專利名稱：在數(shù)字印花準備中精確飽和底物的方法及由此方法得到的底物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在包括織物底物在內(nèi)的底物上印花的領(lǐng)域。更特別地，本發(fā)明涉及對底物進行預(yù)處理以賦予其可數(shù)字印花加工的可印花性能的方法。
背景技術(shù)：
諸如織物和紙張等底物，在用使用熱或壓電型印花頭的噴墨印花進行數(shù)字印花時，為了得到優(yōu)質(zhì)圖像印花，需要在底物的表面或縫隙中加入某些預(yù)處理化學(xué)品。用于這種應(yīng)用目的，術(shù)語“織物”和“紡織品”應(yīng)當(dāng)互換使用，并都指機織、針織和非織造底物材料。必須嚴格控制化學(xué)添加劑在底物，特別是織物底物中的濃度水平，從而允許通過使用來自各種印花頭的精確噴墨輸出獲得的圖像操作性能發(fā)揮到最大化。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)這些化學(xué)品存在狹窄的濃度范圍，在此范圍內(nèi)這些化學(xué)品可以賦予其優(yōu)化的操作特性。
過去，織物預(yù)處理是通過使用“浸軋(dip and squeeze)”式的浸透(saturating)過程來完成的。例如，通常使用把織物浸沒在含有浸漬液(原料液)的盤中的方法。然后在位于浸液盤之上的軋液輥組件中軋出多余溶液。不過，浸軋浸漬方法顯示出的不足之處在于，它沒有充分利用大量的預(yù)處理化學(xué)品，導(dǎo)致資源的浪費。特別是，它需要較大滯留體積的的浸漬液使系統(tǒng)“保持初態(tài)”，多余溶液被軋回到浸漬盤中。需要的滯留體積大就意味著必須制備大量的浸漬液。對短的浸漬生產(chǎn)過程，這種方法是不利的，經(jīng)常導(dǎo)致溶液浪費。另外，當(dāng)從帶有一種浸漬液一個生產(chǎn)過程轉(zhuǎn)換到另一個生產(chǎn)過程時，該方法需要大量的清洗時間。為了這種應(yīng)用目的，術(shù)語“生產(chǎn)過程”描述的過程是用特定溶液浸漬多達幾百碼織物的過程，然后快速轉(zhuǎn)換到另一種的織物/溶液系統(tǒng)。
另一個與“浸軋”浸漬方法相關(guān)聯(lián)的問題是，被軋回(軋出)到原料液中的多余浸漬液由于其可能包含來自底物的材料而可能具有與起始溶液不同的組成，或可能具有與起始溶液不同的濃度。由于底物經(jīng)常會優(yōu)先從浸漬液中吸附某些組分，這并不罕見。這將導(dǎo)致浸漬液組成作為處理時間的參數(shù)是可變的，最終造成用在印花機上的紡織品優(yōu)化性能的降低。對上述紡織品，嚴格控制合適的帶溶液重量并在整個浸漬過程保持一致特別重要。由于紡織品中的溶質(zhì)濃度直接影響到紡織品的印花性能，這是必要的。變化的濃度可能導(dǎo)致印花和穩(wěn)定性能變差。
已知在紡織品底物上精確沉積組分的其他方法。然而，迄今為止這些方法主要被使用在涂層應(yīng)用上。例如，填充(padding)和凹印輥系統(tǒng)被用于處理紡織品，典型地跟著干燥步驟。例如，Leonard等人的美國專利3,844,813中描述了通過各種凹印輥系統(tǒng)使涂料組分精確沉積到紡織品底物上。這個過程不能保證溶液可預(yù)測并均勻地分配到整個紡織品、或至少在目標面積上(即浸漬區(qū))。另外，在Leonard這一參考文獻中描述的這些方法用高粘涂料處理織物底物的一面。該專利指出這種系統(tǒng)有時需要物理性“均勻裝置”，例如緊靠給液輥(applicator roll)的計量刮刀，以保證以均勻一致的方式完全覆蓋底物。
最后，給液輥方法已被用于以粘稠液浸透織物。例如，這種方法在Newell的美國專利1,558,271中進行了描述。然而，盡管其包括將流體物理性直接導(dǎo)向到織物特定位置的流體導(dǎo)向器，但是這些方法沒有包括保證這些液體均勻滲透到整個織物、或織物的目標區(qū)域的機構(gòu)。
因此，在印花領(lǐng)域既需要減少用于“保持初態(tài)”浸漬過程的的溶液體積，同時又需要能夠快速改變生產(chǎn)過程的靈活性。另外，在印花領(lǐng)域還需要證明是使浸漬溶質(zhì)可預(yù)測且均勻地分布到底物、或底物區(qū)域中的浸漬方法。

發(fā)明內(nèi)容
一般而言，本發(fā)明過程涉及把預(yù)測定量組分精確施加到例如紡織品或紙張底物的底物中的方法，包括把底物喂入施加站的步驟，其中施加站優(yōu)選為反向(間接)輪轉(zhuǎn)凹印輥裝置，將計量量的浸漬液施加到底物上，同時控制底物相對于施加站的速率，優(yōu)選通過使用近紅外測定方法監(jiān)測底物中溶質(zhì)的濃度以保證浸漬的均勻程度，調(diào)整施加站到保證溶質(zhì)在底物上的濃度均勻所必需的程度，然后對底物進行干燥。在替代的實施例中，底物可以在儲存前被層壓到襯背材料上。在本發(fā)明方法的另外一個實施方案中，在監(jiān)測前包括增加材料芯吸性(wicking)的后處理步驟。這個步驟可以是一個在后的計量擠壓或抽真空步驟。在本發(fā)明方法的再另外一個實施方案中，預(yù)處理方法包括一個在使底物帶有預(yù)測定量浸漬液之前的預(yù)濕步驟。在本發(fā)明方法的再另外一個實施方案中，該方法包括從底物先前未被處理的一側(cè)第二次施加浸漬液。這一第二次施加可以是與第一次被處理側(cè)相同的浸漬液，或不同的浸漬液。


圖1是雙反向輪轉(zhuǎn)凹印輥系統(tǒng)的示意圖，表示根據(jù)本發(fā)明，用反向輥轉(zhuǎn)移的補償凹印過程，以用浸漬液對底物進行預(yù)處理并監(jiān)測經(jīng)預(yù)處理的紡織物中的溶質(zhì)水平。
圖2是圖1方法的替代實施方案，表示根據(jù)本發(fā)明用于在紡織品底物兩側(cè)施加溶質(zhì)的反向輪轉(zhuǎn)凹印輥系統(tǒng)。
圖3是表示用于本發(fā)明方法中的棉府綢浸漬液的粘度對固體百分比數(shù)據(jù)圖。
圖4是表示用于本發(fā)明方法中的聚酯府綢浸漬液的粘度對固體百分比數(shù)據(jù)圖。
圖5是表示棉上被處理側(cè)相對未被處理側(cè)光譜區(qū)近紅外(NIR)能量在4300cm-1-4290cm-1附近的最大(峰)頻率區(qū)減去4550cm-1附近的最小區(qū)總的吸收差的圖。
圖6是表示被浸漬棉府綢織物的光譜分析圖，用NIR掃描顯示出被化學(xué)處理前側(cè)與后側(cè)的對比。未被處理的參比棉府綢為底部曲線。
圖7是表示被浸漬聚酯府綢織物的光譜分析圖，用NIR掃描顯示出被化學(xué)處理前側(cè)與后側(cè)的對比。未被處理的參比聚酯府綢為底部曲線。
圖8是表示干重增加量與聚酯府綢織物被處理前側(cè)的NIR吸光度(ΔAbs)數(shù)據(jù)的關(guān)系的圖。
圖9是表示作為本發(fā)明方法部件的各種NIR探測器位置的示意圖。
具體實施例方式
浸漬底物的方法包括把諸如紙張或織物的底物喂入包含浸漬液的施加站中，預(yù)測定量底物上的浸漬液，監(jiān)測底物上的溶質(zhì)濃度，然后對底物進行干燥。通過預(yù)測定量浸漬液，而不是后計量，可以減小并可能消除后面的浪費和浸軋方法中“軋出”連帶的濃度變化。預(yù)測定量方法可以通過使用包括輪轉(zhuǎn)凹版(補償凹版)技術(shù)在內(nèi)的多種方法完成。這種輪轉(zhuǎn)凹版技術(shù)可以為盤或封閉頭給料器給液。另外，它們可以通過被浸透的凹版輥隙、圓網(wǎng)(rotary screen)、沖流(cascade)、簾膜(curtain)和縫模涂覆給液?？p模(slot die)涂覆可以裝配成帶有接觸到底物或不接觸底物(如有間隙的)的模頭，該模頭可以位于織物上正對著輥一側(cè)或在兩個輥之間。優(yōu)選地，預(yù)測定量方法使用用反向輥轉(zhuǎn)移的補償輪轉(zhuǎn)凹印輥裝置。
一旦各底物上的浸漬液被預(yù)測定量后，對其進行監(jiān)測以測定/檢驗沉積在底物上合適的溶質(zhì)的量。如果確定這種溶質(zhì)的非優(yōu)化量沉積在底物上，則對浸漬液施加站中的預(yù)測定量機制進行調(diào)整。監(jiān)測步驟之后，織物在干燥站中進行干燥。
該方法在圖1中大概地表示出，示意圖包括用反向輥轉(zhuǎn)移的雙補償輪轉(zhuǎn)凹印輥裝置，大概如施加站10和20所示。應(yīng)考慮到雖然所示的兩個施加站在移動底物的相反側(cè)，本發(fā)明可以在底物的同側(cè)或相反側(cè)包括一個或多個施加站。例如，幾個施加站可以連續(xù)或串聯(lián)的方式出現(xiàn)在底物的相同側(cè)以在底物上進行相同或不同的處理。以下的實施例用于舉例，其只使用了一個施加站。
如圖2所示的第二個實施方案，顯示了帶有位于底物相反兩側(cè)的施加站的替代結(jié)構(gòu)，沒有使用支撐輥(后面進行解釋)。然而，所示裝置包括作為凹印輥裝置一部分的封閉頭給料器12和22。
再一次提及圖1，帶有封閉頭給料器的補償凹印輥是如可從Southern Graphics獲得的標準輥。這種凹印輥可以由包括陶瓷和金屬材料的多種結(jié)構(gòu)構(gòu)成。優(yōu)選地，這種凹印輥由金屬結(jié)構(gòu)制成，該金屬結(jié)構(gòu)包含體積在約1-200十億立方微米(BCM)之間的的網(wǎng)格(cell)。這些網(wǎng)格可以是各種形狀，例如四方、z流、溝道的(channeled)、六角和錐體。反向傳送輥14和24位置鄰接所述輪轉(zhuǎn)凹印輥，并以與輪轉(zhuǎn)凹印輥相反的方向進行需要的旋轉(zhuǎn)操作(反向轉(zhuǎn)移模式)。優(yōu)選這種傳送輥由包括外部橡膠殼的金屬構(gòu)成，橡膠優(yōu)選為55Shore A橡膠。這種橡膠傳送輥幫助浸漬液在浸透到底物之前流平。支撐輥16和26位置鄰接所述的傳送輥14和24并用于傳送即紡織品的底物通過該系統(tǒng)。
在這種系統(tǒng)中，底物50從卷布機(未顯示)進行開卷并在被喂入支撐輥16之前盤繞過導(dǎo)向輥60。典型地，底物處于張力下從而避免底物在該過程中不均勻的浸漬。這種張力通過張力調(diào)節(jié)器(dancer)或鉗口壓力實現(xiàn)?？椢锏孜锟赡苄枰獑为毠潭?，以使底物保持正確的對準并有適度的橫向拉伸，以便持續(xù)通過凹印輥施加站。如果在涂覆輥隙存在紡織品褶皺，可能導(dǎo)致不均勻的印花圖像。為了這種應(yīng)用目的，術(shù)語“橫向”是指垂直于底物通過加工區(qū)的方向。
另外，在這種系統(tǒng)中，可以用織物(web)潔布輥的輥隙代替導(dǎo)向輥，或除導(dǎo)向輥外還包括該織物潔布輥的輥隙，以便在使用溶液浸漬前清潔底物。這種織物潔布輥將幫助去除可能存在于底物上的棉絨或其他廢棄底物，從而避免凹印輥系統(tǒng)的不良運行。如果存在的話，織物潔布輥可以是一種特定聚合物結(jié)構(gòu)，如可從Teknek獲得的那些用于截獲表面碎屑和松散絲線的結(jié)構(gòu)。這種織物潔布輥典型地以與線速度(織物開卷速度)相同的速度運行。
通過諸如離心、級進腔或齒輪泵等標準泵70和75，浸漬液被泵入施加站中的封閉頭凹版給料輥中。電源給泵70供電，但該電源未顯示出。多余液體從給料輥排到容納浸漬液80，82的容器中。支撐輥16和26優(yōu)選鉻支撐輥。優(yōu)選地，傳送輥和支撐輥都以底物線速度運行，而旋轉(zhuǎn)方向相反。就本方法，線速度即織物穿過設(shè)備的速度可以在約5-3000fmp之間。優(yōu)選線速度在20-500fmp之間。輪轉(zhuǎn)凹印輥的速度通常在約+/-50％線速度之間運轉(zhuǎn)。傳送輥的速度優(yōu)選與織物轉(zhuǎn)線速度相同。
優(yōu)選包含傳感器的近紅外監(jiān)測器(此后稱NIR)的監(jiān)測設(shè)備90位于支撐輥和干燥機100之間，用于監(jiān)測織物上的溶質(zhì)水平。其位置用于監(jiān)測面對傳送輥一側(cè)的溶質(zhì)。雖然圖1的裝置只顯示了一個監(jiān)測設(shè)備，可以意識到如果需要，則在底物兩側(cè)安裝獨立的監(jiān)測設(shè)備，這依賴于由NIR分析/觀測的深度。雖然NIR系統(tǒng)是優(yōu)選的，其他溶質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)包括紫外、可見光、近紅外、紅外、拉曼(Raman)和X-射線熒光光譜。這些技術(shù)可以和用于獲得相同的結(jié)果的光度測定、散射、灰度級成像、反射、透射和互擾作用進行組合。各種采樣的幾何結(jié)構(gòu)都是可以接受的，不過優(yōu)選呈30度的常規(guī)鏡面反射技術(shù)，因為與漫反射和漫透射相比其表面敏感的獨特性能。優(yōu)選近紅外技術(shù)，因為設(shè)備可以由于使用簡單光學(xué)設(shè)計和如石英或玻璃的堅固光學(xué)材料而制成供工業(yè)使用的結(jié)實設(shè)備。
有許多近紅外傳感器生產(chǎn)商。包括，但不限于AM Tech ServicesInc.，Ahalyti Chem Corp.，Boston Piezo-Optics，Bran & LuebbeInc.，Brimrose Corp.of America，Chemicon Inc.，Electro OpticalProducts Corp.，Encore Lab & Analytical，Infrared FiberSystems，Isomet Corp.，ABB Bomem Inc.，Bio-Rad，BloickEngineering，Bruker Optics Inc.，Galileo Corp.，AmattsonInstruments Inc.，Nicolet Instruments Corp.，Ocean Optics。
通過監(jiān)測系統(tǒng)獲得的信息可以從系統(tǒng)中人工讀取，或通過所示的電子通信系統(tǒng)95和97電傳到浸漬液施加站。之后浸漬液施加站(補償凹印輥裝置)可以進行人工調(diào)節(jié)以補償織物上所需的溶質(zhì)水平，或電子地直接補償織物上所需的溶質(zhì)濃度。
盡管其他的監(jiān)測方法可以用于本發(fā)明方法，但是已發(fā)現(xiàn)NIR方法被證明特別有效。在這點上，近紅外測試方法被用于對添加到聚酯府綢和棉府綢織物上的有機物質(zhì)進行定量，因為該分析方法對織物表面上的添加材料的水平敏感。標準光譜測定實踐是利用漫反射和漫透射。這些光學(xué)測量幾何對厚試樣的總化學(xué)組成敏感而對表面不敏感。
衰減全反射也通常用于表面光譜分析，但這種技術(shù)需要試樣與測量晶體直接物理接觸，因此這種技術(shù)不適于在線分析。
選定的測量技術(shù)指定為30度入射和捕集鏡面反射技術(shù)。已發(fā)現(xiàn)該技術(shù)能夠?qū)β瓷湓嚇舆M行表面敏感測量。鏡面反射率典型地用于鏡面反射表面，例如實驗室設(shè)定的鏡面或金屬物體，以確定強反射表面的表面性能。
因此NIR傳感器能夠成功地用作在線監(jiān)測器。當(dāng)織物的浸漬程度開始偏離所需要的范圍，傳感器會探測這種變化并向操作員，或施加站(浸漬器)發(fā)送信號，從而在過程中進行調(diào)整。如所述的，這可以通過人工或者自動接口進行在線控制。
所用的近紅外傳感器可以為單采樣點型(如所述和所測試的)，其中傳感器本身在被處理底物上間隔式移動；或者被處理底物相對于傳感器進行移動。如此得到的測量結(jié)果可以被重構(gòu)成指示處理量或功效的數(shù)據(jù)。另外，所用的傳感器也可以是利用線性陣列探測器的行掃描型，或利用二維陣列探測器的二維型。這些陣列探測器類型可以被用于構(gòu)建處理化學(xué)品的實時圖像。用陣列探測器形成的表面化學(xué)品圖像的優(yōu)勢在于，它們使得操作員在更詳細、更快捷的信息基礎(chǔ)上對處理過程進行人工或自動調(diào)節(jié)。這種更快捷提供的更詳細的表面信息使得處理過程進一步提高，使該過程具有較快的響應(yīng)時間以對處理過程進行調(diào)節(jié)。
NIR傳感器優(yōu)選緊挨著位于浸漬施加站之后，與位于干燥爐之后的監(jiān)測織物相比響應(yīng)時間更快，雖然這個位置也實現(xiàn)監(jiān)測目的。NIR傳感器可以進行調(diào)整以達到水的存在不會干擾對浸漬液中印花涂料組分的檢測。另外，在另一個替代的實施方案中，另一個NIR傳感器可以緊跟在干燥站之后，通過使其敏感于水的存在以監(jiān)測紡織品的干燥程度。這如圖9所示，該圖也顯示了底物從卷繞機褪下來，穿過兩個潔布輥之后，進入施加站10。
在監(jiān)測以確定織物上溶質(zhì)水平之后，織物通過干燥機100。干燥機可以包含標準烘箱或拉幅干燥機，根據(jù)被干燥的底物類型，典型地在100-400之間的溫度范圍內(nèi)對底物進行干燥。
已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的過程可以用于預(yù)測定量浸漬到各種底物上的溶質(zhì)，包括例如織物、紙張、非織造織物和膜。這些織物包括例如棉府綢、聚酯府綢、雪紡綢、喬其紗、尼龍/萊卡、真絲和基于纖維素的底物。優(yōu)選地，被施加到底物上的溶液粘度大于100cp，更優(yōu)選在100-1000cp之間。當(dāng)然，這依賴于具體浸漬液的流變特性。在接下來的實施例中，浸漬液對棉府綢在約600cp的粘度下、對聚酯府綢在450cp的粘度下運行。底物被干燥后，它可以卷繞到儲存輥上進行儲存，以備進一步的在線處理(未顯示)。另外，當(dāng)?shù)孜飳⒁\行通過過噴墨印花機時，它可以被層壓到襯背上，如方便印花的紙張襯背。
在圖1的本發(fā)明方法的替代實施方案中，如圖2所示，第二個帶有反向轉(zhuǎn)移的補償輪轉(zhuǎn)凹印過程可以與圖1的裝置一起使用。在該實施方案中，第二個帶有封閉給料頭20′的補償輪轉(zhuǎn)凹印輥，與輪轉(zhuǎn)凹印輥20相似，接收來自第二個泵75′和浸漬液液源80′的浸漬液。與第一個傳送輥24結(jié)構(gòu)相似的第二個反向傳送輥24′接收來自輪轉(zhuǎn)凹印輥的浸漬液并把它施加到第一個輪轉(zhuǎn)凹印輥裝置涂敷的底物50的相反側(cè)。之后底物連續(xù)進入到前述的干燥機上。通過使用兩個補償輪轉(zhuǎn)凹印輥，該方法可以被用于在織物材料的每一側(cè)施加相同或不同的浸漬液。
另外，如果需要多次施加浸漬液，第二個補償輪轉(zhuǎn)凹印裝置可以被用于施加浸漬液到前面已經(jīng)被處理底物的相同側(cè)。應(yīng)該意識到一系列輥可以被安置在底物各側(cè)或相同側(cè)。
本發(fā)明方法的另一個實施方案中，其他的任選處理步驟可以被加入以輔助紡織底物的處理。這些加入步驟包括后處理擠壓步驟以幫助增加飽和劑進入到被處理織物內(nèi)的芯吸性。這是期望擠壓浸漬液進入到紡織品內(nèi)部，而不是擠出紡織品。這種擠壓作用可以通過軋輥裝置或通過使用施加真空到被涂覆底物上以推動溶液進入到底物內(nèi)完成。除了在底物整個寬度上形成更均勻的浸漬液濃度之外，這種真空和/或軋輥裝置增加了底物的芯吸作用。另外，由于在浸漬液中的溶質(zhì)可能主要位于底物中紡織纖維的外表面，這些進一步的鋪展步驟幫助增強了底物展示提高的印花表面的能力。
另外，預(yù)濕步驟可以加入到過程中以使織物底物在浸漬前潤濕。通過給紡織品加入預(yù)定量的濕氣，就可以增加溶液滲透到底物的能力，從而產(chǎn)生了更易控制和可預(yù)測的過程。在浸漬液施加導(dǎo)紡織品之前，濕氣可以通過浸漬過程、水霧化到織物上、或把織物置于被控濕氣中而被加入。另一個處理步驟此外可以包括電暈處理機和紫外光裝置以對底物表面進行處理，這些處理更有極性(導(dǎo)致浸漬溶質(zhì)的更好潤濕)并用于浸漬液的光固化。還有，其他附加的步驟可以包括紅外加熱和或微波照射。在本發(fā)明方法的另一個實施方案中，層壓步驟可以加入到過程中以層壓底物到襯背層。如果加入這種層壓步驟，該步驟可以包括展開襯背材料，如從American Biltrite可獲得的紙張。襯背材料被喂入到層軋輥內(nèi)。優(yōu)選襯背材料是由帶有熱或壓力活化粘合劑的紙張構(gòu)成。接下來被處理織物和襯背在擠壓/加熱下被壓在一起形成疊層。之后該疊層產(chǎn)品可以被卷繞到輥上進行儲存。通過層壓織物到襯背層上，接下來材料可以方便地進入到噴墨印花機中。
最后，本發(fā)明進一步包括根據(jù)前面所述方法制備的經(jīng)預(yù)處理底物。
本發(fā)明通過下面的實施例進一步描述。不過，這些實施例并不能理解為以任何方式對本發(fā)明范圍和精神進行限制。如沒有其他說明，所用的百分比為重量百分比。
試驗舉例對補償輪轉(zhuǎn)凹版反向轉(zhuǎn)移過程用于精確浸漬棉和聚酯府綢織物的操作性能和適用性進行評價。對各種凹版涂覆模式和結(jié)構(gòu)進行評價。另外，這些被處理織物上帶浸漬液的量與它們的數(shù)字成像性能一起測定。最后，對整個織物上涂覆化學(xué)品的濃度梯度也進行量化。
棉府綢是從Lorber Industries購買的代碼/樣式為9680號，為平紋結(jié)構(gòu)。該棉府綢試樣的測定基礎(chǔ)重量為124克每平方米(gsm)。被卷繞到2英寸的軸上，織物的幅寬約15英寸。聚酯府綢是從FisherTextiles購買的代碼/樣式為PP6248號，為平紋結(jié)構(gòu)。該聚酯府綢試樣的測定基礎(chǔ)重量為175gsm。被卷繞到2英寸的軸上，織物的幅寬約11.5英寸。
除只在底物一側(cè)涂覆的處理外，該方法使用與圖1所示的相似裝置，帶有包含封閉頭給料器的反向輥轉(zhuǎn)移的補償輪轉(zhuǎn)凹版裝置。特別地，該系統(tǒng)包括一個封閉頭給料器，其帶有由55 Shore A硬度的橡膠外殼構(gòu)成的傳送輥。凹印輥和傳送輥以反向轉(zhuǎn)移模式運行。不過，傳送輥和支撐輥以25fpm的織物線速度運轉(zhuǎn)。所用的專門的凹印輥由Southern Graphic System制造并命名為H2。該凹印輥為三螺旋設(shè)計，理論網(wǎng)格(cell)體積為69.5十億立方微米(BCM)每平方英寸的，深度為190微米。Southern Graphic System說明書指出該凹印輥每英寸具有24條呈35度角的線。
凹印輥通過封閉頭給料器添加浸漬液。對60英寸寬的織物，給料器具有約5加侖的體積容量。這個溶液量并不重要，可以在配置階段方便地補足。通過使用反向轉(zhuǎn)移模式，在浸軋界面浸漬液喂入到傳送輥的速率可以方便的變化。通過提高凹印輥的速度，將有更多的溶液到每單位面積的織物上。這使得當(dāng)織物被浸漬到特定的量時，可以進行在線調(diào)節(jié)。
橡膠傳送輥和鉻支撐輥以織物線速度(25fpm)沿相反的方向運轉(zhuǎn)。本方法中在這一位置上反向輥轉(zhuǎn)移會導(dǎo)致纖維織物中纖維的損傷。但如果凹印輥直接與織物接觸，就必須以線速度運行，因為不這樣，就會再次造成織物的損傷。從而，保持織物和凹印輥以同步圓周速度就不會產(chǎn)生能夠調(diào)節(jié)溶液轉(zhuǎn)移速率的優(yōu)勢，而采用反向轉(zhuǎn)移模式，就可以獲得這種優(yōu)勢。
橡膠傳送輥也使得浸漬液在浸漬織物之前變“流平(smoothout)”。另外，如果使用直接轉(zhuǎn)移，用于這些實施例的凹印輥設(shè)計就不會使浸漬液在織物上均勻的鋪設(shè)。這是凹印輥中粗三螺旋網(wǎng)格的結(jié)果，它將會在紡織品上產(chǎn)生不規(guī)則的浸漬圖案，并由此產(chǎn)生不均勻的印花圖像。應(yīng)注意到支撐輥被鍍鉻以使得溶液有效轉(zhuǎn)移到被處理的紡織品上。
為了這種應(yīng)用目的，術(shù)語被浸漬紡織品的“前側(cè)”和“被處理側(cè)”具有相同的意思，是指紡織品與橡膠傳送輥接觸并因此與所施加的溶液直接接觸的側(cè)?！昂髠?cè)”或“未被處理側(cè)”具有相同的意思，指紡織品與鉻支撐輥接觸的側(cè)。
特定織物浸漬后，織物首先在60英尺的強制空氣烘箱中進行干燥。150的熱空氣被用于直接作用到織物頂部，底部帶有排氣柵。所有試驗都使用25英尺每分鐘的恒定線速度?？椢餆o需除惰輥外的任何方式的支撐地通過干燥機部分。
制備兩種用于浸漬織物的原液，一種用于棉府綢，另一種用于聚酯府綢。上述溶液被制成濃縮形式，從而靈活地調(diào)節(jié)溶液粘度以便為處理條件選擇合適的濃度。棉府綢浸漬液的濃縮液概括在下面的表I中
表I濃縮的棉府綢浸漬液

每種組分邊攪拌邊按照表中所列順序加入到50加侖的轉(zhuǎn)筒(drum)中。先加入水，接著加入其他組分。浸漬液包括作為載體的水、陽離子聚合體，如從Calgon Corp.可獲得的CP 7091RV、織物柔軟劑，即，如從Witco可獲得的Varisoft 222LM、固化劑，即如從BFGoodrich可獲得的Print Rite 591，和固化劑，即如從Air Products的可獲得的Air Flex 540。溶液中分析測定的固體是40.9％。這是通過蒸發(fā)液體以確定干物量進行測定。部分上述溶液用水稀釋到不同的固體含量。然后通過使用RVF model Brookfield粘度計按使用者手冊提供的操作步驟進行測定這些溶液的粘度。3號心軸(spindle)用于所有的測量。這些數(shù)據(jù)匯總在圖3中的曲線圖中。
聚酯府綢浸漬液的濃縮液概括在下面的表II中表II濃縮的聚酯府綢浸漬液

在連續(xù)攪拌下每種組分的加入順序按照表II中所列的次序。溶液中分析測定的固體是44.4％。部分上述溶液用水稀釋到不同的固體含量。然后這些溶液的粘度用上述相同的步驟進行測定。數(shù)據(jù)匯總在圖4中的曲線圖中。
也進行阻燃劑添加到聚酯府綢中的浸漬試驗。所用的專門阻燃劑是BF Goodrich的商品名為Pyrosan SYN，由二烷基烷基膦酸酯(dialkylalkyl phosphonate esters)構(gòu)成。
對每個實施例，用NIR方法對織物試樣上的溶質(zhì)濃度進行監(jiān)測，特別地，使用Bruker Model FTS-66 FT-NIR，可從Bruker OpticsInc.，19Fortune Dr.，Manning Park，Billerica，MA 01821得到。測定是在16cm-1分辨率和3分鐘的掃描時間下進行。30度鏡面反射輔助部件出自Pike Technologies，2919Commerce Park Dr.，Madison，WI 53719與作為背景參比的涂金鏡面一起使用并用于單層厚度測量的背景。
通過近紅外(NIR)對被浸漬織物分析，使得能夠?qū)Ρ唤n紡織品的前后兩表面上的印涂化學(xué)品進行定量。測量條件在下面的表III中進行描述。
表III用NIR測試方法的測量條件

應(yīng)注意到，可以以機器、橫向數(shù)據(jù)或圖像的形式顯示印涂的化學(xué)品，其可以被適當(dāng)?shù)靥幚沓蓴?shù)字輸出數(shù)據(jù)或映射圖像以便精確控制浸漬過程。涉及印涂化學(xué)品的輸出信息可以連接到能夠人工或自動進行過程控制的DCS(分布控制系統(tǒng))。
試樣測量在所有測試樣進行測量之前，對作為參比材料涂金鏡面進行測量。接著試樣被放在反射輔助部件上并對每側(cè)進行分別測量，表示為吸光度＝-log10反射率使用專門的操作步驟進行測量，以優(yōu)化在底物外表面的印涂化學(xué)品的表面信號和信噪比。測量條件和幾何的獨特的組合使得關(guān)于表面化學(xué)品添加量所測得的數(shù)據(jù)優(yōu)質(zhì)定量。16波數(shù)的圖像分辨率以給增強的信號提供了足夠的分辨率，從而優(yōu)化了用作定量的數(shù)據(jù)的總體質(zhì)量。
被處理側(cè)相對未被處理側(cè)的吸光度差值用于表示接近4300cm-1-4290cm-1的最大(峰)頻率區(qū)減去接近4550cm-1的最小區(qū)。對測試樣和參比樣進行計算。最后的吸光度信號差表示為ΔA前側(cè)＝(測試樣前側(cè)減去參比樣)ΔA后側(cè)＝(測試樣后側(cè)減去參比樣)發(fā)現(xiàn)總吸光度差值與添加材料的濃度成比例。4300cm-1NIR光譜區(qū)對應(yīng)于在表面附近存在的化學(xué)處理產(chǎn)生的CH拉伸/-C-H變型。在該光譜區(qū)總的NIR吸收能顯示出在如圖5所示的表面上或表面附近存在處理化學(xué)品產(chǎn)生的增加的C-H鍵，圖5顯示了被處理側(cè)(上曲線)對未被處理側(cè)(下曲線)的吸光度。
30度鏡面反射測量幾何體與近紅外能的結(jié)合使用使得能夠測定該過程的涂覆性能。利用這種探測幾何體使得添加化學(xué)品的分配狀況可以測量，而常規(guī)的在線(即在生產(chǎn)線上)技術(shù)對這種印花過程的表面沉積不敏感。
因此該系統(tǒng)使得在生產(chǎn)期間實時測量添加過程成為可能。這就使得在生產(chǎn)期間對生產(chǎn)過程進行控制成為可能。
浸漬試驗結(jié)束后，各紡織品用Encad GS或GO墨水進行印花，由在Tyvek設(shè)備上的Pro-E印花機進行分配。這些墨水由從Encad可獲得的酸性、直接和活性染料混合物組成。GS墨水由液體染料制成，被用于評價在棉府綢和聚酯府綢上的印涂效果，而GO墨水由涂料制成，被用于描述阻燃劑對印涂性能的影響特征。
在成像紡織品上的顏色性能用X-Rite 938光譜密度計設(shè)備進行測量。該設(shè)備的標準操作步驟如下。發(fā)光體(illuminant)是在2°角下的D65。測定的C.I.E.L*，a*，b*值(1，2)表示在三維圖表中的顏色位置。CIE是Commission Internationale De L’eclairage(a.k.a.theinternational commission on Illumination，和the InternationaleBeleuchtungskommission)包含使用這種測量的主要出版物包括(1)Publication CIE No 15.2(1968)，Central Bureau of the CIE，A-1033Vienna，P.O.BOX 169-Austria和(2)ASTM E 308-90，Standard TestMethod for computing the Colors of Objects by Using the CIESystem，American Society for Testing and Materials，100Barr HarborDrive，West Conshohocken，PA 19428-2959USA。數(shù)據(jù)是由表中的CIE LAB值表示。
棉府綢織物測試棉府綢是用該方法處理的第一種織物。在操作中使用的固體濃度為21.6％。這使得浸漬液粘度為600厘泊(cp)。在這個運轉(zhuǎn)過程中最終拾取干重(dry weight pick-up)為標稱11％。在約200英尺的整個運行長度內(nèi)的變化不多于±0.1％。為了這個使用目的，用下面的等式計算最終拾取干重 這種級別的控制將有助于獲得優(yōu)化的圖像質(zhì)量，該優(yōu)化的圖像質(zhì)量由精確的噴墨輸出產(chǎn)生的。對這種織物使用11％的干重添加量，下面的計算得到了浸透到一平方米織物的浸漬液總重量?？椢锏幕A(chǔ)重量為124gsm(克每平方米)0.11×124gsm＝13.6克浸透到一平方米紡織品中的固體。
13.6/0.216＝63克傳送到一平方米棉府綢上的浸漬液(21.6％總固體)。
也就是說，該試驗所使用的條件使得凹印輥向棉府綢織物傳送63gsm的浸漬液。如前面所提到的，本研究所用的凹印輥具有69.5BCM每平方英寸的理論網(wǎng)格體積。使用1.0克/cm3的溶液密度，把這種每單位面積的體積轉(zhuǎn)換為浸漬液的克數(shù)，每平方米產(chǎn)生108gsm。這種轉(zhuǎn)換如下所示。
把BCM轉(zhuǎn)換成GSM該研究中所用的專門的凹印輥具有69.5BCM每平方英寸的等級。
1BCM＝1十億立方微米＝1十億微米3＝1×109微米3假定充滿凹印輥網(wǎng)格的溶液密度為1.0克/cm3，可采用下面的轉(zhuǎn)換(1微米/1×10-6M)3×(1M/100cm)3×(1cm3/克)＝1微米3/1×10-12克上述轉(zhuǎn)換表明1立方微米的網(wǎng)格體積將容納1×10-12克的浸漬液。
1BCM＝1×109微米3因此1BCM＝(1×109微米3)×(1×10-12克/微米3)＝1×10-3克上述轉(zhuǎn)換表明1BCM的網(wǎng)格體積將容納1×10-3克的溶液。
平方英寸轉(zhuǎn)換為平方米1 in2×(2.54cm/in)2×(1M/100cm)2＝6.45×10-4M2
因此1 BCM/in2＝1×10-3克/6.45×10-4M2＝1.55GSM因此69.5BCM/in2轉(zhuǎn)換到108GSM基于在該文獻中的所述值，凹印輥可以傳送約33-60％之間的網(wǎng)格體積到底物上。如果凹印輥的表面速度與織物速度相同，理論上會使得這種特定輥傳送36-65gsm。補償凹印輥的圓周轉(zhuǎn)速度在運行中比織物速度稍微大一些，快約30％。不過，可以快高達約50％。即使存在這種速度差，理論測定范圍接近棉府綢試驗計算得到的63gsm。然后，織物進行紡織品條紋縞瑪瑙型印花，用由Pro-E印花機分配的GS墨水。LAB顏色值在200英尺試驗的開始、中間和結(jié)尾處得到。這對織物的兩個表面進行測量。如前面所定義的，“前側(cè)”是織物接觸橡膠傳送輥的一側(cè)?！昂髠?cè)”是與鉻支撐輥接觸的一側(cè)。下面的表IV、V和VI匯總了用LAB測量的顏色評價結(jié)果。
表IV棉府綢試驗的CIE LAB結(jié)果(試驗開始)

表V棉府綢試驗的CIE LAB結(jié)果(試驗中間)

表VI棉府綢試驗的CIE LAB結(jié)果(試驗結(jié)束)

如數(shù)據(jù)所顯示的，從試驗過程開始到試驗過程結(jié)束LAB結(jié)果只有微小的變化。這與棉府綢的拾取干重變化不大于±0.1％點相關(guān)。這么小的顏色差對人的視覺感知已無關(guān)緊要了，并且在裝置的測量誤差范圍內(nèi)。另外，在棉府綢的前側(cè)到后側(cè)的LAB測量值有微小差別。
由近紅外(NIR)掃描得到的光譜結(jié)果，顯示了未浸漬棉府綢與利用補償凹版方法的該試驗得到的被浸漬棉府綢織物之間的差別。這些結(jié)果匯總在圖6中的圖表中。近紅外探測器在過程控制和纖維素和聚合材料上表面化學(xué)品的測量方面起作用。圖6中，未處理織物由底部曲線表示，上部曲線表示被處理側(cè)，中間曲線表示未被處理側(cè)。浸漬后，織物顯示出更高的吸光度。更特別地，在波數(shù)4400cm-1-3900cm-1周圍的吸光值尤其有意義。這個范圍是被添加到織物上并被織物所吸收的印涂化學(xué)品中各種官能團的位置。
圖6還顯示出，棉府綢的前側(cè)到后側(cè)的印涂化學(xué)品的濃度(由上邊的兩條曲線分別表示)有輕微的差別。前側(cè)比后側(cè)稍微濃一些。NIR結(jié)果表明這種處理在棉府綢的兩表面確實產(chǎn)生相似的結(jié)果，雖然被處理側(cè)具有稍微高的添加化學(xué)品濃度。注意到在這個波數(shù)區(qū)的吸收信號與化學(xué)品處理的量成比例關(guān)系。
下面的表VII，匯總了從圖6中得到的，在波數(shù)4300cm-1下，特定的被處理側(cè)相對未被處理的棉府綢織物(參比)吸光度的變化。
表VII棉府綢試驗過程中吸光度的變化

應(yīng)注意到織物具有11％的干重添加量，ΔAbs(吸光度的變化)在波數(shù)4300cm-1處測定，是特定的被處理表面的吸光度減去未處理棉府綢(參比)表面的吸光度。雖然在這種織物前側(cè)和后側(cè)存在小的NIR光學(xué)差別(0.009吸光度單元)，將會發(fā)現(xiàn)，對聚酯府綢這種差別會變得更明顯。
聚酯府綢測試聚酯府綢是用該方法處理的下一種織物。在凹印輥設(shè)備上對浸漬織物的多種不同順序進行模擬。不過，所有試驗使用相同的浸漬液濃度。溶液的固體含量為36.1％，得到的粘度為450厘泊(cp)。第一種輥順序包含使用紡織品單獨穿過凹版結(jié)構(gòu)如前面圖1顯示(只用一個施加站)。在織物上的標稱拾取干重(dry weight pick-up)為12％。在200英尺的整個運行長度內(nèi)的變化也不大于±0.1％。這再次產(chǎn)生在棉府綢實驗中觀察到的精確度。
進行質(zhì)量平衡得到傳送到織物上的浸漬液克數(shù)，該織物基礎(chǔ)重量為175gsm。數(shù)學(xué)式如下0.12×175gsm＝21克浸透到一平方米紡織品中的固體。
21/0.361＝58克傳送到一平方米棉府綢上的浸漬液(36.1％總固體)。
因此，對該試驗，凹印輥向聚酯府綢織物傳送58gsm的浸漬液，它也在理論計算值范圍內(nèi)。然后，織物進行紡織品條紋縞瑪瑙型印花，用由Pro-E印花機分配的GS墨水。
如前面對棉府綢試驗所討論的，CIE LAB顏色測量值在200英尺半工業(yè)生產(chǎn)試驗的開始、中間和結(jié)尾處得到。匯總在下面的表VIII、IX和X中。
表VIII聚酯府綢的CIE LAB結(jié)果(試驗開始)

表IX聚酯府綢的CIE LAB結(jié)果(試驗中間)

表X聚酯府綢的CIE LAB結(jié)果(試驗結(jié)束)

如棉府綢實驗數(shù)據(jù)顯示的，從試驗過程開始到試驗過程結(jié)束對于特定側(cè)CIE LAB結(jié)果只有微小變化。然而，當(dāng)對比聚酯紡織品兩表面時觀察到CIE LAB數(shù)據(jù)的顯著區(qū)別。特定的CIE LAB值顯示了在聚酯府綢紡織品的后側(cè)的印涂化學(xué)品成分于前側(cè)相比要少。
前側(cè)紡織品產(chǎn)生了清晰的和底片銀影密度高的(intense)圖像。相反，經(jīng)過印花的后側(cè)灰暗并退色，具有沒有添加印涂化學(xué)品的外觀。這與CIE LAB結(jié)果相一致。
使用NIR掃描對被浸漬織物的光譜結(jié)果列于圖7，該圖顯示了被化學(xué)處理的前側(cè)與后側(cè)所形成對比。與前面的圖6相同，未處理的參比聚酯府綢是底部曲線。被化學(xué)處理后的聚酯，數(shù)據(jù)反映了較高水平的NIR吸光度，表明在材料的被處理側(cè)存在著更多的化學(xué)品。最高吸光度的NIR波數(shù)區(qū)指示在4450cm-1-3950cm-1之間。這個區(qū)域?qū)?yīng)于處理代表的化學(xué)族吸收NIR能量的位置。
圖7還顯示出，未被處理側(cè)上的化學(xué)處理比被處理側(cè)少得多，表明只有少量化學(xué)品遷移穿過聚酯。大多數(shù)化學(xué)品保留在被處理表面上。這個波數(shù)區(qū)的吸光度信號與處理化學(xué)品的量成比例關(guān)系。
下面的表XI，匯總了從圖7中得到的，在波數(shù)4300cm-1下，特定側(cè)相對未被處理的聚酯府綢織物(參比)吸光度的變化。
表XI聚酯府綢試驗中吸光度的變化

應(yīng)注意到織物帶有12％的干重添加量，-ΔAbs(吸光度的變化)在波數(shù)4300cm-1處測定，是特定的被處理表面的吸光度減去未被處理聚酯府綢織物(參比)表面的吸光度。
表XI中的數(shù)據(jù)顯示在聚酯府綢前側(cè)和后側(cè)之間存在顯著的NIR光學(xué)差別(0.075吸光度單位的差別)。后側(cè)帶有很少量浸漬液中的溶質(zhì)。還與棉府綢試樣相同，NIR光譜結(jié)果與CIE LAB數(shù)據(jù)和印花圖像的視覺質(zhì)量相關(guān)聯(lián)。
第二組實施例中，評價了對拾取干重的增加影響。在該試驗中，聚酯府綢兩次穿過凹版裝置。通過在紡織品底物的相同側(cè)進行兩次離散的轉(zhuǎn)移模擬一系列凹版供料器。
干重添加量和NIR吸光度值匯總在下面的表XII中表XII在聚酯府綢織物上兩種浸漬液的增加效果

應(yīng)該注意到ΔAbs(吸光度變化)是在4300cm-1的波數(shù)下測定的，為被處理前表面的吸光度減去未被處理聚酯府綢織物(參比)的吸光度。如表XII中的數(shù)據(jù)所顯示的，利用通過補償凹版結(jié)構(gòu)的多次傳送使得添加重量的增加。這種增加可以在紡織品的相同側(cè)也可以在相反側(cè)。另外，重量的增加與紡織品在整個處理過程中的通過次數(shù)成正比。沒有發(fā)現(xiàn)與傳送輥或支撐輥上的堆積液相關(guān)聯(lián)的處理流出物。另外，織物在通過整個試驗過程保持了其結(jié)構(gòu)的完整性。
干重增加量與被處理織物前側(cè)的NIR吸光度(ΔAbs)數(shù)據(jù)的相關(guān)性，如表XI和XII中所匯總的，顯示在圖8中?？梢钥吹街本€結(jié)果。另外，最佳擬合線穿過起點(0，0)，表明干重增加量與吸光度值(ΔAbs)成正比。ΔAbs＝0.00822×(增加干重百分比)。應(yīng)注意到在y軸上的吸光度值是在4300cm-1下測定的。為被處理前表面的吸光度減去未被處理聚酯府綢織物(參比)的吸光度。從表XI和XII中得到這些值。在上述表中指示為ΔAbs。
觀察匯總在表XII中的吸光度數(shù)據(jù)可以看出，被處理織物前側(cè)(ΔAbs為0.100)的印涂化學(xué)品濃度是后側(cè)(ΔAbs為0.025)的4倍。這意味著與織物的全部浸漬相比，施加更少量的浸漬化學(xué)品就可以產(chǎn)生相同的的表面可印性，這導(dǎo)致了化學(xué)品成本上的節(jié)約。保持這些溶質(zhì)更多位于表面的能力可以使紡織品產(chǎn)生更好的“手感”。印涂化學(xué)品確實造成紡織品一定程度的硬化，這是不期望的，并可以通過阻止化學(xué)品的滲透被降低。
如前面所討論的，聚酯府綢產(chǎn)生雙側(cè)織物?？椢锖髠?cè)含有非常少的印涂成分，而前側(cè)包含大部分的印涂成分。這也通過CIE LAB結(jié)果、圖像質(zhì)量的視覺觀察以及NIR光譜分析得到證實。這種現(xiàn)象可以被在本發(fā)明方法在紡織品材料中添加阻燃劑(FR)的替代實施方案中有利地利用。
當(dāng)FR加入到印涂浸漬液中導(dǎo)致劣質(zhì)的印花圖像的產(chǎn)生并非罕見。已發(fā)現(xiàn)如果將FR先施加到織物的一側(cè)，之后對另一側(cè)進行印涂，可以避免上述問題。
在使用添加有FR的浸漬液的聚酯府綢上進行試驗舉例。試驗包括在液態(tài)印涂液中加入Pyrosan SYN阻燃劑。阻燃劑構(gòu)成溶液中總固體量的20％。其余80％的固體包含印涂的組分。
通過圖1(一個施加站)的補償凹版方法施加印涂/FR溶液后，用強制空氣干燥機干燥織物。接著在紡織品的未處理側(cè)施加沒有FR的印涂溶液并且干燥?？刂平n條件，以使得印涂干重增加量為9.0％，而印涂/FR組分為11.1％。這使得兩側(cè)得到基本上相同量的印涂化學(xué)品。
然后在織物兩側(cè)用GO墨水用Pro-E印花機印紡織條紋縞瑪瑙型圖像。當(dāng)觀測顏色時，一個人可以視覺觀察到印花質(zhì)量上的差別。包含F(xiàn)R的一側(cè)產(chǎn)生“沙”狀外觀。量化這種觀察結(jié)果的一種方式是計算聚酯府綢的顏色飽和度。這由LAB測試的“a”和“b”數(shù)據(jù)得到。方程式(1)量化對這種作用。
S2＝a2+b2(1)“S”項表示織物的顏色飽和度。值越大，顏色強度越高。下面的表XIII和XIV，匯總了對經(jīng)浸漬聚酯府綢的兩表面進行了校正的綠、黃、紅的CIE LAB值。也給出了計算的“S”值以作比較。
表XIII涂覆印涂的聚酯府綢表面

表XIV涂覆印涂和阻燃劑的聚酯府綢表面

如XIII和XIV兩表所示，在印涂中存在著阻燃劑時，顏色飽和度(s)的水平可測地降低。這也與被印有圖像的紡織品的視覺測試相關(guān)聯(lián)。包含阻燃劑和印涂化學(xué)品的聚酯府綢的表面形成不可接受的印花圖像。不過，只帶有印涂化學(xué)品的一側(cè)卻產(chǎn)生了可接受的印花圖像。本發(fā)明方法的這個實施方案因此允許互不干擾的將不同浸漬液施加到特定紡織品的不同表面。
這可以通過使用帶有連續(xù)的反向輥傳送的兩個補償凹印輥供料器來實現(xiàn)。如圖2所示，一個站將施加第一種浸漬液。接著紡織品立即進到第二個站，再次施加不同的溶液到織物的相反側(cè)。利用圖2所示出的浸漬模式允許單獨控制織物每側(cè)的添加量，這是由于凹印輥通過傳送輥的根據(jù)織物被補償(offset)。凹印輥可以以與織物不同的圓周速度運轉(zhuǎn)，并因此具有可變的溶液傳送速率。這是傳送輥和凹印輥在輥隙處反向運轉(zhuǎn)的結(jié)果。帶有這種結(jié)構(gòu)，相同或不同組成的浸漬液可以被應(yīng)施加到織物的相反兩側(cè)。
由此可見，本發(fā)明分方法需要小體積溶液可使系統(tǒng)“保持初態(tài)”。例如，對60英寸寬的織物，只需要5加侖。特別地，補償凹版涂覆模式使其本身適于“短”生產(chǎn)過程，其中系統(tǒng)必定便于清洗以及轉(zhuǎn)換到另一種織物和浸漬液。通過經(jīng)由凹印輥傳送到織物上的浸漬液進行預(yù)測定量，只有很少甚至沒有多余溶液被軋回到喂入液流中。這保證了在溶液中的溶質(zhì)濃度在整個生產(chǎn)過程中保持一致。可以實現(xiàn)紡織品高水平的精確浸漬，并通過拾取干重(在標稱值周圍±0.1％變化的結(jié)果)、成像紡織品上CIE LAB測量值較小變化、及可感覺顏色差進行證實。另外，該方法通過利用近紅外傳感器提供了對浸漬程度監(jiān)測和控制的手段。最后，可能形成作為化學(xué)品濃度梯度結(jié)果的雙面紡織品。也就是說，兩表面可以用兩種不同的溶液進行浸漬，每一側(cè)將保持其特定且獨立的性能。
雖然本發(fā)明特別地參照其優(yōu)選實施方案進行詳細描述，應(yīng)認識到除了那些已清楚列舉的，在不背離本發(fā)明下述權(quán)利要求所提出的精神和范圍的情況下，由此可以得到許多變型和增加。
權(quán)利要求
1.一種精確飽和底物的方法，包括如下步驟a.把底物喂入施加站，b.將計量量的溶質(zhì)施加到底物上，同時控制底物相對于施加站的速率，c.監(jiān)測底物上溶質(zhì)的濃度，d.調(diào)整施加站到保證溶質(zhì)在紡織品底物上的濃度基本均勻所必需的程度，和e.對底物進行干燥。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的施加是通過選自由轉(zhuǎn)輪凹印涂覆、浸軋涂覆、圓網(wǎng)涂覆、沖流涂覆、簾膜涂覆和縫模涂覆組成的組中的一種方法完成的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的施加用帶有反向傳送輥的補償輪轉(zhuǎn)凹印裝置完成。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的施加通過帶有凹印輥的輪轉(zhuǎn)凹印涂覆完成，該凹印輥由陶瓷或金屬材料制成。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述輥由金屬材料制成并具有網(wǎng)格，網(wǎng)格形狀選自由四方、z流、溝道的、六角和錐體及它們的組合組成的組。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述反向傳送輥具有橡膠制成的外表面。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，在向所述底物上施加溶質(zhì)前，進一步包含清潔底物的步驟。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述清潔用潔布輥完成。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述相對于施加站的速率在20-500fpm之間。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的監(jiān)測是通過選自由近紅外監(jiān)測、紫外監(jiān)測、可見光監(jiān)測、紅外監(jiān)測、拉曼監(jiān)測和X-射線熒光光譜監(jiān)測組成的組中的一種方法完成的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述監(jiān)測采用30度的常規(guī)鏡面反射技術(shù)進行。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述監(jiān)測是通過近紅外監(jiān)測完成的，且所述監(jiān)測在所述施加之后立即進行。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，進一步包含在所述干燥之后立即對所述底物進行監(jiān)測的步驟。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述底物選自由機織物、非織造織物、紙張和膜組成的組。
15.一種精確飽和底物兩側(cè)的方法，包括如下步驟a.把底物喂入第一施加站，b.將計量量的第一種溶質(zhì)施加到底物的第一側(cè)上，同時控制底物相對于第一施加站的速率，c.監(jiān)測底物上第一溶質(zhì)的濃度，d.調(diào)整第一施加站到保證第一溶質(zhì)在底物第一側(cè)上的濃度基本均勻所必需的程度，e.把底物喂入第二施加站，f.將計量量的第二溶質(zhì)施加到底物的第二側(cè)上，同時控制底物相對于第二施加站的速率，g.監(jiān)測底物上第二溶質(zhì)的濃度，h.調(diào)整施加站到保證第二溶質(zhì)在底物第二側(cè)上的濃度基本均勻所必需的程度，i.對底物進行干燥。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述施加是通過選自由轉(zhuǎn)輪凹印涂覆、浸軋涂覆、圓網(wǎng)涂覆、沖流涂覆、簾膜涂覆和縫模涂覆組成的組中的一種方法完成的。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，進一步包含在干燥前，通過選自由軋輥裝置或通過應(yīng)用真空的方法組成的組中的一種方法對所述底物進行擠壓的步驟。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，進一步包括在所述底物被喂入到所述第一施加站之前，通過選自由在水中浸漬所述底物、通過霧化向所述底物施加水、或把所述底物置于被控制的濕度中的方法所組成的組中的方法使所述底物潤濕的步驟。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，進一步包含將所述底物層壓到襯背層上的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種把預(yù)定量組分精確施加到紡織品底物上的方法，包括把底物喂入施加站的步驟，其中施加站優(yōu)選為反向(間接)輪轉(zhuǎn)凹印輥裝置，將計量量的浸漬溶液施加到紡織底物上，同時控制底物相對于施加站的速率，優(yōu)選通過使用NIR評定監(jiān)測紡織底物中溶質(zhì)的濃度以保證飽和的均勻程度，調(diào)整施加站到保證溶質(zhì)在紡織底物的濃度均勻所必需的程度，然后干燥該紡織底物。
文檔編號D06B1/14GK1918334SQ200580004588
公開日2007年2月21日 申請日期2005年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
發(fā)明者R·A·詹森, G·斯塔利, F·諾爾, E·T·麥克勞, A·S·巴格韋爾, J·J·小沃克曼 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司