專利名稱：數(shù)字涂布織物的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字涂布織物的設(shè)備。特別地，其涉及使用連續(xù)流噴墨技術(shù)涂布織物的設(shè)備以提供精確涂布特性。此外還涉及使用這種技術(shù)涂布織物的方法和由此制成的織物。
背景技術(shù)：
涂布是一種在織物制造過程中常常進行的操作。這種制造大致可分成五個階段纖維制造；纖維紡絲；布料制造(例如紡織或針織物、簇生材料或氈制品和無紡材料)；布料精制(upgrading)；和最終產(chǎn)品的生產(chǎn)或制造?？椢锞瓢ㄔS多操作，例如制備、漂白、任選地增白、著色(涂色和/或印刷)、涂布和織物整理。這些操作通常用于使織物產(chǎn)生使用者需要的外觀和物理特性?？椢锏耐坎际歉匾木萍夹g(shù)之一，并且可用于使所得產(chǎn)物具有各種特定特性。其還可用于制造防火或耐火、防水和/或拒油、不起皺、防縮、防腐、不滑移、保持折痕和/或抗靜電的基材。
精制織物的傳統(tǒng)方法由許多分步方法或精制步驟組成(圖1)，即，預處理織物制品(也稱作基材)、將基材涂色、涂布基材、整理基材和基材的后處理。常用的涂敷溶劑基或水基涂料的技術(shù)是所謂的羅拉刮刀(knife-over-roller)、浸漬和逆輥涂布機。通常對布料施用聚合物在水中的分散體，然后用刮刀刮掉多余涂料。使用這種傳統(tǒng)涂布技術(shù)難以獲得某些特性，并且必須通過其它技術(shù)獲得。為了為制品提供全色，可以將織物制品浸在顏料浴中進行涂色，由此在織物兩面都提供有色物質(zhì)。為了其它效果，可以使用軋液法(浸漬和壓制)。
圖1所示的每個精制步驟由許多操作組成。根據(jù)基材的性質(zhì)和所需的最終結(jié)果，需要用不同類型的化學品進行不同的處理。對于印刷、涂色、涂布和整理的精制步驟，通?？梢詤^(qū)分成四個以相同順序進行的重復步驟。這些處理在專業(yè)領(lǐng)域被稱作單元操作。這些是浸漬(即化學品的施用或引入)、反應(yīng)/固定(即使化學品結(jié)合到基材上)、洗滌(即去除過量化學品和輔助化學品)和干燥。對于每個精制步驟，這些單元操作可能還需要重復許多次，例如重復的洗滌周期。通常使用大量化學試劑和水，這帶來相當高的環(huán)境影響、長生產(chǎn)時間和相對較高的生產(chǎn)成本。
此外，目前經(jīng)常在不同設(shè)備中進行不同的織物精制步驟。這意味著，例如，在專門針對涂色的多個顏料浴中進行涂色，在分開的印刷設(shè)備和涂布機中進行印刷和涂布，并再用另一設(shè)備進行整理。由于不同的操作是在不同設(shè)備中單獨進行的，織物的處理需要相對較大的區(qū)域，通常遍布不同的房間區(qū)域。
因此，理想的是提供能夠減少上述缺陷和與傳統(tǒng)方法有關(guān)的其它缺陷的精制織物基材方法，即涂色、涂布和整理織物基材的方法)。
已經(jīng)進行了各種嘗試以使用噴墨印刷技術(shù)進行精制步驟。特別地，已經(jīng)提出噴墨印刷機用于在織物上印刷圖像。然而，發(fā)現(xiàn)在紙介質(zhì)上印刷的已知的傳統(tǒng)噴墨技術(shù)難以實現(xiàn)下述織物制造——其中為使該方法有效進行，超過1米的織物寬度是標準的，并需要每分鐘20米或更高的生產(chǎn)速度。特別地，傳統(tǒng)的噴墨印刷機包括在介質(zhì)上來回移動的印刷頭。印刷頭含有多個噴嘴，可以通過這些噴嘴發(fā)射油墨滴的流。這些印刷頭按照按需打點(dot-on-demand)的原理工作，也就是對它們進行電子控制以根據(jù)待印刷的圖像沉積或不沉積油墨滴。介質(zhì)在每次通過印刷頭后間歇進料。間歇進料和按需滴落控制都使該過程對于實際使用而言過慢。目前，使用這些織物印刷法可以實現(xiàn)每分鐘2米的進料速度。從美國專利US 4,702,742中獲知一種方法，其中使用傳統(tǒng)的印刷設(shè)備在白色布料片上印刷。在德國專利申請DE 199 30 866中提出了另一種方法，其中使用傳統(tǒng)噴墨頭對織物施用油墨和定影液。
特別地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的噴墨印刷設(shè)備不適用于涂布織物。當用在相鄰纖維之間存在間隙的纖維織物上時，尤其是對于粗紡織或針織物而言，情況尤為如此。傳統(tǒng)噴墨設(shè)備中使用的典型噴嘴直徑相對較小以提供精細像素分辨率。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些噴嘴產(chǎn)生的液滴容易進入或甚至穿過間隙，從而產(chǎn)生不足的表面加工。還發(fā)現(xiàn)，盡管使用噴墨技術(shù)有印刷到織物上的優(yōu)點，但由于纖維結(jié)構(gòu)的粗糙度和諸如不能在所有方向上均勻芯吸之類的其它影響，在粗織物上產(chǎn)生的圖像的像素分辨率通常不足。
發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提供了一種在相鄰纖維之間有網(wǎng)孔的纖維織物上數(shù)字形成涂層的方法，其中該方法包括使織物沿著含有一列固定涂布噴嘴的處理路徑連續(xù)進料，這些噴嘴大致橫穿該路徑排列，涂布噴嘴具有大于約70微米的出口直徑，并對這些噴嘴供應(yīng)涂布物質(zhì)，單個控制噴嘴以提供基本連續(xù)的涂布物質(zhì)的液滴流，并選擇性地輸出單個液滴來撞擊織物以形成大致位于織物表面上的像素涂層，每一像素覆蓋了至少四個網(wǎng)孔并具有大于100微米的直徑。由此，通過使用較大的噴嘴并制造具有足夠尺寸的液滴以覆蓋四個網(wǎng)孔，該液滴得到充分地支撐并鋪開或攤平在織物表面上。在本文中，液滴形成的像素被認為通常位于表面上，但是也可以進入纖維之間的間隙，并還可以至少在一個表面的一側(cè)部分包圍纖維以與其形成充分結(jié)合。該方法特別適用于紡織或針織物。
優(yōu)選地，該方法進一步包括使織物沿著第二列固定噴嘴進料，這些噴嘴也大致橫穿該路徑排列，對第二列噴嘴供應(yīng)第二物質(zhì)，并單個控制噴嘴以向織物提供基本連續(xù)的第二物質(zhì)的液滴流。第二列噴嘴可用于另一不同的精制步驟。特別地，它們可用于將織物印刷、涂色或染色。特別地，第二列可以含有出口直徑小于50微米的噴嘴以產(chǎn)生較細的像素分辨率。在示例性實施方式中，可以在織物已經(jīng)經(jīng)過第一列噴嘴后，在涂層上進行高分辨率噴墨印刷?；蛘撸梢栽谕坎嘉镔|(zhì)之前施用第二物質(zhì)。在這種情況下，其可以被接收并吸收到纖維結(jié)構(gòu)中，且涂層可以在其上形成保護層。
在本發(fā)明的另一實施方式中，第二列噴嘴可以裝配于第一列噴嘴處理路徑的相反側(cè)。在這種情況下，第二列可以基本與第一列類似，并且該方法可以包括在織物兩個表面上都涂敷涂層?；蛘撸梢允褂玫诙袑椢锏牡诙砻嫱糠蟛煌奈镔|(zhì)，由此使最終織物在每一表面上表現(xiàn)出不同的特性?？梢愿鶕?jù)所需處理進一步提供噴嘴列。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用連續(xù)噴墨多級偏轉(zhuǎn)型(multi-level deflection type)噴嘴極其有利。該方法因此可以包括對液滴充電或放電、施加電場、改變電場以使液滴偏轉(zhuǎn)，從而使它們各自沉積在織物合適的位置上。由此，可以仔細控制每一像素的精確位置，例如它們之間的交疊度或間隔度。使用這些技術(shù)，每一噴嘴每秒可以產(chǎn)生多達100,000滴液滴。在使用多列噴嘴的情況下，一些列可以是多級偏轉(zhuǎn)型，而另一些可以是二元型(binary level type)。
優(yōu)選地，噴嘴基本排列在處理路徑的整個寬度上，并且基本在全幅織物上施加涂層。該寬度可以超過1米，然而通常制造寬度高達2.5米的織物。
在一個優(yōu)選的實施方式中，涂層是防水涂層，且涂布物質(zhì)可以含有氟碳化合物或硅基乳狀液、防沫介質(zhì)、電解質(zhì)和增稠劑。通過在相鄰像素之間有孔隙的松散結(jié)構(gòu)中涂敷這種涂層，可以獲得透氣結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，由布魯克費爾德粘度計測量，涂布物質(zhì)具有高于4厘泊的粘度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用這種粘度且噴嘴直徑為70微米或更高，能夠確保形成的液滴在撞擊織物時具有足夠的形態(tài)穩(wěn)定性，由此獲得所需的像素形態(tài)。較低的粘度會導致沿著和圍繞纖維結(jié)構(gòu)的涂布物質(zhì)的芯吸較高。
按照本發(fā)明的一個重要特征，處理路徑可以包括輸送機，并可以將織物固定在輸送機上，由此可以保持織物相對于輸送機的位置。由此，當每個像素的精確位置重要時，可以防止織物移位。當處理包括使用由不同噴嘴列施加的不同顏色印刷時，這點特別重要。該織物可以通過粘合劑或類似物固定到輸送機上。
本發(fā)明還涉及數(shù)字涂布織物的設(shè)備，該設(shè)備包括沿著處理路徑基本連續(xù)輸入織物的輸送機、一列大致橫穿該路徑排列的固定涂布噴嘴，其用于在織物的幾乎整個寬度上施用涂布物質(zhì)，其中涂布噴嘴具有大于70微米的出口直徑，并對其進行單個控制以提供基本連續(xù)的液滴流，該液滴流可以選擇性地輸出來撞擊織物。在本文中，固定是指噴嘴物理上從處理路徑的一端移動到另一端。此外，術(shù)語連續(xù)是指液滴流在設(shè)備操作過程中是連續(xù)的，由此將不需要的液滴轉(zhuǎn)移到收集設(shè)備中。這種定義被認為明顯區(qū)別于所謂的按需滴落系統(tǒng)。
按照有利的實施方式，該設(shè)備還可以含有大致橫穿該路徑排列的第二或更多噴嘴列，用以將另一物質(zhì)涂敷到織物上。為了進行不同的整理步驟，例如染色或印刷，第二列噴嘴可以具有小于70微米，優(yōu)選大約50微米的出口直徑。它們同樣優(yōu)選單個控制以提供基本連續(xù)的液滴流，該液滴流可以被選擇性地輸出來撞擊織物。
按照該設(shè)備的一個特定的實施方式，噴嘴列可以在路徑的兩側(cè)上安置，以便將物質(zhì)涂布或以其它方式施加到織物的兩個表面上。
為了充分并精確地在全幅織物上進行操作，每一列噴嘴都裝配于跨越處理路徑的印刷桿上。優(yōu)選地，每桿包括多個印刷頭，每個印刷頭包括大量噴嘴。通過使用分開的印刷頭，可以仔細地控制單個噴嘴之間的壓力分布。特別地，每個印刷頭使用大約八個噴嘴，從而確保對每個噴嘴適當?shù)膲毫刂?。在這種情況下，每桿可以裝配有10至100個印刷頭。
按照一個優(yōu)選的實施方式，噴嘴是多級偏轉(zhuǎn)噴墨型，由此可以控制液滴在織物上的位置。或者，噴嘴列中的一些或全部可以是二元偏轉(zhuǎn)噴墨型，由此可以將離開噴嘴的液滴選擇性地輸出到織物上或輸入到收集器中。無論使用哪種類型的噴嘴，理想的是它們可以被控制使每個噴嘴每秒產(chǎn)生至少100,000滴液滴，以實現(xiàn)所需的加工速度。
優(yōu)選地，輸送機足夠?qū)捯匀菁{寬度超過l米，更優(yōu)選寬度達到大約2米的織物。還應(yīng)該使其以超過15米/分鐘，更優(yōu)選超過25米/分鐘的速度運轉(zhuǎn)。還可以提供粘合劑或類似物以防止織物的相對運動。
本發(fā)明進一步涉及數(shù)字涂布的、在相鄰纖維之間有網(wǎng)孔的纖維織物，纖維具有40微米以上的平均間距，織物帶有涂層，該涂層含有基本位于織物表面上的涂層材料的多個像素，每一像素覆蓋至少四個網(wǎng)孔并具有大于100微米的直徑。優(yōu)選地，織物是紡織或針織物。
按照本發(fā)明的另一特定實施方式，織物可以具有超過1.5米的寬度。此外，涂層可以以帶有重疊像素的緊密涂層的形式提供，或者以相鄰像素之間有孔隙的松散涂層的形式提供。
現(xiàn)在將參照根據(jù)附圖的多個示例性實施方式，進一步詳細地說明本發(fā)明，其中圖1顯示了基材精制方法的示意性方框圖；圖2顯示了包含本發(fā)明的涂布設(shè)備的織物精制機(upgrader)的透視圖；圖3是圖2的織物精制機的示意性側(cè)視圖；圖4是圖2的織物精制機的示意性正視圖；圖5是圖2的織物精制機的示意性剖視圖；圖6是進行不同處理步驟的優(yōu)選順序的示意圖；圖7是進行精制步驟的另一優(yōu)選順序的示意圖；圖8是進行精制步驟的再一優(yōu)選順序的示意圖；圖9顯示了按照本發(fā)明涂布的紡織物的部分示意圖；圖10是沿著線段10-10穿過圖9的織物的橫截面；以及圖11顯示了與圖10類似穿過使用較小液滴的涂布織物的圖。
具體實施例方式
圖2-5顯示了按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的織物精制機1?？椢锞茩C1是使用電動機(未顯示)驅(qū)動的環(huán)形傳送帶2的構(gòu)造。在傳送帶2上放置織物制品T，其可以沿著外罩3以箭頭P1的方向輸送，其中織物在外罩3中經(jīng)過多個操作。通過粘合劑(adhesive)將織物物理固定在傳送機上以防止織物在該過程中位移。最后，通過去除粘合劑以沿箭頭P2的方向輸出織物。在外罩3中配有大量噴嘴12。噴嘴位于連續(xù)設(shè)置的平行桿14上。由此形成第一列4、第二列5、第三列6，諸如此類。列數(shù)可以變化(圖5用虛線表示)并且取決于例如所需的操作數(shù)和操作性質(zhì)。每列中噴嘴的數(shù)量也是可變的，并尤其取決于涂敷到織物上的圖樣的預計分辨率。在示例性的實施方式中，這些桿的有效寬度為大約1米，并且這些桿配有大約29個固定噴頭，每個頭含有大約8個噴嘴。每個噴嘴12產(chǎn)生物質(zhì)液滴流。
在優(yōu)選的連續(xù)噴墨法中，泵攜帶油墨或其它介質(zhì)的恒流，經(jīng)過噴嘴的一個或多個非常小的孔。下面，盡管將提到油墨和噴墨，但要理解的是其并不是限制性的，并且也可以從噴嘴中射出其它物質(zhì)。一股或多股油墨的射流，即噴墨，從這些孔中射出。在激發(fā)機制的影響下，這種噴墨分解成相同大小的液滴恒流。最常用的激發(fā)器(excitator)是壓電晶體，盡管可以使用其它形式的激發(fā)或空化。從現(xiàn)在產(chǎn)生的相同大小的液滴恒流中，必須選擇要施加到織物基材上的液滴，和不應(yīng)施加的液滴。為此，將這些液滴充電或放電。有兩種在織物上安排液滴的方法。按照一種方法，施加的電場使帶電液滴偏轉(zhuǎn)，其中帶電液滴落在基材上。該方法也被稱作二元偏轉(zhuǎn)法。按照另一優(yōu)選的方法，也稱作多級法，通常將帶電液滴導向織物并使不帶電液滴偏轉(zhuǎn)。在此對液滴施加在多個級別之間不等的電場，由此能夠調(diào)節(jié)不同液滴落在基材上的最終位置。
在圖5中，用虛線顯示了通過網(wǎng)絡(luò)15，不同的噴嘴12用電或無線連接到例如包括微控制器或電腦的中央控制單元16。傳送帶2的驅(qū)動器也通過網(wǎng)絡(luò)15’與該控制單元相連?？刂茊卧F(xiàn)在可以根據(jù)需要啟動驅(qū)動器和各個噴嘴。
每列噴嘴4-11還配有一個雙儲器(double reservoir)，在其中儲存待施用的物質(zhì)。第一列噴嘴4配有儲器14a、14b，第二列5配有儲器15a、15b，第三列6配有16a、16b，諸如此類。在每列的兩個儲器的至少一個中配有合適的物質(zhì)。
在不同的儲器中裝入合適的物質(zhì)，并設(shè)置位于不同列中的噴嘴12，使得織物制品經(jīng)受正確的處理。在圖6所示的情況中，第一列4的儲器14a含有青色油墨，第二列5的儲器15a含有品紅色油墨，第三列6的儲器16a含有黃色油墨，且第四列7的儲器17a含有黑色油墨。在列4-7中對織物制品提供涂色/印刷處理中的圖樣。這些列中的噴嘴具有大約50微米的出口直徑。隨后的三列8-10的儲器含有一種或多種物質(zhì)，為了涂布織物的目的，可以分三段涂布已處理過的織物，列8-10的噴嘴具有70微米的出口直徑。第八儲器11含有可以整理已印刷和涂布過的織物的物質(zhì)。在該實施方式中，優(yōu)選在第五至第八列的位置，用來自光源13的紅外線輻射處理織物制品T，以影響飾面(finishing)的涂布。
圖7顯示了織物經(jīng)受的另一種處理順序的情況。首先沿著第一列4和第二列5的噴嘴引導織物，由此將織物制品T涂色。這些列4、5含有70微米的噴嘴，并在織物上涂敷相對平滑的有色涂層。隨后在第三至第五列6-8中，如上所述涂布涂色后的織物，此后在第六和第七列9、10中進行整理步驟。
在圖8所示的實施方式中，首先沿著第一列4的噴嘴引導織物制品。列4中的噴嘴為大約70微米，并為織物的全幅提供平滑的純背景色。隨后用傳送帶沿著第二列5和第三列6引導織物制品，其中在處理過的表面上印刷圖案。在列5和6中使用30至50微米的細噴嘴可以在印刷步驟中實現(xiàn)良好的分辨率。然后沿著第四至第六列7-9引導織物以分三段涂布已涂色和印刷的織物，此后在第七和第八列10、11中進行最終整理處理步驟。
可以按照不同方式處理不同的連續(xù)輸送的織物制品，甚至有時織物的輸送不必中斷。例如，可以通過噴嘴12的電腦控制為連續(xù)供給的織物制品提供在每種情況下不同的設(shè)計。還可以通過適當選擇儲器對織物供應(yīng)不同的物質(zhì)。例如，在每種情況下對第一類織物使用第一儲器14a、15a、16a，同時對另一類織物使用第二儲器14b、15b、16b。
為了確定本發(fā)明的環(huán)境優(yōu)勢，可以使用例如典型的精制法，其中基材經(jīng)過四次用于涂色的單元操作循環(huán)，然后經(jīng)過四次用于涂布的循環(huán)，最后經(jīng)過兩次用于整理的循環(huán)。定量分析是以1,800米長和大約1.6米寬的、重量為每平方米基材100克的、漂白的干燥棉花基材的制造為基礎(chǔ)的。涂色、涂布和整理在此各自在一個工藝流程中進行，其中在這些工藝流程之間有必要的后處理和/或預處理。如果可以在一個工藝流程中進行處理，環(huán)境優(yōu)勢由此會更大。
在傳統(tǒng)精制法中，幾乎每一部分(涂色、涂布和整理)都是在高度水溶液中發(fā)生的，和/或用高度水溶液發(fā)生的。在按照本發(fā)明的數(shù)字法中，將高濃度溶液以精確控制的劑量直接噴到基材上。由此使用較少的水。為了漂洗掉過量化學品和輔助化學品，幾乎每一單元操作循環(huán)都包括漂洗步驟。漂洗步驟的數(shù)量可以從現(xiàn)有方法中的十次(涂色四次，涂布四次，整理兩次)降至本發(fā)明的數(shù)字法中的三次(也就是涂色一次，涂布一次，整理一次)。因此所需漂洗步驟減少了七個。這意味著可以通過縮減漂洗來實現(xiàn)耗水量的極大降低。在許多情況下，耗水量總共降低了超過90％。
由于不需要或僅在非常有限的程度下需要強制干燥，不需要或僅在非常有限的程度下需要用熱/溫漂洗水漂洗，也可以極大降低能量消耗，并且極大降低了基材的機械處理。
在已知的精制法中，干燥通常是在不同的單元操作之間進行的，當一個循環(huán)必須進行多次時，也可以在該操作內(nèi)進行。基材可以含有幾倍于其重量的水。干燥通常分兩階段進行。在第一階段中，從基材中機械去除較大部分的水。在第二階段中進行熱干燥，在此蒸發(fā)基材中存在的剩余水。
由于本發(fā)明的數(shù)字精制法幾乎不用水進行，在不同的精制步驟之間或在最終精制步驟之后，不必或幾乎不必例如通過干燥來蒸發(fā)水。由此節(jié)省相當多的能量。有時必需的有限干燥，在多數(shù)情況下可以通過定向UV干燥器實現(xiàn)。一般而言，涂布物質(zhì)可以僅需要70wt％的水。
在數(shù)字法中，由于所需的非常有限的基材洗滌，與已知精制法相比，還可以極大減少機械操作的數(shù)量，包括基材在不同精制操作之間的傳輸。由此相當大地降低了電能消耗?？偣部梢詼p少90％以上的能量消耗。
使用現(xiàn)有制造技術(shù)，每平方米施用大約150克濕物質(zhì)(化學品)。在數(shù)字印刷中，由于更精確的分配、織物中更低的壓力和更小的吸收，施用的化學物質(zhì)的量可以降至每平方米大約50克濕物質(zhì)。由此可能節(jié)省大約66％的化學品。這種節(jié)省不僅涉及主化學品，還涉及添加劑，例如在數(shù)字法中對基材進行預處理以促進主化學品發(fā)揮作用、固定和/或反應(yīng)性的鹽類。預計這些添加劑也能實現(xiàn)66％的節(jié)省。最后，可以將廢水的產(chǎn)生和廢水的污染作用降低90％以上。
圖9顯示了紡織物100的一部分的示意圖，在其上沉積了四個涂層材料像素102。織物100含有以網(wǎng)格形式排列的纖維104，在纖維104之間有網(wǎng)孔106。纖維間距約為40微米，且每個像素102具有大約100微米的直徑。從圖9中可以看出，每個像素102有效覆蓋了至少四個完整的網(wǎng)孔106。此外，可以看出，像素102不會形成完全緊密的涂層，其中在相鄰像素102之間形成孔隙108。
圖10是沿著線段10-10穿過圖9的織物100的橫截面?？梢钥闯?，像素102大致位于織物表面，跨越相鄰纖維104之間的網(wǎng)孔106。由于涂布物質(zhì)的粘性，每一像素102部分保持其形狀，而且盡管像素102在重疊區(qū)域流在一起，但每一像素仍然可以分辯。此外可以看出，形成像素102的涂布物質(zhì)在涂布表面上部分包住纖維104，從而與其良好地結(jié)合。選擇涂布物質(zhì)的粘度以確保該材料的準確浸漬度。
圖11顯示了在施用較小的涂布物質(zhì)液滴110的涂布織物100上截取的與圖10類似的圖。液滴110具有與網(wǎng)孔106類似的尺寸，并容易進入甚至穿透網(wǎng)孔。產(chǎn)生的效果不如圖10中的情況均勻，并且也更難為織物的相反表面提供不同的特性。
盡管圖9和10顯示了大約40微米織物織紋的情況，但使用更粗的織紋或結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，對于100微米的纖維間距，可以預期使用200微米的噴嘴尺寸。
本發(fā)明并不限于上述優(yōu)選的實施方式。特別地，所附權(quán)利要求定義了所尋求保護的權(quán)利，在此范圍內(nèi)可以預計進行多種改變。
權(quán)利要求
1.一種在相鄰纖維之間具有網(wǎng)孔的纖維織物上數(shù)字形成涂層的方法，所述方法包括使織物沿著具有一列固定涂布噴嘴的處理路徑連續(xù)進料，所述噴嘴大致橫穿所述路徑排列，所述涂布噴嘴具有大于約70微米的出口直徑；對所述噴嘴供應(yīng)涂布物質(zhì)；單個控制所述噴嘴以提供基本連續(xù)的涂布物質(zhì)液滴流；選擇性地輸出單個液滴來撞擊織物以形成大致位于織物一個表面上的像素涂層，每一像素覆蓋了至少四個網(wǎng)孔并具有大于100微米的直徑。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括使所述織物沿著第二列固定噴嘴進料，所述第二列固定噴嘴也大致橫穿所述路徑排列，對所述第二列噴嘴供應(yīng)第二物質(zhì)，并單個控制所述噴嘴以向所述織物提供基本連續(xù)的第二物質(zhì)液滴流。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第二列噴嘴包括出口直徑不超過大約50微米的噴嘴。
4.按照權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第二物質(zhì)在涂布物質(zhì)之前施用，并被纖維結(jié)構(gòu)接收。
5.按照權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第二物質(zhì)在涂布物質(zhì)之后施用，并在涂層上形成各個像素。
6.按照前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其中所述噴嘴是連續(xù)噴墨多級偏轉(zhuǎn)型，并且所述方法包括對液滴充電或放電、施加電場、和改變電場以使液滴偏轉(zhuǎn)，從而使它們各自沉積在織物的合適位置上。
7.按照前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其中每一噴嘴每秒產(chǎn)生至少100,000滴液滴。
8.按照前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其中所述噴嘴基本排列在處理路徑的整個寬度上，并且基本在全幅織物上涂敷涂層。
9.按照前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其中在處理路徑的兩側(cè)都配備噴嘴，并且所述方法進一步包括在織物的兩個表面上都涂敷涂層。
10.按照前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其中涂敷的涂層具有松散結(jié)構(gòu)，其在相鄰像素之間含有孔隙。
11.按照前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其中所述涂層是防水涂層。
12.按照前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其中所述涂布物質(zhì)含有氟碳化合物或硅基乳狀液、防沫介質(zhì)、電解質(zhì)和增稠劑。
13.按照前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其中所述涂布物質(zhì)具有用布魯克費爾德粘度計測量高于4厘泊的粘度。
14.按照前述權(quán)利要求中任何一項所述的方法，其中所述處理路徑包括輸送機，并將所述織物固定在所述輸送機上以基本防止它們之間的相對運動。
15.一種數(shù)字涂布織物的設(shè)備，所述設(shè)備包括沿著處理路徑基本連續(xù)地輸入織物的輸送機；一列大致橫穿所述路徑排列的固定涂布噴嘴，其用于在織物的基本整個寬度上涂敷涂布物質(zhì)，其中所述涂布噴嘴具有大于70微米的出口直徑，并且被單個控制以提供基本連續(xù)的液滴流，所述液滴流可以選擇性地輸出以撞擊織物。
16.按照權(quán)利要求15所述的設(shè)備，進一步包括大致橫穿所述路徑排列的第二列噴嘴，用以將另一物質(zhì)涂敷到織物上。
17.按照權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述第二列噴嘴具有小于70微米的出口直徑，并且也單個控制以提供基本連續(xù)的液滴流，所述液滴流可以選擇性地輸出以撞擊織物。
18.按照權(quán)利要求15至17中任何一項所述的設(shè)備，其中噴嘴列安置于所述路徑的兩側(cè)，以便將物質(zhì)施加到織物的兩個表面上。
19.按照權(quán)利要求15至18中任何一項所述的設(shè)備，其中每一列噴嘴都裝配于含有多個涂布頭的印刷桿上，每個涂布頭含有多個噴嘴。
20.按照權(quán)利要求15至19中任何一項所述的設(shè)備，其中所述噴嘴是多級偏轉(zhuǎn)噴墨型，由此可以控制液滴在織物上的位置。
21.按照權(quán)利要求15至19中任何一項所述的設(shè)備，其中所述噴嘴是二元偏轉(zhuǎn)噴墨型，由此可以將離開噴嘴的液滴選擇性地輸出到織物上或收集器中。
22.按照權(quán)利要求15至21中任何一項所述的設(shè)備，其中控制所述噴嘴以使每個噴嘴每秒產(chǎn)生至少100,000滴液滴。
23.按照權(quán)利要求15至22中任何一項所述的設(shè)備，其中配制所述輸送機以超過15米/分鐘的速度運轉(zhuǎn)。
24.一種數(shù)字涂布的纖維織物，其在相鄰纖維之間具有網(wǎng)孔，所述纖維具有40微米以上的平均間距，所述織物配有涂層，所述涂層含有基本位于織物至少一個表面上的涂層材料的多個像素，每一像素覆蓋至少四個網(wǎng)孔并具有大于100微米的直徑。
25.按照權(quán)利要求24所述的數(shù)字涂布的纖維織物，其中所述織物是紡織或針織物。
26.按照權(quán)利要求24或權(quán)利要求25所述的數(shù)字涂布的纖維織物，其中所述織物具有大于1.5米的寬度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在相鄰纖維(104)之間有網(wǎng)孔(106)的纖維織物(100)上數(shù)字形成涂層的方法。按照該方法，織物(100)沿著含有一列固定涂布噴嘴(12)的處理路徑連續(xù)進料，這些噴嘴大致橫穿該路徑排列。涂布噴嘴(12)具有大于約70微米的出口直徑，并對其供應(yīng)涂布物質(zhì)。通過單個控制噴嘴(12)，制造基本連續(xù)的涂布物質(zhì)液滴流，并選擇性輸出到織物(100)上以形成像素(102)的涂層。每一像素(102)覆蓋了至少四個網(wǎng)孔(106)，并具有大于100微米的直徑。
文檔編號B41J11/00GK1856612SQ200480027359
公開日2006年11月1日 申請日期2004年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月22日
發(fā)明者J·A·克蘭姆爾 申請人:騰凱特高級紡織品有限公司