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国内外印花技术的发展(中)印花前道
2006年8月1日 8:27  来源:中国洗染行业信息中心
    【慧聪网丝印特印行业频道】二、印花前道

  理想的现代印花过程,要求全面控制质量并及时交货,从花样设计到投产的每一步都必须进行监控和记录,各工序之间还要紧密配合。在印花前道的工序中,数码技术的应用日益普遍,目前已经有一些专门为印花开发的CAD和CAM系统可供应用。例如,已经可以使用一个经过细心校正的系统(由分光光度计、图形显示器打印机等组成)来演示花样和颜色,客户可以据此作出初步的选择。此外,数码技术还可以用于织物印花小样的直接打印、筛网的激光雕刻和色浆配方的优化。由此,印花工序可以减缩一半,并缩短客户反馈所需时间。

  ·花样设计

  花样和色彩是否吸引消费者是印花产品成功与否的关键,尽管现在有了许多新颖的印花方法(例如,金属和珍珠光泽印花、虹彩和烂花效应印花),花样设计者还是经常回到古典甚至更早的艺术领域中去寻找创作灵感。例如,在欧洲,依然流行以苏格兰的佩斯利涡旋纹(俗称“火腿”花样)以及18世纪晚期的枝叶装饰纹为基础的花样。因此,古典艺术的文献非常有用。最近出版的一些这方面的书,例如以维多利亚和阿尔贝特博物馆收藏的纺织品为蓝本的系列丛书就很受好评。新颖的花样也可以用纯粹的数学方法来制作,计算机制作的图形片段可用于花样的设计。目前,已有许多功能齐全的纺织CAD系统可配合数码打印机用于印花小样的制作,从而克服印花厂对客户定单的反应不如织造厂快的缺点。

  印花花样作为一种有价值的劳动成果,其版权的保护正日益受到重视。欧洲的某些纺织协会已经签署了一个防止成功花样被非法复制的法规。但在这样的法规尚未建立的世界其他地区,非法复制依然存在,中国的情况也一样。

  在国内,花样设计领域内值得一提的一件事情是《中国轻纺面料花样图集》的出版发行。从1996年开始,绍兴县轻纺科技中心(前身是绍兴金昌印花电脑设计分色中心)将当年流行的花样和配色收集汇总、筛选分类,编辑成全彩印、多色位的花样图集,由中国纺织出版社出版发行,供客户和设计人员参考,至今已出版了六辑。该《图集》填补了我国花样出版史上的空白,年销售量逐年扩大,已成了花样设计师和外贸工作人员的系列工具书,也颇受国外同行青睐。

  在花样设计的CAD技术开发应用方面,浙江大学人工智能研究所以知识组合爆炸及模糊制导的图案生成机制理论为基础,结合现代图形学、图象处理及CAD技术。研制开发出一个先进的“智能图案创作开发系统”并建立了图案数据库。该系统有强大的编辑和绘制功能,能通过计算机生成复杂图案,并具有恰当的图案设计知识达体系和开发流畅的图案设计平台,借助于图案素材库,可以进行快速和自动的人工智能化图案设计。

  ·印浆准备

  出于健康和安全的考虑,染料和化学品的贮存、处理和使用需要比以往更加小心。精确称量是改善颜色重演性的第一步,也是组织综合性调浆间不可或缺的要素。通常使用置于负载平台上的容器来进行色浆调制,重量信息传递到一个微处理器,以控制不同的调浆头。这一原理也被应用于印花过程中色浆用量的控制。色浆的输送、筛网的清洗和更换也可以实现自动化。

  自动调浆系统在国内很早就有引进,但应用效果不佳,原因是多方面的,其中一个重要原因是该类设备往往与当时国内印花生产的实际情况有一定距离。随着国内印花行业的科技进步和相关行业产品质量的提高,这类系统已开始逐步进入生产领域,同时,国内的一些高科技企业也开始涉足相应设备的开发并达到一定的水平,例如,浙大开源设计制造的爱丽调浆CAM系统,全电脑控制,可用母色多达28种以上,配浆精度达十五万分之一,可存百万种配色方案。

  ·织物准备

  为了获得均匀、渗透性好、具有高得色量和鲜艳色光的印花产品,任何种类的织物都必须经过充分的前处理。在国外,用于活性染料印花的纤维素织物通常用烧碱进行处理,使纤维充分膨化以保证获得最佳的白度和得色量。粘胶纤维则可以采用6-8°Bě的氢氧化钠进行较缓和的碱化处理。为了保证印花表面的洁净,可以在印花机前安装专门的装置用于去除织物上的棉绒和杂志,织物的喂入和印花导带的移动控制也是十分重要的。羊毛织物需经过煮练和氯化处理(也可能加上树脂处理)以确保印花时获得高的得色量,并提高织物在汽蒸和水洗过程中的寸稳定性。前处理技术领域一个效率更高的新方法是用等离子体对羊毛织物进行预处理。

  我国纺织品印染前处理自1988年以来有较大进展,无论是前处理工艺、前处理设备还是前处理助剂,都经历了研究、开发和应用阶段,八十年代初中期的传统工艺和助剂已被高效、快速、节能的工艺和助剂取代,新的设备也随之诞生,前处理的质量有很大的提高。目前,在棉和涤/棉织物的前处理上,广泛采用了先进的氧化退浆和碱氧漂白工艺、漂白工艺除了二步法外,汽蒸法和冷轧堆法等一步法也得到越来越多的应用。如上海二印曾采用高效的复配前处理助剂,用高温高压溢流机或巨型染缸,在中性或弱碱性条件下对纯棉织物进行退煮漂一浴加工,产品白度和润湿性以及强力都优于传统工艺。在丝光工艺方面,国内的进展主要在松堆丝光上,无论在理论上还是实践上部已经有很大改进,紧密织物松堆丝光产生的拉伸不足问题已经解决。

  ·筛网准备

  传统的制网法(感光制版法)仍然常用来加工印花筛网,但CAD技术在制网过程中已经得到越来越多的应用,应用得很成熟的技术有计算机分色和制网。

  在国外,计算机分色已经十分普遍,许多国家都有自行开发的系统,而且有些还实现了分色和制版的一体化。国内在早期引进的基础上,结合应用中的实际进行改进,注重实用性、功能性、可靠性和运算速度的提高,在分色软件的自主开发上卓有成效。仅浙江省内就有宏华、开源、金昌等数家公司相继开发了计算机分色系统,取得成功。以金昌(绍兴县轻纺科技中心)开发的金昌EX6000计算机分色系统为例,该系统迄今为止共销售1000多套,国内市场占有率达50%以上,还出口韩国、印尼、马来西亚及我国台湾地区。同时公司还利用该软件建立拥有120多个计算机工作站的专业分色制版中心,每年承担着中国轻纺城80%以上以及周边地区二万多个高难度、高精度、大幅面花样的分色制版业务,旺季时日出黑白胶片近千张。中心还在国内其它纺织业发达地区如广东西樵、辽宁西柳、江苏苏州无锡等地建立了十多个印花分色服务分中心。目前,金昌软件系统已进一步深化,1999年与激光照排机相结合,开发了金昌激光照排机系列,2000年与激光制网机相结合,开发了数控印花激光制网机等等。国产分色系统的开发应用,为我国纺织印花工业的科技进步作出了不小的贡献。在世界范围内,激光雕刻制网技术重要性正在增加,目前,大约有20%的筛网是用该法生产的。激光雕刻时,激光束由计算机通过分色稿的数码信号进行控制,强有力的二氧化碳激光束投射至预涂有高分子膜层的旋转的筛网上,使膜层汽化而获得镂空网眼。XEDCO和STORK公司均提供光束能量可调的激光雕刻系统,可以雕刻出不同大小的网眼,因此,此类筛网可用来负责制半色调。这种应用数码控制技术产生半色调效应的方法提供了在印刷行业常见的用青、黄和品红三原色印制多彩花纹的途径。有人曾经计算过筛网雕刻的相对成本并估计:与传统方法相比,激光雕刻要便宜15%。激光雕刻的不足之处是,生产高目数筛网时,雕刻速度较慢(例如,每45分钟雕成一只圆网,精度250dpi),但STORK公司已经开发出一种分离式激光雕刻装置,其雕刻速度可以至少提高一倍。激光也可用于平网的雕刻,但光束能量应较低,故常用氩离子激光以免操作胶层下的筛网网眼。

  除了计算机分色和激光雕刻,在该领域内的新的发展是数码喷蜡喷墨制网技术。可以用数码控制的扫描头将黑墨或不透明的热熔蜡按花型喷射到涂有感光胶层的筛网上,然后采用传统方法进行感光。应用该方法可以省却分色黑白稿的制作工序,制网的速度比激光雕刻法快,成本也更低(喷蜡法比传统方法节省40%的费用)。国外已经有多家企业生产喷墨/蜡制网设备,如瑞士Lüscher公司的JetScreen,德国CST公司的CST圆网/平网喷蜡/墨机等。平版筛网的制作精度已高达1000dpi,圆网也已高达900dpi,印花精细度达到了前所未有的新水平。

  国内常州东风印染厂在90年代初就引进了STORK的激光圆网雕刻机,90年代末佛山南方印染厂又引进了德国CST公司的圆网喷蜡机,为我国印花制网技术的更新换代开了先河。更值得一提的是,国内在先进制网技术的研究开发上也取得了一定成就,如浙大开源光机电有限公司开发成功的盛纳克喷蜡制网机,配置160个喷嘴,精度达到900-1000dpi的先进水平,制网速度达每平米8分钟,可以加工的平网最大尺寸为4500mm×6500mm、圆网最大尺寸为1018mm×3500mm,重复精度20μm。绍兴轻纺科技开发中心与国外科研机构合作,试制成功的数控印花激光制网机,加工一只1800 mm×640mm的圆网仅需30分钟,雕刻的精度可达1016dpi,接版、套版准确度、均匀性和重现性均达到较高水平。该机2000年10月在第七届北京国际纺织机械展览会上展出以后,受到国内外印染专家的关注,已接受泰国、马来西亚多家客户订货,逐渐投放市场。这些技术的成功开发,也使我国的分色制版一体化水平上了一个台阶。

  迄今为止,无论STORK还是ZIMMER,大部分网仍然采用电铸方法来成型。传统的电铸法制成的圆网,网眼为六边形,剖面呈梯形。这样的网眼,很难达到80目(100dpi)以上的精度。而PENTA圆网和NOVA圆网具有沙漏形剖面,对色浆的透过阻力较小,花纹的精细度可以达到125-250dpi。因此,以往只有平网才能胜任的花样,如今也能用圆网来印制了。

  国内在镍网制作上也取得了可喜的进步。山东省昌邑市纺织机械集团昌邑镍网厂以国际上第三代印花镍网(NOVA型镍网)的技术指标为攻关目标,研制成功了EMT经济型印花镍网。该镍网的开孔率,135目圆网达24%,厚度≥0.12mm,165目圆网达19%,厚度≥0.115mm。圆网的厚度均匀度、韧性、透光均匀性等质量指标均已达到国外NOVA圆网的水平,填补了国内空白,可以替代进口。

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