具有節能減排的高效高精平網(wǎng)+數碼印花面料生產(chǎn)

技術(shù)開(kāi)發(fā)與應用

浙江富潤印染有限公司

1 項目簡(jiǎn)介

印染行業(yè)是紡織產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節，是提升紡織品服裝附加值的關(guān)鍵工序。當前，印染行業(yè)處于產(chǎn)業(yè)轉型和技術(shù)升級的關(guān)鍵時(shí)期，數碼噴墨印花作為一種新型的印花工藝技術(shù)，其先進(jìn)的生產(chǎn)原理及手段，擺脫了絲網(wǎng)印花的制版、調漿、廢漿處理等生產(chǎn)工藝過(guò)程，減少廢水量、改善工作環(huán)境，減輕勞動(dòng)強度，在彰顯行業(yè)科技、時(shí)尚、綠色三大特質(zhì)方面大有可為。但目前數碼噴墨印花技術(shù)也還存在諸多問(wèn)題，如噴頭易堵、滲透性差、生產(chǎn)成本高，大生產(chǎn)時(shí)顏色的穩定性不高、成本偏高、維護難度大等，最主要的是數碼噴印水性墨水需要增加一道上漿工序，并配置相應的上漿設備， 上漿一般采用雙面全幅上漿，無(wú)噴印處也有漿料，漿料消耗浪費大，增加尿素、堿劑等化學(xué)助劑排放。

中國設備創(chuàng )新能力不斷加強。隨著(zhù)市場(chǎng)的不斷發(fā)展，消費需求更加趨于多樣化和個(gè)性化，設備商開(kāi)始探索數碼噴墨印花技術(shù)在細分領(lǐng)域的應用，平／圓網(wǎng)+數碼噴墨印花的創(chuàng )新發(fā)展，是中國對數碼噴墨印花領(lǐng)域的新貢獻。平／圓網(wǎng)+數碼印花方案很好地整合了平／圓網(wǎng)印花機印制的顏色飽和度、 深度和數碼噴墨印花的細膩層次與豐富色彩兩種技術(shù)的優(yōu)勢，可一機三用，既能發(fā)揮平／圓網(wǎng)印花的速度，又能體現數碼噴墨印花的精度，采用平網(wǎng)同步定點(diǎn)數碼噴印處上漿代替傳統全幅上漿，縮短工藝流程，大大減少上漿漿料用量，節能降耗、減少廢水污染，同時(shí)解決全幅上漿引起的沒(méi)有印花的地方也上有漿料會(huì )產(chǎn)生搭色的問(wèn)題，使高效率地生產(chǎn)高品質(zhì)低成本的產(chǎn)品成為了可能，同時(shí)也有助于數碼噴墨印花產(chǎn)品“翻絲”問(wèn)題的解決。

2主要技術(shù)內容

2.1設計思路

選用93%的120s雙股長(cháng)絨棉紗和7%的20D萊卡氨綸絲，選擇單面大圓機，36G，筒徑選用34寸，織造成絲光棉拉架針織布，對坯布進(jìn)行預定型、燒毛、絲光、中和、煮漂增白、平網(wǎng)同步上漿印花、蒸化、水洗、多功能柔軟整理，最后進(jìn)行蒸呢、預縮，使面料尺寸穩定、花型精細、光澤亮麗，盡顯高貴品質(zhì)。采用平網(wǎng)同步定點(diǎn)噴印花位上漿、數碼加平網(wǎng)相結合的印花技術(shù)，提高了生產(chǎn)效率，并且極大的節約了生產(chǎn)成本。

2.2原料選擇及織造

編織工藝：

機型     中國臺灣單面大圓機

機號     36針/25.4mm

筒徑     34”

幅寬     160cm

注意控制好棉紗和氨綸絲的喂紗角度和喂紗張力，避免氨綸的翻絲，保持線(xiàn)圈排列的整齊度，控制好工藝參數，為后續尺寸穩定打下良好基礎。

3印染工藝

工藝流程：坯布織造→退卷→預定型→燒毛→絲光→中和煮漂增白→拉干→同步上漿印花→蒸化→水洗→開(kāi)幅→松式烘干→加軟定型→蒸呢→預縮→成品檢驗→包裝出廠(chǎng)

3.1預定形工藝

預定形是關(guān)鍵的工序之一。絲光棉拉架針織布的用紗比中，萊卡的成分雖然只占了少量，但是萊卡氨綸絲在織造過(guò)程中，由于受到強力的作用，其坯布內部存在較大的殘余應力，易產(chǎn)生拉伸變形。因此，絲光棉拉架針織布織物定型技術(shù)難度頗大，定形生產(chǎn)加工工藝的安排，會(huì )對織物的尺寸與規格產(chǎn)生較大影響。

預定形的目的：一方面是消除坯布的內應力，使織物門(mén)幅、平方米克重等質(zhì)量指標容易控制； 使織物線(xiàn)圈平滑，布面光澤鮮亮，手感柔軟。另一方面使成品具有良好的熱尺寸穩定性（縮水率）， 糾正紡織過(guò)程中纖維受到的歪曲、折皺、消除織造加工中織物的內應力不勻，保證印花時(shí)布面平整、 花型精細、花型大小符合OK樣要求。

預定型前先開(kāi)幅，倒布放置12小時(shí)使布面正?；乜s，再進(jìn)行預定形，使坯布尺寸穩定性好。 布頭尾回縮一致，保證后面數碼印花頭尾尺寸一致性強。采用干預定形工藝，為使布面平整、無(wú)縐印，萊卡氨綸彈性好、克重門(mén)幅均勻，預定型工藝參數如下：

設備         門(mén)富士定形機

溫度         200℃

車(chē)速         32米／分鐘

主超喂          3%

風(fēng)量         100轉

下機門(mén)幅        153cm

克質(zhì)量         140 gh1²

3.2燒毛工藝

為使面料光潔需進(jìn)行坯布燒毛，減少表面毛羽。

①設備選型：采用德國Osthoff針織燒毛機

②工藝參數：

火口壓力         1.6 Pa

車(chē)速            55m/min

正面燒毛，燒毛要均勻一致，防止出現燒毛條、黃白條。

3.3絲光工藝

為獲得良好的尺寸穩定性、強力和延伸度、表面光澤，我們采用以下工藝進(jìn)行絲光，關(guān)鍵工藝指標如下：

耐堿凈透劑-1005            8gL

軋堿濃度             185g/L

車(chē)速                   18m/min

落布克重             135g

超喂                   12%

落布門(mén)幅             140cm

平洗第一格50℃以上，第二格40℃以上，第三格35℃以上。操作時(shí)，機臺張力要盡量小，沖減要均勻。

3.4煮漂增白工藝

3.4.1 中和：為使面料白度一致，白度白對坯布煮漂前先中和，中和工藝處方：

草酸                      2 g/L

溫度                 50℃

時(shí)間                 15分鐘

中和工藝曲線(xiàn)如圖1所示。

圖1 中和工藝曲線(xiàn)圖

3.4.2煮練：工藝處方為：

雙氧水                 8g/L

精煉劑3001                   1g/L

片 堿                       2.5g/L

1003雙氧水穩定劑               0.5g/L

鐵離子螯合分散劑               1%

除油劑：                     2 g/L

溫度                        98℃

時(shí)間                        40分鐘

漂白工藝曲線(xiàn)如圖2所示。

圖2 漂白工藝曲線(xiàn)

3.4.3增白

增白工藝曲線(xiàn)如圖3所示。

圖3增白工藝曲線(xiàn)

3.5底色定形工藝

為保證數碼印花時(shí)幾何花型不變形，底色縮水率、克重、門(mén)幅需嚴格控制，上漿前底色定形工藝參數如下：

溫度                 140℃

速度                 50m/min

風(fēng)量                 80r/min

機架                 157 cm

主超喂                     25

下超喂                     3%

下機門(mén)幅                    153cm

克重                 l40g/m²

3.6上漿印花同步工藝

3.6.1上漿配方

由于數碼噴印的墨水是水溶性的，所以在噴印處必須要上漿，數碼上漿原糊配方如:

DG-2                 6kg

水                       94kg

合成                 100kg

糊料需均勻膨化，并采取隔夜靜止方法來(lái)提高膨化程度。為提高上漿漿料抱水性，上漿后快干， 獲得良好的噴印效果，經(jīng)過(guò)多次對比試驗、論證，上漿配方確定為：

數碼上漿原糊 730g

小蘇打                  30g

無(wú)色防染鹽               10g

元明粉                  30g

尿素                   50g

373吸濕劑                20g

加水                   130g

合成                   1000g

3.6.2數碼墨水的選擇

采用自制數碼活性墨水，其性能優(yōu)良，能在坯布上產(chǎn)生高質(zhì)量的圖案。

①其具有良好的光牢度和濕牢度

②其粒徑控制在lum以下，不易堵塞噴頭

③能長(cháng)期貯存，打印效果不受影響

④其物理性質(zhì)如黏度、電導率、表面張力都在規定的范圍內

⑤無(wú)毒、安全、不易燃

3.6.3大塊面平網(wǎng)印花漿料配方

大刮底原糊選擇由海藻酸鈉糊加乳化糊組成半乳化糊，流變性好，透網(wǎng)，得色均勻，而且對織物手感及色花的防止有很大益處。半乳化糊調制時(shí)，乳化劑的選擇和乳化均勻是調制的關(guān)鍵。

為了獲得色澤濃艷、鮮亮的印花顏色效果，防止色花、色萎，我們采用進(jìn)口的汽巴P型活性染料并采用開(kāi)源全自動(dòng)調漿系統調制色漿，色漿處方( g/kg):

活性染料：                          X

尿素                             20-50

小蘇打                            10-20

半乳化糊                          400-600

水                               y

3.6.4印花

印花采用加裝了數碼印花系統的日本東申平網(wǎng)印花機，在數碼噴印位置處先刮上漿漿料，上漿采用平網(wǎng)刮印，網(wǎng)版排在印花機前部位置。在數碼噴印處定位上漿代替傳統全幅上漿，省去了原來(lái)上漿機上漿這道工藝流程，大大減少上漿漿料用量，由于漿料中有大量的尿素、小蘇打等助劑，也就是降低生產(chǎn)成本、減少廢水污染，同時(shí)解決全幅上漿引起的沒(méi)有印花的地方也上有漿料會(huì )產(chǎn)生搭色的問(wèn)題，刮印后在機臺上用2臺紅外線(xiàn)烘干機預烘，預烘溫度80℃，再進(jìn)行數碼印花和平網(wǎng)印花。

印花采用平網(wǎng)數碼噴墨印花高效工藝技術(shù)，在日本東申平網(wǎng)印花機上加裝了配備40個(gè)噴頭的數碼印花系統。省去了平網(wǎng)印花分色描稿、制網(wǎng)工序，打破了平網(wǎng)印花套色的限制，花型精細處采用數碼噴印，大刮底采用傳統的平網(wǎng)印花方式，花型精細度、顏色豐富性超過(guò)傳統平網(wǎng)印花產(chǎn)品，同時(shí)大大減少數碼墨水用量，比全數碼噴墨印花速度更快，滲透性更好，底色飽滿(mǎn)、顏色實(shí)、色域廣，降低了數碼墨水成本，提高了生產(chǎn)效率。數碼噴印區域單獨封閉隔離進(jìn)行空調制冷，制冷面積小，且不會(huì )受烘干高溫影響，節能降耗。

①印制過(guò)程要特別注意印制效果，數碼部分用1440dpi精度生產(chǎn)。

②大刮底對花要準確，刮刀要綁到花型邊，以防止深淺版，壓版印產(chǎn)生。

③貼布要平整，防止布面不平擦傷噴頭。

④要防止滴墨，噴頭塞牢，及注意墨盒中的墨水量。

平網(wǎng)印花和數碼噴墨印花同時(shí)進(jìn)行，二者同步要求高，為使導帶不跑偏，提高花型對位精準度，自行研制印花導帶保護裝置，該裝置已獲國家實(shí)用新型專(zhuān)利授權（專(zhuān)利號：21202020173291.5），當導帶發(fā)生跑偏時(shí)，由于擋塊的阻擋會(huì )迫使導帶發(fā)生相應側邊發(fā)生向下彎曲并與微動(dòng)開(kāi)關(guān)接觸，微動(dòng)開(kāi)關(guān)被接觸后則將信號反饋至控制器，此時(shí)則可以控制伺服電機停機進(jìn)行導帶的位置調整，保證了對花精準度，大幅提高了生產(chǎn)效率。

印花完成后隨即進(jìn)入烘房烘干，烘房溫度：80～110℃，車(chē)速：6～8m/min，織物要及時(shí)均勻烘干，烘干后用塑封紙密封，保證不受潮，避免搭色。

3.6.5蒸化工藝

蒸化采用的是意大利阿里奧里導輥式蒸化機，這種蒸箱比較容易控制濕度，蒸化時(shí)間、質(zhì)量過(guò)程安全可靠。蒸化要控制好溫度、濕度和時(shí)間，為了保證花型精細，特別要注意控制蒸化濕度，通過(guò)優(yōu)化我們選擇以下的蒸化工藝：

溫度                103℃

蒸汽                0.03mPa干飽和濕氣

車(chē)速                40m/nin

布容量                   180m

時(shí)間                12min

蒸化前箱體應先預熱，開(kāi)足大排氣，排盡箱內冷空氣，消除箱頂滴水。嚴格控制箱內濕度和壓力，保持箱內壓力≥0.25mPa。

3.6.6水洗工藝

要特別注意防止底色沾色、色牢度差等問(wèn)題，選用全自動(dòng)繩狀水洗—機，高效水洗，有效防止色牢度差、沾色等問(wèn)題，第一道用冷水沖洗，第二道升溫至98℃沖洗，第三道至第八道都用98℃水沖洗，第9道用冷水洗，最后出布落布后軋水開(kāi)幅。

3.6.7松式烘干工藝

為保證布面收縮均勻，后處理時(shí)，縮水率穩定，需先松式烘干，烘干采用桑得森松式烘干機烘干，保證面料張力松弛，達到最大的收縮效果，烘干工藝參數為：

車(chē)速                30m/min

溫度                130℃。

3.7多功能柔軟整理工藝

柔軟劑的選擇對面料、風(fēng)格影響較大。一般來(lái)說(shuō)，此類(lèi)面料手感可歸納為挺括、平滑、柔順三個(gè)方面。因此我們選擇有機硅冰感柔軟劑，復配了端氨基改性與脂肪胺復配型有機硅冰感整理劑， 其優(yōu)點(diǎn)為使織物獲得優(yōu)良的柔軟手感，具有平滑；冰感強，其作用機理為：與纖維表面的羥基羧基等相互作用，與纖維形成非常牢的取向吸附，使纖維之間的摩擦系數下降。當手觸摸時(shí)感到柔軟， 又有平滑感，而且富有彈性，與抗靜電劑、抗菌劑復配，賦予產(chǎn)品抗菌、抗靜電、冰爽柔滑的手感， 我們采用濕定拉幅工藝，先軋工作液：

絲光棉針織專(zhuān)用有機硅聚乳液               40g/L

有機硅柔軟劑聚乳液                         40gL

細膩滑軟型有機硅乳液                        40gtL

環(huán)保樹(shù)脂                                lOg/L

抗靜電劑                                lOg/L

抗菌劑                                  30g/L

水

合成                                    100L

兩浸一軋，軋液率：65%

定形工藝參數如下：

溫度：                                  160℃

車(chē)速：                                  40mnlin

風(fēng)量：                                  1500r/min

軋車(chē)壓力：                               3kgf/cm²

主超喂                                  15%

邊超喂                                  3%

下機門(mén)幅                                142g/m²

克質(zhì)量                                  

145g/m²

3.8蒸呢工藝

為了使面料形態(tài)穩定、不易變形，手感光滑、柔順，使光澤足而持久，增加彈性，我們需要對織物蒸呢。蒸呢減少了中邊差，頭尾差克重，提高定型效果，工藝參數為：

車(chē)速                 20米

溫度                 130℃

3.9預縮工藝

織物經(jīng)織造及染整加工后處于形狀不穩定狀態(tài)，存有潛在的收縮，如果把這樣的織物制成服裝， 經(jīng)洗滌后會(huì )因長(cháng)度的收縮而發(fā)生變形走樣，從而給消費者帶來(lái)?yè)p失。因此，織物應進(jìn)行預縮整理， 調整織物的經(jīng)向收縮，以消除織物的收縮作用，同時(shí)使織物的手感和光澤得到一定程度的改善。 采用意大利桑德森預縮機，工藝參數為：

車(chē)速        15m/min

溫度        100℃

迸布速比     1%，

下毯速比     5%，

冷卻帶速比   1%。

4實(shí)施效果

本項目已建成具有自主知識產(chǎn)權的年產(chǎn)250萬(wàn)米平網(wǎng)+數碼生產(chǎn)線(xiàn)，開(kāi)發(fā)出一系列平網(wǎng)數碼印花面料，產(chǎn)品已在國內和美歐等國家和地區銷(xiāo)售，項目成果在浙江富潤印染有限公司得到推廣應用。 采用平網(wǎng)數碼噴墨印花高效工藝技術(shù)，在平網(wǎng)印花機上加裝數碼印花系統，采用平網(wǎng)同步定點(diǎn)數碼噴印處上漿代替傳統全幅上漿，縮短了工藝流程，大大減少上漿漿料用量，節能降耗、減少廢水污染，同時(shí)解決全幅上漿引起的沒(méi)有印花的地方也上有漿料會(huì )產(chǎn)生搭色的問(wèn)題；平網(wǎng)印花和數碼印花同步進(jìn)行，花型精細處采用數碼噴印，大刮底采用傳統的平網(wǎng)印花方式，整合了平網(wǎng)印花機印制的顏色飽和度、深度和數碼噴墨印花的細膩層次與豐富色彩兩種技術(shù)的優(yōu)勢，同時(shí)大大減少數碼墨水用量，大幅提高數碼噴墨印花速度。數碼噴印區域單獨封閉隔離進(jìn)行空調制冷，制冷面積小，且不會(huì )受烘干高溫影響，節能降耗，經(jīng)濟社會(huì )效益顯著(zhù)，公司被紹興市經(jīng)信委、紹興市環(huán)保局、紹興市科技局、紹興市財政局四部門(mén)評為紹興市印染行業(yè)綠色標桿示范企業(yè)，被浙江省生態(tài)環(huán)境廳命名為浙江省重點(diǎn)行業(yè)環(huán)?！邦I(lǐng)跑”示范企業(yè)。為促進(jìn)印染產(chǎn)業(yè)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調發(fā)展，增強印染產(chǎn)業(yè)可持續發(fā)展能力提供了技術(shù)支撐。

通過(guò)上述加工工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，底色飽滿(mǎn)、顏色實(shí)、花型細膩、色彩豐富，大幅提高了生產(chǎn)效率。

三、主要創(chuàng )新點(diǎn)

1、該產(chǎn)品采用了平網(wǎng)數碼噴墨印花高效工藝技術(shù)，在平網(wǎng)印花機上加裝數碼印花系統，采用平網(wǎng)同步定點(diǎn)數碼噴印處上漿代替傳統全幅上漿，縮短工藝流程，大大減少上漿漿料用量，節能降耗、減少廢水污染，同時(shí)解決全幅上漿引起的沒(méi)有印花的地方也上有漿料會(huì )產(chǎn)生搭色的問(wèn)題；數碼上漿、平網(wǎng)印花和數碼印花在平網(wǎng)印花機臺上同步進(jìn)行，省去數碼印花前需先配置上漿設備進(jìn)行上漿和拉幅烘干的工序，花型精細處采用數碼噴印，大刮底采用傳統的平網(wǎng)印花方式，整合了平網(wǎng)印花機印制的顏色飽和度、深度和數碼噴墨印花的細膩層次與豐富色彩兩種技術(shù)的優(yōu)勢，同時(shí)大大減少數碼墨水用量，大幅提高數碼噴墨印花速度。數碼噴印區域單獨封閉隔離進(jìn)行空調制冷，制冷面積小，且不會(huì )受烘干高溫影響，節能降耗。

2、采用柔軟劑、環(huán)保樹(shù)脂免燙復配，開(kāi)發(fā)柔軟、免燙一步法工藝，免燙效果好，柔軟親膚， 解決了普通免燙整理工藝中甲醛超標的問(wèn)題。

3、自行設計印花導帶保護裝置、帶數碼印花的平網(wǎng)生產(chǎn)裝置。保證橫移模塊的受力均勻及運動(dòng)精度，保證對花精準度，大幅提高生產(chǎn)效率。

四、與當前國內外同類(lèi)技術(shù)主要參數、效益、市場(chǎng)競爭力的比較

表1與傳統數碼噴墨印花優(yōu)勢

該方案2020年6月實(shí)施完畢，對其中一臺平網(wǎng)印花機增加一套數碼噴墨印花系統，采用平網(wǎng)同步定點(diǎn)數碼噴印處上漿代替傳統全幅上漿，縮短工藝流程，大大減少上漿漿料用量，節能降耗、 減少廢水污染，同時(shí)解決全幅上漿引起的沒(méi)有印花的地方也上有漿料會(huì )產(chǎn)生搭色的問(wèn)題；平網(wǎng)印花和數碼印花同步進(jìn)行，花型精細處采用數碼噴印，大刮底采用傳統的平網(wǎng)印花方式，整合了平網(wǎng)印花機印制的顏色飽和度、深度和數碼噴墨印花的細膩層次與豐富色彩兩種技術(shù)的優(yōu)勢，同時(shí)大大減少數碼墨水用量，大幅提高數碼噴墨印花速度。自行研制帶數碼印花的平網(wǎng)生產(chǎn)裝置，該裝置已獲得國家實(shí)用新型專(zhuān)利授權（專(zhuān)利號：ZL202022664946.1）。

所生產(chǎn)的印花產(chǎn)品花型精細度、顏色豐富性超過(guò)傳統平網(wǎng)印花產(chǎn)品，該組合工藝可生產(chǎn)高精平網(wǎng)數碼印花高檔春夏時(shí)裝面料，該面料相比傳統面料售價(jià)提高5元/m，該組合工藝按年加工高檔春夏時(shí)裝面料100萬(wàn)米計，則可創(chuàng )造利潤500萬(wàn)元。

圖8平網(wǎng)+數碼噴墨印花系統

由于采用平網(wǎng)+數碼噴墨印花組合工藝，可減少平網(wǎng)印花色漿網(wǎng)版、配置系統的清洗、印花導帶的清洗用水，日可節水7.Ot，年可節水2100t，減少廢水2100t，水價(jià)、污水處理費用以及排污費按5.5元／t計算，可節約生產(chǎn)成本1.16萬(wàn)元。

該組合工藝的采用，可提高產(chǎn)品合格率至99%以上，該組合生產(chǎn)線(xiàn)年加工面料約為100萬(wàn)米， 合格率由原有的98.37%提高到99%，年可多產(chǎn)合格品0.63萬(wàn)米，不合格品二次加工成本約為3元Im，則年可減少二次加工費用1.89萬(wàn)元。