一種絲綢圖案的生態(tài)打印法制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種絲綢圖案的生態(tài)打印法，所采用的組裝激光打印裝置為光束細(xì)能量集中的激光能，打印時(shí)的打印線速度為200-1000mm/s，相應(yīng)的功率為5-50(W)，打印速度優(yōu)選為300、600、900mm/s，相應(yīng)的功率組合（Power1/Power2）為：6.6/9.0，12.0/18.0，18.0/24.0(W)。本發(fā)明專利技術(shù)在絲綢打印的圖案主要分布在黃色調(diào)區(qū)間，邊界明確清晰，無(wú)需采用染料，節(jié)能環(huán)保，且不會(huì)損傷絲織物本身。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
—種絲綢圖案的生態(tài)打印法
技術(shù)介紹
紡織是傳統(tǒng)的人工密集型行業(yè)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，纖維種類從單一的天然纖維發(fā)展到了現(xiàn)在的人造纖維，化學(xué)纖維，光導(dǎo)纖維，但真絲綢(真絲織物，簡(jiǎn)稱Silk)仍以其高雅，優(yōu)異的觸感等獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)深受廣大消費(fèi)者的歡迎，特別是不少絲綢產(chǎn)品伴有或妙趣橫生、或豐富多彩圖案，更是錦上添花，讓絲綢產(chǎn)品更具有生命力。然而至今為止，這些圖案通常是通過(guò)手繪或噴霧，織造或繡等方法形成。雖然這些方法各有其優(yōu)點(diǎn)，如手繪可得到個(gè)性化和豐富多彩的圖案，而織造可獲得重復(fù)性良好的圖案，并且生產(chǎn)效率高。但其共同特點(diǎn)是都需要染料需要對(duì)絲線或織物進(jìn)行染色或涂噴于絲綢，而染料的使用，不僅會(huì)增加生產(chǎn)工序，增加生產(chǎn)成本，而且會(huì)造成環(huán)境污染，有的還會(huì)影響身體健康。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種絲綢圖案的生態(tài)打印法，無(wú)需染料，圖案清晰整潔，不損傷絲綢織物，高效節(jié)能環(huán)保。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本專利技術(shù)采用以下的技術(shù)方案 一種絲綢圖案的生態(tài)打印法，其特征在于所采用的打印機(jī)為光束細(xì)的激光打印機(jī)，打印線速度為200-1000 mm/s，檔功率5-50W。打印速度優(yōu)選為300、600、900mm/s，相應(yīng)的功率組合(Power I / Power 2)為6.6/9.0,12. 0/18.0，18. 0/24. O (W)。即打印速度為300mm/s時(shí)對(duì)應(yīng)的最低和最高功率分別為 6. 6,9. Ow0附圖說(shuō)明圖1.絲綢激光生態(tài)打印時(shí)的微細(xì)結(jié)構(gòu)電鏡圖(圖中泥狀物中的裂縫并非激光打印所致，而是事后保存過(guò)程中受外力作用下產(chǎn)生)；所采用的顯微鏡為掃描電子顯微鏡(FE-SEM, Ultra Plus Field Emission Scanning Electron Microscope ；Carl Zeiss NTSGmbH, Oberkochenj Germany)； 圖2.絲綢激光打印前的結(jié)構(gòu)(a，b)及其打印后典型碳化微細(xì)結(jié)構(gòu)的局部放大圖。(c)Power I (d)Power 2 ； 圖3.生絲的TG和DTA曲線。(a)氮?dú)鈿夥眨?b)空氣氣氛；用STA 409 P C/PG(NETZSCH, Germany)熱量?jī)x測(cè)定打印紙(絲綢素縐緞，16姆米的，20/22的生絲)，升溫速率均為IO0C /min。圖4.熱烤條件與效果。(a)熱烤色塊及其明度L*，(b)文字樣品；圖5激光生態(tài)打印時(shí)文字邊界處紙的碳化微細(xì)結(jié)構(gòu)。(a、c、e) Power l、(b、d、f )Power2。(白色虛線為打印的分界線，字母“P”的為經(jīng)過(guò)打印的一側(cè)，圖中所用其它記號(hào)的意義同圖1)。具體實(shí)施方式微細(xì)結(jié)構(gòu)類型及其形成過(guò)程: 圖1為絲綢激光生態(tài)打印時(shí)的微細(xì)結(jié)構(gòu)電鏡圖，其中激光功率同行左低右高，同列上低下高(功率組合(Power I / Power 2)為:6.6/9.0，12.0/18.0 , 18.0/24.0 W ;參見(jiàn)圖4b)，打印速度也是上低下高(依次是:300、600、900mm/s)。為了對(duì)比，圖2(a，b)給出了沒(méi)有經(jīng)過(guò)熱烤打印時(shí)SEM照片，圖2 (c，d)例示了典型碳化微細(xì)結(jié)構(gòu)的局部放大圖。從圖1可以清楚地觀察到，生態(tài)激光打印時(shí)絲綢的碳化微細(xì)結(jié)構(gòu)可為帶小孔的泥狀物(圖中星號(hào)、簡(jiǎn)稱泥狀物)和條形疙瘩(寬箭頭，簡(jiǎn)稱疙瘩)兩類。就不同打印工藝參數(shù)而言，同為低功率打印(圖1左側(cè)各圖)，打印速度較快的兩個(gè)樣號(hào)才能觀察到較為完整的纖維(圖1 c、e寬箭頭)，說(shuō)明打印速度快，受熱作用時(shí)間短，樣品不容易被碳化(泥狀化)；就同一打印速度(圖中同一行的照片)而言，圖1左側(cè)為疙瘩多，且多帶有織物交織形成的溝槽，而圖1右側(cè)均為泥狀物，而且基本上已經(jīng)相互融合在一起，形成一個(gè)帶許多小孔的整體。這說(shuō)明速度相同，功率越大，纖維碳化程度越高，泥狀物越多。而且碳化程度受功率的影響要比打印速度更大一些(圖lb、d、f);相反，疙瘩主要分布在激光功率底的樣號(hào)中(圖lc、e)。對(duì)于挖瘡之間存在的溝槽(圖2a、C、e),由圖未經(jīng)處理的絲綢本身的結(jié)構(gòu)照片圖2(a，b)可知，這是樣品本身因經(jīng)紗和緯紗交織時(shí)而成的空隙，并非是由于碳化分解所致。由此可推測(cè)到絲織物在激光作用下碳化過(guò)程如下:首先是從分布在表面生絲開(kāi)始融化，形成膨大的疙瘩，隨著激光功率或打印時(shí)間的增加，融化向縱橫方向發(fā)展，最終融合成分布有小孔的平整的泥狀物。樣品的熱失重/熱解特性及其影響要因 圖3(a) (b)分別為樣品在氮?dú)夂涂諝鈿夥諒某氐?00°C止的TG和DTA曲線。由圖3可見(jiàn)，在這兩種不同的環(huán)境下，盡管具體的失重臨界溫度，失重速度和失重率因氣氛而異，但它們的TG曲線均可分為五個(gè)階段，各臨界點(diǎn)(cpl-4)的溫度和失重情況參見(jiàn)表I ;其中，第一階段I失重慢，失重率約7%，為水分蒸發(fā)所致；臨界溫度為280°C的第二階段起到第五階段I1- V失重快(見(jiàn)圖3a)，為生絲熱解所致。說(shuō)明TG曲線上這些臨界點(diǎn)受生絲的組成和結(jié)構(gòu)支配:，生絲(桑蠶絲素)由18種氨基酸組成，其中主要由乙氨酸(43%)，丙氨酸(32%)，絲氨酸(15%)和酪氨酸(12%),其余除繳氨酸為3%之外,均不到2%,而且有一半在1%以下(P.73)。而氨基酸本身都是無(wú)色晶體，熔點(diǎn)常在200-300°C之間，加之生絲(桑蠶絲素)一種纖維蛋白質(zhì)，前述的18種氨基酸在生絲中形成了一條分子量大的肽鏈(稱為H鏈)及1-3條分子量較小的肽鏈；H鏈通常以B-折疊或α-螺旋結(jié)構(gòu)的形態(tài)出現(xiàn)。因此生絲中各氨基酸已經(jīng)結(jié)合成大分子鏈的形式，其熔點(diǎn)出現(xiàn)在較高的300°C附近，在圖3a中表現(xiàn)為過(guò)了280°C，開(kāi)始進(jìn)入快速失重現(xiàn)象(I1- V)。至于第二到第五階段的不同失重速率，可認(rèn)為主要受生絲的結(jié)構(gòu)形態(tài)支配一我們知道生絲可分為結(jié)晶區(qū)，非結(jié)晶區(qū)和過(guò)渡區(qū)；結(jié)晶區(qū)主要由側(cè)鏈較小的乙氨酸，丙氨酸，絲氨酸組成，比例接近按3:2:1，非結(jié)晶除了上述三種外，有側(cè)鏈較大或具有極性基團(tuán)的氨基酸。生絲的結(jié)晶度為40-50%。因此，第二階段應(yīng)該主要是生絲中非晶區(qū)發(fā)生熱解。對(duì)于結(jié)晶區(qū)和過(guò)渡區(qū)的熱解，則因加熱氣氛而異:氮?dú)鈿夥罩?，即便加熱?00°C，仍有32%以上的殘留物。而在空氣氣氛中加熱溫度不到650°C，殘留物已經(jīng)降至5%以下。這是因?yàn)榈獨(dú)鈿夥障啾龋诳諝夥罩胁殡S氧化，或水解反應(yīng)等，因此其失重速度快，失重臨界溫度底，失重率大(表1、圖3)?？梢?jiàn)，加熱和氧氣的共同作用能極大地加快了生絲的熱解速度和失重程度。據(jù)此可通過(guò)設(shè)計(jì)合理的打印參數(shù)，來(lái)達(dá)到所需要的打印效果，換句話說(shuō)，為生態(tài)激光打印提供了初步的理論基礎(chǔ)。表1.TG曲線上主要臨界點(diǎn)的溫度和失重率本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種絲綢圖案的生態(tài)打印法，其特征在于所采用的打印機(jī)為光束細(xì)的激光打印機(jī)，打印線速度為200?1000?mm/s，檔功率5?50W。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種絲綢圖案的生態(tài)打印法，其特征在于所采用的打印機(jī)為光束細(xì)的激光打印機(jī)，打印線速度為200-1000 mm/s，檔功率5-50W。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絲綢圖案的生態(tài)打印法，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳錦祥，王勇，謝娟，李敏，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：東南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：