定位装置:分被动定位和主动定位两种。被动定位(投影定位)是将印花图案投影到工作台面上,也有仅投影印花起始点的简易投影装置。主动定位(CCD扫描定位)是将工作台面上的织物图像扫描下来,实时传送到控制软件界面来调整位置,这种定位模式精度高,有利于与传统印花技术复合使用。对于成衣加工来说定位装置尤为重要。
吸尘系统:将被高能激光升华、融化的细小染料及纤维颗粒吸走并压缩,这些颗粒亦是本工艺唯一排放的污染物。
印花图案绘制优化软件:结合纺织品的特点,绘制相应印花图案,并将这些图案数据优化后转换为激光工作信号。
笔者所在研究团队对国内外众多激光无水印花设备研究后发现:以上核心部件中激光器、振镜、控制系统已发展较为成熟;纺织品激光无水印花特有的进样装置、定位装置、吸尘系统和激光印花图案设计优化软件仍有较大的改进空间,而这些装置的适配性直接影响生产效率和产品最终质量。
3 纺织品激光印花无水技术的特点
利用激光良好的单色性、相干性、方向性以及高能量密度等不可比拟的优点,使之与计算机数控技术绔合,形成的纺织品激光无水印花技术具有优质、高效、环保、低成本等特点。
3.1 生态环保,经济高效
激光无水印花过程仅耗费少量的电量,规避了传统印染工艺耗费大量的化工原料和水资源等问题,符合当前国家及纺织行业节能减排的发展趋势,具有较高的环保和经济价值。以0T-LAS连续式激光印花机为例,根据印花花纹复杂程度,耗电量约为0.005~0.1度/米;以Avantec De Franceschi排版式激光器加工牛仔裤为例,根据牛仔裤的尺码和水洗效果轻重,耗电量约为O.05~0.2度/条。
3.2 工艺简单可靠,次品率低,人力依赖性小
传统印花工艺较为复杂,过程中涉及大量染化料助剂、水、温度等影响因素,培养一名熟练的工人需要较长时间,且易因人为原因出现色差等次品。而纺织品激光无水印花技术工艺简单,只需打好小样(设计印花图案及相应面料激光工作参数),批量生产时按照预先设定参数即可自动化生产,印花产品次品率低,工艺可靠,一线生产操作人员培养快,要求相对较低。
3.3 时尚个性,不影响织物原有手感
激光无水印花朴素大方,满足了人们回归自然的需求,赋予了印花织物较强的立体感和层次感,使织物具有时尚感和个性化。印花图案所见即所得,结合当前时代迅猛发展的信息技术,易于进行个性化定制,能实现诸多传统印花难以达到的效果,从而提升产品的品质感和竞争力。同时,由于激光印花技术是拔色印花,不会影响织物原有的手感和透气性等。
3.4 非接触式加工,设备保养成本低
基于激光远距离高能量聚集的特性,激光无水印花技术采用非接触式加工,机器设备损坏率极低。同时,二氧化碳激光器保养维护成本低, 进一步提高了激光无数印花工艺的经济性。
4 纺织品激光无水印花技术研究趋势展望
随着国家节能减排措施的不断推进,以及人力成本的逐渐上升,传统纺织印花领域迫切需要革新原有生产工艺。近年来人们不断将视线投向激光无水印花这一新型技术,相关生产设备及产品相继面世,但目前该技术市场认知度仍较低。为了进一步提高设备性能,扩大推广其应用范围,推动激光无水印花技术的快速发展,今后该技术的研究应着力于以下几个方面:
4.1 生产设备改良
由于纺织品激光无水印花设备最早是由激光雕刻皮革、金属、有机玻璃等材料的设备改进而来,这些材料本身材质与纺织品有巨大差异,所以迫切需要研发适宜纺织品的进样装置、定位装置、吸尘系统等,从而提高加工的效率和品质。
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