早在2000年前,人们就已经将木刻或金属版雕刻等技术应用于织物印花。日常生活中人们接触到的印章、版画即是该技术的延续,该种印花即为凸板印花。运动队队服号码的印制却是将纸板类的物质雕刻成镂空的花纹覆于织物上,将色浆刷在型板上形成图案,该种方法也是一种历史悠久远的方法,即镂板印花。以上两种印花方式显然已经不能适应现代化的大规模印花要求。
印花加工的方式虽然历史久远,种类很多,但总的可分为两大类:即平板型和圆型。其中平板型包括:凸板印花、镂板印花、平网印花;圆型包括:滚筒印花、圆网印花。除此之外还有一些如转移印花、静电植绒印花、感光印花和喷墨印花等。
我国目前使用的印花设备,主要以放射式滚筒印花机和圆网印花机为主,其他还有半自动及自动平网印花机。
一、滚筒印花机
滚简印花机是18世纪苏格兰人詹姆士·贝尔发明的,所以又叫贝尔机。它是把花纹雕刻成凹纹于铜辊上,将色浆藏于凹纹内并施加到织物上的,故又叫铜辊印花机。目前印染厂采用的铜辊印花机是由六根或八根刻有凹纹的印花滚筒围绕于一个富有弹性的承压滚筒呈放射形排列的,所以又称为放射式滚筒印花机。目前印染厂所用滚筒印花机多为该种印花机。滚筒印花机是由机头和烘干部分组成,图3-1是一台两辊印花机的机头工作示意图。
1—承压滚筒
2—毛衬布层
3—环状印花胶毯
4—衬布
5—印花布 6—印花雕刻辊
7—给浆辊
8—色浆槽
9—除色浆刮刀
10—小刀
11—印花辊芯子 在印花机的承压滚筒周围包有毛衬布层(2)、环状橡胶毯(3)、衬布(4),它们在承压滚筒周围形成一层有弹性的软垫。当加压力于转动的印花花辊(8)时,花辊压在织物上,有弹性的软垫促使织物压到花筒的凹纹部分,从而使包浆转移到织物的表面实现印花。(8)是色浆槽,印花机工作时,下部浸在色浆槽里的给浆辊(7)将色浆供给已雕刻印花铜辊(6),使色浆涂于凹纹内及其全部平面部分,然后用一把钢制刮刀(9)刮除花筒表面色浆,使雕刻花筒所有凹纹内充满色浆,而平面部分则完全干净,没有色浆,当花筒加压转动与承压滚筒接触时,凹纹内的色浆转移到织物上。衬布(4)的作用是为了吸收透过织物的多余色浆,有些印花机也可不用衬布进行印花。
当雕有凹纹的花筒将色浆转移到织物上后,随即用一把铜质小刀(10)清除铜辊表面,这把小刀的作用是为了去除粘附在铜辊表面的纤维毛,如果让纤维毛带入色浆中,会造成刀线或拖浆疵病(前处理过程中的烧毛也有这方面的原因)。在多套色印花中,小刀也可防止前一印花辊印在织物表面的色浆带到后一印花辊的色浆中去,即防止传色。
在印制多套色图案时,通常都是一套色一根花筒,有时也可叠印获第三色。这些不同色泽的花筒都是按一定的规律安装排列在承压滚筒的周围,而且要使这些花筒调节到花样的不同色泽部分完全对上。准确调节花筒的位置,使花样吻合不失真的过程称为对花。
织物印上花纹后,随即进入烘干设备内进行烘干,而衬布却又重新打卷或成堆置于布车内,洗涤烘干后再用。织物印花后烘干的目的在于防止印花后的织物在堆置于布车中相互沾色。
图3-2是一种花布烘干设备的穿布形式和排列情况。
滚筒印花机印花具有下列优点:①花纹清晰,层次丰富,可印制精细的线条花、云纹等图案;②劳动生产率高,适宜于大批量的生产;③生产成本较低。但其仍然有很多不足的地方:①印花套色受限制,一般只能印制到七套色,劳动强度高;②花回大小以及织物幅宽受限,织物幅宽愈宽,布边与中间的对花精确性愈差;③先印的花纹受后印的花筒的挤压,会造成传色和色泽不够丰满,影响花色鲜艳度;④消耗大量衬布和开车前要消耗大量织物试车;⑤由于花筒雕刻费工费时,在印制5万米织物以下不经济,不适宜小批量、多品种要求。
放射式滚筒印花机印花时所受张力较大,对于容易受力变形的织物如丝绸、针织物等不适用。目前有一种斜式单独承压铜辊印花机,此机印花辊与承压辊1:1配对,以一定角度倾斜地排列在机架上,装拆花筒操作方便,单独承压力比放射式滚筒印花机小,因而给色量提高,工作幅宽可达1.6m,特别适合宽幅经编织物类的印花。
二、印花花筒雕刻
花筒主要以铜合金浇铸而成。其中含铜97.5%~98%,锌2%~2.8%,含杂小于0.2%。新花筒周长一般为445mm。使用过的花筒,车去原来的花纹后可继续使用。花筒每车去一次,其周长大约减少1.5~2.5mm。当周长小于350mm时不能再使用。花筒中间是空的,且呈锥形。花筒的长度由印花机宽度而定。
用铜辊印花机印花,将图案刻在铜辊上形成凹陷的花纹的工艺流程就叫花筒的雕刻。花筒雕刻工艺目前主要有:缩小雕刻、照相雕刻、钢芯雕刻和电子雕刻等。手工雕刻主要用于一些特殊花纹或花筒的修理。无论采用什么雕刻方法,其目的总是将印花图案逼真地刻在花筒上去,从而在花布上出现上、下、左、右连续且忠实于设计的花形。以下简单介绍常用的缩小雕刻法。
缩小雕刻的基本工艺程序为:
印花图案→放样→刻板(锌板)
缩小机雕刻→涂蜡→花筒腐蚀→手工修理及检
旧花筒车削(或新花筒)→磨光→上蜡
查→平板打样→修理→镀铬→抛光。
上蜡也称涂蜡。实际上是在准备好的花筒上涂一层防腐剂。花筒表面涂上防腐剂层后,然后再在缩小机上刻上花纹。有花纹的地方蜡层被划去,在后面的腐蚀过程中,有花纹的地方被腐蚀成凹纹,而其余部分因有防腐剂存在,不能被腐蚀,保留原样,便形成了各种花纹。
放样是将设计的花样放大画在锌板上,刻成花纹,然后把锌板上的花纹通过缩小机再缩小成原来花样大小的花纹,刻在涂蜡的花筒上。锌板放样过程是先在划线机上按原样放大倍数划出格线或直线几何图形。划不规则花形,则把原花样通过放样机,按所需放大倍数,描绘在锌板上。在多套色花样放样时,还要按照原样颜色分别着色。锌板放样结束后送缩小机雕刻。
雕刻是在缩小机上进行。通过缩小机将放大后刻在辞板上的花样缩小至原花样大小,并转移到已经上蜡的花筒上刻划花纹。有花纹的地方,蜡被划去,通过腐蚀形成凹陷的花纹。最后通过修理检查、打样、镀铬、抛光等后工序即可用于印花。
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