[发明专利]将图像印刷到纤维材料上的方法

说明书

本申请为以申请日2004年3月25日的申请号200480014372.4的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种方法，尤其涉及一种用于将图像印刷到纤维材料上的方法。

背景技术

许多织物，机织织物、毛巾织物和非织造织物，均具有这样一个表面：在该表面上，存在有基本上垂直于织物平面的纤维自由端。这些织物包括：毡状材料，在这种材料中，大量随机定向的纤维受到挤压，当然，也可能存在有粘接剂，例如粘合剂；由多个股织造而成的材料，其中每个股都由多根独立的纤维构成，这些该织物的表面已经受到过拉绒、梳理、磨光或其它工序处理，这样就能够将某些纤维从所述股中分离出来，从而在材料上形成一个绒毛状表面，例如拉绒尼龙；由多种本身就为绒毛状的材料制成的织造材料，例如针织或织造的安哥拉山羊、美利奴羊或开斯米山羊绒或棉制毛巾织物；地毯型材料，例如天鹅绒、丝绒和簇绒地毯，在这种材料中，分别具有一定长度的股或纤维通过打结、缝合、粘接或其它方式被固定到一个薄板部件上，一般为一个网状衬板，这样，股成纤维的自由端就形成了基本垂直于衬板所在平面延伸的绒毛，或者沿基本上垂直于衬板所在平面的方向上形成了多个圈状股或纤维，而且可将这些圈的自由端切断，从而形成了绒毛。为方便起见，术语“绒毛织物”在本文中用于表示下述这种材料：多个独立的纤维或包括多组纤维的股基本上沿垂直于材料所在平面延伸，从而在材料上形成一个绒毛效果表面。

我们通常需要在绒毛织物的表面上形成一些图案或图像，例如彩色图案。这一点可通过将不同颜色的织造材料或由羊毛或其它材料制成的材料股在织物的制造过程中编制到织物内而得以完成。但是，这项工作十分困难，而且费时，尤其是在图案复杂和/或需要多种颜色或织物时。在大规模加工日用品例如带图案的地毯时，采用多种不同的线股已经变得越来越不经济。

因此，有人提出用无色或单色纤维或线股来制造绒毛织物，并在织物织成或以其它方式制成后将颜料涂覆到绒毛状纤维上。颜料一般为可通过合适的印刷技术进行涂覆的油墨。所采用的印刷技术就是根据所需印刷机型号的不同而采用不同墨滴的喷墨印刷技术，其中在印刷机中，油墨通过一组喷嘴被喷出，而每个喷嘴都与一个阀机构相连接。阀的打开和关闭是由合适的计算机按照下述方式进行控制的：使这些阀能够在所需的时间段内按照所需的顺序进行操作，从而在织物上形成所需的图案。但是，在确保将印刷油墨均匀喷涂到绒毛材料的各股或各个纤维上方面存在一些问题。油墨最好以约300至400％的待染色纤维之重量的比例喷涂到地毯上并需要基本上穿透由各个纤维构成的线股。如果采用在25℃下粘度约为10cp的流动性油墨，那么油墨将沿着线股的长度向下流动并在绒毛的底部形成很深的颜色，而绒毛的顶部则未被充分染色，而且仅有很少的颜料穿透线股。因此，就需要提高油墨的粘度，目的在于确保油墨以足够慢的速度均匀渗透到线股内并覆盖各个纤维的表面。绒毛越长，那么这种问题也越严重，而且对于长绒织物而言，即绒毛长度约为2毫米或更长的织物，就需要采用在25℃下粘度高达500cp的油墨。

这样的粘性油墨很难通过非常细密的喷嘴(其直径一般小于500微米)喷出，而且需要很大的压力才能进入到这些喷嘴内，而阀式喷墨印刷机一般都设置有喷嘴。此外，如果以高压使用粘性较低的油墨，那么油墨就会以大功率射流的方式从喷嘴内喷射出来，而且会使各个股弯曲并阻止油墨与该绒毛中的其它股相接触。因此，一般采用具有下述喷口的喷嘴：这些喷口的直径随着绒毛的长度和密度的增加而逐渐变大。这样，对于松散地捆扎在特里毛巾织物内的绒毛而言，通过直径为60微米且粘性为6至15cp、压力为150至250kPa(1.5至2巴)的油墨就可以实现令人满意的印刷。但是，对于重量较大的室内装饰用织物而言，绒毛的长度一般为3到5毫米，这样就需要采用粘性约为120cp的油墨，压力为150至250kPa(1.5至2.5巴)，喷嘴直径为90至150微米。对于绒毛长度大于或等于15毫米的毯子而言，就需要采用粘度高达500cp的油墨，压力约为20kPa(2巴)，喷嘴的直径一般为500微米，这样，就能够将足够里拿过的粘性油墨喷射出来，从而在所需的油墨加载到各个股上。

尽管对于高粘度的油墨而言，采用大直径的喷嘴能够使油墨沉积到绒毛的各个股上，以使各个股和纤维基本上能够均匀着色，而且从喷嘴喷出的液滴的尺寸也要足够大，这样，就会使印刷图案的清晰度明显降低。此外，具有这种尺寸的液滴还会使已经喷涂到绒毛上的相邻液滴相互接触，从而使具有不同颜色的液滴发生渗色。