一、靜電植絨印花的技術特點
靜電植絨印花是在承印物表面上印涂黏合層,再把稱作纖維短絨的纖維絨毛(大約l/l0~l/4英寸)按照特定的圖案黏著到織物表面的印花方式。靜電植絨印花首先使用黏合劑(不像其他印花使用染料或涂料)在織物上印制圖案,然后把纖維短絨結合到織物上,纖維短絨只會固定在曾施加過黏合劑的部位。從而獲得平絨織物樣的印花效果。
靜電植絨將具有一定導電性的絨毛,放入具有一定電場強度的高壓電場中,它作為帶電載體沿著電位差之間運動。涂層黏合劑的材料作為地電位,絨毛垂直滲入黏合劑涂層的表面,從而形成具有一層豎絨的載絨印刷產品。靜電植絨是根據在一個電場中,兩個帶有不同電荷的物體同性相斥、異性相吸的原理而設計的一種工藝。靜電發(fā)生器生成的高壓靜電場,一端接裝在有絨毛的金屬網上,一端接在涂有黏合劑的植絨坯布在地極上。在金屬網上的絨毛帶有負電荷,由于受帶正電的接地電極所吸引,便垂直加速植到涂過黏合劑的坯布上,如果絨毛沒有被植上,由于受電場影響而帶正電,那就會被吸引回金屬網上。絨毛將在靜電場內不停地跳動,直到坯布上均勻地植滿絨為止。
目前常用的靜電植絨設備有固定式平面靜電植絨機和手提式靜電植絨機。固定式平面靜電植絨機設備相對龐大、固定,因此適宜進行大批量、單一品種的全面積植絨,用大型植絨機械可生產類似平面絨、條絨、仿鹿皮絨等各種色澤的布料,最適合服裝鞋帽、箱包、手套等。使用這種設備時要注意其植絨寬度、工作電流、電壓等技術參數(shù),因為超過寬度等技術參數(shù),單位面積的絨毛所帶的電荷量就達不到要求,就會影響到植絨效果。
小型靜電植絨機一般將高壓電極與撤絨裝置連接在一起,撤絨器的底部是高壓電極,通過篩網將絨毛抖落下來。對于球形網,撤絨網也就是高壓電極,這樣對水平或垂直的表面都可進行植絨,植絨時絨毛向上,與重力方向相反,被植絨物旋轉,在植絨過程中不能中斷工作,直至整個球面植滿為止。采用小型植絨機械可在汽車、火車、飛機內部裝飾,還可用于家庭、賓館、舞廳內外墻壁的裝飾與裝修、金銀手飾、禮品的包裝盒的裝潢。
手提式靜電植絨機適應網版印刷業(yè)及可以進行立體植絨,具有小巧、靈活等優(yōu)點,基材上適合分散的、面積較小的圖案進行網版漏膠植絨和立體植絨,植絨圖案的位置和面積不受限制。不僅可平面植絨,而且能在各種基材、不同形狀的立體工件上植絨。植絨印花工藝結合使用網版印刷技術,可生產各種植絨工藝品如字畫、玩具、對聯(lián)、工藝畫等。
二、靜電植絨印花材料的選擇
靜電植絨常用的是圓網網印工藝,采用圓網上膠取代單片刮涂方式,其工作流程為:圓網制版一配制黏合劑一絨毛制作一基布刷毛燙平一涂膠一靜電植緘一預烘一焙烘一清理一檢驗一包裝。在圓網工藝植絨中,要注意絨毛制作、黏合劑配制、基布處理、圓網制版、植絨工藝控制和設備的調控等方面的問題。靜電植絨印刷使用的主要原材料是纖維絨毛、坯布、黏合劑,在選擇原*4-時要注意以下問題。
1.絨毛的選擇
目前,用于植絨印花的主要是纖維絨毛,比較普遍的是黏膠、錦綸、腈綸、滌綸四種,而主要是黏膠和尼龍纖維,其次是腈綸和滌綸,目前棉絨應用也已引起人們的重視。不同的纖維絨毛其性能各異,如黏膠的手感、耐曬性、色澤等都比較好,價格也比較低,但其耐磨性不好;錦綸的耐磨性、色澤都比較好,但手感、耐曬性差,且價格較高;腈綸的手感、耐磨性、耐曬性、色澤等都比較好,價格適中;滌綸除手感不好,價格相對偏高外,其他都比較理想。因此,要根據產品需要來選擇纖維絨毛,如果需耐磨的產品可選用錦綸或滌綸,成本低廉的可采用黏膠纖維。在選用絨毛時,要掌握絨毛的長度和細度之間的比例關系,絨毛越細,植成的絨面越柔軟,其手感越好,但絨毛太細長,則容易產生纏繞,植絨時難以在黏合劑層上扎深,操作比較困難。而絨毛粗短,則植絨表面就比較粗糙。目前常用的有如下幾種絨毛:棉鉸制絨毛(絨毛柔軟,價格便宜,但耐磨性較差,僅用于短絨毛的植絨);聚酰胺纖維鉸制絨毛(用紡織下腳料絨毛制成,其長度較短,價格便宜);聚酰胺纖維切制絨毛(外觀美麗、耐磨性較強,主要用于地毯、壁紙等植絨);聚酰纖維切制絨毛(防潮性強,主要用于對防潮性有較高要求的植絨)。
由于工藝植絨產品是圖案部分植絨,因此對絨毛性能的要求比普通產品要高,選擇絨毛要注意以下幾點:
(1)多采用切割切斷長束生產絨毛,細長絨毛尤其應注意適宜采用平面振動篩選,防止絨毛成團,保證絨毛長度均勻性;
。2)(2)應對絨毛處理劑做調整,增加植絨密度,以保證圖案部分絨毛豐滿(圖案設計也有特殊要求);
。3)(3)絨毛宜采用基布的近似色,以便產生出類似爛花效果。
對于黏合劑的配制,由于手感與牢度是植絨產品的關鍵問題,對于工藝植絨產品尤為突出,因其圖案本身更容易摩擦破壞,所以對于黏合劑選擇與配制要求更高。常用的植絨黏合劑為聚丙烯酸酯乳液、聚醋酸乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等,國內圓網工藝植絨采用的是性能優(yōu)良的聚丙烯酸酯乳液。對于植絨基布,不宜采用緯編織物,以防卷邊。印前并對基布進行刷毛(燒毛)及退漿處理,以保證涂膠平整。
2.坯布的選擇
坯布亦稱基布,它是靜電植絨印花的基材。選擇坯布主要應注意四個參數(shù):高導電性、材料組織的均勻性、多孔性、與黏合劑的共容性。此外,還要根據植絨產品的用途來選擇基布,如帷幕、氈毯、裝飾類宜用厚重織物為基布,而用于服裝、帽子等的植絨織物則以輕薄織物為佳;荚弦话銥榧兠、化纖或兩者混紡物,但氨綸和丙綸纖維的織物因耐熱性差,不宜作植絨基布。此外,具有收縮性的彈性織物及未經定型處理的化纖織物也不宜作為植絨基布,因為這些品種的基布植絨時幅寬劇烈收縮。歸納起來,作為一般性的植絨基布,要求其經緯密度不能過疏,表面不能存在疵點和凹凸不平的現(xiàn)象;色牢度好,預烘和焙烘時不變色;伸縮性小,以防止造成絨面起皺;基布要耐高溫。此外,要注意基布與絨毛色調的協(xié)調性,即要保證其色調基本相同或相近。因為如將暖色絨毛植在冷色基布上,則色澤暗淡;而冷色絨毛植在暖色基布上,則色澤變淡。白色絨毛一定植在漂白基布上,才會反射出較好白度。
3.黏合劑的選擇
黏合劑的類型較多,有水溶性黏合劑、糨糊狀黏合劑、溶解型黏合劑、非溶解型黏合劑、樹脂分散體等等。在織物上連續(xù)植絨的地方,一般采用乳液型水性黏合劑,即丙烯酸酯復合黏合劑,它具有自增稠自交聯(lián)的特點,有優(yōu)良的黏著性、透明性,手感柔軟,耐老化,在高溫下能交聯(lián)成網狀結構,膠層強度高,對絨毛有很強的粘接牢度。乳劑型黏合劑,大多數(shù)是自交聯(lián)型丙烯酸酯乳液黏合劑,它具有自交聯(lián)性,當加入外交聯(lián)劑后能進一步與乳液交聯(lián)使分子鏈間產生一定的均鏈,從而增強了干洗和水洗的牢度。因此,交聯(lián)樹脂是黏合劑中的主要輔料。隨著高分子化學的發(fā)展,合成高分子黏合劑得到不斷發(fā)展,植絨產品將更豐富多彩。總的來說,對黏合劑的要求主要為:對坯布及絨毛黏結力大;植絨后手感柔軟;表面成膜性差,以利植絨;黏度適中,以利在坯布上噴、涂、刮;化學穩(wěn)定性好,有良好的耐氣候性和耐洗滌性;操作方便,使用時加入少量粘度劑即可調整粘度,無毒無害,不易燃燒,保存期長。
4、設備的調整和維護
不管何種印花,設備的準確調整控制和維護都至關重要,它保證產品質量、生產安全的根本。以圓網工藝植絨設備為例,在調整和維護中主要應注意以下幾點:
1、傳動同步性。采用雙軸直流電機傳動,便于有一定調整范圍,使涂膠時清晰而不變形。
2、圓網中心線于支撐輥中心線距離。一般把圓網裝置設置成可在上下前后移動,圓網張力則通過機械方式拉緊,注意應使支撐輥處于比圓網中心相對布前進方向后移30mm位置。這個指標直接影響出漿效果和圓網使用壽命。
3、采用氣囊夾緊刮刀,刮刀可以前后上下調節(jié)。
4、植絨時,電極電壓可相對提高使絨毛密度、牢度均提高。
5、開機前應先檢查,將圓網縱向張力調節(jié)好,生產一定強度后空網轉動5min揉網,然后初調下圓網使之與支撐輥接觸,開機連續(xù)生產,通過手動或電子定時向圓網內泵膠,膠量通常保持在刮刀高度的2/5-3/4左右。
6、停機后,首先向上提起刮刀清理,然后再進行其他工作。
三、靜電植絨印花的技術要點
根據靜電植絨印花工藝的流程,首先,根據所需要的植絨圖文進行電腦設計制作,然后輸出底片,在設計中要注意圖文的選擇,一般不宜選用線劃過細和過于稀疏的花紋,在電腦制作中,要保證圖文充實飽滿,輸出底片質量符合要求。制網印版是靜電植絨印花的一個關鍵工序,其質量直接影響著最終的印花效果。制網版時,一般可選用100~180目絲網和水性感光膠。然后用制作好的膜版放在制版機上進行曝光然后顯影。以目前常見的圓網工藝植絨的為例,圓網制版主要應注意以下幾點:①與一般網印時不同,它選用具有導電性能的開孔率較大的鍍鎳圓網,網目適宜,使上膠厚度較大;②因為植絨黏合劑及助劑對圓網感光膜有損傷作用,因此感光膜宜厚一些,感光時間長一些,以使感光膜厚而牢固。
圓網工藝植絨的各個環(huán)節(jié)必須有效配合才可達到最佳效果,要注意植絨工藝條件的控制成形線速度控制在5~8m/min;黏合劑開放30~60s應不結皮,黏度為11~13Pa·s;涂膠有效厚度為0.18~0.20mm;l10~120℃下預烘5min;145~150℃下焙烘3rain。網版制作完畢并檢查合格后,即可上機印刷黏合劑。用制好的網版在坯布上印刷黏合劑,印刷中要注意控制黏合劑的黏度,若黏度過高,絨毛難以深扎入基布中,以致絨毛黏結強度不夠造成脫落;黏度過低,則易滲透到基布內部,絨毛扎入黏合劑內層,耐磨性雖提高了,但手感較硬。一般黏度控制在15~30Pa·s,黏合劑厚度為0.2~0.41TIiTI為宜。
植絨的給毛量也是影響植絨質量的一個因素。植絨的給毛量多少影響植絨織物的質量,給毛量不足則植絨密度不夠;給毛量過多,大部分絨毛被黏合劑粘在基布上,而未被黏合劑黏著的剩余絨毛在電場的作用下會繼續(xù)不斷上下飛動,影響室內清潔。由于靜電植絨后黏合劑和有機溶劑中還含有水分,影響絨毛的牢度,因此,要進行干燥與焙烘,溫度一般掌握在8O℃左右。焙烘的目的是提高絨毛與基布之間的結合牢度。要注意控制焙烘的溫度,溫度太低,達不到固著牢度;溫度太高,會使黏合劑中的催化劑析出酸性物質,致使基布硫化,一般焙烘溫度應控制在(150±5)℃。
四、靜電植絨印花落絨故障的排除
落絨是靜電植絨印花常見的故障之一,其原因較多,主要有以下幾方面:
1.絨毛電著處理不當。由于處理配方不同和染料的影響,絨毛的導電率、飛升性、分散性等特性不同,使用不同廠家的絨毛性能不同,甚至同一廠家不同顏色的絨毛性能亦有很大差異。由于絨毛性能差、植絨牢度低,引起落絨現(xiàn)象;
2.絨毛回潮率不合適;爻甭室话阏J為在8%左右較為理想,低于8%絨毛飛升性差,難以二次起跳,回收利用困難,造成基材上剩存大片浮絨;高于8%絨毛在電場中運動速度過快而不規(guī)則,由于絨毛植入不規(guī)則,經預烘、焙烘、刷毛等工序后即產生嚴重落絨;
3.黏合劑對落絨的影響。黏結牢度差、黏合劑黏度不夠;黏合劑涂層厚度不夠(但并非越厚越好),一般要求上膠層厚度控制在0.2mm左右;大面積植絨大多用于裝飾用品,不考慮產品手感,上膠層厚度可達0.3mm以上;黏合劑的拉伸性不好。半成品在高溫焙烘時,黏合劑和交聯(lián)劑在高溫下發(fā)生化學交聯(lián)固化成膜,在高溫拉幅定型時,基布受機械拉力作用產生一定變形,會導致黏著在基布上的黏合劑膜發(fā)生斷裂,斷裂處的絨毛經刷毛后會脫離黏合劑膜,導致發(fā)生落絨現(xiàn)象;
4.烘干與焙烘溫度控制不當。植絨后烘干、焙烘溫度過低,會在水洗時產生落絨。
根據上述分析原因,防止落絨辦法是電著劑處理配方要合理;控制絨毛的回潮率;盡量減少絨毛和基材的表面電阻比,在刷毛除塵時,基布表面采用蒸汽加濕,令除塵器吸除余絨。
來源:齊成
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