更發(fā)展出無(wú)須耗紙的直接噴印技術(shù),頗受用戶歡迎。

天然纖維的熱轉(zhuǎn)移印花技術(shù),近十余年來(lái)筆者曾見過(guò)各種相應(yīng)的技術(shù)和相關(guān)報(bào)導(dǎo),感興趣者,可從北京紡織研究所、青島印染研究所、南通工學(xué)院、北京服裝學(xué)院等研究者的成果中去找。但筆者認(rèn)為,迄今為止,尚未見到較為理想的天然纖維轉(zhuǎn)移印花織物。從業(yè)者尚須更大的努力,方能真正突破。

5.2紡織品的防拔染印花

防拔染印花可分為防染印花和拔染印花,兩者不同之處可作如下描述:

(1)防染印花是在待印織物上預(yù)先印上防染劑,再對(duì)織物進(jìn)行染色的印花方法。

(2)拔染印花是在已染可拔地色染料的織物上,印上加有拔白(還原劑或氧化劑)劑和耐拔染料或涂料著色劑的印花方法。

一般而言,稱染好色的紡織品,除花形之外的染色區(qū)為“地色”,它是背景色,當(dāng)印上耐拔的著色染料或涂料之后,這個(gè)主色也會(huì)發(fā)出艷麗的顏色,從而在黑地色或藏青等深地色上,襯托出艷麗明亮的花形來(lái),這是一種極具有商業(yè)價(jià)值

的印花方法,為了表示清楚,可見表8所示:

表8防拔染印花的異同點(diǎn)

相同點(diǎn)

防染/防印印花法

拔染印花法

在地色上得到白色或著色花形

在地色上得到白色或著色花形

差異點(diǎn)

用物理或化學(xué)的防染劑預(yù)先印在未染色的織物上,印花后采用浸軋或罩印上合適的染料地色。

在印有防染劑的部分能阻止地色染料的著色上染,從而得到防白印花和著色的效果。

拔染劑印在地色上,經(jīng)后處理,花形處的地色染料被破壞,水洗后可得到輪廓清晰的白色或彩色花形于地色上,帶來(lái)背景襯托的美麗效果。

還原染料作為著色劑用于拔染印花,可制得高品質(zhì)的產(chǎn)品,但由于工藝條件控制有一定的難度,如今已被活性/涂料拔染工藝取代了。化學(xué)結(jié)構(gòu)為乙烯砜型的,即使是含醌結(jié)構(gòu)的藍(lán)色活性染料,也易拔凈,這是因?yàn)槠魰r(shí)這種染料在堿性條件下,染料與纖維之間的化學(xué)鏈會(huì)斷裂。

現(xiàn)在的訂單如棉或粘膠織物的拔染印花,多以乙烯砜型染料染地色,而用還原或涂料作為著色劑。而日本則多喜采用防染印花技術(shù)來(lái)進(jìn)行織物印花,其具體方法如下:用一氯均三嗪結(jié)構(gòu)的活性染料作為花形的著色部分,用乙烯砜型的活性染料染地色,穩(wěn)定性較好的亞硫酸鹽作為防染助劑,它利用的是亞硫酸鹽使乙烯砜型染料失去活性,而一氯均三嗪染料不反應(yīng)的原理來(lái)進(jìn)行生產(chǎn),效果較好。

國(guó)內(nèi)針對(duì)靛藍(lán)染料染色的牛仔服系列產(chǎn)品的拔染劑,以天津朱瀛洲先生等人研制成功其化學(xué)結(jié)構(gòu)類于BASF公司的咬白劑W的JN拔染劑和K拔染劑為代表,前者在酸性條件下汽蒸拔印而后者K則為免汽蒸的拔染劑。均以含粘合劑的涂料拔染漿作為印花漿,以耐拔涂料作為著色劑印花。

聚酯纖維織物的拔染印花在亞洲和歐洲的一些地區(qū),多使用氯化亞錫或加工錫作為拔染助劑。典型的聚酯纖維拔染印花新工藝是英國(guó)(ICI)卜內(nèi)門公司推出的。突破了傳統(tǒng),以DispersolPC分散染料進(jìn)行,這類染料能夠在固著之前,簡(jiǎn)單地用堿拔去,而后已耐堿的分散染料作為印花的著色染料,據(jù)稱,色譜領(lǐng)域?qū)拸V,具有顏色十分艷麗的品種,以還原

拔印老工藝更為符合環(huán)保要求,而且它的拔印或者防白效果都非常之好。

防拔染印花的市場(chǎng)可以分為主市場(chǎng)和輔市場(chǎng),按織物所含纖維來(lái)分類,則可分為:

(1)纖維素織物印度、印尼、意大利、荷蘭為主,法國(guó)、德國(guó)為輔;

(2)聚酯織物中國(guó)、意大利、印度為主,德國(guó)、西班牙為輔;

(3)蛋白質(zhì)纖維織物中國(guó)、意大利、日本、韓國(guó)為主,奧地利、瑞士為輔;

唯以意大利對(duì)這三種纖維織物的應(yīng)用均為主流。


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5.3紡織品的特種印花

由于市場(chǎng)的多元化,人們追求新、奇、異的印花效果,在激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)大背景下,眾多的印花業(yè)者,致力于開發(fā)加工具有特殊效果的印花產(chǎn)品來(lái)適應(yīng)市場(chǎng)的需求。服飾印花以其色彩、圖案、動(dòng)感和時(shí)尚的藝術(shù)效果來(lái)打動(dòng)顧客,其加工生產(chǎn)方式也是多元化的。以表現(xiàn)出男、女、老、少均能喜愛(ài)而又迥然不同的流行色調(diào)和表現(xiàn)風(fēng)格。為此,采用涂料印花工藝在多種不同纖維構(gòu)成的織物表面,進(jìn)行光線反射、折射、吸收等多種視覺(jué)效果的特種印花為消費(fèi)者所青睞,諸如:植絨、發(fā)泡、金銀粉、蔥片(金屬光澤)、珠光、夜光、反射回歸、消光、透明、爛花、隱形、凹凸、立體、溫敏變色、濕敏變色等特種印花在紡織品印花中隨處可見。

國(guó)內(nèi)的北京紡織研究所、上海印染所、浙江絲科院的研究工作者多年來(lái)均有實(shí)用成果,大多進(jìn)入生產(chǎn)階段,基本可滿足企業(yè)應(yīng)用要求。國(guó)外公司進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的以意大利和日本的特種印花材料、印漿等較常見。

6.紡織品印花漿料進(jìn)展

從公開可查閱的,或會(huì)議中收集的資料來(lái)看,染料商在新品的研發(fā)上主要集中新型的活性染料和分散染料方面。它們研發(fā)的目的是希望能生產(chǎn)出具有以下特點(diǎn)的新品種:

(1)希望能研制出能取代蒽醌結(jié)構(gòu),價(jià)格便宜、力份更高的染料。

(2)擴(kuò)大色譜范圍,得到各項(xiàng)牢度,尤其是耐日曬牢度更好的染料。

(3)工藝上使用方便,在印漿中具有優(yōu)良的相容性,工作時(shí)穩(wěn)定不敏感。

(4)更符合生態(tài)及環(huán)保的要求,符合自動(dòng)化生產(chǎn)之需要。

在這方面國(guó)內(nèi)外的染料生產(chǎn)、供應(yīng)商已有

一些成功的染料應(yīng)市,以供紡織品印花,其中:“活性染料方面”

(1)研發(fā)了非蒽醌結(jié)構(gòu)的艷藍(lán)染料,其染料索引號(hào)為CI活性藍(lán)198,但Ciba公司反其道而行,它推出一只全新的蒽醌結(jié)構(gòu)的活性染料,商品名稱為CibacronBlaueP-6B,可以替代酞菁染料用于粘膠纖維織物的印花。

(2)含有一氯均三嗪結(jié)構(gòu)和乙烯砜結(jié)構(gòu)的所謂具有雙活性基團(tuán)的活性染料。例如,日本住友化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn)的SumifixSupra產(chǎn)品(M型)和上海萬(wàn)得公司的MegafixBPS,它們都具有高固著率和良好的使用穩(wěn)定性、重演性。

(3)在節(jié)能方面,Ciba公司設(shè)計(jì)了專用于羊毛和蠶絲織物用的商品名為L(zhǎng)anasolCE活性染料,可按國(guó)際羊毛局推薦的方法進(jìn)行冷印花加工。

(4)Dystar和Ciba兩大公司研究了純化活性染料并配制成噴墨印花墨水,成功用于紡織品的數(shù)碼印花。

“分散染料方面”

(1)率先由英國(guó)卜內(nèi)門(ICI)公司推出的DispersolPC分散染料,因其有堿性水解基團(tuán),利于水洗,之后由BASF公司生產(chǎn)的DispersolPC/XF/SF染料,既方便了水洗,又降低了印花廢水污染等級(jí)。

(2)開發(fā)成功特別適用于超細(xì)纖維用的分散染料,染料索引號(hào)為CI分散紅356和357,它們均具有優(yōu)良的濕牢度和熱升華牢度。廉價(jià)的替代蒽醌結(jié)構(gòu)的新型單偶氮結(jié)構(gòu)的分散染料和偶氮噻吩染料,即CIDisperseBlue366和367和CIDiserseBlue369。

(3)研制成功顆粒特細(xì)、分布合理的噴墨印花用的分散染料,如Ciba公司的TerasilTI染料,BASF公司的Bafixan染料DuPont公司的Artistri700系列染料。

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7.紡織印花后的固著與水洗

7.1固著工序

通常一步印花法多采用連續(xù)式懸掛蒸箱,在使用飽和蒸汽(102?C)條件下,蒸化5~10min,完成染料的固著。全球三大公司的懸掛蒸箱商品為:意大利產(chǎn)

的Arioli、荷蘭STORK、德國(guó)產(chǎn)的Artos,這類蒸化機(jī)適用性好,在100~200?C范圍得到令人滿意的蒸化固著染料的效果。當(dāng)前人們有致力于濕罩濕兩相印花法的塔式高效蒸化機(jī)的改進(jìn)制造,這些先進(jìn)的蒸化機(jī)均裝有復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng),以保證固著工序順利進(jìn)行。這方面可查閱到大量的文獻(xiàn)報(bào)道。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)印染業(yè)內(nèi)為解決汽蒸箱因液封口進(jìn)布,固著率低,固色不穩(wěn)定,固色液溫度易升高、變化大以至封口處染料脫落集聚,造成顏色變化頭尾色差嚴(yán)重等問(wèn)題,近年由江蘇張家港市江海機(jī)械有限公司的科技人員對(duì)汽蒸箱進(jìn)行了創(chuàng)造性的改進(jìn),推出“微正汽封高效節(jié)能印染固色汽蒸箱”,據(jù)稱該科技成果節(jié)能減排成效顯著,可以節(jié)約染料20%以上,節(jié)約固色劑40%以上。

由于節(jié)能、節(jié)水、節(jié)省染化料,其廢水排放量相對(duì)減少,既利于環(huán)境又降低了污水處理費(fèi)用,該項(xiàng)成果在同機(jī)種的固色蒸箱中占有多項(xiàng)發(fā)明專利(2007年8月國(guó)家鑒定),并處于領(lǐng)先地位,具有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新型“微正壓汽封固色蒸箱”在國(guó)際上也屬先進(jìn),其智能化自動(dòng)化水平較高,故為業(yè)者所歡迎。

7.2水洗工序

從提高用水的經(jīng)濟(jì)性減少環(huán)境壓力考慮研發(fā)節(jié)能節(jié)水的高效水洗機(jī),也是當(dāng)今印花設(shè)備的熱門話題,其可依的原則是符合經(jīng)濟(jì)效益,生態(tài)效益和具有優(yōu)良的工藝再現(xiàn)性。

業(yè)者都知道印花汽蒸后織物的水洗工序,要達(dá)到較為理想的水洗效果,關(guān)鍵是需要較高的擴(kuò)散系數(shù),高的濃度梯度和短的擴(kuò)散路程。要達(dá)到此目的,則需:

(1)提高洗滌溫度,來(lái)提高擴(kuò)散系數(shù),可縮短洗滌時(shí)間;

(2)采用平幅洗滌方式,使得被洗織物表面洗液之間形成“界面層”,來(lái)交換被洗除物質(zhì);

(3)水洗過(guò)程系物質(zhì)交換過(guò)程,要加快此過(guò)程,則需增大水洗液的濃度梯度。以新鮮的大流量的水“沖淋”——“錘擊”織物表面,可使表面殘余物質(zhì)的去除率很高。

這種平幅水洗機(jī)中,從進(jìn)布到出布均為階梯排列,由低至高,尾部進(jìn)水,逐格循序逆流,從而達(dá)到提高濃度梯度,節(jié)約用水的目的。

這類

機(jī)械設(shè)備國(guó)內(nèi)外著名的商品有見表9:

表9國(guó)內(nèi)外著名水洗機(jī)列表

高效水洗機(jī)商品名稱

設(shè)備制造廠商名稱

GPX六筒高效水洗機(jī)

江蘇江陰福達(dá)印染機(jī)械公司

Extracta-LG高效水洗機(jī)

瑞士貝寧格公司

Injecta平幅沖洗機(jī)

瑞士貝寧格公司

總之,無(wú)論是活性染料還是分散染料印花,都需要一個(gè)節(jié)能節(jié)水合理的一個(gè)或數(shù)個(gè)高溫水洗過(guò)程,它不僅僅可以加快水洗的物質(zhì)交換過(guò)程,同時(shí)還可以減少織物—染料間的交叉沾色,先進(jìn)的水洗設(shè)備均安裝有傳感器可以進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)堿劑及電解質(zhì)的洗除情況,自動(dòng)化程度高,可獲得另人滿意的水洗效果。

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8.結(jié)束語(yǔ)

近二十年來(lái),科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了紡織品印花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,IT行業(yè)的威力滲透進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們?nèi)粘I钪?,?shù)碼技術(shù)的革命性影響力正日益在全球顯現(xiàn)。從個(gè)人電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、打印機(jī)、傳真機(jī)、可視電話到網(wǎng)絡(luò)世界Email服務(wù)等等,所有這些對(duì)運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)備的紡織品印花業(yè)者都十分重要。

人們可以通過(guò)Email形式,進(jìn)行即時(shí)的網(wǎng)絡(luò)化的網(wǎng)上下單形式進(jìn)行紡織品印花交易,可以形成從設(shè)計(jì)到試樣階段,至確認(rèn)小批量或批量的生產(chǎn)過(guò)程,進(jìn)行全程的有效監(jiān)控。這樣就會(huì)逐步形成無(wú)論需求者(客戶)在世界何處,印花業(yè)者均能滿足染料/顏料紡織品印花的商品要求。

我國(guó)三十年的改革開放,使得紡織品印花業(yè)處在一個(gè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要變革時(shí)期,挑戰(zhàn)與機(jī)遇并行不悖。新世紀(jì)初,紡織品印花領(lǐng)域的重大變化將會(huì)繼續(xù)下去??梢栽O(shè)想,數(shù)碼印花以及以數(shù)碼印花機(jī)為基礎(chǔ)的并與傳統(tǒng)篩網(wǎng)印花的有機(jī)結(jié)合,相互補(bǔ)充的局面會(huì)逐步形成。社會(huì)變革、技術(shù)變革是必然趨勢(shì)??傊O(shè)計(jì)者在變,生產(chǎn)者在變,消費(fèi)者的觀念也在變化,世界是豐富多彩的,紡織品印花應(yīng)該是“天上取樣人間織,染作江南春水色”,有著想象力極其豐富的發(fā)展空間,相信未來(lái)是美好的!

參考文獻(xiàn):略。



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