在数字印花准备中精确饱和底物的方法及由此方法得到的底物技术

本发明专利技术涉及一种把预定量组分精确施加到纺织品底物上的方法，包括把底物喂入施加站的步骤，其中施加站优选为反向（间接）轮转凹印辊装置，将计量量的浸渍溶液施加到纺织底物上，同时控制底物相对于施加站的速率，优选通过使用ＮＩＲ评定监测纺织底物中溶质的浓度以保证饱和的均匀程度，调整施加站到保证溶质在纺织底物的浓度均匀所必需的程度，然后干燥该纺织底物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在数字印花准备中精确饱和底物的方法及由此方法得到的底物依据35U.S.C.§120和/或35U.S.C 119(e)，申请人据此要求2004年2月12日提交的、现未决美国临时申请第60/544,228号的优先权。
本专利技术涉及在包括织物底物在内的底物上印花的领域。更特别地，本专利技术涉及对底物进行预处理以赋予其可数字印花加工的可印花性能的方法。
技术介绍
诸如织物和纸张等底物，在用使用热或压电型印花头的喷墨印花进行数字印花时，为了得到优质图像印花，需要在底物的表面或缝隙中加入某些预处理化学品。用于这种应用目的，术语“织物”和“纺织品”应当互换使用，并都指机织、针织和非织造底物材料。必须严格控制化学添加剂在底物，特别是织物底物中的浓度水平，从而允许通过使用来自各种印花头的精确喷墨输出获得的图像操作性能发挥到最大化。现已发现这些化学品存在狭窄的浓度范围，在此范围内这些化学品可以赋予其优化的操作特性。过去，织物预处理是通过使用“浸轧(dip and squeeze)”式的浸透(saturating)过程来完成的。例如，通常使用把织物浸没在含有浸渍液(原料液)的盘中的方法。然后在位于浸液盘之上的轧液辊组件中轧出多余溶液。不过，浸轧浸渍方法显示出的不足之处在于，它没有充分利用大量的预处理化学品，导致资源的浪费。特别是，它需要较大滞留体积的的浸渍液使系统“保持初态”，多余溶液被轧回到浸渍盘中。需要的滞留体积大就意味着必须制备大量的浸渍液。对短的浸渍生产过程，这种方法是不利的，经常导致溶液浪费。另外，当从带有一种浸渍液一个生产过程转换到另一个生产过程时，该方法需要大量的清洗时间。为了这种应用目的，术语“生产过程”描述的过程是用特定溶液浸渍多达几百码织物的过程，然后快速转换到另一种-->的织物/溶液系统。另一个与“浸轧”浸渍方法相关联的问题是，被轧回(轧出)到原料液中的多余浸渍液由于其可能包含来自底物的材料而可能具有与起始溶液不同的组成，或可能具有与起始溶液不同的浓度。由于底物经常会优先从浸渍液中吸附某些组分，这并不罕见。这将导致浸渍液组成作为处理时间的参数是可变的，最终造成用在印花机上的纺织品优化性能的降低。对上述纺织品，严格控制合适的带溶液重量并在整个浸渍过程保持一致特别重要。由于纺织品中的溶质浓度直接影响到纺织品的印花性能，这是必要的。变化的浓度可能导致印花和稳定性能变差。已知在纺织品底物上精确沉积组分的其他方法。然而，迄今为止这些方法主要被使用在涂层应用上。例如，填充(padding)和凹印辊系统被用于处理纺织品，典型地跟着干燥步骤。例如，Leonard等人的美国专利3,844,813中描述了通过各种凹印辊系统使涂料组分精确沉积到纺织品底物上。这个过程不能保证溶液可预测并均匀地分配到整个纺织品、或至少在目标面积上(即浸渍区)。另外，在Leonard这一参考文献中描述的这些方法用高粘涂料处理织物底物的一面。该专利指出这种系统有时需要物理性“均匀装置”，例如紧靠给液辊(applicator roll)的计量刮刀，以保证以均匀一致的方式完全覆盖底物。最后，给液辊方法已被用于以粘稠液浸透织物。例如，这种方法在Newell的美国专利1,558,271中进行了描述。然而，尽管其包括将流体物理性直接导向到织物特定位置的流体导向器，但是这些方法没有包括保证这些液体均匀渗透到整个织物、或织物的目标区域的机构。因此，在印花领域既需要减少用于“保持初态”浸渍过程的的溶液体积，同时又需要能够快速改变生产过程的灵活性。另外，在印花领域还需要证明是使浸渍溶质可预测且均匀地分布到底物、或底物区域中的浸渍方法。
技术实现思路
一般而言，本专利技术过程涉及把预测定量组分精确施加到例如纺织-->品或纸张底物的底物中的方法，包括把底物喂入施加站的步骤，其中施加站优选为反向(间接)轮转凹印辊装置，将计量量的浸渍液施加到底物上，同时控制底物相对于施加站的速率，优选通过使用近红外测定方法监测底物中溶质的浓度以保证浸渍的均匀程度，调整施加站到保证溶质在底物上的浓度均匀所必需的程度，然后对底物进行干燥。在替代的实施例中，底物可以在储存前被层压到衬背材料上。在本专利技术方法的另外一个实施方案中，在监测前包括增加材料芯吸性(wicking)的后处理步骤。这个步骤可以是一个在后的计量挤压或抽真空步骤。在本专利技术方法的再另外一个实施方案中，预处理方法包括一个在使底物带有预测定量浸渍液之前的预湿步骤。在本专利技术方法的再另外一个实施方案中，该方法包括从底物先前未被处理的一侧第二次施加浸渍液。这一第二次施加可以是与第一次被处理侧相同的浸渍液，或不同的浸渍液。附图说明图1是双反向轮转凹印辊系统的示意图，表示根据本专利技术，用反向辊转移的补偿凹印过程，以用浸渍液对底物进行预处理并监测经预处理的纺织物中的溶质水平。图2是图1方法的替代实施方案，表示根据本专利技术用于在纺织品底物两侧施加溶质的反向轮转凹印辊系统。图3是表示用于本专利技术方法中的棉府绸浸渍液的粘度对固体百分比数据图。图4是表示用于本专利技术方法中的聚酯府绸浸渍液的粘度对固体百分比数据图。图5是表示棉上被处理侧相对未被处理侧光谱区近红外(NIR)能量在4300cm-1-4290cm-1附近的最大(峰)频率区减去4550cm-1附近的最小区总的吸收差的图。图6是表示被浸渍棉府绸织物的光谱分析图，用NIR扫描显示出被化学处理前侧与后侧的对比。未被处理的参比棉府绸为底部曲线。图7是表示被浸渍聚酯府绸织物的光谱分析图，用NIR扫描显示出被化学处理前侧与后侧的对比。未被处理的参比聚酯府绸为底部曲线。-->图8是表示干重增加量与聚酯府绸织物被处理前侧的NIR吸光度(ΔAbs)数据的关系的图。图9是表示作为本专利技术方法部件的各种NIR探测器位置的示意图。具体实施方式浸渍底物的方法包括把诸如纸张或织物的底物喂入包含浸渍液的施加站中，预测定量底物上的浸渍液，监测底物上的溶质浓度，然后对底物进行干燥。通过预测定量浸渍液，而不是后计量，可以减小并可能消除后面的浪费和浸轧方法中“轧出”连带的浓度变化。预测定量方法可以通过使用包括轮转凹版(补偿凹版)技术在内的多种方法完成。这种轮转凹版技术可以为盘或封闭头给料器给液。另外，它们可以通过被浸透的凹版辊隙、圆网(rotary screen)、冲流(cascade)、帘膜(curtain)和缝模涂覆给液。缝模(slot die)涂覆可以装配成带有接触到底物或不接触底物(如有间隙的)的模头，该模头可以位于织物上正对着辊一侧或在两个辊之间。优选地，预测定量方法使用用反向辊转移的补偿轮转凹印辊装置。一旦各底物上的浸渍液被预测定量后，对其进行监测以测定/检验沉积在底物上合适的溶质的量。如果确定这种溶质的非优化量沉积在底物上，则对浸渍液施加站中的预测定量机制进行调整。监测步骤之后，织物在干燥站中进行干燥。该方法在图1中大概地表示出，示意图包括用反向辊转移的双补偿轮转凹印辊装置，大概如施加站10和20所示。应考虑到虽然所示的两个施加站在移动底物的相反侧，本专利技术可以在底物的同侧或相反侧包括一个或多个施加站。例如，几个施加站可以连续或串联的方式出现在底物的相同侧以在底物上进行相同或不同的处理。以下的实施例用于举例，其只使用了一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精确饱和底物的方法，包括如下步骤：ａ．把底物喂入施加站，ｂ．将计量量的溶质施加到底物上，同时控制底物相对于施加站的速率，ｃ．监测底物上溶质的浓度，ｄ．调整施加站到保证溶质在纺织品底物上的浓度基本均匀所必需 的程度，和ｅ．对底物进行干燥。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-2-12 60/544,228;US 2004-10-29 10/978,0971.一种精确饱和底物的方法，包括如下步骤：a.把底物喂入施加站，b.将计量量的溶质施加到底物上，同时控制底物相对于施加站的速率，c.监测底物上溶质的浓度，d.调整施加站到保证溶质在纺织品底物上的浓度基本均匀所必需的程度，和e.对底物进行干燥。2.如权利要求1所述的方法，其中所述的施加是通过选自由转轮凹印涂覆、浸轧涂覆、圆网涂覆、冲流涂覆、帘膜涂覆和缝模涂覆组成的组中的一种方法完成的。3.如权利要求2所述的方法，其中所述的施加用带有反向传送辊的补偿轮转凹印装置完成。4.如权利要求2所述的方法，其中所述的施加通过带有凹印辊的轮转凹印涂覆完成，该凹印辊由陶瓷或金属材料制成。5.如权利要求4所述的方法，其中所述辊由金属材料制成并具有网格，网格形状选自由四方、z流、沟道的、六角和锥体及它们的组合组成的组。6.如权利要求3所述的方法，其中所述反向传送辊具有橡胶制成的外表面。7.如权利要求1所述的方法，在向所述底物上施加溶质前，进一步包含清洁底物的步骤。8.如权利要求7所述的方法，其中所述清洁用洁布辊完成。9.如权利要求1所述的方法，其中所述相对于施加站的速率在20-500fpm之间。10.如权利要求1所述的方法，其中所述的监测是通过选自由近红外监测、紫外监测、可见光监测、红外监测、拉曼监测和X-射线荧光光谱监测组成的组中的一种方法完成的。11.如权利要求10所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：RA詹森，G斯塔利，F诺尔，ET麦克劳，AS巴格韦尔，JJ小沃克曼，
申请(专利权)人：金伯利克拉克环球有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]