CN109826014A - 一种前处理液和电控微喷数码印花前处理液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数码印花前处理液和电控微喷数码印花前处理液的方法，其技术方案要点是通过热发泡或压电喷头将前处理液喷润在织物上，其喷涂量可以通过控制喷头的喷液量来精确控制，喷液范围在1‑20g/m2，较佳的范围是2‑12g/m2，喷头可以选择热发泡或压电喷头。可以适应棉布、麻布、涤纶、尼龙、羊毛、桑蚕丝各种喷印布的数码印花。达到了无污染、高效环保、精确控制的效果。

Description

一种前处理液和电控微喷数码印花前处理液的方法
技术领域
本发明属于面料印花领域，具体涉及一种前处理液和电控微喷数码印花前处理液的方法。
背景技术
中国是纺织品印花大国，近年来数码喷墨印花凭其可以个性定制、灵活生产、快速反应、美观环保等诸多优势迅速发展。由于数码喷墨印花过程中的印花浆料不能与墨水一起混合通过喷头喷墨打印,因此为了提高数码喷墨印花织物的得色量、清晰度,通常需要预先对面料进行上浆处理，简称前处理。目前的上浆方式一般采用浸轧或刮印上浆。如中国专利CN202099573U公开了一种用于数码喷墨印花的坯布前处理上浆***,包括控温浸液***,上下排列的两辊轧车,红外烘燥***和三辊整理装置,与平幅进布装置和出落布或收卷装置连接,配套张力控制***,交流变频同步控制***。中国专利CN102383282A公开了数码上浆机的上浆***,包括放布辊,扩幅辊,浆槽,升降电机***上浆压紧轴,滚筒式导热油加热装置和压辊。中国专利CN203807762U公开了数码印花上浆机上浆***,包括上浆池,上浆辊,压辊,上浆圆网以及气压调节装置等。为解决织物带液量过大的问题,中国专利CN204570228U公开了一种低给液的织物上浆机；中国专利CN102505525B公开了采用圆网刮刀型上浆设备对被印织物进行刮涂前处理液的方式；中国专利CN201678832U公开了喷雾式纺织品上浆机,其上浆量的大小由喷雾与面料之间的距离控制；中国专利CN204712628U公开了一种喷淋式非接触上浆机需要一定压强的空气将浆料雾化并喷淋在织物表面。但是上述这些技术都不能精确控制前处理液的上浆量，雾化喷头有雾滴飘散的情况难于真正做到精确定量控制喷液量，以上专利采用浸轧、喷淋、喷雾、刮印上浆方式,均存在着织物带液量较大,烘干能耗高且无法避免过量上浆、环境污染等诸多问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一发明目的在于前处理液，其具有可以适应棉布、麻布、涤纶、尼龙、羊毛、桑蚕丝等各种面料的数码印花。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种前处理液，其含有能够吸收墨水的水性材料；包括水性聚氨脂缔合体、聚丙烯酸钠和羧甲基纤维素中的一种或几种的混合液；上述水性聚氨脂缔合体、聚丙烯酸钠和羧甲基纤维素中的一种或几种的混合液按质量比占前处理液总量的5-20％，所述前处理液还含有保湿剂甘油15-30％和含1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的丙二醇杀菌剂0.1-0.5％，其余为去离子水。
进一步地，当所述水性材料选用水性聚氨脂缔合体、聚丙烯酸钠和羧甲基纤维素中的两种或三种时，它们两者或三者之间以任意比率混合。但是，上述三种材料属不同类型的物质，并不能长久地均匀混合，因此在使用时需注意混合时间和存放时间，以保证在使用时混合的水性材料处于较佳的均匀混合的状态。
进一步地，所述前处理液用于棉布、麻布、涤纶、尼龙、羊毛或桑蚕丝面料的数码印花。
进一步地，所述前处理液的物理技术指标为表面张力范围在20.0～50.0mN/m，粘度范围为1.0～50.0mPa.s。
进一步地，前处理液表面张力优选范围为25～38mN/m，粘度优选范围为5～25mPa.s。
进一步地，所述前处理液的电导率的范围是2×104μS/cm以上，电导率优选的范围为2×104μS/cm。
本发明的另一发明目的在于提供一种电控微喷数码印花前处理液的方法，其具有精简设备结构和方便操作的优势。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种电控微喷数码印花前处理液的方法，所述前处理液为上述要求的的前处理液，基于在面料与衬纸复合的基础上对面料进行喷涂前处理液，喷涂量通过控制热发泡或压电喷头的喷液量来精确控制，所述面料与衬纸复合形成待喷涂纸布复合卷。所述微喷过程包括以下步骤：
步骤一：待喷涂纸布复合卷进入电控微喷数码印花前处理液装置的喷液台面；
步骤二：将前处理液经由热发泡或压电喷头在喷头电控器的控制下喷液于纸布复合卷的面料；
步骤三：经干燥后卷取成喷涂后的纸布复合卷；
步骤四：喷涂后的纸布复合卷能够提供给喷墨打印机喷墨印花。
进一步地，所述热发泡或压电喷头为用于打印机的热发泡喷头或压电喷头，并且可以根据面料特性设定喷打前处理液的恰当量，因为没有对前处理液施外压所以不会产生飞雾和污水(就像喷墨打印纸面一样)。
通过采用上述技术方案，由于打印机喷头距喷墨面只有0.3-2毫米，常规面料上浆的间隙至少要有3毫米以上，而本方案采用复合衬纸的布，它表面平整如纸才可以减少喷头与介质的间隙。而且用热发泡喷头或压电喷头可以精确控制喷液量使得印花面料没有僵硬的手感。
进一步地，所述用于微喷的前处理液相比于面料面积的喷液量在1-20g/m2之间。
进一步地，通过控制前处理液的地量可以达到喷涂的最佳效果，较佳的范围是2-12g/m2。
进一步地，所述热发泡或压电喷头为用于打印机的热发泡喷头或压电喷头；热发泡喷头包括热发泡喷嘴，热发泡喷嘴内含前处理液，热发泡喷嘴顶端有一层凹型的表面张力面；压电喷头包括压电喷嘴，附着于压电喷嘴上的压电晶体，以及位于压电晶体一端的至喷头电控器，位于压电喷嘴内部的前处理液。
进一步地，所述的面料背面复合有易印衬。
通过采用上述技术方案，复合衬纸的面料平整如纸，基于在面料与衬纸复合的基础上进行喷涂，复合衬纸之后的面料非常平滑，如同在平整的纸面喷涂所以不会擦喷头，甚至可以免去了印花后洗涤的操作，使得整个工艺流程绿色、环保。
进一步地，所述的喷液量在电脑上或者喷头电控器上设定后自动控制。
通过采用上述技术方案，可以精确控制喷液量使得印花面料没有僵硬的手感。也为后期减少了烘干能量，也使得整机能耗大大降低。
进一步地，所述前处理液在喷液台面上喷涂完毕后采用台面加热器和辐射烘干器进行干燥处理。
通过采用上述技术方案，可以使得烘干更均匀，节省了操作，大大提高了工作效率。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、可以在喷头电控器上预置面料适宜的喷液量，做到精确控制喷液量，节约预处理液。
2、由于可以精确控制喷液量，降低了印花后洗涤负担甚至免除后洗涤，为绿色数码印花开拓了新的途径。
3、由于可以精确控制喷液量使得印花面料没有僵硬的手感。由于设备结构简单(如同一台喷墨打印机)便于操作，所以便于数码印花的千家万户自行做数码印花的前处理，无需移交专业上浆厂做前处理，有利降低成本和快速制造。
4、由于采用热发泡或压电微喷前处理液上浆，使得无需空压机、水泵等辅助机械；由于精确控制喷液量，大大减少不必要的烘干电能，整机耗电极少，普通220V的民用电源即可满足使用。
5、由于没有了常规上浆机的浆槽、喷雾器、板网等容易产生污染的装置，本发明的上浆机构不仅简单、经济、节能而且更环保。
6、可以适应棉布、麻布、涤纶、尼龙、羊毛、桑蚕丝等各种面料的数码印花。
附图说明
图1为电控微喷数码印花前处理液的装置侧面示意图；
图2为热发泡喷头结构；
图3为热发泡喷头工作原理示意图；
图4为压电喷头结构；
图5为前处理液经热发泡或压电喷头喷润和附着面料的过程图；
图中：1、待喷涂的纸布复合卷；2、喷液台面；3、台面加热器；4、热发泡或压电喷头；5、前处理液；6、辐射烘干器；7、喷头电控器；8、喷涂后的纸布复合卷；9、热发泡喷嘴；10、电加热器；11、表面张力面；12、压电喷嘴；13、压电晶体；14、至喷头电控器；15、前处理液室；16、喷孔；17、前处理液液滴；18、面料断面；19、易印衬断面,20、气泡。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种前处理液5，由于是利用喷墨打印机用的热发泡喷头喷数码印花前处理液5，前处理液5的制备就要符合喷头技术和织物前处理的技术要求，因此用于本发明的前处理液5的成分和技术指标如下：
前处理液5包含能够吸收墨水的水性材料；包括水性聚氨脂缔合体、聚丙烯酸钠和羧甲基纤维素中的一种或几种的混合液；上述水性聚氨脂缔合体、聚丙烯酸钠和羧甲基纤维素中的一种或几种的混合液按质量比占前处理液5总量的5-20％；本实施例中将上述三种材料以任意配比混合均匀后使用，即配即用尽量缩短存放时间。前处理液5选用能够吸收墨水的水性材料，这样的材料附着在纤维上后才能吸收喷墨打印的墨水不致晕色，为了保持喷头的湿润，需要添加保湿剂甘油15-30％；为了避免细菌生长堵塞喷孔需要添加含1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的丙二醇杀菌剂溶液0.1-0.5％；其余为去离子水。
适应热发泡或压电喷头4的前处理液5物理技术指标如下：
项目 单位 范围 优选范围
表面张力 mN/m 20.0～50.0 25～38
粘度 mPa.s 1.0～50.0 5～25
电导率 μS/cm ≤2×10<sup>4</sup> 2×10<sup>4</sup>
实施例2：
一种将实施例1中的前处理液应用于电控微喷数码印花的方法，所述前处理液5即为上述实施例1中所述的前处理液5，所述电控微喷数码印花前处理液的方法是基于在面料与衬纸复合的基础上对面料进行喷涂前处理液5，喷涂量通过控制热发泡或压电喷头4的喷液量来精确控制，所述面料与衬纸复合形成待喷涂纸布复合卷1。所述微喷过程包括以下步骤：
步骤一：待喷涂纸布复合卷1进入电控微喷数码印花前处理液装置的喷液台面2；
步骤二：将前处理液5经由热发泡或压电喷头4在喷头电控器7的控制下喷液于纸布复合卷的面料；
步骤三：经干燥后卷取成喷涂后的纸布复合卷8；
步骤四：喷涂后的纸布复合卷8能够提供给喷墨打印机喷墨印花。
工作原理如下：整个电控微喷数码印花前处理液的装置如同一台喷墨打印机，不同于打印机的是在喷墨打印机的墨水瓶里灌装前处理液5，通过压电喷头将前处理液5喷润在织物上，其喷涂量可以通过控制热发泡或压电喷头4的喷液量来精确控制，喷液范围在1-20g/m2，较佳的范围是2-12g/m2。可以适应棉布、麻布、涤纶、尼龙、羊毛、桑蚕丝各种喷印布的数码印花。
参考图1，将待喷涂纸布复合卷1进入电控微喷数码印花前处理液装置的喷液台面2上面，将前处理液5经由热发泡喷头或压电热发泡或压电喷头在喷头电控器7的控制下喷前处理液5于待喷涂的纸布复合卷1的面料，之后经台面加热器3和辐射烘干器6干燥后卷取成喷涂后的纸布复合卷8，喷涂后的纸布复合卷8可以提供喷墨打印机喷墨印花。
本发明选用了喷墨打印机的喷头来喷涂前处理液5，喷头包括热发泡喷头和压电喷头两种。
热发泡或压电喷头电控器的工作原理如下：
其中热发泡喷头的工作原理如下：参考图2、图3。热发泡喷头包括热发泡喷嘴9，热发泡喷嘴9内含前处理液5，热发泡喷嘴9顶端有一层凹型的表面张力面11。工作时，热发泡喷头通过加热热发泡喷嘴9，使前处理液5产生气泡20，喷到织物表面。当汽泡20消逝，热发泡喷嘴9的液体在张力作用下便缩回，完成喷液过程。
压电喷头的工作原理如下：压电喷头是利用压电晶体13加电压时形变伸缩的特性，控制喷孔16内的液体喷出或缩回。参考图4，压电喷头包括压电喷嘴12，附着于压电喷嘴12上的压电晶体13，以及位于压电晶体13一端的至喷头电控器14，位于压电喷嘴12内部的前处理液5。工作时至喷头电控器14向压电晶体13施加电压，压电晶体13加压后晶体产生形变，向内收缩，将位于压电喷嘴12前端的前处理液5挤压出来。当至喷头电控器14电压减弱时，压电晶体13回归原位，位于压电喷头中部的前处理液5在推力作用下，流向压电喷头顶端，完成喷液过程。
前处理液5经热发泡或压电喷头喷润和附着面料的过程如下：
参照图5，前处理液5经热发泡喷头或压电喷头喷出时，前处理液液滴17在推力作用下与面料断面18接触，前处理液液滴17与面料断面18发生碰撞，之后前处理液液滴17在面料断面18上形成点。前处理液液滴17向四周扩散，使面料断面18湿润，最后在加热器3和辐射烘干器6的作用下，干燥的附着在面料断面18上。
无论热发泡喷头或者压电喷头，喷头电控器7只要按照设定的频率和电压控制热发泡或压电喷头4喷液的量就可以在匀速移动的纸布复合的面料喷涂适量均匀的前处理液5。喷头电控器7实际上是一台可调频调压的电子控制器并同步拖动纸布复合物的直线移动，本发明的实验设备是套用喷墨打印机的控制板卡和驱动软件并由个人电脑实行控制。今后工业化时考虑方便操作和制造成本也可以将控制板卡、驱动软件和电脑集成一体，安装在电控微喷数码印花前处理液体机上。

Claims (10)

1.一种前处理液，其含有能够吸收墨水的水性材料；其特征在于：所述水性材料包括水性聚氨脂缔合体、聚丙烯酸钠和羧甲基纤维素中的一种或几种的混合液；上述水性聚氨脂缔合体、聚丙烯酸钠和羧甲基纤维素中的一种或几种的混合液按质量比占前处理液总量的5-20％，所述前处理液还含有保湿剂甘油15-30％和含1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的丙二醇杀菌剂0.1-0.5％，其余为去离子水。
2.根据权利要求1所述的前处理液，其特征在于：当所述水性材料选用水性聚氨脂缔合体、聚丙烯酸钠和羧甲基纤维素中的两种或三种时，它们两者或三者之间以任意比率混合。
3.根据权利要求2所述的前处理液，其特征在于：所述前处理液(5)用于棉布、麻布、涤纶、尼龙、羊毛或桑蚕丝面料的数码印花。
4.根据权利要求3所述的前处理液，其特征在于：所述前处理液(5)的物理技术指标为表面张力范围在20.0～50.0mN/m,粘度范围为1.0～50.0mPa.s，电导率的范围是2×104μS/cm以上。
5.一种电控微喷数码印花前处理液的方法，所述前处理液为权利要求1-4中任意一项权利要求所述的前处理液，其特征在于：基于在面料与衬纸复合的基础上对面料进行喷涂前处理液，喷涂量通过控制热发泡或压电喷头(4)的喷液量来精确控制，所述面料与衬纸复合形成待喷涂纸布复合卷(1)。
6.根据权利要求5所述的电控微喷数码印花前处理液的方法，其特征在于：所述微喷过程包括以下步骤：
步骤一：待喷涂纸布复合卷(1)进入电控微喷数码印花前处理液装置的喷液台面(2)；
步骤二：将前处理液经由热发泡或压电喷头(4)在喷头电控器(7)的控制下喷液于纸布复合卷的面料；
步骤三：经干燥后卷取成喷涂后的纸布复合卷(8)；
步骤四：喷涂后的纸布复合卷(8)能够提供给喷墨打印机喷墨印花。
7.根据权利要求6所述的电控微喷数码印花前处理液的方法，其特征在于：所述热发泡或压电喷头(4)为用于打印机的热发泡喷头或压电喷头；热发泡喷头包括热发泡喷嘴(9)，热发泡喷嘴(9)内含前处理液(5)，热发泡喷嘴(9)顶端有一层凹型的表面张力面(11)；压电喷头包括压电喷嘴(12)，附着于压电喷嘴(12)上的压电晶体(13)，以及位于压电晶体(13)一端的至喷头电控器(14)，位于压电喷嘴(12)内部的前处理液(5)。
8.根据权利要求7所述的电控微喷数码印花前处理液的方法，其特征在于：所述用于微喷的前处理液相比于面料面积的喷液量在1-20g/m2之间。
9.根据权利要求8所述的电控微喷数码印花前处理液的方法，其特征在于：所述的喷液量在电脑上或者喷头电控器(7)上设定后自动控制。
10.根据权利要求9所述的电控微喷数码印花前处理液的方法，其特征在于：所述前处理液在喷液台面(2)上喷涂完毕后采用台面加热器(3)和辐射烘干器(6)进行干燥处理。
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