【集萃網觀察】1.前言:
噴墨制版系統是當今最為先進的制網新技術之一。該技術集計算機網絡系統、數字處理和信息系統以及精密機械加工和高品質的精細化工材料于一體,具有制網精度高、生產周期短和降低生產成本等多種優點,代表了當今制版技術發展的方向。根據我們的市場調研,在全國眾多的印染企業中,在噴墨、噴蠟和激光制版的三項先進技術中,應用最為廣泛的還是噴墨制版技術。
2.噴墨制版的特點:
2.1 紡織品印花噴墨制版技術形成于二十世紀八十年代,率先推出的噴墨制網設備的是瑞士PERFECTA公司,隨后有荷蘭STOCK公司、德國CST公司、英國的ZEDCO公司等相繼推出了噴墨制網設備。打印精度從180dpi發展到了360dpi、720dpi以及更高精度的1440dpi。噴墨制版是采用了現代計算機設計系統與精密的制版機械設備和納米級染料墨水相組合而成的機電噴射制版一體化新技術。印花噴墨制版技術工業化應用與傳統的膠片制版工藝相比,它的創新點體現在:從制版上可以省去描稿、制片等工藝、從設備上可以省去激光照排機、從材料上可以省去膠片等消耗材料;制版的質量提高、工序縮短、成本的節省,在為廠家提供新技術和節能降耗的同時也獲得了精度更高、更精美的制版印花效果,體現了產品升級換代的價值。
2.2 噴墨制版是繼噴蠟制網后的又一種無片制版技術,它借鑒電子激光制網,將電子分色信息數字化,通過電腦控制,將墨噴射到涂有光敏性涂層的網上,從而獲得表面花型,然后在光源下整體曝光、顯影和固化。與傳統制版工藝相比較;
(1)噴墨制版無需分色描稿和制片,一切工藝參數都記錄并儲存在電腦中,大大簡化了制版工序,節省時間,毋需滌綸片基。
(2)來樣圖像可以在計算機上任意修版,簡便快捷。
(3)克服了長期以來感光制網、黑白稿單元花型之間接頭不準的印花瑕疵,提高了制網的質量。
(4)在精度方面,分辨率在720~1016dpi,線條可達100線/英寸,線條細度0.1mm,最小云紋網點可達0.02%。
(5)具有自動檢測功能,在工作過程中,噴頭在沒有圖像的部分作快速移動,并到下一個工作區,使工作時間縮短,制作一只640mm圓周長度為1.65m的圓網只需12~15min。
3.噴墨和噴蠟制版的比較
噴墨制版采用液體墨作為噴射介質,并采用壓電式噴墨方法,以電能驅動壓電片產生振蕩的機械壓力,將噴墨頭內墨水噴于網上,由于采用專用的噴射墨水,且常溫下使用,不易堵塞噴頭,且制網的成本費僅為噴蠟的二分之一。
噴蠟制網采用固體蠟經噴頭融熔后,利用壓電晶體力的振蕩作用,將液蠟噴射到網上及時粘合網壁。數碼噴射的圖像是由細小的色點組成,故要求有較高的噴射密度。通常稱分辨率,是指每英寸內的點數(Dop Perinch,簡稱dpi)。這是數碼噴墨的一個重要技術指標,噴墨制網時不同的基質分辨率的要求也不同。一般分辨率為180へ36dpi0時,圖像已有良好的清晰度,精細圖像的分辨率為360へ720dpi。
4.噴墨制版用噴墨的基本要求
4.1 表面張力
表面張力對墨滴的形成和制網的質量影響極大。如液滴斷裂長度、液滴穩定性、液滴形成速度和是否直線運動?傊旱涡纬傻膬灹樱鼙砻鎻埩τ绊。表面張力大,墨滴不易形成小微滴,并可能出現較長的斷裂長度,直接影響圖案的質量等。對于墨水的表面張力,一般為2.5×10-2-3.5×10-2N/m。
4.2 粘度
粘度與表面張力一起影響墨滴的形成。粘度高會使斷裂的尾巴拖長呈拉絲狀,粘度太小則微滴易破碎。受粘度影響的還有液滴的噴射速度,如果粘度太高,會使噴射速度降低,甚至使墨滴不能擊中基質的相同點上。與傳統的印漿相比,墨應具有非常低的粘度為3~10(mpa·s)。
4.3 粒徑
用平均粒徑和最大粒徑來表示,粒徑比最大粒徑大的不能應用。用于噴墨的平均粒徑應<0.5μm,最大值不超過1 μm,而且要求在高剪切和不同溫度下,粒徑仍保持不變或改變很小。因為噴嘴的直徑有50 μm大而不規則的粒子還會導致微滴形成困難和不穩定,最終導致噴嘴堵塞。
4.4 遮光性
要求噴墨的著色濃度要高,且有較好的穩定性,必須吸收全部紫外線,阻止感光膠層的光交聯反應,如發生部分透光,就能導致局部光交聯,會導致顯影困難或塞網等現象。 4.5 墨的粘附性
噴射到基材的噴墨必須具有一定的粘附性,不能發生噴墨脫落現象,以確保網版花型的質量。
4.6 具有適當的干燥速度
要求噴墨具有比較適當的干燥速度,不會造成噴嘴堵塞及提高制網工作效率。
根據噴墨制網用噴墨材料的上述6個基本要求,上海中大公司開發了SL501噴稿墨基本上達到上述要求,在有關圓、平網噴墨制網、制網系統中實地應用結果情況良好。
4.6.1 國產噴稿墨(SL501)的基本技術參數及測試數據
SL501技術參數:
4.6.2 國產噴稿墨(SL501)的基本特性
SL501遮光性能好、粘附性能好、顯影時圖案邊緣不易滲化;不需黑白底片、提高制網精度;降低制網成本、提高制網速度;溶解于水、無異味、顯影方便。 5.噴墨制版的工作原理
5.1 噴墨制版的工作原理為:首先將設計原稿或布樣通過掃描儀或數碼照相機等輸入設備,進行圖案數碼化后輸入電腦,或者通過設計師直接在電腦上進行設計,然后經過電腦印花分色設計系統(CAD)編輯處理生成圖像文件(也就是分色稿);噴墨機讀取經電腦分色處理生成的圖像文件,驅動噴墨打印頭在涂有感光膠的平網或圓網網膜上打印印花圖案,形成一層具有表面正型花型并可阻擋紫外光照射的墨層。見示意圖;
5.2 在花型表面上無接縫拼接,尤其是精細線條、泥點、云紋和網點圖案,能高精度地再現出原稿的設計風格并省去原稿的制片工序。噴墨制版的工藝過程:(清洗后)平網網版或圓網網坯→上膠→干燥→噴射→曝光→顯影→干燥→固化。在這工藝中噴射和曝光的操作環節由噴墨取代了原稿片貼片和包片的曝光過程,制作成花型網版。
5.3 噴墨制網機的技術特征:噴墨制網機分機械部分和打印部分。機械部分在清潔的工作場所內可長時間沿用,打印部分可隨著噴墨打印機技術的升級提高而不斷改進。打印部分的主要部件是噴頭,目前噴墨制網機上的噴頭基本上都是采用壓電式噴頭。噴墨制網機技術參數如下;
1.噴頭噴嘴數量:384個;
2.制網精度范圍:360dpi、720dpi;
3.線條像素可達:100線/英寸;最小可打印云紋網點0.02mm ;
4.打印定位精度:0.035- 0.004mm;
5.重復精度;0.02mm;
6.打印速度;6-7min/m2;
7.耗墨量:30-50g/m2;
8.工作環境溫度:15-35℃;相對濕度:60-80%;
壓電式噴墨技術是以機械動作將墨水從管道至噴頭中“擠”或“推”出來,墨滴形狀規則,大小可以控制、沒有濺射。 6.圓、平網噴墨制版相關的技術要點
印花原樣經電腦分色處理后,不需再經照排機發片,可直接將分色信息通過噴嘴將噴墨材料噴射至已涂有感光膠的鎳網或絲網上,形成相應的黑色噴墨花紋圖案,從而在相當程度上縮短了工序、節省了黑白底片、減少了時間,但最主要的是解決了拼接的準確性、提高了套版的精度,有利于提高印花面料的綜合質量;但其后道工序仍然與常規的圓、平網制網相同,也必須進行曝光、顯影、沖洗,也必須在暗室內操作,噴墨的實質是去除了一張黑白膠片的花紋遮光作用,而通過電腦分色和噴墨打印機直接用噴墨材料打印在鎳網或絲網上。常規的圓、平網制網后道工序相關弊端仍有可能暴露出來,還有可能產生一些新的問題,如有時操作不當,還會出現噴頭易堵、墨的飛點產生砂眼,同時噴頭也是一種損耗性材料,到一定的時間也必須予以更換。
6.1 圓網噴墨制網的工藝
圓網噴墨制網工藝流程
復圓→洗網→配膠→上膠→噴墨→曝光→顯影→修網→固化→完成制網。
6.1.1 洗網:上膠前,鎳網必須清洗干凈,清洗干凈后,應放置在干燥箱內低溫干燥;
6.1.2 配膠:在操作室內采用黃色的漫射光,不能在無遮光的環境下操作,配1Kg圓網膠加JR105-3圓網光敏劑40-50ml,順時針攪拌均勻,攪拌后應靜止消泡1-2h;
6.1.3 上膠:將300g感光膠倒入潔凈的刮環套內,勻速地在鎳網體表面上由上向下涂布膠液,上膠速度一般為10-12cm/min,然后將網體放入恒溫干燥箱內,溫度35-40℃,相對濕度60%、干燥時間40-50min,干燥箱內應開啟循環排汽風扇,上下溫度差異宜控制在±2℃以內;
6.1.4 噴墨:把涂有感光膠膜的網體定位在圓網噴墨機上,用電腦CAD系統分色的花型,通過噴墨裝置將不透光的黑色噴墨材料噴涂在圓網網體上形成各種花型;
6.1.5 曝光:把噴墨后圓網網體固定在圓網感光機上,在往復式或遮復式感光機上曝光,不同的感光機的曝光效果有差異,應根據花型、上膠厚度、光源等因素,經試驗后確定最佳曝光時間,一般往復式為5-8次,遮復式為1-3min;
6.1.6 顯影:曝光后的花網應及時顯影,放入20-30℃的水槽中浸泡3-5min,未曝光的網體表面墨漬溶化,膠層有明顯的花型呈現并呈云霧狀脫落,放在圓網沖洗機上沖洗至花型輪廓清晰,再用低壓水管在圓網內壁將滲漏膠液沖洗干凈,放入恒溫干燥箱內干燥;
6.1.7 修網:將干燥后的圓網放在檢查架上,仔細檢查網體膜面,如出現砂眼可用光敏膠修補;如在印花時出現砂眼可用圓網補網液(JR105-4)修補;
6.1.8 固化:修網后的花網要進行固化處理,根據使用不同型號的圓網感光膠,根據穩定的技術要求進行固化處理,如:JR105、JR105-1、JR107必須在180℃的恒溫下干燥箱內,焙烘120min固化,使膠膜表面呈現金黃色;JR105-1A在180℃的恒溫干燥箱內,焙烘30min固化,使膠膜表面呈現金黃色;JR106必須在160℃恒溫干燥箱內,焙烘60-90min,使膠膜表面呈現黃綠色;JR106-1必須在180℃的恒溫干燥箱內,焙烘30min固化,使膠膜表面呈現黃綠色,取出冷卻后接悶頭。 6.2 平網噴墨制網的工藝:
平網噴墨制網工藝流程:
洗網→配膠→涂布→噴墨→曝光→顯影→修網→固化。
6.2.1 洗網:絲網網版在涂布感光膠前必須清洗污漬,清洗可采用中性或弱酸性洗滌劑處理,再用清水洗凈、干燥;
6.2.2 配膠:
在平網噴墨制版工藝中,要根據生產廠家的不同產品種類和所使用的染化料、助劑和不同的印花工藝,正確選好平網感光膠的型號。這里例舉SL404平網制版感光膠(又稱絲綢領帶專用型)。SL404的主要特性:
● 雙組份,藍色水性乳膠、重氮樹脂型。
● 粘度適中,用于50-300目的絲網制版。
● 顯影性能好,圖像再現性能好。
● 制版固化前容易脫膜。
● 分辨率高,能制作精細線條及云紋圖案。
● 可做預涂版,存放3-7天。
操作室采用黃色的漫射光,取3~5g光敏劑放入80ml純凈水中攪拌溶解,用絲網過濾至1Kg膠中順時攪勻,靜止消泡。
6.2.3 涂布:
機械上膠:直接用自動上膠機在網上承印面和刮印面各涂布一次,烘干。
手工上膠:用刮斗將膠液在網的承印面刮1~2次,刮印面刮1次,烘干。
烘干條件:30~40℃帶循環風的干燥箱內20~30min烘干。
上膠涂布方式和次數受網目數、花型精細程度、耐印率等因素影響,須按實際要求確定。
6.2.4 噴墨:
把涂有感光膠膜的網固定在平網噴墨機上,通過電腦分色后,依據花型形狀,電腦噴墨裝置將不透光的噴墨材料噴涂在平網膠膜上形成花型;
6.2.5 曝光:
6.2.6 顯影:
將感光后的網版浸入20~30℃水槽中1~2min,或用水管將網正反面淋洗,待網上有明顯圖形呈現,放在沖洗架上用帶有壓力的水在承印面勻速沖洗至圖形輪廓清晰止,然后在刮印面用無壓力的水將殘留漿水淋洗干凈。
6.2.7 修版:
沖洗好的網版放在40℃帶循環風的干燥箱內干燥,取出冷卻后放在檢網臺上根據網版質量情況進行修網、封邊。
6.2.8 固化:
修正好的網版需進行曝光(二次曝光)后再固化,用干凈軟毛排刷蘸固化劑溶液,在承印面和刮印面各均勻涂刷一次,建議用吸濕機或海綿把網空格中水液吸凈,放入50℃帶循環風的干燥箱內60min干燥或自然干燥4h。 7.結論與展望
7.1 噴墨制網在紡織品印花行業的市場份額不斷擴大,使用的客戶群體呈不斷上升的趨勢。同時,噴墨制版技術在應用中也正在不斷地改進,噴墨打印的速度和精度的進一步提高;墨水的各項性能指標也在進一步的提高;這對噴墨技術的整體發展是一個良好的前景。在噴墨制網制版過程中,會產生堵噴頭、透光、圖案虛化等質量故障,這除了與墨水的質量有關外,也與設備故障和保養有關;還與工作場地的環境、溫濕度有關。應盡可能創造一個除塵,且能保持一定的溫濕度(溫度20℃左右,相對濕度60%左右)的良好環境,同時停機后的噴嘴應處于保濕狀態,并定期根據要求進行管道清洗等工作。
7.2 SL501噴稿墨能滿足圓、平網噴墨制版的需求,其特征是遮光性和粘附性能好,圖案邊緣不滲化;不需黑白底片,能提高制版精度;降低生產成本,提高制版速度;墨水能溶解于水、無異味和顯影方便等優點。同時隨著計算機數字處理和信息系統、精密機械加工和精細化工材料的進一步發展,噴墨制版將在印花制版領域中占據更大的市場份額。 來源: 印染在線 作者:潘雄偉 朱建華 鄭鳳奎
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