三维立体印刷技术在纺织品立体印花中的应用

    【集萃网观察】三维立体印刷通常在纸张、塑料等承印物印刷立体图像，常见的有动感立体印刷、全息立体印刷、织物三维立体印花等，广泛应用于包装印刷、防伪印刷和纺织品印花的领域。这种特种印刷也已在织物印花中发挥着重要的作用，纺织品网印开拓出新的发展方向。下面一起来了解一下其应用情况。

　　三维立体印刷技术在纺织品立体印花中的应用

　　三维立体印刷是近年来比较流行的特种印刷，立体印刷就是模拟人两眼间距，从不同角度拍摄，将左、右像素记录在感光材料上，观看时，左眼看到左像素、右眼看到右像素的原理进行印刷的。它能够逼真地再现物体，具有很强的三维立体感。产品图像清晰、层次丰富、形象逼真、意境深邃;印刷品的光泽度好，颜色鲜艳，不易退色，由于印刷产品表面覆盖一层凹凸柱镜状光栅板，因此可以直接观看全景画面的立体效果。此外，三维立体印刷还普遍应用于制造铸造行业的印刷，如三维印刷(3DP)工艺，可用于制造铸造用的陶瓷壳体和芯子。随着丝网印刷技术的不断发展和人们对织物印花的新颖性等要求的日益提高，如今这个特种印刷也已在织物印花中发挥着重要的作用，纺织品网印开拓出新的发展方向。

　　在纺织品上印刷图文，一直都是沿袭传统的平面印刷工艺，印刷技术人员可以印刷所想像的任何东西，但设计师只能进行平面物体设计，而只有发泡油墨例外。尽管发泡油墨可以出三维效果，但发泡程度很难控制，即使是最好的印刷工人，使用发泡油墨印刷时，也很难准确地复制出图像的细微层次。

　　三维图像印刷的特点绝不仅仅是使用一种不同的油墨或乳剂，成功的三维印刷需要掌握与普通印刷不同的操作规程，和标准印刷程序相比尽管不是很难，但有很大区别，而且必须和许多综合系统很好地结合起来，三维印刷才能产生新的巨大影响。

　　丝网印刷是纺织品印花最常用的印刷方式。在丝网上，三维印刷使用24线/cm的丝网，绷在可重复绷网的网框上，张力至少为30N/cm.这种丝网目前有5种线径，其范围为120～145μm，实践证明，使用线径最细的丝网比较好，因为细线径的丝网可以使同版的开孔处填充尽可能多的油墨;此外，最好使用染色丝网，这是因为三维印刷工艺使用的乳剂需要较长的曝光时间，而染色丝网可降低光散射性能。在模版上，丝网印刷技术人员都知道模版厚度是影响墨膜厚度的主要因素，在三维印刷中也是如此，模版厚度直接关系到固化后的墨膜厚度。实践证明，如果保证每一道操作工序都很正确，固化墨膜可达到模版厚度的90%。在三维印刷中，通常使用200μm的模版。

　　目前厚模版的制作主要有3种，它们各有优缺点。尽管每种涂布方法所选用的乳剂类稍有不同，但都必须采用快速曝光来补偿超厚的乳剂层。快速曝光型SBQ感光乳剂或纯感光树脂乳剂(液体或膜片)最好选用重氮或双固化类型。对于丝网三维印刷来说，不仅要了解印刷需要多厚的模版，而更重要的是必须熟悉制作厚模版的方法。下面就谈谈织物三维印花中材料的选择和使用要领。

　　1.液体乳剂最基本的方法是用液体乳剂在丝网上反复涂布，需要在丝网的印刷面涂布15～20遍，使模版达到所需要的厚度。首先将第一层乳剂涂布在丝网的印刷面，然后彻底干燥。为了缩短干燥时间，干燥室应备有减湿器，使湿度保持在40%～45%。涂完第一层乳剂并干燥后，在同版印刷面的图像周围贴上胶带，以快速增加模版的厚度。涂布第二层乳剂，干燥后再贴一层胶带。重复第2、3步骤，直到达到所需要的模版厚度。这种方法的优点是可以用熟悉的技术进行操作。缺点是所花费的时间太长(至少几天)，同时乳剂层的厚度不好控制。最困难的是由于这种涂布方法不规则，很可能对已涂好的涂层总数发生漏计的情况。

　　2.毛细感光膜片是一种快速制作超厚模版的方法。是把毛细感光膜片粘贴到丝网上，最理想的材料是一种最厚的纯感光树脂毛细膜片。目前150μm的直接毛细片已在市场上出售，200～250μm的膜片不久也将面世。

　　粘贴毛细感光膜片时，应先准备一块平板，小于网框内尺寸，大于图像外尺寸，厚1mm，表面应绝对平滑。建议使用玻璃板，边缘和四角要圆滑，并要保证丝网与膜片之间完全接触;接着在平板上放一张毛细感光膜片，乳剂面朝上;然后将丝网放到毛细感光膜片上，印刷面朝下。顺着毛细感光膜片的一边将一薄层液体乳剂倒在丝网上，并将液体乳剂分散在整个丝网上，与毛细感光膜片接触，将模片粘贴好;最后干燥乳剂层。但要注意，必须使用与毛细感光膜片相容的液体乳剂，也就是说使用的液体乳剂的增感剂与毛细感光膜片的相同，并且具有相同的基本化学性能。大部分乳剂制造商都能够提供相容的乳剂和毛细感光膜片。要增加模版厚度，可待毛细感光膜片/直接乳剂层干燥后，从膜片上撕掉聚酯底基，在上面继续粘贴另一层毛细感光膜片。

　　操作如下：先以1份液体乳剂与15份水的比例调配涂布溶液，并在网版印刷面的开孔部分贴上胶带。然后将网版垂直靠在清洗池边，用涂布溶液涂布已粘贴在丝网上的毛细感光膜片。在刚刚用液体乳剂浸湿的膜片上再粘贴另一层毛细感光膜片，乳剂层压乳剂层。干燥这层膜片，然后撕掉聚酯底膜。若要不断增加乳剂层，可反复将网版垂直靠在清洗池边，用涂布溶液涂布已粘贴在丝网上的毛细感光膜片。重复操作，直到达到所需要的乳剂厚度。此种方法的优点是可按需增加模版的厚度，模版表面平滑，而且很好控制乳剂层。缺点是操作程序较慢，当然不像液体乳剂涂布那样慢。

　　3.厚膜片制作制作厚乳剂层的最快的方法是使用尽可能厚的膜片。其厚度范围为100～700μm.它们不是毛细感光膜片，需要一种特殊工艺。首先要选择一张所需厚度的膜片，裁切尺寸比模版上的图像尺寸大6～10mm.从膜片的一侧撕去塑料保护膜，将乳剂面朝上，放在一块平板上(平板与上述所说的贴毛细感光膜片用的平板相同)。将丝网的印刷面朝下，放在平板上的膜片上边。然后调稀液体乳剂，以2份乳剂、l份水的比例调配。将调稀的液体从膜片的一边淋上。将膜片表面的乳剂刮平，并覆盖均匀。刷去多余的乳剂，将同版干燥。待到网版彻底干燥后，再用装满未经稀释的液体乳剂的斗式涂布器涂布网版的刮墨面。再次干燥丝网，从膜片上扔掉第二层塑料保护膜，并准备曝光。此种方法是制作三维印刷模版最快的方法，但目前这种模版材料的供应量有限。

　　4.网版曝光和清洗网版的曝光，由于乳剂类型、厚度、涂布技术和曝光设备都会影响曝光时间，不论采用哪种涂布方法，曝光时间都很难掌握，很容易出现曝光不足和曝光过量的现象，因此有条件的可配备一台曝光校准装置。一般来说，曝光可以这样掌握：如曝光光源是500kW的金属卤素灯，距离模版16cm，版涂布厚度为700μm，曝光时间则应该为7.5～8min.

　　清洗网版的方法是，曝光后将网版的两面都浸湿，让乳剂浸泡几分钟，然后再漂洗。清洗过程不能急，要浸泡、漂洗一直到全部图像显现出来。如果使用的阳图片非常清晰而且密度较高，显影后的细微层次将会非常清楚。由于网版的清洗时间比普通网版的要长，因此必须要有极大的耐心。

　　5.油墨的选用目前一些油墨制造厂家可提供适用于立体印刷的油墨及添加剂，还有一些制造商已研制出新型油墨生产线。但要注意，立体印刷油墨不是发泡油墨，实际上任何可见程度的发泡都会影响清晰度及三维效果。三维印刷油墨，其固化温度都在标准塑料油墨的固化范围内(一般为149～171℃)，但必须提高到适于超厚墨层的固化温度。如果墨层完全固化，三维油墨将具有标准塑料油墨一样好的弹性。

　　尽管三维印刷油墨还不常见，但是此油墨与人们常见的较厚的塑料油墨层有很大区别的。如果正确进行操作，三维印刷图像会有鲜明的细微层次和清晰的边缘，印刷边缘从织物表面垂直凸起，墨壁很光滑。由于三维立体印刷中使用的油墨都比较稠，因此印刷速度最好比平常慢些。为了获得更好的效果，印刷行程应尽可能干净、平滑，刮两遍墨会使印刷品蹭脏，尽管这种油墨很稠，模版很厚，但三维印刷仍能印刷出效果很好的三维层次图像的印刷品。如果要想增大墨膜厚度，最好的方法是增加网版上乳剂层的厚度，不能靠在一块网版上刮两遍墨的方法来增加墨层厚度。因为第一遍墨层干燥后，会发生堵网，不能再刮第二遍。还有一种增加墨层厚度的方法就是制作两块厚网版，连续印刷两块网版，第二块模版印在用第一块模版印刷的图像上，两块网版印刷之间的墨层一瞬间便可干燥，第二层油墨就覆在了第一层墨膜上。这样印刷的结果，墨层厚度基本上是用一块模版印刷的两倍。

　　6.调试印刷在全自动丝网印刷机上进行三维印刷品印刷，印刷机的调试很容易，这是因为能很好地控制网距，网距是印刷中的关键因素。全自动丝网印刷机操作说明应注意如下几点：①将网版装上印刷机，网距调至最小;②覆墨速度比普通的稍慢，采用恒定覆墨板压力。如果覆墨板的角度可调，可将覆墨板与网版之间的角度调至最小，再将油墨覆在丝网版上;③使用75～80°中等硬度的刮板，调节刮板压力，使其能很好地将同版上的油墨转移到织物上。刮板速度比普通的稍慢，并将刮板角度调好;④印刷时图像中的三维立体部分应该最后印，印刷后立刻干燥。如果先印刷三维油墨，干燥后再印其他彩色油墨，会出现靠近三维印刷油墨的部分发生变形的情况。