數(shù)碼pcb印花工藝綜述

在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境中，一種集高科技信息、材料、紡織印染于一體的高科技數(shù)字印花技術(shù)逐漸出現(xiàn)。數(shù)碼噴墨印花技術(shù)直接將經(jīng)電腦處理后的圖像印在織物上,最早出現(xiàn)于20世紀(jì)末,其操作簡(jiǎn)單,受到眾多人追捧。該技術(shù)的出現(xiàn),打破了傳統(tǒng)印花業(yè)耗費(fèi)大量人力物力的局面,使印花業(yè)進(jìn)入科技化時(shí)代,被譽(yù)為21世紀(jì)紡織印花的革命性技術(shù)。同時(shí)數(shù)碼噴墨印花先進(jìn)的技術(shù)及方法,開辟了紡織及印染行業(yè)的新紀(jì)元,為未來紡織品印花的發(fā)展提供了路徑。1織物上的織物設(shè)計(jì)數(shù)碼噴墨印花技術(shù)源于噴墨打印機(jī),即在壓縮空氣的驅(qū)動(dòng)下,將特制的墨水經(jīng)印花機(jī)的噴嘴噴射到紡織品上,再由計(jì)算機(jī)根據(jù)紡織品設(shè)計(jì)的要求來控制設(shè)備形成花紋圖案。根據(jù)墨水的性能,采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理和后處理,使紡織品具有更好的色牢度和色彩鮮艷度。這種方法不需要生產(chǎn)網(wǎng)板,幾乎可以瞬間改變圖案,數(shù)碼噴墨印花通過設(shè)備將墨水噴到織物上的非接觸式印花方法1.1織物圖件印花算法的優(yōu)點(diǎn)數(shù)碼噴墨技術(shù)應(yīng)用于紡織及印花行業(yè),改變了紡織印染廠傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式和商業(yè)模式,縮短了生產(chǎn)的時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率,符合快節(jié)奏的當(dāng)今社會(huì)的要求,對(duì)推動(dòng)印染行業(yè)科技化起到了推波助瀾的作用。與傳統(tǒng)的印花方式相比較,主要有以下優(yōu)點(diǎn):(1)無須分色、描稿,全程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,操作簡(jiǎn)單。(2)接受花樣圖案的方式可以通過各種數(shù)字傳輸手段,圖樣修改簡(jiǎn)單,可以在計(jì)算機(jī)上任意設(shè)計(jì)、修改。(3)是對(duì)紡織品要求低的非接觸印花方式。(4)花紋樣式逼真,邊緣清晰,分辨率高。(5)色彩鮮艷,層次鮮明,幾乎可以再現(xiàn)自然界中的一切顏色。(6)計(jì)算機(jī)自動(dòng)記憶印花過程中的所有數(shù)據(jù),可以達(dá)到每次打樣的相似,保證印花的再現(xiàn)性。(7)噴印機(jī)可自動(dòng)供墨,實(shí)現(xiàn)連續(xù)噴印,生產(chǎn)周期短。(8)適應(yīng)小批量、多品種、差異化、個(gè)性化生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)按需定制。(9)按需噴墨,節(jié)省染料,無噪音,無廢水,無浪費(fèi),印刷過程能耗極低,有利于環(huán)境保護(hù)2印花工藝分類隨噴墨印花技術(shù)所用不同染料和纖維品種,紡織品的噴墨印花工藝也將調(diào)整變化。應(yīng)根據(jù)不同織物的表面性能差異,選擇合適的墨水和印刷工藝:(1)毛織物多用酸性染料,工藝流程為:毛織物預(yù)處理→干燥→噴墨印花→干燥→汽蒸→皂洗→水洗→干燥。(2)滌綸織物主要采用分散染料進(jìn)行噴墨印花,工藝流程為:滌綸織物預(yù)處理→噴墨印花→汽蒸或熱熔固色→水洗→干燥→后整理。(3)纖維素織物當(dāng)下研究最多的是活性染料,工藝流程為:織物預(yù)處理→干燥→噴墨印花→干燥→汽蒸→水洗→干燥。(4)顏料墨水適用于所有織物,印花工藝簡(jiǎn)單,可以直接進(jìn)行印花。但為了使色彩更鮮艷,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,工藝流程為:織物預(yù)處理→噴墨印花→烘焙。在噴墨印花中,預(yù)處理和后處理是最重要的工藝。對(duì)織物的表面性質(zhì)進(jìn)行不同的預(yù)處理,以改變織物的潤(rùn)濕性和吸附性,并使織物更好地上色。完成后,對(duì)織物進(jìn)行后處理以去除浮色,同時(shí)使染料粘附到織物上,從而增加色牢度?？傊?噴墨印花工藝可簡(jiǎn)單概括為:織物的預(yù)處理→數(shù)碼噴墨印花過程→織物后處理2.1染料印花的預(yù)處理由于未處理的織物表面過于光滑,墨水難以附著在織物上,染色牢度不高,容易發(fā)生滲化,故要對(duì)織物進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理大多數(shù)用在染料墨水印花的織物上,主要目的為改善織物性能和降低表面光滑程度,提高上染速率和色牢度,使織物擁有更好的光澤。由于性能的差異,不同的織物通常需要不同的預(yù)處理。常規(guī)的預(yù)處理是使用海藻酸鈉等化學(xué)品對(duì)織物進(jìn)行處理,不同織物的預(yù)處理方式如下。2.1.1羊毛織物的預(yù)處理在羊毛面料上進(jìn)行噴墨印花有著很多優(yōu)勢(shì),近年來發(fā)展迅速。但是羊毛纖維表面的鱗片結(jié)構(gòu)顯著影響了羊毛織物的潤(rùn)濕性,從而導(dǎo)致墨水難以吸附與擴(kuò)散進(jìn)纖維中,對(duì)羊毛面料的印花造成很多問題,可通過對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理來改善。張向茹等獲得羊毛織物印花預(yù)處理漿料最佳的配方,采用該配方印花的羊毛織物,不但不降低織物防滲化性,還大大提升了上色量和色彩飽和度,比原來使用單一糊料提高了13.28%2.1.2表面改性對(duì)織物性能的影響滌綸具有抗皺性好、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。但其纖維表面疏水基團(tuán)多,吸濕性差,染料上染率不好,要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,改變其表面性質(zhì),加強(qiáng)染色牢度及色彩飽和度。楊靜蘭等研究了羧甲基纖維素、海藻酸鈉、聚乙二醇和聚氧化乙烯對(duì)滌綸纖維進(jìn)行表面改性后織物性能的變化,結(jié)果表明,四種物質(zhì)不同程度地防止滌綸印花時(shí)圖案邊緣滲化。通過測(cè)試織物的性能,得出聚氧化乙烯最為合適,同時(shí)聚氧化乙烯作為預(yù)處理劑符合噴墨印花要求,與商用墨水相配良好2.1.3原料的預(yù)處理棉是一種天然的可再生資源,由于其吸濕性優(yōu)異,做成服裝穿著舒適,透氣排汗,手感松軟,但純棉本身存在免燙性差、洗后起皺等缺點(diǎn),所以一般都要對(duì)純棉面料進(jìn)行預(yù)處理。蔣亮等通過研究預(yù)處理漿液的成分對(duì)棉織物印花效果的影響,得到了最為適合的漿液配方,根據(jù)此配方處理過的織物符合噴墨印花要求KanCW.等人采用等離子體技術(shù)對(duì)棉織物進(jìn)行預(yù)處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,常壓等離子體技術(shù)可以顯著提高印花后棉紡織品的洗后顏色。與未處理的紡織品相比,耐摩擦牢度、耐洗牢度以及輪廓清晰度、抗菌性等性能均得到改善2.2對(duì)織物進(jìn)行干法和濕法預(yù)處理涂料印花是使用顏料與黏合劑、乳化劑等添加劑制成的糊料對(duì)織物進(jìn)行印花。印花時(shí),纖維與顏料的緊密結(jié)合通過黏合劑的成膜作用達(dá)到,所以通常不需要預(yù)處理。但涂料印花存在問題,比如色彩飽和度遠(yuǎn)不如染料印花,耐濕摩擦牢度差,在印花過程中使用黏合劑導(dǎo)致手感變差等,可通過對(duì)織物進(jìn)行預(yù)處理來改善。田志榮等通過對(duì)織物進(jìn)行干法和濕法預(yù)處理,比較了兩種涂料印花的預(yù)處理方式,得出干法預(yù)處理技術(shù)可以大幅提升色彩鮮艷度和色牢度,濕法預(yù)處理技術(shù)進(jìn)一步提升了涂料噴墨數(shù)碼印花的色域,基本接近活性印花的水平,色域和色牢度均超過干法預(yù)處理技術(shù)。發(fā)現(xiàn)采用噴頭噴涂可以實(shí)現(xiàn)按需噴涂,可節(jié)約預(yù)處理液,把對(duì)織物手感的影響降低到最小。施加預(yù)處理液后,無需烘干可以直接噴印,節(jié)省能源2.3織物后處理方法顏料墨水的印花后處理工藝較容易,在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)行烘焙即可。染料墨水的印花后處理方法包含水洗、汽蒸、漂洗、烘干,根據(jù)染料墨水和紡織品的差異,四種后處理方法的實(shí)際應(yīng)用條件會(huì)各不相同。賈瑞靜等研究制備了硅溶膠并將其應(yīng)用到噴墨印花棉紡織品的后處理。結(jié)果表明:用硅溶膠處理后,提高了織物表觀色深值,加深了織物的顏色,色彩飽和度降低,摩擦牢度和耐洗牢度均提高,但柔軟性略有所下降3墨水和設(shè)備3.1墨水水3.1.1助劑的選擇試驗(yàn)噴墨印花墨水可大致分為:水性墨水和溶劑墨水兩類。前者溶于水,簡(jiǎn)稱墨水,后者不溶于水,稱為油墨,其中水性墨水為當(dāng)前使用較多墨水。水溶性墨水主要由色素(染料或顏料)、水、載體(黏合劑、樹脂)以及其他助劑構(gòu)成,根據(jù)墨水的需要分別選擇不同助劑。其基本組成如表1所示。當(dāng)今,還未有適合紡織品數(shù)碼噴墨印花的通用型墨水,然而,所有的墨水配方都必須符合一定的性能要求,如粘度、表面張力、導(dǎo)電性、粒度、pH值等噴墨印花墨水的粘度較低,如粘度太高,噴出的液滴將被拉伸,從而影響噴射速度;墨水的表面張力較高;粒徑要求不能堵塞噴嘴;pH要求控制在4~8,呈酸性。墨水要求純度高,穩(wěn)定性好,適應(yīng)范圍廣,圖案質(zhì)量高,著色率高,色牢度好等特點(diǎn)3.1.2墨水按墨水分散染料的使用根據(jù)色素的使用情況來分,噴墨印花墨水可大致分為染料墨水以及顏料墨水兩類。目前紡織品印花主要采用分散、活性、酸性三種染料型墨水和顏料墨水,其中,分散墨水使用頻率最大,約一半以上,活性約30%,酸性約7%,顏料墨水使用最少,僅2%左右。分散墨水可用于合成纖維的數(shù)碼噴墨熱轉(zhuǎn)移印花和直接印花,目前主要用于熱轉(zhuǎn)移印花,其印花工藝簡(jiǎn)單,無污水排放,但其市場(chǎng)正趨于飽和。分散染料印花未來發(fā)展趨勢(shì)是數(shù)碼噴墨直接印花,縮短工藝流程,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率顏料不溶于水,故其配制較為特殊。先將顏料研磨成小顆粒并使其穩(wěn)定分散在相應(yīng)的含水體系中,從而將黏合劑加入分散體系中使墨水在噴墨后能粘附到纖維上,使印染花紋具有較好的染色牢度。3.1.3墨水應(yīng)用廣泛數(shù)碼噴印墨水是影響印花產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵性因素之一。隨著數(shù)碼噴墨技術(shù)的不斷普及,高性價(jià)比的新型墨水開發(fā)已成為了公司研究開發(fā)的新方向。目前,鴻盛數(shù)碼科技有限公司已成功開發(fā)出適合于噴墨印刷的各種墨水。如適用于棉、絲、化纖及各種混紡紡織品的“捷特絲-Ⅱ”涂料墨水;用于滌綸及滌綸混紡織物的熱轉(zhuǎn)印墨水;用于纖維素和蛋白質(zhì)織物的活性染料墨水;用于蛋白質(zhì)織物及聚酰胺織物的酸性染料墨水等3.2數(shù)碼導(dǎo)帶印花機(jī)適用于紡織印花的數(shù)碼噴墨印花機(jī)需要擁有廣泛的印花范圍、合適的干燥設(shè)備、更快的印花速度以及可應(yīng)用于不同品種紡織品圖案的軟件和系統(tǒng)載片印花機(jī)既可應(yīng)用于機(jī)織物,也可用于針織物的印花。T恤數(shù)碼印花機(jī)是專門在T恤上印制數(shù)碼花型的機(jī)器,包含單件、雙件、多件和數(shù)碼八爪魚等幾種機(jī)型。高速導(dǎo)帶印花機(jī)的面世是數(shù)碼印花工業(yè)化生產(chǎn)的標(biāo)志,目前主流的高速導(dǎo)帶印花機(jī)的印花速度已經(jīng)和傳統(tǒng)平網(wǎng)印花速度相當(dāng)。Single-pass數(shù)碼印花機(jī)的噴印方式與以前的數(shù)碼印花機(jī)完全不同,印花時(shí),貼在導(dǎo)帶上的織物是連續(xù)運(yùn)行的,而噴頭固定不動(dòng)。這種噴印手段使得印花幅度更寬,質(zhì)量更好,速度更快,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)印花。例如意大利MS公司推出的LaRIO超高速數(shù)碼印花機(jī),印花速度高達(dá)4500m/h;KonicaMinolta(日本)推出的NassengerSP-1,在實(shí)現(xiàn)高速度的同時(shí),利用高性能的噴墨控制系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)很高的圖像再現(xiàn)性4數(shù)碼噴墨印花技術(shù)數(shù)碼噴印由于其高技術(shù)、高精度、低污染等諸多優(yōu)點(diǎn),受到了各大廠商的高度關(guān)注。目前,已經(jīng)在高端產(chǎn)品的印花中嶄露頭角,成為發(fā)展最快的一種印花方式,能適應(yīng)紡織業(yè)、服裝制造業(yè)的需要。作為一種快速、簡(jiǎn)單和色譜豐富的生產(chǎn)方法,數(shù)碼噴印已經(jīng)獲得了一定的經(jīng)濟(jì)效益,存在巨大的市場(chǎng)潛力。在產(chǎn)品領(lǐng)域,各類服裝是噴墨印花的最大應(yīng)用領(lǐng)域,如時(shí)裝、運(yùn)動(dòng)服、泳裝面料、服飾配件(如圍巾、領(lǐng)帶)等5數(shù)碼噴墨印花的技術(shù)有待進(jìn)一步發(fā)展如今,數(shù)碼噴墨印花技術(shù)已成為印染行業(yè)的主流生產(chǎn)工藝之一,部分廠家已經(jīng)使用該印花技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。與傳統(tǒng)印花相比較,數(shù)碼噴墨印花具有許多優(yōu)點(diǎn),設(shè)備發(fā)展迅速,但產(chǎn)業(yè)化速度遲緩。其原因是設(shè)備和工藝仍有不足,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):(1)噴印速度慢,產(chǎn)量低傳統(tǒng)印花正?？梢悦糠昼妿酌椎綆资椎乃俣扔』?然而,噴墨印花才幾分鐘1米,印花的速度有待提高。(2)墨水問題數(shù)碼印花對(duì)墨水的要求很高,但墨水開發(fā)極難,技術(shù)跟不上需求。如墨水通用性不佳、儲(chǔ)存穩(wěn)定性不好及容易滲色等問題對(duì)印花后產(chǎn)品質(zhì)量具有很大的影響。另外,墨水的高價(jià)格也是制約噴墨印花產(chǎn)業(yè)化的主要原因。(3)工藝問題數(shù)碼噴印技術(shù)在工藝流程上仍有不成熟之處,有待進(jìn)一步發(fā)展。例如,在噴印前需先上漿,選用何種助劑和設(shè)備上漿有待討論;噴墨系統(tǒng)按需給墨,墨水只能噴印在織物表面,致使正反面具有一定的色差,需解決此問題。同時(shí)印花機(jī)機(jī)器嬌貴,印花技術(shù)對(duì)印花機(jī)的設(shè)計(jì)要求很高,噴嘴壽命短等問題均限制了技術(shù)的發(fā)展6噴墨印染技術(shù)目前,紡織印染企業(yè)正逐漸放棄低價(jià)惡性競(jìng)爭(zhēng),使產(chǎn)品走高端路線,追求高附加值的產(chǎn)品。因此,市場(chǎng)營(yíng)銷是數(shù)碼噴墨印花發(fā)展的契機(jī)。數(shù)碼噴印技術(shù)是藝術(shù)設(shè)計(jì)的高科技產(chǎn)物,具有較高的技術(shù)壁壘和旺盛的生命力。由于數(shù)碼噴印技術(shù)比傳統(tǒng)印刷更為綠色環(huán)保、無污染,國(guó)家環(huán)保總局、國(guó)家經(jīng)貿(mào)委等機(jī)構(gòu)均大力推薦、鼓勵(lì)使用該技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)印花。為改善印染廢水污染等問題,在中國(guó)印染行業(yè)的“十一五”規(guī)劃中,也明確提出要推進(jìn)和完善噴墨印染技術(shù)。隨著國(guó)家政策的推動(dòng)和主要印染企業(yè)的積極引進(jìn),數(shù)碼印花技術(shù)必將具有廣闊的發(fā)展前景數(shù)碼噴印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展方向有如下幾點(diǎn):(1)印花設(shè)備和相關(guān)設(shè)備的專業(yè)化。不同產(chǎn)品和行業(yè)對(duì)數(shù)碼噴墨印花設(shè)備的精度有不同的要求,數(shù)碼噴印設(shè)備應(yīng)做到按需調(diào)整,即數(shù)字噴印設(shè)備需要專業(yè)化,其相關(guān)設(shè)備也需專業(yè)化。(2)工藝技術(shù)參數(shù)的規(guī)范化。應(yīng)使工藝技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,且不同織物設(shè)計(jì)不同軟件,力求使用時(shí)簡(jiǎn)單、快捷。(3)研發(fā)高性價(jià)比的墨水。墨水在質(zhì)量、價(jià)格、兼容性等方面的潛力巨大,需要進(jìn)一步研究和開發(fā)具有成本效益的墨水。(4)開拓不同的市場(chǎng)。目前,數(shù)碼噴墨印花技術(shù)已成功于棉、麻、絲、羊毛等織物的生產(chǎn),下一步要積極發(fā)展在機(jī)織、針織、家紡等產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。各行業(yè)均需樹立典型企業(yè),采用“先富帶后富”的原則,通過典型企業(yè)帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展7