一.織物印花的發展歷史
我國早在新石器時代就采用凸版印制陶紋.至周代始用于印章、封泥.至春秋戰國.凸版印花已用于織物.到西漢時期已有相當高的水平,湖南馬王堆出土的印花敷彩紗就是用三塊凸版套印再與彩繪結合的產物。隋唐時期已有大量的印花織物通過”絲綢之路傳到西域.五六世紀傳至日本。在凸版印花開始發展的先后或同時.另一種印花方法一:雕紋鏤空版相繼出現.與凸版印花并駕齊驅.據史料記載.秦漢時期已有這種印花技術,當時稱作“夾纈“。到南北朝的北魏時.這種工藝已有相當大的規模。隋唐時期.技術更趨完善,已能生產”五色夾纈羅裙”等高級產品.并發明了在鏤空版上加篩網.解決了印封閉圓圈花紋的困難。宋代.夾纈印花生產已專門化.印花織物非常流行。夾纈在隋唐時已傳入日本;宋代以后.隨著海上交通的發展.逐步被帶到西歐各國。解放后.印花工藝技術及生產得到很大發展.
先后發展了平版篩網印花、圓網印花等機械化生產.印花工藝不斷改進.織物的外觀及內在質量都獲得了很大提高。
二.織物印花的方法
用染料或涂料在織物上印制圖案的方法有很多種,最常用的主要有以下幾種。
(一)直接印花
直接印花是將各種顏色的花形圖案直接印制在白色或已預先染色的織物上的方法.后者稱作罩印,當然印花圖案的顏色要比所染底色深得多。印制過程中,各種顏色的色漿不發生阻礙和破壞作用。印花織物中大約有80%~90%采用此法。
如果織物底色全部或大部分為白色,并且印花圖案從背面看起來要比正面顏色淺,那么就可以判定是直接印花織物(由于印花色漿滲透力很強,所以對輕薄織物無法按此方法判斷)。
如果織物底色正反面深淺相同(由于是匹染),并且印花圖案比底色深得多,那么就是罩印織物。
(二)拔染印花
染有底色的織物用含有可以破壞底色的化學品的色漿印花,這類化學品稱為拔染劑。拔染漿中也可以加入對化學品有抵抗力的染料。如此拔染印花可以得到兩種效果,即拔白和色拔。
拔染印花分兩步進行:第一步.把織物匹染成單色;第二步,把圖案印在織物上。第二步中的印花色漿含有能破壞底色染料的強漂白劑,因此用這種方法能生產藍底白圓點圖案的花布,這種工藝叫拔白。當漂白劑與不會同它反應的染料(還原染料屬于這種類型)混合在同一色漿中時.可進行色拔印花。因此,當一種合適的黃色染料(如還原染料)與無色的漂白劑混合在一起時,就可在藍底織物上印出黃色圓點圖案。拔染印花的底色是先采用匹染方式上染的,因此同底色是被印上去的滿地印花相比,底色的顏色要豐富且深得多。這是采用拔染印花的主要目的。
拔染印花織物能通過滾筒印花和篩網印花印制,但不能通過熱轉移印花印制。因為與直接印花相比,拔染印花織物的生產成本很高,必須十分小心和準確地控制使用還原劑。使用這種方式印花的織物,銷售情況好,價格檔次高。
如果織物正反兩面底色的色澤一致(因為是匹染),而花紋處是白色或是與底色不一樣的顏色,就能確認是拔染印花織物;仔細檢查花紋的反面,會顯露出原底色的痕跡(出現這種現象的原因是破壞染料的化學藥劑不能完全滲透至織物的反面)。
(三)防染印花
先在織物上印制能防止染料上染的防染劑,然后軋染底色,印有花紋處可防止底色上染,該種方法即為防染印花,該法可得到3種效果,即防白,色防和部分防染。
防染印花包括兩階段工序:一是在白色織物上印上能阻止或防止染料滲透進織物的化學藥劑或蠟狀樹脂;二是匹染織物。其目的是上染底色從而襯托出白色花紋。防染印花的應用并不普遍.一般在底色不能拔染的情況下才會使用。比起大規模的生產而言,大多數防染印花是通過手工工藝或手工印花(如蠟防印花)等方法實現的。因為拔染印花和防染印花產生同樣的印花效果,所以一般通過肉眼觀察不能鑒別。
(四)涂料印花
用涂料生產印花布已經非常廣泛,以致開始把它當作一種獨立的印花方式。涂料印花是用涂料直接印花,該工藝通常叫做干法印花,以區別于濕法印花(或染料印花)。通過比較同一塊織物上印花部位和未印花部位的硬度差異,可以區別涂料印花和染料印花。涂料印花區域比未印花區域的手感稍硬一些,也許更厚點。如果織物用的是染料印花.其印花部位和未印花部位沒有明顯的硬度差異。
深色涂料印花比起淺色或淡色.手感更硬.更缺乏柔性。當檢查一塊涂料印花織物時.應確保檢查所有的顏色.因為在同一塊織物上.可能同時含有染料和涂料。涂料印花是印花生產中最價廉的印花方式,因為涂料的印制相對簡單.所需的工藝最少.通常不需要汽蒸和水洗。涂料有鮮艷、豐富的顏色,可用于所有的紡織纖維。而且其耐光牢度和耐干洗牢度良好.甚至稱得上優秀.因此廣泛用于裝飾織物、窗簾織物以及需要干洗的服裝面料。此外.涂料幾乎不會在不同批次的織物上產生較大色差.而且在罩印時對底色的覆蓋性也非常好。
隨著不斷的水洗或干洗.涂料印花會逐漸褪色.顏色越來越淡。這是由清洗過程中的不斷轉動和攪拌使樹脂粘合劑逐漸脫落所致。一般經過20~30次清洗后.涂料印花布就會出現明顯褪色現象。由于在后整理過程中應用了樹脂和硅柔軟劑對織物進行處理因此色牢度得到改善。值得注意的是深色比淺色或淡色更易褪色。涂料并不特別耐磨.尤其是深色。深色涂料應特別避免用在諸如家具裝飾織物中。
(五)轉移印花
轉移印花紙是一種新型的工業用紙.它主要用于紡織品的印花工藝。先將各種花紋、圖案、色彩用具有升華特性的分散染料制威的色墨印到轉印紙上然后將印有花紋、圖案的轉印紙與織物密切接觸.在控制一定的溫度、壓力和時間的情況下.染料從印花紙轉移到織物上.然后經過擴散作用進入織物內部.從而達到著色的目的。
與傳統印染工藝相比.轉移印花紙印花具有明顯的優點:印花圖案花型逼真、花紋細致、層次清晰、立體感強.可印制自然風景及藝術性強的圖案:由于采用干法加工.不需水洗、蒸化、烘干等工序.無廢氣和廢水排出.無環境污染問題;可多色彩一次性轉移.生產效率高.占地面積小投資少。
目前.轉移印花紙已經應用到越來越多的行業中如織物印染.建筑裝飾、旅游和廣告宣傳領域的產品開發皮革及陶瓷產品印花等。不同行業中的轉移印花.對轉移印花紙的性能要求是不同的.因而各種各樣的轉移印花紙層出不窮產量及用量也迅速增長.市場前景廣闊。
(六)數碼印花
數碼印花就是將圖像輸入到計算機.通過軟件控制數碼印花機將染料(分散)噴到升華轉印紙上.再經過高溫高壓后.將高精度圖案轉印到紡織品面料上。數碼印花主要針對個性化、多品種、小批量印花訂單生產及各種高清晰度寫真花型在面料上的印花加工.可以在各類紡織面料上直接印制任意色彩的寫真圖案.不受顏色限制。轉移印花產品具有耐日曬、耐水洗、耐干磨濕磨、色牢度佳、層次感強、色彩鮮艷等優點。數碼轉移印花產品廣泛應用于服裝、服飾、家用紡織品(窗簾、窗紗、臺布、浴簾、睡袋、床上用品等)、戶外休閑用品(雨傘、箱包、手套、遮陽蓬、沙灘椅、帳篷等)、汽車飾品(汽車座墊等)、無紡布、寫真照片、工藝畫、廣告畫掛旗等產品。
三、數碼印花技術的優勢
生產印花織物需要經過多道工序,傳統的印花環節消耗了工序的大部分時間。傳統工藝采取網,一張網只能是一種顏色,是一種面料必須制作許多張網。如果要保證花的質量,就必須保證配色準確,位置也應無誤。假如圖案稍有改動,就要重新制作所需的網.再重新印制樣品,直至印出合格的樣布之后才能進行批量生產。如此推算,這樣完成一個印]花至少需要6~8周。由此可見,傳統印花的前期準備工作繁瑣,費用昂貴,對小批量生產而言成本太高。同時,印染廠的工作環境惡劣,生產過程中會出現大量的污水和廢液。在這樣的背景下,數碼印]花的誕生迎合了時代前進的步伐。
數碼印]花技術擺脫了傳統印花分色、制片、制網版等繁瑣程序,圖案直接印花,具有速度快、周期短、效果好、不受圖案顏色限制等優點。在顏色漸變、云紋等高精度圖案的印制上,數碼印花更具有無可比擬的優勢。
另外,傳統印花的圖案往往受到”花回”長度的限制,而數碼印花的工藝過程中可以不存在”花回“的概念,從而極大地拓展了紡織圖案設計的空間,提升了產品的檔次。
四、數碼印花技術的發展
近年來,數碼印花機在印花速度、織物傳送方式及油墨喂入方式方面得到顯著發展。先進的色彩管理軟件和愈來愈多適用的油墨及染料的出現,都推動了此項技術的發展。
紡織品數碼印]花技術的進展表現在數碼印]花機及其外設:
一.特殊的數碼印花機各顯其能
IMimaki生產的專門印制T恤的數碼印花機能在成衣衣片上進行印]花。
Zimmer生產的專門印制人造毛的數碼印花機,擁有全新打印頭技術,打印速度可達140m/h。
ColorWingsPan公司生產的高速印花機可以用于印制大面積圖形(如旗幟等).其清晰度達50dpi。
Optotexform生產的數碼印花機,可以采用涂料選擇性地印制花邊。
中國臺灣把光電、機電、軟件等高科技與化工、機械和紡織等傳統制程相結合,成功地開發出了寬幅型數字噴墨印花全自動設備。
日本的京都市產業科技研究所紡織技術中心(KMlRl,原京都市染織試驗場)推出了利用靜電印]刷原理直接在織物上進行印花的靜電印花樣機。該樣機與傳統的黑白單色的靜電印]刷系統相比,增加了兩種顏色的染料,即采用3種顏色的染料(三原色),可獲得彩色圖案。該靜電印]花的特點主要表現在:
1.通過染料微細粒子組成的疏密控制顏色深度;
2.分辨率可達720dpi,可用4只染料:
3.顏色深度與傳統的平網或圓網印花相似,效果略優于噴墨印花
4,與傳統的印花方式相比,能在織物上獲得更加精細的花型效果,色彩表現與傳統印花方法不相上下;
5.圖案上顏色的均勻性與傳統印花法相當:
6,不需網版
7.印制速度為5~10m/min:
8,清潔生產。
(二)打印頭的更新換代
數碼印花機發展迅速.是由于采用了更多的打印頭和較大的噴嘴。其打印速度可以達到5~150m2/h,已適用于生產小批量產品。打印速度最快的是Reggiani生產的“DReAM”。據該廠家稱其最高打印速度為150m2/h。盡管如此,目前為止還沒有出現專為紡織品設計的打印頭。多數生產廠家還在沿用專為圖表打印而設計的打印頭。一些廠家(如杜邦、愛普生、Reggiani等)已經開始采用工業數碼打印機的打印頭,其具有較高的打印速度,并且更能適應紡織廠的工作環境。至于打印頭技術,在DODBUbbleJet”、DODPiezo””ContinuousFlow”的競爭中,以”D0DPiezo”技術更為成熟。
(三)紡織專用油墨助力數碼印花
目前可用作數碼印花的染料、油墨有:活性染料、酸性染料、分散染料(占據了大約50%的數碼印花市場)、涂料(在色牢度顏色均勻性、可靠性等方面還不能令人滿意,尤其是還有堵塞噴嘴的危險)。BASF公布了一只改進的涂料(HelizarinEVO),能穩定地存在于其他助劑中。另一種令人感興趣的涂料是Spuhl的防紫外線涂料。染料微滴的大小從5pcoliters~135picoliters(百萬分之一升),油墨的消耗量取決于花形(15mL/m~30mL/m)。油墨由裝有250mL或440mL甚至是10L的儲料盒供給。總的來說.所有的染料、油墨均可用于各種打印系統,但仍需優化,以增加再產其可靠性。
五、待突破的數碼印花技術
近些年來,數碼噴墨印花技術在國際紡織印花業快速發展,表現出可能取代傳統印花的勢頭。但數碼印花技術仍待提高,表現在:
(一)噴印速度慢
目前最快的數字噴墨印花機的噴印速度可達150m2/h,但與傳統印花機相比,還是遠遠落后,需要進一步提高。
(二)墨水成本較高
由于數字噴墨印花不必制作網版,小量生產下總成本比傳統印花低。但目前其所用墨水的價格比傳統印花用的染料和顏料高出很多,因此超過一定印花長度后,墨水價格將拉動數字噴印的成本使之超過傳統印花。未來墨水的價格需要作出合理的調整才能促進數字噴墨印花的發展。
(三)新舊技術的結合問題
目前數字印花技術不斷提高,噴印速度也不斷加快,但要趕上傳統印花機的速度仍有很長的路要走。因此,采用省時的數字印花機進行打樣或小量生產,再搭配傳統印花機進行大批量生產,將是今后一段時間紡織印花業的基本組合模式。而新舊技術的結合還有難題,需要進一步作出突破。
來源 王雪芳,周海燕
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