【集萃网观察】纺织品印花是一个系统工程,它工艺流程长,技术要求高,质量影响因素多。印花面料的外观,包括花形、色彩和印制效果是带给消费者感观刺激的决定因素。而花形和印制效果的形成主要取决于印花网版的制作质量,所以制网在印花生产中有着重要的地位。
一、印花制网技术回顾
纺织品印花从手绘、模板雕刻、石灰防印、蜡染印花等到今天的筛网印花经历了漫长的演变过程。现就筛网印花问世的半个多世纪的网版制作简要回顾如下:
(一)底片
1、油纸。筛网印花始于平网印花。早期的印花图案手工分色、分套描绘是在油纸上进行的。油纸用60克道林纸,双面多次涂刷桐油制得。油纸透明度差,它覆在花稿上后,花稿的色彩较难分辨,上面又有油脂,用墨汁描绘不易固着,又容易龟裂、脱落。曝光制版时因透明度差而花形信息丢失严重。油纸稿又容易粘连,难于长期保存。
2、涤纶片基。上世纪七十年代,随着石油化学工业的发展,出现了涤纶片基,这是一个飞跃。涤纶片基透明、清晰、伸缩小、亦易上墨,为手工描绘带来了极大的方便。亦使网版上花形的精细度、套版准确度得以明显提升。
3、涤纶感光片。上世纪末,随着激光照排机的出现,这种涤纶片基提升为照相胶片,清晰度、精细度又上了一个台阶。
(二)网丝
1、蚕丝绢网。我国上世纪四五十年代的印花筛网是由桑蚕丝织成的,称为“真丝绢网”。它的纤度档次和密度规格较多,稳定性、均匀性也比较好,但强度较低,印花批量较大时常需准备多副花版。
2、尼龙丝网。由于蚕丝绢网牢度差,随后被尼龙(锦纶)丝网所取代。锦纶强度高,耐磨性好,但伸缩性大(定型后也一样),耐酸性差,所以精密花样和部分印花工艺不适应。
3、涤纶丝网。随着涤纶的兴起,没多久,尼龙丝网被涤纶网丝取代。虽然涤纶丝绢也存在一定的伸缩性,但比尼龙好多了。为解决这个问题,使用中常以绷框时增加拉力、加大框架弧度、绷框后放置24小时以上再上胶制网等措施加以配合,可得到一定程度的改善。
(三)感光材料
1、明胶和重铬酸铵。筛网印花开始阶段的感光材料主要是明胶和重铬酸铵。其用法是将它们分别按比例加水,隔水加热溶解,临用前混合、过滤,然后涂于绷在框架上干净的筛网背面(印制时与坯布接触的一面),烘干后即可感光。由于它在紫外线照射下能产生化合作用,对网基有一定的粘结牢度,而未经照射的部分,则能在水中溶胀、脱落(与现在的感光胶相似),但因其粘结牢度太差,使显影操作难以掌握,常因各种原因导致制网失败的比较多。
2、聚乙烯醇和重铬酸铵。上世纪七十年代,印染企业多以聚乙烯醇代替明胶,并和重铬酸铵配合使用(用法同上)。由于聚乙烯醇的光敏性和粘结牢度比明胶强,所以操作相对方便,网版牢度也有了提高。
3、重氮感光胶。进入八十年代以后,上海中大、中国纺科院先后开发出重氮感光胶和配套的固化剂,这是我国印花制版用的感光材料的一次飞跃,达到了国际先进水平。它的主要特点是将光敏剂体系和粘合剂体系合成了一种体系。这种胶使用方便,与网基的粘结力强,曝光显影性能好,网上花形清晰,易于操作,大大提升了网版制作质量和稳定性,这是当前印花制网的主要材料。
(四)制网工艺
1、生漆法。在用油纸作分色片、真丝绢网作筛网材料的五六十年代,非花形部位的网孔堵塞主要用生漆(植物树脂)。它在感光、网上获得花形后涂于绢丝正反面,并用压缩空气把花形部位的生漆吹尽,留下非花形部位的生漆(因有明胶层保护)干燥后,这些生漆随明胶一起硬化堵塞了网孔。这种树脂固化牢度好,但制作过程长,更因它的过敏性强极易导致漆疮,对制版操作工甚至是印花操作工都会带来麻烦。
2、过氯乙烯法,这里的过氯乙烯仅取代生漆,而非取代感光胶。其使用过程和原理是这样的:将过氯乙烯按一定比例(一般为1:5)溶于醋酸丁酯(需24小时以上)待溶化后,涂于网版的正、反面,干燥后,再在网版背面涂刮明胶(或聚乙烯醇)/重铬酸铵等感光液,干燥后,再进行贴分色黑白片、曝光、显影等一系列感光制版操作。完成了这一步后,网版上可以看到花形(因已去掉了感光胶)但网孔还没有通,这时需用棉纱团醮取醋酸丁酯在明胶面指擦,将过氯乙烯溶化(非花形部位由明胶保护)直至花形显露。也有使用称为“吸漆机”的方式吸掉花形上的过氯乙烯使花形显现的。因这种揩擦技术难以掌握,且操作过程中醋酸丁酯挥发,气味极浓,影响操作工健康,所以需要良好通风条件。
3、重氮制版法。上世纪八十年代问世的重氮感光制网工艺是以上各种工艺中最为完善的方法,这种方法的出现,主要依靠重氮感光胶的研制成果。只要将这种胶涂于网上,经低温烘干后即可贴片、曝光、显影、冲洗,它的特点是一次成形、配胶简单、操作方便、网版牢度好。是当今印花制网的重要方法。
二、印花制网技术现状分析
随着计算机技术的发展,使印花制网技术获得了长足的进步,主要是印花CAD、激光照排机取代了传统的手工描稿方法,使印花描稿质量和效率有了质的飞跃。这为制作高质量的花网提供了良好的基础。当前主要有四种制网法,现以圆网为例简要分析于下:
(一)底片感光法
其基本工艺过程是:
图案—电脑分色—激光照排机制片
网坯准备—上感光胶—烘干 > 包片—曝光—显影—冲洗—烘干—上闷头—成品花网
用印花CAD和激光照排机制得的图案分色黑白胶片是相当完美的。它在精细度、泥点云纹层次、拼接精密度、重复花形的同一性、各套叠合的准确度和描绘速度等各个方面都非手工描绘片可比,几乎无懈可击。
但在其后续的制网工序中却仍然存在不少缺陷。这里均以整幅一次曝光成像的大片制网为例分析如下:
1、拼接痕迹
主要是线条、规则小几何细线框、云纹泥点等的对接准确度难以保证,尤其是密集细线条的对接,极易出现错位,脱、叠和疏密不匀等情况。其产生的原因是多种多样的,有片子伸缩、包片张力大小、充气压力、花形累积误差、肉眼分辨能力、圆网周长误差、感光胶层厚度等等。
2、均匀性差
网上花纹的均匀性应包括两个方面,一是线条等的均一性或均匀过渡,另一个是同一花形在不同部位出现时的同一性,尽管底片已做得很完美,但实际制网中却很难做到,最常见的是细茎、泥点的粗细不一,严重时只得重做。这是因为它的包片、曝光、显影、冲洗等工序多系手工凭经验进行操作,比如曝光时间、显影时的浸渍水温、浸渍时间的随意性,刷洗、冲洗的局部性,压力大小,持续时间等等都无法保持一致,全凭经验和现场目测,且因人而异。
3、重现性差
这里的重现性是指花网再制时与原花网的一致性。印花生产中破网或返单时补做花网是常有的事,但补做的花网往往因细茎、泥点粗细,复色不匀,套版不准等原因难以与原花网相配。这显然也是手工凭经验操作引起的。
4、花形信息丢失
所谓“花形信息丢失”主要指底片上的精细花纹、撇丝锋尖、细小泥点等未能完全反映到花网上。仔细观察和对比可以发现底片上的花形信息丢失较多,除去一部分因网孔原因无法保留外,更多的是曝光、显影等造成的。〔1〕
(二)喷蜡(墨)法
基本工艺过程如下:
图案—电脑分色
网坯准备—上感光胶—烘干 >喷黑蜡(墨)花—曝光—显影—冲洗—烘干—上闷头—成品花网
喷蜡(墨)制网的主要特点是图案经电脑分色后不需发片输出,而是通过喷蜡(墨)嘴直接将图案信息转移到网上,还原成黑色分色图案。其实质是以此取代包覆于网上的分色黑白胶片。它的技术是相当复杂的。据说所用的喷嘴我国还不会制造。它的最大优点是较好地解决了网上花形的拼接痕迹问题。
它的主要问题在于:
1、花纹均匀性、重现性仍未解决。由于它仅仅省却了底片的制作而没有摆脱“感光”这一核心原理,所以仍然需要曝光、显影、冲洗等一系列后续工序,因而仍然存在产生花纹均匀性、重现性差等制版缺陷。
2、网上黑蜡(墨)花纹比较粗糙。喷蜡制成的网上黑色花形,表面堆砌比较明显,边缘光洁度差,线条不够流畅。喷墨制成的黑色花形,易产生渗化,点子、线条比较粗糙,又有飞点产生。它们总体感觉明显不如照排片,这给成品花网的质量埋下了隐患。
3、喷嘴易堵。由于蜡、墨的粘度高,喷孔细等原因,喷嘴又有200多个,所以喷嘴堵塞是较难避免的,一旦堵塞,往往造成规律性花形缺失,严重时导致花网不能使用。 (待续)
参考文献:
1、徐建平:如何解决传统感光制网中的老大难问题《印染》2001.02.
2、王立新:激光雕刻直接电铸花网《印染》2000.10.
来源: 印染在线 作者:陈顺林 褚伯良 绍兴县轻纺科技中心有限公司
作者简介:陈顺林,男,1956年生,高级工程师。长期从事印染装备和信息技术的研究开发工作,是绍兴县首届“十大技术能手”,现任绍兴县轻纺科技中心常务副总经理。