印花概述
印花是将纺织品局部印制上染料或颜料从而获得花纹或图案的加工过程,是提高纺织品功能、效果和附加值的重要手段。 印花必须要借助于原糊的载体作用,才能把各种不同的染料或颜料印到织物上,从而获得有色图案。印花和染色一样,都是使织物着色,但在染色过程中染料均匀的固着在纺织品上得到单一的颜色,而印花仅是染料对织物的局部染色,纺织品上可以有一种或多种颜色的花纹图案。
印花的主要工艺流程是:图案设计→花筒雕刻(或筛网制版)/调制色浆/织物前处理 →印花→烘干→蒸化→平洗→烘干。
印花花版
根据将花纹图案传递到面料上的设备的不同,印花可分为:辊筒印花、平网印花、圆网印花、转移印花、数码直喷印花。
辊筒印花:滚筒印花机分凸纹滚筒印花机(阳纹滚筒印花机)和凹纹滚筒印花机(阴纹滚筒印花机)两大类。我们所说的一般指凹纹滚筒印花机,印花模具是刻有凹形花纹的铜制滚筒,花筒的周长为356~445mm。印花时,先使花筒表面沾上色浆,再用锋利而平整的刮刀将花筒未刻花部分的表面色浆刮除,使凹形花纹内留有色浆。当花筒压印于织物时,色浆即转移到织物上而印得花纹。滚筒印花是使用最少的大批量连续印花生产方法,能印制出不同的层次,层次感强,常用于具有极细线条图案(如佩兹利涡旋纹花呢)的印花和重复大量印制的主要图案印花。缺点是花纹大小及套数受限制,印花效果不够丰富,印花时张力较大。
平网印花:印花模具是固定在方形架上并具有镂空花纹的涤纶或锦纶筛网(花版)。花版上花纹处可以透过色浆,无花纹处则以高分子膜层封闭网眼。印花时,花版紧压织物,花版上盛色浆,用刮刀往复刮压,使色浆透过花纹到达织物表面。有网动式的手工平网印花和布动式的自动平网印花,都属于间歇式生产。平网印花生产效益低,但适应性广,应用灵活,适合小批量多品种的生产。平网印花产品花纹精细活泼、色泽浓艳、层次分明,印花套数限制较少,织物承受张力较小。对于受张力易于变形的织物如绉类、轻薄类丝绸织物等特别适合,是目前丝织物印花中应用较为广泛的印花方法。
圆网印花:印花模具是具有镂空花纹的圆筒状镍皮筛网,按一定顺序安装在循环运行的橡胶导带上方,并能与导带同步转动。印花时,色浆输入网内,贮留在网底,圆网随导带转动时,紧压在网底的刮刀与花网发生相对刮压,色浆透过网上花纹到达织物表面。圆网印花属于连续加工,生产效率高,兼具滚筒和平网印花的优点,但是在花纹精细度和印花色泽浓艳度上还有一定局限性。圆网印花可印制连续的满地花型、条纹花型和规则的几何图形,无接版印,这些都是平网印花不易做到的。但圆网印花也有局限:由于受圆网周长的限制,所以花回尺寸限制较大,圆网周长有640mm、820mm、912mm、1018mm等几种,常用的圆网周长为640 mm。
转移印花:先将预处理完毕的印花图案印到特定的转印纸上,再通过一定的工艺把图案从转移纸转印到服装面料上。有冷转移印花和热转移印花,目前成熟的大都是适用于分散染料的热转移印花工艺。它是根据一些分散染料的升华特性,选择在150~230°C时即可产生气化的分散染料,将其与酒精等溶剂混合制成“色墨”,再根据不同的设计图案要求,将“色墨”印到转移纸上。然后将印有花纹图案的转移纸与织物密切接触,在控制一定的温度、压力和时间的情况下,该染料从印花纸上转移到服装等化纤织物上,经过染料的扩散原理渗透入纤维内部,从而达到印花着色的目的,最终完成整个印花过程。热转移印花不需要像其他印花工艺那样的后道水洗、固色、蒸化等繁杂的工序,更不需要印后定型,从而可节省大量生产时间,缩短交货时期。
数码直喷印花:将花样图案以数字形式输入到计算机,通过计算机印花分色描稿系统(CAD)编辑处理,再由计算机控制微压电式喷墨嘴把专用染液直接喷射到纺织品上,形成所需图案。数码印花摆脱了传统印花工艺在生产过程中分色描稿、制片、制网过程,从而大大缩短了生产时间,真正实现了小批量、快反应的生产过程;数码印花技术的原理使得其产品打破了传统生产的套色和花回长度的限制,可以使纺织面料实现高档印刷的印制效果。喷墨印花流程简单,不需要制版,由计算机全程控制图案、色光和喷墨,自动化程度高。花样的修改可以在计算机上根据客户需要修改。在整个喷墨印花过程中,电脑按需喷墨,染化料几乎没有浪费,生产过程无废水。喷射印花是有前途的新型印花技术,除了具有小批量、多品种、反应快速等优点外,可以减少废弃的化学品及减轻废水处理的负担。
印花糊料
为了克服染液的渗化而获得各种清晰的花纹图案,印花时必须将染料和必要的化学助剂加原糊调成色浆,再印到织物上去。印花糊料是指印花色浆中能起增稠作用的高分子化合物,其与染料、助剂等其他组分组成分散均匀的色浆。糊料作为印花过程中染料及助剂的载体,是影响印花效果的重要因素之一。由于糊料的存在,色浆中染料对纤维的上染过程要比染色的上染过程复杂。
作为化学工艺过程的染色和印花加工工艺,有着完全不同的特点,原因是俩种工艺中,纤维外部介质不同。染色工艺中介质大多是水或者有机溶剂,印花工艺介质则是溶胀的聚合物--印花色浆。与染色工艺相比较,由于纤维外部介质的不同,印花工艺中染料在介质中的扩散方式不同,导致印花染料易滞留在色浆中,印花织物上的染料得色率较低。
糊料主要有四大类: 1、天然亲水性高分子物,如海藻酸钠、瓜耳豆胶; 2、天然亲水性高分子的化学改性物,如羧甲基淀粉; 3、合成高分子化合物,如合成增稠剂; 4、乳化糊,即油和水的乳化体系,常用于涂料印花糊。
印花糊料要满足的要求有: 1、具有适当的流变学; 2、有一定的稳定性; 3、本身无色素或略有色素但对纤维没直接性; 4、制成色浆后有一定的渗透性和成膜性; 5、汽蒸过程中有一定的吸湿能力; 6、具有易脱糊性,即在印花汽蒸后易洗除; 7、成糊率高,制糊方便。
印花工艺
按照印花工艺的不同,印花可分为:直接印花,防染(印)印花,拔染印花。
A.直接印花是将含有染料或颜料及助剂的印花色浆直接印到织物上,工艺简单易操控。
以下几种情况首先考虑采用直接印花工艺:
1、白地花样:白地面积较大,花型多呈分散状。
2、浅地花样:一般地色浅花色深,且无相反色,往往采取先染地后罩印工艺。
3、满地花样:中深色满地,有较大白花或地色深于花色或地色深度虽接近花色但色泽属同类色,地色与花色采用平线或搭色,根据色泽而定。目前深地色先染色再用遮盖白和罩印浆印花工艺已成常规工艺。
直接印花由于染料直接印制在白地或浅地上,最终的色泽较纯正,花色也较艳亮,同时不受化学药剂的影响,可供选择的染料范围较广,色谱齐全,而且色浆调制方便,是印花的首选工艺。直接印花中,活性染料、分散染料、涂料印花工艺应用最多。目前印花工艺的近90%是采用直接印花工艺。
B. 拨染印花是先染色,后印花,印花色浆中含有破坏地色染料的拨染剂(还原剂)。
拔染印花有多种工艺方案,常用的有俩种:
1、全拔工艺:先染地色,固色后印制拔染色浆,汽蒸时对地色染料进行拔染。
2、半拔工艺:先浸轧染料但不固色,然后印制拔染色浆,汽蒸时固色和拔染同时进行。
拔染工艺适应的花型有:
1、大面积深色地色的印花。尤其紧密织物的深满地,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复杂的多色精细花纹的图案,而且花纹轮廓清晰。
3、精致的白花,如果用直接满地留白的印花方法,轮廓不光洁,花样失真;如用防印印花,精致度有差异;如用罩印白涂料,花样也会失真。
与底色是被印上去的满地直接印花相比,拔染印花的底色要丰富且深得多,这是采用拔染印花的主要目的。
C.防染(印)印花是先印花后染色(罩印),而印花色浆中含有防止染色(罩印)染料上染的防染剂。防染印花也能得到地色丰满的印制效果,但花纹一般不及拔染印花精致,如控制不当花纹轮廓也会不光洁。
防印印花机理与防染印花相同,但防印印花生产过程缩短,印花、防染在印花机上一次完成,质量比防染印花稳定,容易控制,而且工艺灵活,一个花型可设计多种防印工艺,既可机械性防印也可化学性防印,既可局部防印也可全面防印,这些特点是其他工艺所不能达到的,因此是目前各厂广泛使用的一种印花工艺。
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),实际应用以一次印花为多。防印印花工艺是从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和另一种含防染剂的色浆相互罩印后,产生在罩印处达到防止一般色浆发色的防印印花工艺。
防染(印)印花主要适用于以下几种情况:
1.花型相碰的各色是相反色又不允许有第三色;
2.比地色浅的细勾线、包边;
3.由多个色固定轮廓的花型,靠硬对花轮廓很难连续光洁;
4.深浅倒置的花样又不希望配制两套筛网(或花筒);
5.深满地中的精细小花,印花织物非高支高密,相对比较稀松。
防印印花对于精细线条、点子、云纹,由于带防印剂有限,很难得到稳定的防印效果,这类花型的印制效果不及拔染印花。防染印花的应用并不普遍,一般在底色不能拔染的情况下才会使用。
蒸 化
蒸化亦称汽蒸。印上色浆的织物经烘干后进行蒸化,蒸汽在织物上冷凝,使织物温度升高、纤维和糊料溶胀、染料溶解而上染,有些染料在蒸化过程中还发生化学反应。印花染料由于糊料的存在,上染过程较为复杂,蒸化时间要比轧染的蒸化时间长。
在蒸化过程中,蒸汽首先是在纺织品上发生冷凝,随之纺织品温度迅速上升,同时纤维吸湿膨化、色浆吸水后加速染料和化学药剂的充分溶解,有利于化学作用的产生,促使染料由色浆向纤维转移、向纤维内部扩散进而产生固色。影响色浆吸湿量的主要因素是蒸化机内的温度和相对湿度。
蒸化条件随染料和纤维性质而异。对还原染料的印花织物蒸化时,应将蒸化室中的空气驱除。分散染料的涤纶印花织物,可在密闭汽蒸箱中130℃左右,或在常压下用175℃左右的过热蒸汽蒸化,也可在200℃左右焙烘固色。
蒸化设备是根据蒸化工艺条件、织物性质和生产规模而选用的。常用的蒸化设备有俩种:
1、汽蒸箱:俗称圆筒蒸箱,将织物悬挂在支架上,推入箱体进行蒸化。汽蒸箱在密闭条件下进行蒸化,但不能连续生产,适合小批量、多品种的加工。
2、连续蒸化机:俗称长环蒸化机,把织物成环状悬挂在辊筒上,缓缓前进,连续蒸化。按箱体结构,可分为有底和无底两种,适用于常温常压、高温常压蒸化和热空气焙烘三种工艺。
水 洗
蒸化后,织物上的色浆、糊料、残留的化学药剂和染料等物质必须经水洗加以洗除。织物的水洗一般在多格水洗机上进行,整个水洗过程是通过染料的扩散和洗液的交换来完成的。色浆中的原糊需经过溶胀方能洗去,洗去的难易与糊料的性质以及它们在前加工过程中的受热等情况有直接关系。残存染料和化学药剂等物质经扩散进入洗液,并在新鲜洗液不断置换下从织物上洗除。为了提高洗涤效果,一般洗涤设备应满足如下要求与设计:
1、提高洗涤温度;
2、设计有振荡作用的洗涤设施;
3、设计能强制洗液穿透织物的设备;
4、使洗涤机上的洗液逆流;
5、增加容布量以延长织物在洗液中的作用时间。
总之,水洗机的设计要有利于残存染料和糊料的解吸,以防重新沾染上织物。