印花技术的现状与发展

转自

纺织品印花技术是一 门古老的技术。从最初的手工印花 到 1 7世纪机器印花的问世 , 历经上千年的演变。我国由英 国 人在 2 0世纪初引入 的辊筒印花机 , 开创了我国机器印花的先 例。经过近一个世纪的沿革 , 我 国的印花技术有 了飞速的发 展。就印花产量而言, 2 0 02年我 国的印花布产量达 4 3 . 6 7万 米 J , 占世界xx ; 印花技术和印花设备也有很大的提高。 我国目前所采用的印花工艺技术和设备 , 与 国际水平相 比, 差距并不大 , 可以说 , 国际上{zxj}的设备, 在我国都能看 到; 传统的印花工艺在方法上也没有大 的变化。旦是就印花产 品的品质而言, 与国际先进水平差距却很大。2 0 0 2年笔者参观 了德国 K B C印染厂, 该 厂印花部门有 7台圆网印花机, 其中 2 台是荷兰 S t o r k公司毕加索圆网印花机, 配置 2 O套色三种回头 尺寸( 6 4 、 8 2、 9 1 ) , 刮刀磁棒两用; 3台 S t o r k   R D— D D ; 2台 MB K 磁棒印花机。该厂有 3套 自动调浆系统 , 其 中一套专做小样 , 印花 日产量 1 O万米。主要印花产品为高支全棉和人棉, 印制 效果非常好, 可以说代表了当今世界纤维素纤维的{zg}印花水 平。一个印染厂的印花水平, 除了取决于工艺和设备 , 还与国 家的基础工业水平有关, 更与企业文化和管理水平相关。笔者 结合在印染厂的生产实践经验 , 就印花技术即印花工艺和设备 的现状与发展谈些粗浅体会, 供同仁参考。

1   印花工艺

1 . 1 直接印花 这是一种非常成熟且应用最广的工艺, 即将含有染料或颜 料的色浆直接印到白色或染地色织物上 , 染料或颜料上染印花 之处以获得各种花纹图案 的印花方法。印花效果在 印花机上 一目了然 , 印花质量最易控制。直接印花中, 活性染料、 分散染 料、 涂料印花工艺应用最多。

1 . 1 . 1 涂料直接印花工艺 涂料印花是一种清洁生产工艺 , 无需蒸化和水洗, 工艺简 单。随着水性合成增稠剂的广泛应用, 对环境 的影响越来越 小, 而且对印制织物限制小, 色光易于调整和控制, 氯漂牢度和 日晒牢度优于活性染料, 缺点是手感不如活性染料 , 深色摩擦 牢度不尽理想。虽然近几年来粘合剂的性能和涂料的颗粒有 了很大改进, 但在使用高 目数( 1 5 5目以上) 圆网印花时, 还是很 容易塞网。目前装饰面料和小花型面料, {sx}涂料印花工艺。 据介绍, 涂料色浆中只要添加 0 . 3%纳米级硅基氧化物 , 可提高色浆的触变性和透 网性 , 印制清晰度明显改善 , 色牢度 也有所提高。相信随着科学技术的提高 , 涂料印花的不足之处 会不断被克服, 它是传统印花工艺中{zj1}发展前景的。

1 . 1 . 2 活性染料直接印花 活性染料印花的特点是 , 色泽鲜艳 、 色谱齐全 , 具有良好的 湿处理牢度 , 配置色浆方便, 且不影响手感, 是 目前加工服装面 料较理想的工艺。对大面积鲜艳花型, 人棉、 亚麻织物及其混 纺织物印花, 一般都选用活性印花工艺。 活性染料印花工艺的关键在于染料的选择, 主要从以下几 方面加以考虑:

( 1 ) 高固色率和提升力;

( 2 ) 相似的反应速率与扩散速率 ;

( 3 ) 不沾色和易洗涤性;

( 4 ) 优良的色牢度。

其中, 相似的反应速率与扩散速率决定了活性染料对汽蒸 状态、 碱剂和尿素用量的敏感性, 它是获得色泽一致 的重要性 能。 不沾色和易洗涤性是印花的特性指标, 用于印花的活性染 料应具有高固色率、 低亲和力和高扩散性。 值得一提的是, 色牢度除了决定于染料性能外, 还与前处 理工艺、 布面光洁度、 印花工艺、 浮色的去除有关。

1 . 2 防印印花 防印印花就是在印花机上利用罩印的方法, 达到防染印花 的效果。根据花型要求 , 可分为一次印花( 湿法罩印) 和二次印 花( 干法罩印) , 实际应用以前者为多。防印印花工艺是在防染 印花工艺基础上发展起来的。由于花型面积过大时, 防染剂容 易落入轧染槽而破坏轧染液 , 造成防染 困难。为此 , 在 印花机 上以一般色浆罩印在另一种含防染剂的色浆上 , 在罩印处达到 防止一般色浆发色的防印印花工艺。 防印印花机理与防染印花相同, 但防印印花生产过程较防 染印花短, 印花和防染在 印花机上一次完成 , 工艺灵活。一个 花型可采取多种防印工艺 , 印制效果好 , 质量比防染印花稳定 , 容易控制, 并可利用机械或化学防染剂 , 设计出很多的防印工 艺 , 达到其他工艺不能达到的效果, 因此是 目前各厂广泛使用 的一种印花工艺。常用的防印工艺有:

( 1 ) 机械( 白涂料) 和化学( 三乙醇胺) 半防活性染料印花 ;

( 2 ) 涂料防印活性染料;

( 3 ) K型活性染料防印 K N型活性染料。

以前常用的涂料防印不溶性偶氮染料地色、 不溶性偶氮染 料防印活性染料和活性染料硫脲法防印无氨酞箐 , 由于环保的 要求 , 已不再使用。 防印印花虽然采用直接印花的方式 , 但其结果要在后处理 结束后才显示出来 , 因此在管理上应严格控制 , 勤打样。每当 压力、 车速或半制品有变化时, 都要求打样检查防印效果。

1 . 3 拔染印花 防印印花中, 由于精细线条、 点子、 云纹带防印剂有 限, 很 难得到稳定的防印效果 , 所以这类花型的印制效果不及拔染印 花。拔染印花工艺虽然繁琐冗长, 印疵相对不易检 出, 且成本 较高, 但织物地色丰满 、 花纹细致精密、 轮廓清晰, 印制效果非 直接印花和防印印花所能企及 , 因此常作为xx织物的印花工 艺。

1 . 3 . 1 拔染工艺适应的花型

( 1 ) 大面积深地色印花 , 尤其是紧密织物的深满地 , 如用直 接印花工艺即使花型没问题 , 地色的深度、 均匀性和渗透性也 难以达到拔染的效果 。

( 2 ) 在各种深浅地色上可以重复印制色泽娇嫩、 鲜艳和花 型复杂的图案 , 而且花纹轮廓清晰。

( 3 ) 精细的 白花, 如用直接满地留白的印花方法 , 花型轮廓 不光洁, 花样失真; 用防印印花, 精致度有差异; 用罩印白涂料, 花样会失真。

l . 3 . 2 常用的拔 染工 艺

( 1 ) 涂料拔染活性染料地色印花;

( 2 ) 还原染料拔染活性染料地色印花;

( 3 ) 活性染料拔染活性染料地色印花;

( 4 ) 分散染料碱拔染印花。

1 . 4 防染印花 过去应用比较多的凡拉明地色防染印花、 精元( 苯胺黑) 地 色防染印花, 由于环保的要求 , 已很少使用 , 特别是防印印花的 应用, 替代了防染 印花。 目前真蜡 防印花 , 在方法上属于防染 印花的范畴。 1 . 5 问题与发展 我国的印花工艺在方法上与国外没有很大差别 , 但在内容 上距离很大, 要实现高品质的印花 , 还有很多的工作要做。印 花生产是一个系统工程, 其与机械、 电子和化工等基础工业密 切相关 , 现在普遍存在的问题有。

1 . 5 . 1 染化料的选择 染化料的选择是印花工艺设计的重要 内容之一, 由于国内 可供选择的高质量染化料不多, 如国产染料稳定性差 , 前后落 差难以控制; 活性染料和涂料的深色湿摩擦牢度、 活性染料的 日晒牢度等 , 常常困扰着印花工作者。用于印花的染料新品开 发不够。目前用于印花的活性染料主要是 K型染料( 即一氯均 三嗪) , 固色率低 , {zd1}的 4 J D%还不到。缺少性能好的灰色染 料, 造成拼浅色也用黑色染料 , 很不合理。而 M 型活性染料不 配套 , 与 K型染料合用, 配伍性差 , 而且许多 M型染料亲和力 大, 易沾色。

1 . 5 . 2 高 目数 圆网 高 目数圆网的使用率不高, 使用频率{zg}的是 8 0目和 1 0 5 目, 有些企业还在大量使用 6 0目数圆网, 这间接反映出我们的 总体印制水平比较低。分析原因主要有 :

( 1 ) 国产高 目数 圆网 ( 1 2 5目及以上) 质量不稳定 , 开孔率低且不均匀, 网壁厚薄不 匀。

( 2 ) 用于高目数的印花糊料不配套。活性染料的印花糊料 通常采用海藻酸钠, 由于海藻酸钠糊料的剪切应力变小( 即触 变性较差 ) , 用于高 目数圆网印花时, 透网率低 , 因此不适应高 目数圆网印花。合成增稠糊具有非常典型的假塑性流变性能 , 在剪切应力下变形 , 具有较好的触变性 , 当瞬时应力xx后, 即 恢复其原来的粘度。因此合成增稠糊较xx增稠糊能得到较 光滑、 均匀和精细的印花效果, 而且能应用于高 目数圆网印花。 目前市场 上供应的合成增 稠剂都 属于后 增稠 的, 如巴斯夫 ( B A S F ) F . R P, 汽巴( C i b y ) 7 8 6 0 、 R - N D, 宁柏迪 ( L a m b e r t i ) R E性 能相似, 都可以应用。海藻酸钠与油/ 水乳化糊( 松节油与水的 乳液) 组成的半乳化糊也可用于高目数圆网印花。

1 . 5. 3 制网雕刻 织物印花的印制效果与制网雕刻水平密切相关。 目前 国 内计算机分色技术已经十分普遍 , 自主开发的分色软件 , 在实 用性、 功能性、 可靠性和软件升级速度等方面不逊于国外公司 , 但国内专业化的程度不高, 人员培训跟不上发展速度, 分色水 平尤其在处理一些复杂花型方面, 与专业公 司相 比有较大差 距, 影响印花效果。在计算机制网方面, 这几年国内也有很大 发展 , 喷蜡、 喷墨和激光制网都有应用 , 克服了过去手工包片的 弊病。 在世界范围内, 激光雕刻制网技术的应用在不断增加 , 比 例比我国高。荷兰 S t o r k   S T K开发的新一代激光雕刻机采用一 种全新的激光发生器 , 它不需要供应任何气体, 运行成本大大 降低。其适应性、 速度和质量达到了新的水平, 售价也有较大 幅度的下降。2 0 0 2年 , 我曾参观了位于奥地利的 S T K公司。该 公司分两个部门, 一个是生产制网设备, 如喷蜡制 网机和激光 制网机等 ; 另一个是用其制造的制网设备对外加工花网。其订 单来 自欧洲各国, 很多网的 目数都在 1 8 5目以上。制网的主要 方式有喷蜡制网法、 激光雕刻法和激光雕刻直接电铸花 网法三 种 。

1 . 5 . 4 全 自动调浆 系统 为保证印花产品的质量, 原则上应尽量排除手工操作。但 是 目前国内大部分印染企业调浆操作仍 以手工调浆 、 调色为 主, 不仅效率低 , 环境差 , 而且无法解决小样与生产的一致性。 若一段时间后客户提出返单要求, 又需重新开始配色、 打样, 染 化料浪费严重, 且每次添加色浆, 很容易造成前后色差, 尤其是 三拼色。由于调浆粘度的随意性 , 难 以得到 良好而一致的印制 效果。 2 0 0 2年 , 我公司从荷兰进 口了一套 S t o r k   G S E   I P S   D e l t a   3 2 全 自动调浆分配系统。这套设备 比以前进 口的老型号有很大 的改进 : 配备 以气压作为动力的隔膜泵, 新阀设计非常独特。 不锈钢材料带有聚四氟乙烯封 口, 也是气压驱动, 采用两种空 气压力设置对阀进行驱动。6   b a r阀开启时, 在该空气压力下, 进行不xx配料; 2~3   b a r阀开启时 , 在该空气压力下进行xx 配料, 既有速度又保证精度。用软件控制 阀的循环 , 保证任何 染料的沉淀降至最少。该设备使用近一年, 其运转情况 良好, 涂料和活性染料都可以调制, 由于涂料是液状的, 因而比活性 染料更方便和准确。目前国内所供应的活性染料都是粉状的, 必须先配成一定浓度( 1 2 %) 的母液。许多国产活性染料的溶 解度太低 , 如橙 K G N、 红 K 2 B P等溶解度都低于 1 2 %, 尤其在冬 天, 进入母液罐后就会凝聚, 影响输送和称量。有些国产染料 商品化质量差, 甚至含有较多的杂质, 造成母液浓度不正确 , 引 起配色误差。我们与上海染化八厂联系, 共同开发了液体活性 染料。现已有部分液体染料开始使用, 情况大有好转, 而且在 液体化过程中, 染料的许多性能得到了改进。 应用全 自动调浆系统的优点 :

( 1 ) 节省染化料 由于 良好的重现性 , 使得生产过程中无 需多调色浆。即使一次所调色浆不够, 再次配浆时 , 仍 与前次 色浆一致。

( 2 ) 大小样一致 去除了容器的误差 , 糊料粘度一致 , 水的 比例一致, 从而保证大小样的一致性, 大大提高了生产效率。

( 3 ) 配色准确性高 电脑储存配方, 方便调用 , 实行实时监 控, 信息共享。

( 4 ) 净化生产环境 过去印染厂的调色间是最脏乱之处, 使用全 自动全封闭的调浆系统, 工作环境整洁。 自动调浆系统的应用必将推动我国液体染料的研究和发 展, 从而提高我国的印花总体水平。

2   印花设备

2 . 1 辊筒印花机 辊筒印花机十年前在我国还是织物印花的主要设备, 而今 只占印花机总量的4 %左右, 市场份额锐减, 使人们失去了研究 的动力。目前该印花机的结构与传动无大的变动。现有的辊 筒印花机主要用于生产出口非洲的仿蜡防花布、 粗条灯芯绒和 部分绒布的印花。估计辊筒印花机不会在一段时间内消失 , 但 拥有量会减少。      

2 . 2 圆网印花机 在常规织物印花设备中, 圆网印花机的使用最为广泛, 占 印花机总量的6 o%以上 ( 2 0 0 1 年达 6 5%) 。近十年来 , 制造商 们以极大的热情投入圆网印花机的开发和制造。因此 , 在传统 印花设备 中, 圆网印花机的改进最多。

2 . 2 . 1 对花 系统的改进 实践证明, 传统的机械齿轮对花系统精度很难达到较高的 水平。目前国内外推出的圆网印花机在对花系统方面有了很 大的改进 : ( 1 ) 步进 电机的开环控制系统 , 如荷兰 S t o r k 公司 MB K的 S D M、 奥地利 I S公司的 M3 ; 国内在这方面的产品也已 成熟。( 2 ) 伺服电机的闭环反馈系统, 如荷兰 S t o r k公司的毕加 索( P E G A S U S ) 、 奥地利齐默公司的 R O T A S C R E E N   V等; 国内也 在积极研究, 已有产品问世 , 但还不够成熟。( 3 ) S t o r k公司 R D . D D采用直接驱动圆网的环型马达 , 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和电极测量器的结合, 可以 非常xx地控制转速和矫正圆网的角度位置。同时导带 与机 头通过电子控制实现xx联动 , 其对花精度可达 0 . 0 6 mm。由 于价格高, 维护困难, 市场占有率不高。此外, 也有采用三维激 光对花装置, 真正达到快速对花、 无对花疵布, 但因价格高而推 广不多。

2 . 2 . 2 印花转换 系统的创立 荷兰 S t o r k公司独创 的毕加索 P E G A SU S圆网印花机 的印 花@转换创新系统 J , 在每个印花位上配备了可伸缩 的帘闸, 插入到印花圆网和导带之间, 可确保卸去圆网和刮刀时残浆不 会溅落到另一套正在印制的花布上。当新 网安装完毕准备印 制时, 将帘闸滑人印花机底部的暗箱 内, 在滑人过程 中将上面 的色浆刮去, 以利再用。这样实现了两套花型不停车交替转 换 , 大大提高了机台开车率, 同时减少了更换花型或打样时的 布匹损失。 2 . 2 . 3 更灵活、 更简便、 更 多选择

( 1 ) S t o r k公司的毕加索 P E G A S U S刮刀集气流式刮刀和磁 棒等多种刮刀方式于一机。其新推 出的印花机型在 同一个印 花位上可使用刀片刮刀刮浆系统和磁棒刮刀刮浆系统。

( 2 ) 通常, 圆网印花机的网头尺寸是固定的, 因此花型的回 头就受到了限制。有些花型仅仅 因为花 回不符合圆网要求 , 而 改做平网, 增加了成本 , 而企业若未配有平网印花机, 就可能失 去客户。新推出的许多圆网印花机配备了多种尺寸的网头架, 扩大了圆网印花的使用范围。

( 3 ) 开放式的网架和闭合式的网架各有千秋 , 可供选择。

2 . 2 . 4 符合环保要求的各种措施

( 1 ) 许多公司采用浆料回抽系统 , 将宽幅刮刀浆管设计为双 层套管, 浆料从较细的内管输入, 不但能提高门幅方向上给浆的 均匀性 , 而且大大减少浆料残留, 节约浆料 , 并减轻清洗负担。

( 2 ) 采用循环过滤水清洗导带和浆泵。

( 3 ) S t o r k公司独创 的在线清洗装置, 清洗 1 5套色的圆网 1 0   m i n左右即可完成 , 还可节约用水 5 0%以上。

2 . 3 平网印花机 平网印花以印制花型精细、 层次丰富、 对花精度高为特点, 且适应小批量多品种生产的特点 , 在传统印花领域中占有一席 之地。目前世界上平网印花机的占有率约为 2 0%左右 J 。在 数码喷射印花机成本大幅度下降前 , 平网印花机还会有很强的 生命力。近十年来 , 平网印花机有所改进 , 但变化不大。

2 . 3 . 1 提 高平网印花的速度 许多平网印花机制造商将导带的液压传动改为双伺服电 机驱动 , 而印花单元采用变频传动 , 从而将印花速度 1 2~1 5   m/ m i n提高到 2 5~ 3 0   m / r a i n , 如奥地利齐默和 日本东伸。瑞士布 塞 Hy d r o m a g   7型由一个特殊的液压驱动和与之相配的阀门达 到快速液压, 以提高导带运行速度, 从而提高平网印花机的印 花速度。

2 . 3 . 2 选择性更大

( 1 ) 刮刀方式为刮刀和磁棒, 刮印方向为纬向和经向, 可进 行不同组合 , 以供选择。

( 2 ) 可 组 合成 平 网/ 圆 网混 合 型 印花 机 , 如 瑞 士 布塞 H y d r o m a g   7型, 可以扩装两套圆网装置; 奥地利齐默 Ma g n o p r i n t 型, 可以选择在一般平 网上安装 圆网印花装置, 也可以增加长 度 , 安装圆网印花装置。

2 . 4 转移印花机 目前国内的涤纶热转移印花技术 已日趋成熟 , 但就转移印 花机而言, 变化不大, 主要有平板压烫式 、 大辊筒导毯连续式和 真空连续式等三种设备。生产转移印花纸 的方式除了传统的 凹版、 胶版、 辊筒印花外 , 还有圆网印花和数码喷墨印花。2 0 0 2 年 , 我们在荷兰参观了一家生产转移印花纸 的专业工厂 , 其拥 有 5台圆网印花机 , 2 5个工人 , 年生产转移印花纸 6 0 0万米 , 所 用的圆网全部用激光制网方法制成。 由丹麦 D A N S K、 德国 H o e c h s t 、 K t l s t e r 和荷兰 S t o r k公司联合开 发的 C O T R ) N   A R T活性染料棉转移印花技术和设备, 我国先后进 口了2套, 但使用率不高, 主要是由于效率低, 成本高的缘故。

2 . 5 数码印花机 数码喷射印花毋需制版, 全部 C A D一体化 , 花型重现性好, 套色不受限制 ; 环境整洁, 印花过程无污染; 可以真正实现印花 生产的多样化 、 个性化 , 满足市场小批量 、 多品种、 快交货的要 求。这一系列众所周知的优点, 无疑将形成强大的推动力 , 促 使人们不断去研究、 探索、 开发。喷射印花发展至今, 虽然还存 在染料价格高 、 喷射速度低、 综合成本较高等问题 , 制约了大规 模生产, 但在一些领域已有不少应用。例如在花样设计、 样品 制作、 xx织物小批量印花、 特殊饰品个性化印花和转移印花 纸印花等应用方面已有较快的发展。浙江宏华数码科技股份 有限公司已建立了数码印花机生产研究基地, 并用其开发的数 码喷射印花机对外加工。相信随着各项技术的成熟和一系列 问题的解决 , 数码喷射印花必将成 为印花苑 中的奇葩 , 是最有 发展前景的一种印花方式。



郑重声明:资讯 【印花技术的现状与发展】由 发布,版权归原作者及其所在单位,其原创性以及文中陈述文字和内容未经(企业库qiyeku.com)证实,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。若本文有侵犯到您的版权, 请你提供相关证明及申请并与我们联系(qiyeku # qq.com)或【在线投诉】,我们审核后将会尽快处理。
—— 相关资讯 ——