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滾筒印花機結構、特點及常見疵病
集萃印花網(wǎng)  2011-04-02

    【集萃網(wǎng)觀察】滾筒印花法為蘇格蘭人T.貝爾所發(fā)明,1785年開始應用,迄今仍屬主要印花方法之一。印花設備的主要組成是一個大直徑的鑄鐵空心承壓滾筒,其表面包有10余層麻經(jīng)毛緯的毛絨織物或包覆一層橡膠,是花筒壓印織物時增強彈性的背襯。背襯外套有一層環(huán)形無接縫橡膠襯布作為保護,橡膠襯布外又有一層棉或合成纖維織成的印花襯布,用以防止印花色漿對橡膠襯布的沾污。印花時織物和印花襯布相疊,相繼經(jīng)過各只花筒和承壓滾筒之間的軋點印上花紋并烘干。然后根據(jù)色漿中染料的性質進行固色或顯色。最后將織物洗凈烘干,完成印花過程。電子雕刻又稱光電雕刻。我國在20世紀60年代末從聯(lián)邦德國進口一臺電子雕刻機。從此我國的花筒制作開創(chuàng)了電子化的新時代。由傳統(tǒng)的照相制版向電子雕刻制版轉變。電子雕刻技術有機電式雕刻、激光直接雕刻、激光燒蝕雕刻和電子束雕刻四類。其中機電式雕刻技術以其優(yōu)秀的圖像復制品質,穩(wěn)定可靠的雕刻質量,較高的雕刻效率得到廣泛的應用。

  1滾筒印花

  用刻有凹形花紋的銅制滾筒在織物上印花的工藝方法叫做滾筒印花,又稱銅輥印花。刻花的滾筒簡稱花筒。印花時,先使花筒表面沾上色漿,再用鋒利而平整的刮刀將花筒未刻花部分的表面色漿刮除,使凹形花紋內留有色漿。當花筒壓印于織物時,色漿即轉移到織物上而印得花紋。每只花筒印一種色漿,如在印花設備上同時裝有多只花筒,就可連續(xù)印制彩色圖案。滾筒印花具有花型輪廊清晰,地色豐滿,生產(chǎn)率高等優(yōu)點,但因張力大,操作難度大,勞動強度高,而且印花套數(shù)受限制等缺點在生產(chǎn)上有一定局限性。它與圓網(wǎng)最大的不同就在于:滾筒印花是下飄漿,圓網(wǎng)是上飄漿。也就是說滾筒壓力越大,顏色越淺(壓到織物內部),而圓網(wǎng)加壓后顏色會加深。這是下工藝的重點。滾筒印花的第一套色經(jīng)過后面幾套色色輥的印制后呈現(xiàn)在布面上會很淺,只有最后那套色才與小樣深淺相同。也就是說如果印制四套色,顏色的深淺相對于小樣來說,會從四至一逐漸變淺,所以下工藝時要根據(jù)經(jīng)驗逐一加深。這在圓網(wǎng)是不會出現(xiàn)的。當然,第一套色的線條是最清晰的。以上所述主要指活性印花,對于涂料要簡單些,需另當別論。

  1.1滾筒印花機主要結構

 。1)花筒:銅鋅合金為原料,按花形圖案腐蝕雕刻成一定濃度的陰紋,以容納色

 。2)刮刀:有白鋼、藍鋼、不銹鋼三種,白鋼較硬(適于精細、云紋等花型),藍鋼較軟(適于大面積),不銹鋼耐化學腐蝕。我們常用藍鋼。刮刀順花筒運轉方向裝在花筒上面,它的作用就是用來刮除花筒上非花型部位的漿料。它磨的好壞,裝的角度(與花筒交角19-35度為宜)都直接影響印花質量。所以能操控好滾筒機的都是高水平豐富經(jīng)驗的人。

 。3)小刀:刮除花筒表面的花絨等雜質及表面殘漿,防止傳色。它逆花筒運轉方向裝在花筒的后面,對它磨刀的要求要低些。

 。4)對花齒輪:滾筒印花機在軸的另一端裝有內外齒輪及傳動齒輪,就是靠轉動齒輪來調節(jié)花筒的超前滯后,以達到對花的目的。后來用電動等方式,降低勞動強度。

  1.2花筒的排列:

  原則上是由淺至深,由小至大,但花筒的排列工藝制定必須考慮實際生產(chǎn)因素,還要考慮很多方面,比如花型結構,顏色鮮艷度,織物厚薄等。一般先看樣品要表現(xiàn)的主題,突出重點在哪里,顧及整體效果,結合實際的生產(chǎn)能力操作水平,一般將精細花紋排在前面,大面積在后面;顏色鮮艷的排在前面,深暗的在后面;顏色相近、花型關系密切的要挨著排。但比方一個綠葉中有深綠葉筋,那在排列上就建議先排深色的葉筋再排淺色的葉面,以達到輪廓清晰。

  1.3常見疵。

 。1)刀條:在織物表面形成單條或多條色線。主要是刮刀有小缺口(刀使用久了沒磨、花筒表面毛糙等)或粘有雜質(花絨、色漿中未溶物等)導致花筒上的色漿未刮除干凈。

 。2)拖漿:在花型下拖出一小部分同色或不同色的非花型部分。原因可能是1.刮刀安裝過高2.色漿過厚導致織物瞬間不能吸收而被其后的花筒帶進花紋里3花筒排列不合理等。一般可采用調整刀角度、色漿厚度和加小刀來解決。

  (3)跳刀:因刀片閃動使花筒上的漿料未刮凈而在織物上留下的橫向條紋。主要產(chǎn)生的原因可能是刮刀安裝過低,使刀片閃動或重錘加壓不足造成,當然花筒安裝不當及齒輪咬合松緊也能造成跳刀。

  (4)露地(底):印花織物上花型部分露出地色。產(chǎn)生原因:織物毛效低、漿料過厚、車速過快、壓力不夠、陰紋過淺等。如果軸芯彎了,更會造成左中右色差,甚至露地,要及時更換。

 。5)濺漿:從刀口飛濺出一些色點落在織物上。刮刀安裝過低、車速過快、漿料過稀、花筒是橫紋的都容易產(chǎn)生這種疵點,如果經(jīng)調整仍不能解決,可以在花筒上方加蓋一塊布以遮擋。另外,如果花筒上有砂眼,造成的色點是有規(guī)律的按圓周來的,和濺漿不同。

  實際上,生產(chǎn)中產(chǎn)生的疵點遠不止這些,這就更需要操作工和工藝員思維敏捷,快速分析解決問題,以確保質量。

  1.4花筒雕刻

  滾筒印花機的印制速度可達120米/分以上,一般為70~100米/分。常用的滾筒印花機只能印單面。如果將兩臺主機串聯(lián)組合配有兩套花紋對稱的花筒,可以印制正反面花紡一致的雙面印花織物。立式滾筒印花機的花筒縱向排列,每只花筒各有一只小承壓滾筒;ㄍ灿描F制空心輥鍍銅或用銅澆鑄而成,圓周一般在400~500毫米,長度視印花機的工作幅度而定;y圖案用點子或線條組成;ㄍ驳窨淌窃谠阢~輥表面刻制凹形花紋的加工過程。花紋雕刻有五種方法。

  (1)手工雕刻:使用刻刀、小鑿子、點釘?shù)群唵喂ぞ咴阢~輥上刻制花紋。此法僅用于修刻花筒和雕刻特殊精細的花紋。

 。2)鋼芯雕刻:用經(jīng)過淬火的鋼制陽模在銅輥表面壓軋制成凹形花紋,是較早使用的機械雕刻法,適用于刻制精細花紋、幾何圖案和直條花型。

 。3)縮小雕刻:始用于19世紀50年代,能刻制各種大小的花樣圖案。先將花樣放大2~5倍描繪于鋅板上,用腐蝕法或手工刻制在鋅板上形成花紋線槽。再將鋅板上的花紋通過縮小雕刻機恢復到原有尺寸,用鉆石刻針轉刻于表面均勻涂蠟的銅輥上,露出花形銅面,然后在腐蝕槽內用化學法或電解法將刻痕腐蝕成凹形花紋。這種方法可使花筒上的刻痕光滑而精確,還可在縮小機上裝設多枚刻針,分別在同一花筒上同時刻制相同的花紋。

 。4)照相雕刻:這種方法由印刷業(yè)的照相制版技術發(fā)展而來。主要過程是在銅輥表面噴涂一層經(jīng)曝光后能生成不溶于水的薄膜的感光膠;咏(jīng)過分色和照相法制成各色花紋的正片,使正片包覆在涂有感光膠的銅輥上進行曝光,未感光處的感光膠可用水洗去,即現(xiàn)出銅面花紋。然后經(jīng)高溫焙烘使感光膜固化而具有耐酸和絕緣性能,最后經(jīng)化學或電解腐蝕制成有凹形花紋的花筒。照相雕刻法的圖案花樣適應面廣、生產(chǎn)效率高、重現(xiàn)性好。

 。5)電子雕刻:利用電子技術控制刻刀在銅輥表面直接鑿刻制得凹形花紋;具^程是將花樣分色在白紙上描成黑白稿,再以黑白稿包貼在電子雕刻機的貼樣輥上,使貼樣輥和待刻的銅輥在機上同步運轉。由掃描頭對黑白稿進行連續(xù)光電掃描產(chǎn)生的光學信號轉變?yōu)殡娦盘?經(jīng)放大處理后控制刻刀,在銅輥上逐行鑿刻。

  2電子雕刻機的工作原理及特點

  一般的電子雕刻機由原稿滾筒、雕刻滾筒、掃描、雕刻、傳動系統(tǒng)和電器柜等組成。工作時掃描頭把原稿密度深淺的反射光經(jīng)過鏡頭進入光電倍增管,將光的強弱轉換為相應強弱的電信號,并與點訊號混合,再經(jīng)過電子計算機控制的電磁機械雕刻系統(tǒng),將電信號轉換成機械動作進行雕刻。雕刻滾筒與原稿滾筒同步運轉,同時雕刻系統(tǒng)沿著滾筒軸向移動。雕刻系統(tǒng)是由掃描系統(tǒng)經(jīng)過計算控制的尖銳的鉆石刀在雕刻滾筒的銅面上按信號強弱雕出深淺不同的錐形點子構成網(wǎng)點圖案。

  現(xiàn)代電子雕刻機制印花滾筒,不需通過掃描單元輸入信息。如通過數(shù)碼相機輸入,所有的圖像數(shù)據(jù)、設備驅動、參數(shù)等信息都以數(shù)字化形式傳統(tǒng)輸?shù)诫娮拥窨淘O備上。電雕系統(tǒng)的關鍵技術有驅動電路技術、數(shù)字信號自理器應用技術、交流伺服技術、高頻電磁鐵技術等。與其它制版技術相比,制版成本低、生產(chǎn)效率高、加工周期短、勞動強度低、制版質量高、可適宜雕刻云紋等花樣,且性能穩(wěn)定、適應范圍廣、利于環(huán)保、目前在印花滾筒制版領域占主導地位。

  2.1單元電子文檔的處理、拼版及打樣

  2.1.1單元電子文檔的處理

  印花圖案首先經(jīng)相應的設備,例如掃描儀或數(shù)碼相機等把被印的信息輸入到計算機,然后通過適當?shù)能浖ㄈ鏟HOTOSHOP)對其進行必要的處理,制作成單元產(chǎn)品。圖像處理包括圖像編輯及處理:圖像編輯指用多種方式繪制點、線、多邊線等,并有特繪功能(如泥點、撇絲、干筆等),曲線擬合、顏色替換、線型線寬選擇、圖像四方連續(xù)、鋪設任意底紋、圖像漫游等。圖像處理如平滑、圖像增強、細化去雜點等操作,還可進行圖像校斜、尺寸調整等。

  分色處理是指在計算機上接回頭、并色、修改及取單色稿的過程。

  (1)接回頭:由于來樣一般是一個小的完整花回(有時回頭不十分準確),在出分色膠片時,要在豎直、水平方向上連曬數(shù)倍,才能形成整幅圖案,計算機分色設計中考慮了工藝上常用平接1/1,跳接(1/2、1/3、1/4)接回頭方法,并能自動確定最小花回。

  (2)并色:并色是將圖案中的各種色彩歸類為原圖樣的顏色種數(shù)。并色處理就是將其還原為原來的色彩,由于來樣"布樣$帶有布紋、雜色、折皺以及色均度差等情況,掃描進入計算機內的顯現(xiàn)的色彩很雜,在經(jīng)過掃描處理工序后,還需經(jīng)過專門的并色處理。系統(tǒng)為用戶提供256套顏色,并以調色板的形式在屏幕上可選,用戶可以通過窗口的操作,將圖案還原為原來布樣所具有的套色數(shù)。

 。3)修改及分色處理:由于來樣帶有雜色等情況,并色后還需要經(jīng)過修改處理,系統(tǒng)專門為花樣的修改提供了30多種修改工具,如橡皮(去雜色)、剪刀(對圖案進行裁邊處理)、旋轉(將花樣在任意角度平面內旋轉)、縮放(將花樣的寬高縮放在印花工藝所需尺寸$)、邊緣平滑(將色塊、線條的邊界自動平滑,或叫去毛刺)等等,可以滿足各種花型的修改和綜合處理。如有的圖案有壓色、借線、合成色、防留白、留白等印花工藝要求時,可以在分色過程使用全部擴張、局部擴張和其他繪圖工具進行處理,達到工藝所需要求。

  2.1.2拼版

  完成單元產(chǎn)品的制作之后,需要按照雕刻版輥的要求,將單元產(chǎn)品拼成用于雕刻的大版文件,即拼版處理。拼版時首先將接受的文件做裁切,一般單元文件都帶有裁切標記,可以以其中的一個作為基準,要注意的是標記線有線寬,對于矢量文件要規(guī)定以標記線的邊緣還是中心為基準,象素圖一般以邊緣第一個不是灰度的象素為基準。訂好基準后輸入裁切尺寸。對矢量狀態(tài)的文件,此時要根據(jù)要求保留出血,尤其是無縫連接的,至少保留0.11mm的出血邊,以防止邊緣留白或網(wǎng)點變小而形成邊線,對象素狀態(tài)的文件,要分別裁切出出血和內圖。

  完成拼版之后,需要在拼好的版面上放置用于后工序控制的控制標記,主要有用于控制準確套印的套印標記,用于控制裁切的分切標記等。

  2.1.3版式打樣

  版式打樣是對圖像質量的檢查,以便最后一次檢查和確認拼版工作準確無誤。電雕制版時版式打樣采用數(shù)碼打樣,例如噴墨打印、激光打印、讓客戶對整體設計方案和彩色效果進行判斷,當客戶確認了樣稿以后,就可以把設計好的版式傳到電雕車間下單制版。

  2.2電子雕刻制印花滾筒的制作工藝

  2.2.1花筒準備

  花筒準備是一個較為重要的環(huán)節(jié),它的質量對制版質量有較大影響;ㄍ驳牟牧弦话闶倾~鋅合金(含銅97.5%~98%,鋅2%~2.8%,含雜小于0.2%),硬度應達到78~84HB。一般新花筒的圓周為4.2—446mm,花筒呈中空,兩端內徑不同,成錐形,內徑大的一頭稱大頭,內徑小的一頭為小頭,將花筒裝在傳動部分的錐形軸梗上,與花筒內腔恰好吻合,花筒上有一鍵銷,裝花筒時必須對準軸梗的鍵槽;ㄍ驳拈L度隨規(guī)格而不同,從915mm到1500mm不等,要根據(jù)所印織物的門幅選定,且與印花機工作幅度、裝花筒零件、刮刀刮漿盤的長度等有關,在一般情況下:

  雕刻寬度=花布印前半制品寬度+3~4cm

  如果雕刻寬度過度,既浪費色漿又損傷襯布;但是,當印整幅大花或某些裙布花樣時,花筒的有效雕刻寬度應略小于花布寬度。

  一般花筒的圓周等于單元花樣上下尺寸的整倍數(shù),如果有多余的話要用車床車去,車去多少取決于雕刻時花筒所需的尺寸,花筒每車過一次,花筒的周長大約減少1.5~2.5mm,舊花筒可將舊花樣雕刻的深度車去后再繼續(xù)使用,當花筒圓周到達350mm左右時,便不能再用。一般花樣在花筒圓周上的重復雕刻的次數(shù)稱為回數(shù)。每套花樣的花筒,其圓周大小要求一致,誤差不應超過0.1mm,精密的幾何花樣則要求更高,否則易造成對花不準。

  花筒車好后,先用手工修補表面砂眼,然后放在磨花筒機上用中粗磨石水磨,再用粒細、質硬的光石水磨,使花筒表面光潔,磨好的花筒,不能用手摸,以備后用。

  2.2.2試雕

  根據(jù)原稿的要求,在雕刻之前必須由電雕人員確定好起雕位,即對準“十”字線,并結合被印產(chǎn)品制定試刻值。雕刻前的試雕十分必要。試調的作用就是調整震蕩電流、振幅、基線的變化范圍,使得雕刻出來的暗調、高光和通溝達到工藝要求。試雕的具體方法是雕刻短試雕文件,它是專門用于試雕的小圖或參數(shù)文件,通常包括幾行高光點,幾行實地點及幾行中調點。排列方式有橫向的也有縱向的,一般都較短,長度為5~10mm。試雕一次后,用網(wǎng)穴測量高光、暗調和通溝的大小,根據(jù)前述規(guī)律,調整相應的電流值,再試雕,再測量調整,直到達到工藝要求。經(jīng)過試雕將雕刻電流調整到合適值以后,即可設定雕刻起始位置并開始正式雕刻。

  2.2.3雕刻

  在整個雕刻過程中,雕刻刀以一種震蕩的方式在運動,并始終保持一定的震蕩頻率。頻率發(fā)生器保證提供一個穩(wěn)定不變的震蕩電流,所有的運動包括掃描滾筒(若有)、雕刻滾筒的轉速、掃描頭(若有)、雕刻頭的橫向進給速度等都是以震蕩電流為基礎進行計算和控制,在此基礎上的雕刻滾筒的轉速和雕刻頭的橫向進給,使得尖銳的鉆石刀在雕刻滾筒上按信號雕刻出網(wǎng)穴,就形成了一定的網(wǎng)線和網(wǎng)角,構成了印花圖案。

  2.2.4后整理

  滾筒雕刻完以后,還需進行以下操作:

  (清潔滾筒(用丙酮酸將滾筒擦干凈)——電解除油——清洗——活化——用(用5%的硫酸)——鍍鉻——清洗(用400#水砂摩擦鋼輥)。

  2.2.5注意事項

  (1)注意雕刻前首先清潔版面并涂上專用的雕刻潤滑油,在這一過程中應注意幾點:搬運滾筒時應戴好手套,避免手汗污染滾筒表面;當需要用小車搬運時,應在小車上與滾筒接觸的部位包好襯墊,防止?jié)L筒在搬運的過程中被擦傷;安裝滾筒時應避免滾筒意外砸下,砸傷機器或部件,對手動搬運有困難的大滾筒,應考慮安裝吊車或龍門架,也可使用液壓小車;加涂雕刻油時應注意選擇質量好的雕刻油,并控制好用量,劣質或較多的雕刻油均有可能導致雕刻頭上的橡皮過早老化而影響雕刻頭的使用壽命。

 。2)雕刻刀與版輥的相對位置對雕刻電流的調節(jié)也有很大的影響。雕刻刀與版輥的相對距離是通過調節(jié)滑腳或直接調節(jié)雕刻刀控制。雕刻刀與版輥的相對距離以雕刻頭無電流狀態(tài),在版輥上剛剛可以劃出刀線為好。如果雕刻刀不能劃出刀線,則說明雕刻刀距離版輥表面太遠,應該退滑腳或進雕刻刀;如果劃出的刀線太粗,則說明雕刻刀距離版輥表面太進,應該進滑腳或退雕刻刀。

 。3)當同一色版上既有文字又有電分圖或大實地色塊,如用同一線數(shù)角度無法兼顧的情況下,采用分次雕刻的方法加以解決。在多次雕刻操作中,大部分的做法是事先將工藝要求的所有雕刻工藝的試雕都完成,記錄或保存調整后的電流值,一次設定雕刻起始位置。當完成一次雕刻后,輸入或調入下一次的設定電流,而不再重新設定新的起始位置,以確保多次雕刻的位置不變。重復雕刻是在一次雕刻無法達到印花要求的情況下使用的特殊方法,通過重復雕刻,在第一次雕刻的網(wǎng)穴上再雕刻一次,以達到加大網(wǎng)穴含墨量的目的。

 。4)工作環(huán)境:主要是指工作環(huán)境溫度、濕度及電壓的變化。電雕車間的溫度保持在20±2℃,濕度保持在相對濕度50%—60%,電壓波動不大于10%。

 。5)日常維護根據(jù)各電雕機的說明和實際運行狀況,對運動部分進行定期的保養(yǎng)和維護。

  2.3發(fā)展

  隨著科學技術的進步,電子雕刻制版技術也與時俱進的發(fā)展,超精細雕刻技術已經(jīng)問世,智能化和高頻雕刻技術是主要的發(fā)展方向。雕刻系統(tǒng)智能化包括自動試雕,自動快速越過非雕刻區(qū)域,自動更換版系統(tǒng)等。雕刻頻率是影響電雕系統(tǒng)效率的瓶頸,因而研制更高頻率的電磁雕刻頭一直是電雕系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)的主要研究方向。通過電子雕刻技術的發(fā)展,滾筒印花將繼續(xù)發(fā)揮其勞動生產(chǎn)率高,適用于大批量生產(chǎn),花紋輪廓清晰、精細,富有層次感,生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點,在織物印花加工中發(fā)揮巨大作用。

  來源:織物印刷

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