CN108779603A - 用于印刷、特别是数码印刷片材纤维材料的设备和在所述片材纤维材料上印刷、特别是数码印刷的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于印刷、特别是用于数码印刷片材纤维材料(T)的设备(1),所述印刷设备(1)包括:传送带(2),其配置成接收片材纤维材料(T)并在沿前进方向(A)的运动中导引片材纤维材料(T);印刷站(6),其适合于对片材纤维材料(T)的第二侧(T2)的至少部分进行油墨印刷;一个准备站(4),其配置成改变片材纤维材料(T)的至少部分的表面疏水性。准备站(4)包括至少等离子体处理装置(11),该等离子体处理装置(11)配置成界定处理环境,在该处理环境中纤维材料的至少一部分被接收并且其中存在电离的气体。设备(1)包括作用在传送带(2)和作用在等离子体处理装置(11)上的控制单元(9);控制单元(9)配置成:命令传送带(2)的移动,根据传送带(2)的移动控制等离子体处理装置(11)的至少一个操作参数。本发明还涉及印刷片材纤维材料的工艺。
Description
发明领域
本发明涉及一种用于印刷,特别是数码印刷具有片材形状的纤维材料的设备;本发明还涉及印刷,特别是数码印刷所述片材纤维材料的工艺。本发明的设备和相关的工艺对象可以在用于印刷织物和/或无纺织物的领域中找到应用。本发明总体上但非限制性地适用于纺织或针织织物或无纺织物工业。
现有技术
众所周知,常规印刷(换言之,使用印刷丝网滚筒或框架的印刷)以及数码式印刷(换言之,使用一个或更多个印刷喷嘴头部的印刷),是用于将界定主题、图案、着色的油墨或颜料施加在不同种类的片材材料(例如,诸如纸、织物、无纺织物、毛皮以及更多)上的技术。
用于常规印刷和数码印刷两者的具有层状结构的织物、无纺织物或其它纤维材料在印刷步骤之前经历许多准备步骤,并且在印刷步骤之后经历一个或更多个修饰织物的步骤。在印刷工艺之前,至少对纤维材料的表面的适当的预处理确保以所需的方式和位置沉积油墨,并确保将油墨适当地固定到纤维材料本身。
例如,待印刷的纤维材料可以由适合于在纤维材料上实现印刷图案的合适界定以及适合于在材料本身上正确固定印刷颜色的物质来处理:这些处理例如通过基于碱的或基于酸的物质(根据随后施加的油墨类型)、基于增稠剂的物质、基于防迁移的物质和/或湿气提供者来执行。这些物质和相关的预处理工艺是已知的并且被用于纺织品领域,并且通常根据印刷油墨的类型和织物而变化。预处理使得油墨滴能够固定在待被印刷的材料的纤维上,而不以不可控制的方式形成痕迹和扩散:因此,处理织物的初步步骤确保良好的颜色产生(yield)和合适的界定。
特别地,在数码印刷工艺中,待被印刷的材料的合适的预处理具有至关重要性。实际上,在数码印刷中,使用具有多个喷嘴的喷射头部,该喷嘴具有小的油墨通道开口:在这种情况下,实际上不可能直接添加油墨,因为该油墨可能变得例如太粘性,这会防止油墨规律地通过头部;或可能获得不可通过控制同一数码头部的系统容易地管理的化学-物理特征。由于这个原因,待被印刷的材料被先前处理,并且仅在这之后经历数码印刷。
现在已知一种预处理步骤,其提供包含抗迁移剂(防止印刷油墨分散)和适合于使印刷颜色固定在纤维材料上的试剂的液体溶液的施加。这些预处理物质典型地通过将纤维材料浸渍在合适的罐中或通过将它们喷涂在纤维材料上来施加:目前的技术不可避免地使待印刷的材料处于湿润状态。因此,为了能够印刷预处理过的纤维材料,现在提供在印刷步骤之前和施加添加剂(通过喷洒或浸入合适的罐中)的步骤之后干燥材料的步骤。
在专利EP1577101B1中(和在相关专利申请US 2005-206711A1中)描述了用于在片材材料(包括织物)上预处理和数码印刷的第一已知类型的装备,该专利公开了设置有闭合环路可移动传送带的装备,待被印刷的片材材料可以固定在该传送带上。该装备呈现有预处理物质涂敷器(pre-treatment substance applicator)、预处理材料干燥器和印刷装置。最后,在印刷站下游,该装备呈现有另外的干燥装置以及然后是用于蒸气固定印刷片材的站。
参考用于在片材材料(包括织物)上预处理和数码印刷的装备,在专利申请WO2012069242中描述的第二种类型是已知的,该专利申请显示了设置有用于退绕纤维材料的站的装备,该站适合于提供浸渍站(预处理站)。浸渍站包括接收固定剂的液体溶液的罐,该固定剂的液体溶液配置成能够将印刷颜色固定在纤维材料上。纤维材料被引入罐中,使得纤维材料可以完全浸入液体溶液(固定剂)中。
离开浸渍罐的材料被限制通过挤压辊,该挤压辊配置成从纤维材料移除固定溶液的部分。之后,纤维材料被布置在传送带上并被印刷。离开传送带的印刷的纤维材料被输送到固色站,该固色站设置成通过热空气或蒸气加热材料。离开固定站的印刷的和固定的纤维材料最后卷绕成卷。
尽管上面引用的装备能够预处理和印刷片材纤维材料,但是申请人已经发现这种装备并不缺乏一些缺点,并因此在不同方面是可改进的。
事实上,目前已知的装备提供浸渍步骤,该浸渍步骤相当大地润湿纤维材料,使得材料本身在浸渍步骤结束时不可以立即印刷;实际上,这种装备包括挤压和/或干燥片材纤维材料以便尽可能多地降低水分含量的步骤。可以观察到,这些步骤除了使设备的结构复杂化并增加其成本之外,还减缓了整个印刷过程,相对于生产并因此相对于最终产品的成本而言,具有显著的缺点。
发明目的
因此,本发明的目的是大体上解决前述解决方案的缺点和/或局限性中的至少一个。
本发明的第一目的包括提供一种设备和相关的工艺,其使得能够有效地处理片材纤维材料,例如织物、针织织物和/或无纺织物,以便提供处于最佳状态的片材材料,以用于印刷,特别是数码印刷。具体地,本发明的一个目的是提供一种设备,该设备能够实现对片材材料进行预处理的受控且有效的步骤,其中片材材料被预处理物质润湿和/或浸渍有预处理物质,例如增稠和/或抗迁移添加剂,以适当地准备用于印刷的纤维材料。
本发明的另一个目的在于提供一种处理片材纤维材料的设备和相关工艺,其能够快速处理材料本身;特别地,本发明的一个目的是提供一种设备,其能够使片材纤维材料的处理时间最小化,以便将印刷工艺的时间和成本减小到尽可能最小的量。
然后,本发明的一个目的是提供一种设备和工艺,该设备和工艺设置有通过合适的物质,例如增稠和/或抗迁移添加剂预处理纤维材料的站或步骤,该站或步骤可以以合理的操作成本实现并提供高生产率。
在以下描述期间将更明显的以上描述的目的中的一个或更多个大体上通过根据所附权利要求中的一项或更多项权利要求的用于处理片材纤维材料的设备和相关的处理工艺来满足。
概述
在本文中以下描述了本发明的方面。
在第一方面中,提供了一种设备(1),其用于印刷,特别是用于数码印刷片材纤维材料(T),所述印刷设备(1)包括:
-至少一个传送带(2),所述至少一个传送带(2)呈现暴露表面,该暴露表面配置成接收片材纤维材料(T),该暴露表面界定操作区域(3),操作区域(3)配置成临时接触地接收片材纤维材料(T)的第一侧(T1)并且用于沿前进方向(A)可移动地引导该片材纤维材料(T),
-至少一个印刷站(6),其配置成油墨印刷,特别是数码印刷片材纤维材料(T)的侧(T2)的至少部分,任选地,用于油墨印刷,特别是数码印刷纤维材料的与第一侧(T1)相对的第二侧,所述印刷站(6)在传送带上操作,并且配置成印刷片材纤维材料(T),任选地,用于印刷布置在传送带(2)的操作区域(3)上的片材纤维材料(T)。
在根据第一方面的第二方面中,传送带(2)在预定操作状态期间配置成以恒定地大于0的速度沿前进方向(A)连续移动片材纤维材料(T)。
在根据前述权利要求的第三方面中,印刷站(6)包括印刷模块(7),该印刷模块(7)在所述预定操作状态期间配置成:
-在片材纤维材料(T)的整个宽度上界定印刷,所述宽度正交于前进方向(A)来测量,
-停留在固定位置中并对在操作区域(3)上滑动的片材纤维材料(T)的第二侧(T2)进行印刷。
在根据前一方面的第四方面中,印刷模块(7)包括多个头部(8),该多个头部(8)配置成覆盖片材纤维材料(T)的整个宽度,所述宽度正交于前进方向(A)来测量。
在根据前述方面中任一方面的第五方面中,该印刷设备包括用于准备片材纤维材料(T)的至少一个站(4),该至少一个站(4)配置成处理片材纤维材料(T)的与第一侧(T1)相对的第二侧(T2)的至少一部分。
在根据前一方面的第六方面中,准备站(4)配置成将处理组合物(M)布置在片材纤维材料(T)上,该处理组合物(M)包括处理液体和处理泡沫中的至少一种。
在根据第五或第六方面的第七方面中,准备站(4)配置成改变片材纤维材料(T)的至少部分的表面疏水性。
在根据第五方面至第七方面中的任一方面的第八方面中,准备站(4)在传送带(2)处操作。
在根据第五方面至第八方面中的任一方面的第九方面中,准备站配置成在所述预定操作状态期间,特别是在纤维材料以恒定地大于0的速度连续移动期间,处理片材纤维材料。
在根据第五方面至第九方面中的任一方面的第十方面中,准备站(4)配置成处理布置在传送带(2)的操作区域(3)上的片材纤维材料(T),特别是准备站(4)配置成在预定操作状态期间将处理组合物(M)布置到布置在操作区域(3)上的片材纤维材料(T)上,处理组合物(M)包括处理液体和/或处理泡沫中的至少一种。
在根据第五方面至第十方面中的任一方面的第十一方面中,准备站相对于片材纤维材料(T)的前进方向(A)布置在印刷站的上游。
在根据第五至第十一方面中的任一方面的第十二方面中,准备站(4)配置成将预定量的处理组合物(M)布置在片材纤维材料(T)上,所述量的处理组合物被选择成使得片材纤维材料(T)本身在准备站(4)的紧接的上游的区段和准备站(4)的紧接的下游的区段之间呈现包括在10%和50%之间的每平方米重量百分比变化。
在根据第五方面至第十二方面中任一方面的第十三方面中,其中准备站(4)配置成将预定量的处理组合物(M)布置在片材纤维材料(T)上,所述量的处理组合物(M)被选择成使得片材纤维材料(T)本身在准备站的紧接的上游的区段与印刷站(6)的紧接的上游的区段之间呈现包括在10%和50%之间的每平方米重量百分比变化。
在根据第五方面至第十三方面中任一方面的第十四方面中,准备站(4)配置成将预定量的处理组合物(M)布置在片材纤维材料(T)上,所述预定量的处理组合物(M)被选择成使得片材纤维材料(T)本身在准备站(4)的紧接的下游的区段与印刷站(6)的紧接的上游的区段之间呈现包括在0%和10%之间的每平方米重量百分比变化。
在根据第六方面至第十四方面中的任一方面的第十五方面中,准备站配置成将所述预定量的处理组合物布置到在传送带(2)的操作区域(3)上滑动的片材纤维材料(T)上。
在根据第六方面至第十五方面中的任一方面的第十六方面中,准备站(4)包括至少一个涂敷器(5),该至少一个涂敷器(5)配置成将处理组合物(M)布置到布置在操作区域上的片材纤维材料(T)的第二侧(T2)上,所述涂敷器(5)包括在以下组当中选择的至少一个:
-展开的刮刀(19),其横向于传送带运动布置且在操作区域(3)上方间隔开,
-喷射分配器(18),其在操作区域(3)上方间隔开,
-涂敷器辊,其具有相关的相应的刮刀,该相关的相应的刮刀用于调节沉积在涂敷器辊的侧表面上的处理组合物的厚度,该涂敷器辊布置成使旋转轴线横向于传送带(2)的运动并且使侧表面在传送带(2)的操作区域(2)上方间隔开,
-滚筒(23),其布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且使侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,该滚筒呈现中空内部,该中空内部用于接收预定量的处理组合物,并且设置有用于分配所述处理组合物的预定数目的喷嘴或狭缝,
-分布器(25),其包括配置成接收处理组合物(M)的储器(26),储器(26)呈现界定储器(26)的出口的至少一个分配喷嘴(27),喷嘴(27)沿该传送带(2)的整个宽度横向于传送带(2)的运动延伸,分布器(25)包括一个或更多个推动器,例如一个或更多个齿形轮子,该一个或更多个推动器布置在储器内并且配置成从喷嘴(27)供应处理组合物(M)。
在根据第五方面至第十六方面中的任一方面的第十七方面中,准备站(4)和印刷站(6)沿片材纤维材料(T)的前进方向(A)彼此紧邻地连续布置。
在根据第五方面至第十七方面中的任一方面的第十八方面中,传送带(2)在操作状态期间配置成连续地移动片材纤维材料(T)穿过准备站(4)和印刷站(6)。
在根据第四方面至第十八方面中的任一方面的第十九方面中,在准备站(4)和印刷站(6)之间,不存在用于干燥片材纤维材料(T)的站。
在根据前述方面中任一方面的第二十方面中,印刷设备(1)包括至少一个控制单元(9),该至少一个控制单元(9)作用在传送带(2)上并且配置成命令所述传送带(2)的移动。
在根据前一方面的第二十一方面中,控制单元(9)配置成命令传送带(2)的移动以界定操作状态,其中所述传送带(2)配置成沿前进方向(A)以恒定地大于0,特别是包括在20米/分钟和100米/分钟之间,更特别地包括在30米/分钟和70米/分钟之间的速度连续移动片材纤维材料(T)。
在根据第二十方面或第二十一方面的第二十二方面中,控制单元(9)连接到印刷站(6),并且配置成:
-命令传送带(2)的移动,
-命令印刷站(6)以便管理片材纤维材料(T)上的油墨印刷,特别是用于在操作状态期间管理油墨印刷。
在根据第二十方面至第二十二方面中任一方面的第二十三方面中,控制单元(9)作用在准备站(4)上,所述控制单元(9)配置成:
-命令传送带(2)的移动,
-命令准备站(4)以用于管理预定量的处理组合物(M)施加在片材纤维材料(T)上。
在根据前一方面的第二十四方面中,控制单元(9)配置成:
-接收与传送带(2)的移动有关的信号,
-根据所述信号计算片材纤维材料(T)沿前进方向(A)的移动速度,
-根据纤维材料(T)的移动速度,命令供应预定量的处理组合物(M)。
在根据前一方面的第二十五方面中,控制单元(9)根据纤维材料(T)的移动速度,配置成命令供应预定量的处理组合物(M),使得:
-片材纤维材料(T)在准备站(4)的紧接的上游的区段和准备站(4)的紧接的下游的区段之间呈现包括在10%和50%之间的每平方米重量百分比变化,
-片材纤维材料(T)在准备站(4)的紧接的下游的区段和印刷站(6)的紧接的上游的区段之间呈现包括在0%和10%之间的每平方米重量百分比变化。
在根据第二十方面至第二十五方面中的任一方面的第二十六方面中,控制单元(9)配置成管理传送带(2)的移动速度,使得在传送带(2)的操作状态期间,片材纤维材料(T)的点从准备站(4)的出口到印刷站(6)的入口的行进时间小于60秒,特别是小于30秒,更特别地落在包括在0.5秒和20秒之间的范围内。
在根据第五方面至第二十六方面中的任一方面的第二十七方面中,准备站(4)配置成增加经过所述准备站(4)的片材纤维材料(T)的至少部分的表面疏水性。
在根据第五方面至第二十七方面中的任一方面的第二十八方面中,准备站(4)配置成增加经过所述准备站(4)的片材纤维材料(T)的整个第二侧(T2)的表面疏水性。
在根据第五方面至第二十八方面中的任一方面的第二十九方面中,准备站(4)包括至少一个等离子体处理装置(11),该至少一个等离子体处理装置(11)配置成界定处理环境,在该处理环境中,纤维材料的至少一个部分被接收并且其中存在电离的气体。
在根据前一方面的第三十方面中,等离子体处理装置(11)包括彼此隔开并面对的至少一个第一电极和一个第二电极(11a、11b),所述第一电极和第二电极(11a、11b)配置成在它们之间接收经过所述受控环境的片材纤维材料(T)。
在根据前一方面的第三十一方面中,等离子体处理装置(11)包括通过电路连接到所述第一电极和第二电极的电场发生器,所述发生器配置成在所述第一电极和第二电极之间界定适合于能够形成所述电离的气体的预定电势差。
在根据前一方面的第三十二方面中,在所述第一电极和第二电极(11a、11b)之间界定的电势差包括在1kV和50kV之间,特别是在5kV和25kV之间。
在根据第二十九方面至第三十二方面中的任一方面的第三十三方面中,等离子体处理装置(11)配置成通过使用被视为单独地或以混合物形式的以下气体中的一种或更多种在所述处理环境中产生等离子体:空气、氮气、氮氧化物(NO)、氨、惰性气体比如例如氩气和氦气、氧气、氢气、二氧化碳(CO2)、氟化气体比如例如SF6和SOF6、碳氢化合物气体比如例如甲烷和乙烷、碳氟化合物气体比如例如CF4和C2F6,优选地氮气,更优选地2ln/min的氮气;
任选地,等离子体装置(11)配置成通过使用与以下中的一种或更多种混合的所述气体中的一种或更多种在处理环境中产生等离子体:水蒸气、铵的六甲基二硅氧烷蒸气(HMDSO),以及其它硅烷、硅氧烷、烃和全氟化化合物的蒸气。
在根据第三十方面至第三十三方面中的任一方面的第三十四方面中,第一电极和第二电极(11a、11b)呈现彼此面对的相应的有效表面,该有效表面距离彼此的最大距离小于20mm,特别是包括在1mm至12mm之间。
在根据第二十九方面至第三十四方面中的任一方面的第三十五方面中,等离子体处理装置(11)配置成界定预定剂量,该预定剂量由放电所传输的每表面单位的功率界定,该放电通过从准备站(4)移动的片材纤维材料(T)的处理装置(11)本身供应,其中这种功率小于3,000W*min/m2,优选地包括在30W*min/m2和10,000W*min/m2之间,更优选包括在500W*min/m2和800W*min/m2之间,剂量界定为如说明书中所描述的。
在根据第二十九方面至第三十四方面中的任一方面的第三十六方面中,准备站(4)相对于片材纤维材料(T)的前进方向(A)布置在传送带(2)的上游。
在根据前述方面中任一方面的第三十七方面中,印刷设备(1)包括至少一个处理站(10),该至少一个处理站(10)配置成将处理组合物(N)布置在片材纤维材料(T)的第二侧(T2)的至少部分上。
在根据前一方面的第三十八方面中,通过处理站(10)布置的处理组合物包括以下至中的至少一种:
-抗迁移剂,
-pH控制剂,
-水溶助剂。
在根据第三十七方面或第三十八方面的第三十九方面中,处理站(10)与准备站(4)不同并与准备站(4)分开。
在根据第三十七方面至第三十九方面中的任一方面的第四十方面中,处理站(10)相对于片材纤维材料(T)的前进方向(A)布置在准备站(4)的下游。
在根据第三十七方面至第四十方面中的任一方面的第四十一方面中,处理站(10)配置成将处理组合物(N)布置在片材纤维材料(T)的第二侧(T2)的至少部分上,该处理组合物(N)包括pH控制剂和水溶助剂中的至少一种。
在根据第三十七方面至第四十一方面中的任一方面的第四十二方面中,处理站(10)包括至少一个涂敷器(12),该至少一个涂敷器(12)配置成将处理组合物(10)布置在片材纤维材料(T)的第二侧(T2)上,所述涂敷器(12)包括以下之中的至少一个:
-展开的刮刀(19),其横向于传送带运动布置且在操作区域(3)上方间隔开,
-喷射分配器(18),其在操作区域(3)上方间隔开,
-涂敷器辊,其具有相关的相应的刮刀,该相关的相应的刮刀用于调节沉积在涂敷器辊的侧表面上的处理组合物的厚度,该涂敷器辊布置成使旋转轴线横向于传送带(2)的运动并且使侧表面在传送带(2)的操作区域(3)上方间隔开,
-滚筒(23),其布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且使侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,该滚筒呈现中空内部,该中空内部用于接收预定量的处理组合物,并且设置有用于供应处理组合物的预定数目的喷嘴或狭缝,
-分布器(25),其包括配置成接收处理组合物(N)的储器(26),储器(26)呈现界定储器(26)的出口的至少一个分配喷嘴(27),喷嘴(27)沿该传送带(2)的整个宽度横向于传送带(2)的运动延伸,分布器(25)包括一个或更多个推动器,例如一个或更多个齿形轮子,该一个或更多个推动器布置在储器内并且配置成从喷嘴(27)供应处理组合物(N)。
在根据第三十七方面至第四十二方面中的任一方面的第四十三方面中,由处理站(10)供应的处理组合物(N)包括处理液体和处理泡沫中的至少一种。
在根据第三十七方面至第四十三方面中任一方面的第四十四方面中,处理组合物(N)包括:
-至少一种pH控制剂,优选在碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸中选择,和
-至少一种水溶助剂,优选地在尿素和硫脲之间选择。
在根据第三十七方面至第四十四方面中的任一方面的第四十五方面中,处理站(10)在所述印刷站(6)的下游操作,任选地在传送带(2)的操作区域(3)处操作。
在根据第二十九方面至第四十五方面中的任一方面的第四十六方面中,控制单元(9)作用在传送带(2)上且作用在等离子体处理装置(11)上,所述控制单元(9)配置成:
-命令所述传送带(2)的移动,
-根据传递给传送带(2)的移动,控制等离子体处理装置(11)的至少一个操作参数,并且任选地,控制片材纤维材料(T)的疏水性增加。
在根据第二十九方面至第四十六方面中的任一方面的第四十七方面中,该设备包括能够发射与传送带(2)的运动相关的信号的至少一个传感器,所述控制单元(9)作用在所述传送带(2)上并且作用在等离子体处理装置(11)上,所述控制单元(9)配置成:
-从所述传感器接收与传送带(2)的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料(T)沿前进方向(A)的移动速度,
-根据纤维材料T的移动速度,命令等离子体处理装置(11)的至少一个操作参数的值,该至少一个操作参数在以下当中选择:
○由电场发生器界定的至少第一电极和第二电极(11a、11b)之间的电势差,
○使发生器与电极通信的经过电路中的电流的强度;
○电场发生器的电流的频率;
○片材纤维材料的电极的距离;
○剂量参数,其由放电所传输的每表面单位的功率界定,该放电由从准备站(4)移动的片材纤维材料(T)的等离子体处理装置(11)供应。
在根据第三十七方面至第四十七方面中任一方面的第四十八方面中,控制单元(9)作用在处理站(10)上,所述控制单元(9)配置成:
-接收至少一个操作参数的所需要的值,该至少一个操作参数表示由所述处理站(1)施加在片材纤维材料上的处理材料的量,特别是处理泡沫的预定量,所述至少一个操作参数包括以下中的至少一个:
○在第二处理站(10)的紧接的上游的区段(在该区段中,纤维材料还未接收处理组合物)和处理站(10)的紧接的下游的区段(在该区段中,纤维材料已经接收处理组合物)之间的片材纤维材料的每平方米重量百分比变化,
○离开所述处理站的处理组合物的体积流率,
○离开所述处理站的处理组合物的质量流率,
-根据操作参数的所需要的值和赋予所述传送带(2)的移动,命令第二处理站(10),以便管理将处理组合物施加在片材纤维材料(T)上。
在根据第三十七方面至第四十八方面中的任一方面的第四十九方面中,处理组合物包括处理泡沫,设备(1)包括能够发射与传送带(2)的运动相关的信号的至少一个传感器,所述控制单元(9)配置成:
-从所述传感器接收与传送带(2)的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料(T)沿前进方向(A)的移动速度,
-根据纤维材料(T)的移动速度,命令供应处理泡沫以满足所述至少一个操作参数的所需要的值,任选地以便满足以下参数中的至少一个的所需要的值:
○泡沫在第二处理站(4)的紧接的下游呈现小于2mm的厚度,
○在处理站(10)的紧接的上游的区段(在该区段中,纤维材料还未接收泡沫)和处理站(10)的紧接的下游的区段(在该区段中,纤维材料已经接收泡沫)之间的片材纤维材料的每平方米重量百分比变化包括在10%和50%之间。
在根据第四十三方面至第四十九方面中任一方面的第五十方面中,由处理站(10)供应的处理泡沫包括:
-处理液体,其相对于所述泡沫的总重量的重量百分比包括在5%和75%之间,
-至少一种发泡剂,其相对于所述泡沫的总重量的重量百分比包括在0.2%和5%之间,优选地在0.4%和2%之间,
-水,其在量上需要达到100%。
在根据第四十三方面至第五十方面中任一方面的第五十一方面中,处理泡沫通过以下参数中的至少一个来表征:
-密度,其在0.005g/cm3和0.3g/cm3之间,
-微孔的平均直径,其包括在0.05mm和0.5mm之间,
-平均寿命,其包括在约1秒和60秒之间,
-膨胀比,其包括在2∶1和6∶1之间。
在根据第三十七方面至第五十一方面中的任一方面的第五十二方面中,处理组合物(N)包括处理泡沫。
在根据第四十三方面至第五十二方面中任一方面的第五十三方面中,处理站(10)包括涂敷器(12),涂敷器(12)配置成将一定量的处理泡沫施加在片材纤维材料(T)的第二侧(T2)上,该处理泡沫在涂敷器的紧接的下游呈现小于2mm,特别地小于1.5mm的厚度。
在根据前一方面的第五十四方面中,涂敷器(12)包括以下中的至少一个:
-展开的刮刀,其横向于传送带运动布置且在操作区域上方间隔开,
-喷射分配器,其在操作区域上方间隔开,
-具有相关的相应的刮刀的涂敷器辊,该刮刀用于调节沉积在涂敷器辊的侧表面上的泡沫的厚度,该涂敷器辊布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,
-滚筒,其布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且使侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,滚筒呈现中空内部,该中空内部旨在接收预定量的泡沫,并且设置有用于供应泡沫的预定数目的喷嘴或狭缝,
-分布器(25),其包括配置成接收处理材料(M)的储器(26),储器(26)呈现界定储器(26)的出口的至少一个分配喷嘴(27),喷嘴(27)沿该传送带(2)的整个宽度横向于传送带(2)的运动延伸,分布器(25)包括一个或更多个推动器,例如一个或更多个齿形轮子,该一个或更多个推动器布置在储器内并且配置成从喷嘴(27)供应处理材料(M)。
在根据第五十三方面或第五十四方面的第五十五方面中,处理站(10)包括至少一个泡沫发生器(13),该至少一个泡沫发生器(13)配置成产生处理泡沫并且连续地或以预定的时间间隔给涂敷器供应预定量的处理泡沫。
在根据第四十三方面至第五十五方面中的任一方面的第五十六方面中,处理站(10)配置成在片材纤维材料的第二侧(T2)上界定以下中的至少一个:
-连续泡沫层,其适合于至少部分地覆盖片材纤维材料(T)的第二侧(T2),
-多个离散的泡沫区,界定在片材纤维材料(T)的第二侧(T2)上的这类离散的区完全被未覆盖有泡沫的纤维材料环绕。
在根据第四十三方面至第五十六方面中任一方面的第五十七方面中,处理站(10)配置成将预定量的处理泡沫布置在片材纤维材料(T)的第二侧(T2)上,所述预定量的处理泡沫选择成使得片材纤维材料(T)本身在处理站(10)的紧接的上游的区段(其中纤维材料还未接收泡沫)和紧接的下游的区段(其中纤维材料已经接收所述泡沫)之间呈现包括在10%和50%之间的每平方米的重量百分比变化。
在根据第四十三方面至第五十七方面中的任一方面的第五十八方面中,处理站(10)配置成将预定量的处理泡沫布置在片材纤维材料(T)的第二侧(T2)上,所述预定量的处理泡沫选择成使得同一片材纤维材料(T)在处理站(10)的紧接的上游的所述区段和印刷站(6)的紧接的上游的区段之间呈现包括在10%和50%之间的每平方米的重量百分比变化。
在根据第三十七方面至第五十八方面中的任一方面的第五十九方面中,其中:
处理站(10)相对于纤维材料的前进方向(A)布置在印刷站(6)的上游,处理站(10)配置成供应包含至少一种抗迁移剂的处理泡沫;或者其中:
处理站(10)相对于纤维材料的前进方向(A)布置在印刷站(6)的下游,处理站配置成供应包含至少一种pH控制剂和至少一种水溶助剂的处理泡沫;或者其中:
处理站(10)包括相对于纤维材料的前进方向(A)布置在印刷站(6)上游的第一处理站,第一处理站配置成分配包含至少一种抗迁移剂的处理泡沫;以及相对于纤维材料的前进方向(A)布置在印刷站(6)下游的第二处理站,第二处理站配置成分配包含至少一种pH控制剂和至少一种水溶助剂的处理泡沫。
在根据第三十七方面至第五十九方面中的任一方面的第六十方面中,处理站(10)在传送带(2)处操作,并且配置成将处理泡沫布置在布置在传送带(2)的操作区域(3)上的纤维材料(T)的第二侧(T2)上。
在根据第三十七方面至第六十方面中的任一方面的第六十一方面中,印刷设备(1)包括至少一个控制单元(9),该至少一个控制单元(9)作用在传送带(2)上并且作用在处理站(10)上,所述控制单元(34)配置成:
-命令传送带(2)的移动,
-接收至少一个操作参数的所需要的值,该至少一个操作参数代表待被施加在片材纤维材料上的处理泡沫的量,所述至少一个操作参数包括以下中的至少一个:
○在处理站(10)的紧接的上游的区段(在该区段中,纤维材料还未接收泡沫)和处理站(10)的紧接的下游的区段(在该区段中,纤维材料已经接收泡沫)之间的片材纤维材料的每平方米的重量百分比变化,
○在处理站(10)的紧接的上游的所述区段和印刷站(6)的紧接的上游的区段之间的片材纤维材料的每平方米的重量百分比变化,
○离开所述处理站的处理泡沫的体积流率,
○离开所述处理站的处理泡沫的质量流率,
○处理站的紧接的下游区段处的泡沫的厚度,
-根据操作参数的所需要的值和赋予所述传送带的移动,命令处理站(10),以便管理将处理泡沫施加在片材纤维材料(T)上。
在根据前述方面的第六十二方面中,印刷设备(1)包括至少一个传感器,该至少一个传感器能够发射与传送带(2)的运动有关的信号,所述控制单元(9)配置成:
-从所述传感器接收与传送带(2)的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料(T)沿前进方向(A)的移动速度,
-根据纤维材料(T)的移动速度,命令供应处理泡沫以满足所述至少一个操作参数的所需要的值,任选地以便满足以下操作参数中的至少一个的所需要的值:
○在处理站(10)的紧接的下游,泡沫呈现小于2mm、特别地小于1.5mm的厚度,
○在处理站(10)的紧接的上游的区段(在该区段中,纤维材料还未接收泡沫)和处理站(10)的紧接的下游的区段(在该区段中,纤维材料已经接收泡沫)之间的片材纤维材料的每平方米的重量百分比变化包括在10%和50%之间,
○在处理站(10)的紧接的上游的所述区段和印刷站(6)的紧接的上游的区段之间的片材纤维材料的每平方米的重量百分比变化包括在10%和50%之间。
在根据第六十一方面或第六十二方面的第六十三方面中,控制单元(9)配置成设定传送带(2)的移动速度,使得片材纤维材料(T)从处理站(10)的紧接的下游的区段到处理站(6)的紧接的上游的区段的行进时间小于60秒,特别是小于30秒,更具体地,被包括在0.5秒和20秒之间的时间内。
在根据第六十一方面至第六十三方面中的任一方面的第六十四方面中,控制单元(9)配置成命令传送带(2)的移动,以界定操作状态,其中所述传送带(2)沿前进方向(A)以恒定地包括在20米/分钟和100米/分钟之间、特别是包括在30米/分钟和70米/分钟之间的速度连续移动片材纤维材料(T)。
在根据前述方面中的任一方面的第六十五方面中,印刷站(6)包括印刷模块(7),该印刷模块(7)配置成:
-在片材纤维材料(T)的整个宽度上界定印刷,所述宽度正交于前进方向(A)来测量,
-停留在固定位置中并对定位在操作区域(3)上的片材纤维材料(T)的第二侧(T2)进行印刷。
在根据第四十三方面至第六十五方面中的任一方面的第六十六方面中,处理泡沫包括至少一种处理液体,其相对于泡沫的总重量,在量上包括在5%和75%(重量)之间,所述处理液体包括:
-至少一种抗迁移剂,其优选地在褐藻酸盐、纤维素衍生物特别是羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酸(共)聚合物、黄原胶、阿拉伯树胶和瓜尔豆胶之中选择;和/或
-固定剂,特别地所述固定剂包括以下中的至少一种:
-至少一种pH控制剂,其优选地在以下中选择:碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸;以及至少一种水溶助剂,其优选地在尿素和硫脲之间选择,
-至少一种发泡剂,其相对于泡沫的总重量的重量百分比包括在0.2%和5%之间,优选地在0.4%和2%之间,
-水,其在量上需要达到100%。
在根据前述方面中的任一方面的第六十七方面中,印刷设备(2)包括:
-用于供应片材纤维材料(T)的至少一个站(14),任选地包括布置在供应滚筒上的至少一个片材材料的卷,
-至少一个干燥站(16),该至少一个干燥站(16)布置在印刷站下游的线中,以及
-用于收集印刷的干燥的片材纤维材料的至少一个站(17)。
在根据前一方面的第六十八方面中,处理站(10)成直线地介于供应站和印刷站之间和/或印刷站和干燥站之间成,使得片材材料可以通过经过处理站、印刷站和干燥站前进,而从供应站到收集站没有中断。
在根据第六方面至第六十八方面中任一方面的第六十九方面中,由准备站(4)供应的处理组合物(M)包括以下中的至少一种:
-至少一种抗迁移剂,其优选地在褐藻酸盐、纤维素衍生物特别是羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酸(共)聚合物、黄原胶、阿拉伯树胶和瓜尔豆胶之中选择;和/或
-至少一种pH控制剂,优选地选自碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸,
-至少一种水溶助剂,优选地在尿素和硫脲之间选择,
以及任选地:
-至少一种表面活性剂和/或一种中性盐和/或一种抗还原剂和/或一种润湿剂和/或一种抗发酵剂。
在根据第三十七方面至第六十九方面中的任一方面的第七十方面中,由处理站(10)供应的处理组合物(N)包括以下中的至少一种:
-至少一种pH控制剂,优选地在碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸之间选择,
-至少一种水溶助剂,优选地在尿素和硫脲之间选择。
在第七十一方面中,提供了印刷片材纤维材料(T)的工艺,任选地使用前述方面的设备,该工艺包括以下步骤:
-沿前进方向(A)移动片材纤维材料(T),
-将片材纤维材料(T)的第一侧(T1)布置成与传送带(2)的暴露表面接触,使得传送带(2)能够界定其中传送带(2)支撑纤维材料的操作区域,
-油墨印刷,特别是数码印刷与传送带(2)接触的片材纤维材料(T)的第一侧(T1)相对的第二侧(T2)。
在根据前一方面的第七十二方面中,该工艺包括在印刷步骤之前,通过在材料本身上布置预定量的处理组合物(M)来准备纤维材料的侧的至少部分的步骤,
具体地,准备步骤包括将组合物布置在片材纤维材料(T)的与第一侧(T1)相对的第二侧(T2)上,该片材纤维材料任选地与传送带(2)接触,并沿前进方向(A)移动。
在根据前一方面的第七十三方面中,在紧接准备步骤之前和紧接准备步骤之后之间,片材纤维材料(T)的每平方米的重量百分比变化包括在10%和50%之间。
在根据第七十二方面或第七十三方面的第七十四方面中,紧接在准备步骤之前和紧接在印刷步骤之前之间,片材纤维材料(T)的每平方米的重量百分比变化包括在10%和50%之间,特别是在紧接在准备步骤之后和紧接在印刷步骤之前之间,片材纤维材料(T)的每平方米的重量百分比变化包括在0%和10%之间。
在根据第七十二方面至第七十四方面中的任一方面的第七十五方面中,在紧接准备步骤之后的区段和紧接在印刷步骤之前的区段之间,移动片材纤维材料(T)的点在小于60秒的时间内,特别是在小于30秒的时间内,更特别是在包括在0.5秒和20秒之间的时间内进行。
在根据第七十一方面至第七十五方面中的任一方面的第七十六方面中,其中印刷步骤在适合于油墨印刷,特别是适合于数码印刷片材纤维材料(T)的印刷站(6)中执行,印刷站(6)包括印刷模块(7),印刷模块(7)在片材纤维材料(T)移动期间停留在固定位置中并且在片材纤维材料(T)的整个宽度上印刷。
在根据第七十一方面或第七十五方面或第七十六方面的第七十七方面中,该工艺包括:
-在油墨印刷步骤之前,准备片材纤维材料(T)的至少一个步骤,该步骤配置成改变片材纤维材料的至少部分的表面疏水性,
-在准备步骤之后,执行与准备步骤不同且与准备步骤分开的处理步骤,所述处理步骤设置成在第二侧(T2)的至少部分上施加预定量的处理组合物(N),处理组合物(N)包括pH控制剂和水溶助剂中的至少一种。
在根据前一方面的第七十八方面中,准备步骤提供界定处理环境的等离子体处理,其中片材纤维材料(T)的至少部分被接收,其中存在电离的气体。
在根据前一方面的第七十九方面中,等离子体处理通过单独地或以混合物形式使用以下气体中的一种或更多种在所述处理环境中产生等离子体:空气、氮气、氮氧化物(NO)、氨、惰性气体比如例如氩气和氦气、氧气、氢气、二氧化碳(CO2)、氟化气体比如例如SF6和SOF6、碳氢化合物气体比如例如甲烷和乙烷、碳氟化合物气体比如例如CF4和C2F6,优选地氮气,更优选地2ln/min的氮气;
任选地,等离子体处理步骤通过使用与以下中的一种或更多种混合的所述气体中的一种或更多种在处理环境中产生等离子体:水蒸气、铵的六甲基二硅氧烷蒸气(HMDSO),以及其它硅烷、硅氧烷、烃和全氟化化合物的蒸气。
在根据第七十八方面或第七十九方面的第八十方面中,在材料(T)本身接触传送带(2)之前,在片材纤维材料(T)上执行等离子体处理,特别是紧接在片材纤维材料(T)的印刷之前执行准备步骤。
在根据第七十七方面至第八十方面中的任一方面的第八十一方面中,在处理步骤期间供应的处理组合物(N)包括处理液体和处理泡沫中的至少一种,所述处理组合物(N)包括以下中的至少一种:
-至少一种pH控制剂,优选在碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸中选择,和
-水溶助剂,优选地在尿素和硫脲之间选择。
在根据第七十七方面至第八十一方面中的任一方面的第八十二方面中,特别是在印刷步骤之后,在与传送带(2)接触的片材纤维材料(T)上执行处理步骤。
在根据第七十七方面至第八十二方面中的任一方面的第八十三方面中,处理步骤设置成通过以下方法中的一种或更多种沉积处理组合物(N):
-由横向于传送带的运动布置并在操作区域上方间隔开的刮刀进行涂覆,
-在操作区域上方一定距离处喷射分配,
-通过具有相关的相应刮刀的涂敷器辊进行涂覆,该刮刀用于调节沉积在涂敷器辊的侧表面上的处理组合物的厚度,该涂敷器辊布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且使侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,
-通过滚筒(23)来分配,滚筒(23)布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且使侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,滚筒呈现中空内部,该中空内部用于接收预定量的处理组合物(N),并且设置有用于分配泡沫的预定数目的喷嘴或狭缝,
-通过分布器(25)进行涂覆,分布器(25)呈现横向于传送带的运动延伸并配置成接触片材纤维材料(T)的分配喷嘴。
在根据第七十八方面至第八十三方面中的任一方面的第八十四方面中,该工艺包括以下步骤:
-命令传送带(2)的移动,
-根据赋予传送带(2)的移动来控制等离子体处理的至少一个操作参数。
在根据前一方面的第八十五方面中,该工艺包括以下步骤:
-从传感器接收与传送带(2)的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料(T)沿前进方向(A)的移动速度,
-根据纤维材料(T)的移动速度,命令等离子体处理的至少一个操作参数的值,该操作参数从以下之中选择:
○由电场发生器界定的至少一个第一电极和一个第二电极(11a、11b)之间的电势差,
○使发生器与电极通信的电路中的电流的强度;
○电场发生器的电流的频率;
○片材纤维材料的电极之间的距离;
○剂量的参数,其由放电所传输的每表面单位的功率界定,该放电由从准备站(4)移动的片材纤维材料(T)的等离子体处理装置(11)供应。
在根据第八十四方面或第八十五方面的第八十六方面中,该工艺包括以下步骤:
-检测至少一个操作参数的所需要的值,该至少一个操作参数表示在处理步骤期间施加在片材纤维材料上的处理材料的量,特别是处理泡沫的预定量,所述至少一个操作参数包括以下中的至少一个:
○紧接在第二处理步骤之前(其中纤维材料没有接收处理组合物)和紧接在第二处理步骤之后(其中片材纤维材料(T)已经接收处理组合物(T)),片材纤维材料的每平方米重量百分比变化,
○紧接在第二处理步骤之后,处理组合物的体积流率,
○紧接在第二处理步骤之后,处理组合物的质量流率,
-根据操作参数的所需要的值和赋予所述传送带(2)的移动,管理将处理组合物施加在片材纤维材料(T)上。
在根据第八十一方面至第八十六方面中的任一方面的第八十七方面中,处理组合物包括处理泡沫,该工艺包括以下步骤:
-从传感器接收与传送带(2)的移动有关的信号,
-根据所述信号确定片材纤维材料(T)沿前进方向(A)的移动速度,
-根据纤维材料(T)的移动速度,命令分配处理泡沫以满足所述至少一个操作参数的所需要的值,任选地以便满足以下操作参数中的至少一个的所需要的值:
○泡沫在紧接第二处理步骤之后呈现小于2mm的厚度,
○在紧接第二处理步骤之前(其中纤维材料还未接收泡沫)和在紧接第二处理步骤之后(其中纤维材料已经接收泡沫),片材纤维材料的每平方米的重量百分比变化包括在10%和50%之间。
在根据第七十一方面至第八十七方面中的任一方面的第八十八方面中,片材纤维材料(T)沿前进方向(A)的移动以恒定地包括在20米/分钟和100米/分钟之间、特别是包括在30米/分钟和70米/分钟之间的速度连续发生。
在根据第七十一方面至第八十八方面中的任一方面的第八十九方面中,印刷步骤在适合于油墨印刷,特别是适合于数码印刷片材纤维材料(T)的印刷站(6)中执行,印刷站(6)包括印刷模块(7),印刷模块(7)在片材纤维材料移动期间停留在固定位置中并且在片材纤维材料(T)的整个宽度上印刷。
在根据第七十一方面至第八十九方面中的任一方面的第九十方面中,该工艺包括:
-从至少一个供应站退绕片材纤维材料(T),该供应站任选地包括布置在供应滚筒上的至少一个片材材料的卷,
-在印刷步骤之后,特别是在第二处理步骤之后干燥片材纤维材料(T),
-收集印刷的干燥的片材纤维材料(T)。
在根据第七十一方面至第九十方面中的任一方面的第九十一方面中,该工艺包括处理片材纤维材料的至少一个步骤,该至少一个步骤包括在片材纤维材料(T)的第二侧(T2)上施加理泡沫,该处理泡沫包括以下中的至少一种:
-抗迁移剂,
-pH控制剂和水溶助剂。
在根据前一方面的第九十二方面中,处理步骤包括以下子步骤:
-产生预定量的处理泡沫,
-将处理泡沫供应到涂敷器,
-通过涂敷器在片材纤维材料(T)的第二侧(T2)上布置处理泡沫。
在根据前一方面的第九十三方面中,布置泡沫的步骤由以下中的一个或更多个来执行:
-由横向于传送带的运动布置并在操作区域上方间隔开的展开的刮刀进行施加,
-用在操作区域上方间隔开的喷射分配器进行施加,
-通过具有相关的相应刮刀的涂敷器辊进行施加,该刮刀用于调节沉积在涂敷器辊的侧表面上的泡沫的厚度,该涂敷器辊布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且使侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,
-通过滚筒进行施加,该滚筒布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且使侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,滚筒呈现中空内部,该中空内部旨在接收预定量的泡沫,并且设置有用于分配泡沫的预定数目的喷嘴或狭缝,
-通过分布器(25)进行施加,该分布器(25)包括配置成接收处理材料(M)的储器(26),储器(26)呈现界定储器(26)的出口的至少一个分配喷嘴(27),喷嘴(27)沿该传送带(2)的整个宽度横向于传送带(2)的运动延伸,分布器(25)包括一个或更多个推动器,例如一个或更多个齿形轮子,该一个或更多个推动器布置在储器内并且配置成从喷嘴(27)分配处理材料(M)。
在根据第九十一方面至第九十三方面中的任一方面的第九十四方面中,处理步骤在片材纤维材料(T)的第二侧上布置一定量的处理泡沫,该处理泡沫在紧接在施加步骤之后呈现小于2mm、特别是小于1.5mm的厚度。
在根据第九十一方面至第九十四方面中的任一方面的第九十五方面中,处理步骤在片材纤维材料(T)的第二侧(T2)布置预定量的处理泡沫,所述量的处理泡沫选择成使得片材纤维材料(T)本身在紧接在所述处理步骤之前和仅接在所述处理步骤之后呈现包括在10%和50%之间的每平方米的重量百分比变化。
在根据第九十一方面至第九十五方面中的任一方面的第九十六方面中,处理步骤在印刷步骤之前进行,特别是,片材纤维材料在处理步骤和印刷步骤之间不经受另外的操作。
在根据第九十一方面至第九十六方面中的任一方面的第九十七方面中,该移动设置成以恒定地大于0,特别是恒定地包括在20米/分钟和100米/分钟之间,更特别地包括在30米/分钟和70米/分钟之间的速度连续移位片材纤维材料(T)。
在根据前一方面的第九十八方面中,处理和印刷片材纤维材料(T)的步骤在片材纤维材料(T)的连续移动期间成一直线地(in line)执行。
在根据第九十一方面至第九十八方面中的任一方面的第九十九方面中,该工艺包括以下步骤:
-移动传送带(2),
-检测至少一个操作参数的所需要的值,该至少一个操作参数代表被施加在片材纤维材料上的处理泡沫,所述至少一个操作参数包括以下中的至少一个:
○紧接在处理步骤之前(其中纤维材料没有接收泡沫)和紧接在处理步骤之后(其中片材纤维材料T本身已经接收处理组合物),片材纤维材料的每平方米重量百分比变化,
○紧接在处理步骤之后和紧接在处理步骤之前,片材纤维材料的每平方米的重量百分比变化,
○紧接在处理步骤之后,处理泡沫的体积流率,
○紧接在处理步骤之后,处理泡沫的质量流率,
○紧接在处理步骤之后,泡沫的厚度,
-根据操作参数的所需要的值和赋予所述传送带(2)的移动,命令将处理泡沫分配在片材纤维材料(T)上。
在根据前一方面的第一百方面中,该工艺包括以下步骤:
包括以下步骤:
-特别是通过传感器,发射与传送带的运动有关的信号,
-接收与传送带(2)的移动有关的信号,
-根据所述信号确定片材纤维材料(T)沿前进方向(A)的移动速度,
-根据纤维材料(T)的移动速度,命令分配处理泡沫以满足所述至少一个操作参数的所需要的值,任选地以便满足以下操作参数中的至少一个的所需要的值:
○紧接在处理步骤之后,泡沫呈现小于2mm、特别地小于1.5mm的厚度,
○紧接在处理步骤之后的区段(在该区段中,纤维材料还未接收泡沫)和紧接在处理步骤之前的区段(在该区段中,纤维材料已经接收泡沫)之间,片材纤维材料的每平方米的重量百分比变化包括在10%和50%之间,
○在紧接处理步骤之前的所述区段和紧接印刷步骤之前的所述区段之间,片材纤维材料的每平方米的重量百分比变化包括在10%和50%之间。
在根据第九十一方面至第一百方面中的任一方面的第一百零一方面中,该工艺包括以下步骤:设定传送带(2)的移动速度,使得离开处理步骤并进入印刷步骤的片材纤维材料(T)的区段行进时间小于60秒,特别是小于30秒,更特别地包括在0.5秒和20秒的范围内。
在根据第九十一方面至第一百零一方面中的任一方面的第一百零二方面中,处理泡沫包括至少一种处理液体,其相对于泡沫的总重量,在量上包括在5%和75%(重量)之间,所述处理液体包括:
-至少一种抗迁移剂,其优选地在以下中选择:褐藻酸盐、纤维素衍生物特别是羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酸(共)聚合物、黄原胶、阿拉伯树胶和瓜尔豆胶;和/或
-至少一种pH控制剂,其优选地在以下中选择:碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸;以及至少一种水溶助剂,其优选地在尿素和硫脲之间选择,
-发泡剂,其相对于泡沫的总重量的重量百分比包括在0.2%和5%之间,优选地在0.4%和2%之间,
-水,其在量上需要达到100%。
附图简述
以下将参考附图描述本发明的一些实施方案和一些方面,附图仅以指示性的并因此非限制性的方式给出,在附图中:
-图1至图4是根据本发明的印刷设备的相应的略图;
-图5至图9是关于根据本发明的印刷设备的准备站和/或处理站的相应的略图;
-图10是根据本发明的另外的处理设备的透视图;
-图11是根据本发明的印刷设备的准备站和/或处理站的详细视图;
-图12是根据本发明的设备的数码印刷站的俯视平面图的略图;
-图13是图12中的印刷站的详细视图;
-图14是根据本发明的设备的印刷头部的实施方案变型的略图。
定义和材料
附图可以通过未按比例的表示来说明本发明的目的,因此,附图中说明的关于本发明目的的部件和部分可能仅表明示意性的表示。
在以下描述和所附权利要求中,在下文中列出的术语采取在下文中具体说明的含义。
■油墨:通过颜料的分散或通过染料在水性介质或有机介质中的溶解形成的混合物,该混合物旨在转移在不同材料的表面上,以用于获得一种或更多种印刷物,例如,通过数码印刷;还包括透明油墨以及涂料。例如,术语油墨可以理解为包括以下中的至少一种的油墨:水基酸性油墨、反应性油墨、分散油墨、颜料油墨、溶剂基分散油墨和分散反应性油墨。
用于这种印刷类型的油墨可以呈现根据ASTM D7867-13标准测量的包括在1至10mPa*s的范围内,优选在4至8mPa*s的范围内,更优选约6mPa*s的粘度。
此外,油墨可以呈现根据ASTM D1331-14方法测量的包括在25至45mN/m的范围内,优选地30至40mN/m的范围内,更优选约35mN/m的表面张力。粘度和表面张力在20℃的温度和大气压下测量。此外,操作温度包括在15℃和45℃之间,优选在30℃和40℃之间的范围内;操作温度应理解为印刷头部内部的油墨的温度。
本领域技术人员能够根据待印刷的纤维材料的类型来选择油墨的类型以及适用于这种类型印刷的应用条件和添加剂。
■纤维材料:由不同类型的纤维制成的材料,例如织物、无纺织物、针织织物或所引用的支撑物中的一个或更多个的组合。具体地,所述纤维材料的纤维可以来源与天然的、植物的或动物的、人造的或合成来源,例如可以是棉、亚麻、马尼拉麻、黄麻、羊毛、粘胶或人造丝、丙烯酸、聚酰胺(尼龙)、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、氯乙烯基、聚氨酯(Elastam)、特氟隆(Gore-tex)、芳族聚酰胺纤维(Kevlar)或其混合物的纤维。
■片材纤维材料:通过具有二维(长度和宽度)的结构形成的如上文所定义的纤维材料,该二维相对于第三维(厚度)具有显著占优势的维度。术语片材纤维材料意指包含具有有限长度的离散片材的纤维材料(例如,格式A0、A1、A2、A3、A4等)以及指呈现标示长度(marked length)的连续网状物两者,该连续网状物可以由片材材料卷绕在其上的辊供应,或可以来自在线印刷步骤(in-line printing step)。在任何情况下,本文中所描述的片材纤维材料呈现两个面或主表面,在这两个面或主表面中的至少一个上提供印刷物(print)。
■亲水性材料:能够吸收和/或保持水的材料。
■数码印刷:使用一个或更多个喷嘴印刷头部以用于将界定基调、图案、着色等的油墨施加在片材材料上的印刷。印刷头部横向于片材材料前进方向可以是可移动的,以便覆盖待被印刷的总宽度,或当头部宽度等于印刷宽度时,换句话说当是织物时,印刷头部可以是横向静止的。
■处理组合物:处理液体或处理泡沫形式的组合物。处理组合物包括一种或更多种液体化合物,或溶解或分散在合适的液相中的一种或更多种固体化合物,这些固体化合物具有至少准备和/或处理片材纤维材料的旨在接收一种或更多种印刷物的表面或多个表面的功能。化合物可以来自天然来源和/或合成来源(聚合物和/或共聚物),并且可以充当以下中的一种或更多种:抗迁移剂、增稠剂、表面张力改性剂、酸度改性剂、亲水性改性剂、疏水性改性剂、干燥促进剂、固定增强剂。液相可以是水性的、有机的或聚合物的或混合的。
■处理液体:包括:
-至少一种抗迁移剂,该抗迁移剂配置成限制油墨在片材纤维材料的纤维中的扩散。这种抗迁移剂可以例如包括水溶性聚合物,换句话说,在25℃下,在水溶液或碱性溶液中具有大于1%,优选等于或大于10%的质量的溶解度的聚合物。特别是,抗迁移剂可以包括:(钠、钾或钙,优选钠)藻酸盐、纤维素衍生物特别是羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酸(共)聚合物、黄原胶、阿拉伯胶、瓜尔豆胶以及类似材料;或:
-至少一种pH控制剂(缓冲剂)。具体地,缓冲剂可以包括NaHCO3(例如,适用于用反应性着色剂油墨印刷以保持碱度的棉材料的情况)、弱酸(例如,用于控制pH的酒石酸铵,有利地但非限制性地用于用酸性着色剂油墨印刷的丝和类似材料的情况)和惰性有机酸(例如,柠檬酸,用于在用分散着色剂油墨印刷的聚酯基材料和类似材料的情况下控制pH);和
-至少一种水溶助剂,所述水溶助剂配置成增加纤维的含水量或增加着色剂的溶解度。水溶助剂是本领域技术人员已知的,并且它们是:尿素、硫脲以及类似的。
任选地,处理液体可以包含以下试剂中的一种或更多种:
-表面活性剂,其配置成增加纤维中着色剂的渗透性。一些表面活性剂还具有抗迁移剂的作用。这种表面活性剂可以包括非离子、阴离子表面活性剂以及类似的;
-防扩散剂,其配置成使油墨在片材纤维材料上停止和/或增加显色性能。防扩散剂可以例如包括二氧化硅、氧化铝、阳离子剂以及类似的。二氧化硅可以硅溶胶形式,换句话说,作为分散体来使用。
-其它调节剂,比如例如中性盐、抗还原剂、湿润剂、抗发酵剂以及类似的。
中性盐具有加速着色剂消耗的作用,并主要应用于棉纤维。这种合适的中性盐是本领域技术人员已知的,并且包括例如氯化钠、硫酸钠以及类似的。
抗还原剂是防止着色剂还原并且因此防止着色剂浓度降低的物质。合适的抗还原剂是本领域技术人员已知的,并且包括例如,间硝基苯磺酸以及类似的。
湿润剂具有润湿纤维材料使得其可以适应油墨喷射头部的作用,并进一步具有控制粘度的作用。合适的湿润剂包括例如:乙二醇、丙二醇以及类似的。
作为替代,抗发酵剂可以包含2’-二氢-5,5’-二氯二苯甲烷。
处理液体可以通过常规方法混合一种或更多种组分来准备。作为可选方案,可以准备单独的液体组合物,比如例如:包含抗迁移剂的液体组合物、包含防扩散剂的液体组合物、包含用于酸性着色剂油墨的pH控制剂的液体组合物、包含用于分散着色剂油墨的pH控制剂的液体组合物、包含用于反应性着色剂油墨的pH控制剂的液体组合物、包含水溶助剂的液体组合物、包含表面活性剂的液体组合物或包含中性盐和/或抗还原剂的类似液体组合物以及类似液体组合物。作为可选方案,每种单独的组合物可以单独地应用于这种纤维材料。单独的液体组合物和处理液体均通过膜,例如乙酸盐或硝酸纤维素膜过滤。
作为可选方案,处理液体可以通过适当稀释浓缩的处理组合物来准备,该浓缩的处理组合物包含至少一种抗迁移剂、pH控制剂、水溶助剂和任选地,上文定义的其它组分中的一种或更多种。浓缩的组合物可以是糊状物的形式,优选地具有根据Brookfield方法测量的约300-500cP的粘度。
根据本发明的处理液体通常具有大于2.0cP,优选大于5cP,特别是包含在10至20cP之间的粘度。这样的粘度通过DV-II+粘度计仪器(Brookfield有限公司)来测量。通常,处理液体的表面张力大于20N/cm2,优选大于25N/cm2、大于30N/cm2;和/或大于70N/cm2、小于65N/cm2、小于60N/cm2。通常,这种处理液体的表面张力包括在20N/cm2至70N/cm2的范围内。这种表面张力由表面张力自动仪21仪器(Fisher Scientific有限公司)测量。
粘度和表面张力在20℃的温度和大气压下测量。
在处理液体的通常成份中,处理液体包含以下中至少一种:
-至少一种抗迁移剂,其优选地选自褐藻酸盐、纤维素的衍生物特别是羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酸(共)聚合物、黄原胶、阿拉伯树胶和瓜尔豆胶;
-至少一种pH控制剂,优选地选自碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸,
-至少一种水溶助剂,优选地选自脲和硫脲。
任选地,处理液体包括:
-至少一种抗迁移剂,其优选地选自褐藻酸盐、纤维素的衍生物诸如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酸(共)聚合物、黄原胶、阿拉伯树胶和瓜尔豆胶;和/或
-至少一种pH控制剂,其优选地选自碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸,以及至少一种水溶助剂,其优选地在脲和硫脲之间选择。
任选地,处理液体还可以包含至少一种表面活性剂和/或中性盐和/或抗还原剂和/或一种湿润剂和/或一种抗发酵剂。
在第一实施方案中,处理液体可以包括:
-海藻酸钠,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.1%和1%之间;和丙烯酸(共)聚合物,更优选地,Thermacol MP,优选地其相对于组合物的总重量的重量百分比包括在8%和12%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
在处理液体的第一实施方案的一个实施方案变型中,该处理液体可以包括:
-丙烯酸(共)聚合物,优选地,其相对于组合物的总重量的重量百分比包括在10%和20%之间,以及任选地,瓜尔豆胶,优选地,其相对于组合物的总重量的重量百分比包括在0.1%和1%之间,
-水,其在量上需要达到100%。
在第一实施方案的实施方案变型中,处理液体可以包括:
-抗迁移剂,例如,羟乙基纤维素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,
-表面活性剂,例如,FLUORAD FC170,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.1%和0.5%之间,
-湿润剂,例如甘油,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在1%和4%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
上面所描述的处理液体不包括pH控制剂和水溶助剂两者。在第二实施方案中界定的处理液体适合于与不需要使用pH控制剂和水溶助剂的分散油墨相互作用;此外,当使用反应性或酸性油墨时,这种处理液体能够与pH控制剂和水溶助剂分开地应用抗迁移剂。
在第二实施方案中,处理液体可以包括:
-碳酸氢钠和/或碳酸钠,其相对于组合物的总重量的重量百分比包括在2.5%和3%之间,
-尿素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在6%和18%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
在处理液体的第二实施方案的一个实施方案变型中,该处理液体可以包括:
-硫酸铵(溶液1∶2)或酒石酸铵,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在4%和8%之间,
-尿素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在6%和15%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
在第二实施方案中界定的处理液体不包括抗迁移剂,并且适合于与不需要使用抗迁移剂的颜料油墨相互作用。
此外,作为单独的组合物,当使用反应性或酸性油墨时,上面界定的处理液体能够与抗迁移剂分开地应用pH控制剂和水溶助剂。
在第三实施方案中,处理液体可以包括:
-至少一种抗迁移剂,优选地,在藻酸盐、丙烯酸(共)聚合物和瓜尔豆胶之间选择,
-至少一种pH控制剂,优选地在碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵和酒石酸铵之间选择,
-至少一种水溶助剂,优选地尿素。
优选地,根据第三实施方案,例如,适合于与反应性油墨相互作用的处理液体可以包括:
-藻酸盐,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.1%和1%之间,以及丙烯酸(共)聚合物,优选Thermacol MP,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在8%和12%之间,
-碳酸氢钠和/或碳酸钠,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在2.5%和3%之间,
-尿素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在6%和18%之间,和
-抗还原剂,优选3-硝基苯磺酸(Lyoprint RG)的钠盐,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.5%和1%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
优选地,根据第三实施方案,例如适合于与酸性油墨相互作用的处理液体可以包括:
-丙烯酸(共)聚合物,优选Thermacol MP,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在10%和20%之间,以及任选的瓜尔豆胶,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.1%和1%之间,
-硫酸铵或酒石酸铵,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在4%和8%之间,
-尿素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在6%和15%之间,和任选地:
-抗发酵剂,优选2,2’-二羟基-5,5’-二氯二苯甲烷(Prevental),其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.01%和0.15%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
根据第三实施方案的处理液体的另一个示例包括:
-至少一种抗迁移剂,优选地在羧甲基纤维素和羟乙基纤维素之间选择,
-至少一种pH控制剂,优选地在碳酸钠、酒石酸铵和柠檬酸之间选择,
-至少一种水溶助剂,优选地是尿素,
-至少一种表面活性剂,优选地为非离子表面活性剂,更优选地为Triton X100和至少一种湿润剂,优选地为甘油。
根据第三实施方案的处理液体的另一示例包括:
-羧甲基纤维素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在1%和3%之间,
-碳酸氢钠,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,
-尿素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,
-Triton X100,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,和甘油,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
上述界定的处理液体有利地适合于与反应性油墨相互作用。
根据第三实施方案的处理液体的另一个示例包括:
-羧乙基纤维素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在1.5%和4%之间,
-酒石酸铵,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在1.5%和4%之间,
-尿素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,
-Triton X100,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.1%和1%之间,和甘油,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,和水,其在量上需要达到100%。
上述界定的处理液体有利地适合于与酸性着色剂油墨相互作用。
根据第三实施方案的处理液体的另一示例包括:
-羧甲基纤维素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.5%和3%之间,
-柠檬酸,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.05%和1%之间,
-尿素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间的,
-Triton X100,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.1%和1%之间,和甘油,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
上述界定的处理液体有利地但非限制性地适合于与分散的油墨相互作用。
可用于本发明的单独的组合物的示例是:
在第一实施方案变体中,单独的组合物可包含:
-水溶助剂,例如尿素,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,
-表面活性剂,例如,FLUORAD FC170,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.1%和0.5%之间,
-湿润剂,例如甘油,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在1%和4%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
在另一个实施方案变体中,单独的组合物可以包括:
-碳酸氢钠,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,
-表面活性剂,例如,FLUORAD FC170,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.1%和0.5%之间,
-湿润剂,例如甘油,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在1%和4%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
该后者所界定的单独的液体组合物有利地但非限制性地适合于与反应性着色剂油墨相互作用。
在另一个实施方案变体中,单独的组合物可以包括:
-酒石酸铵或硫酸铵,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,
-表面活性剂,例如,FLUORAD FC170,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.1%和0.5%之间,
-湿润剂,例如甘油,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在1%和4%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
上面界定的单独的液体组合物有利地但非限制性地适合于与酸性着色剂油墨相互作用。
在另一个实施方案变体中,单独的组合物可以包括:
-柠檬酸,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,
-表面活性剂,例如,FLUORAD FC170,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.1%和0.5%之间,
-湿润剂,例如甘油,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在1%和4%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
上面界定的单独的液体组合物有利地但非限制性地适合于与分散的着色剂油墨相互作用。
在另一个实施方案变体中,单独的组合物可以包括:
-表面活性剂,例如,Triton X-705,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在3%和7%之间,
-表面活性剂,例如,FLUORAD FC170,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在0.1%和0.5%之间,
-湿润剂,例如甘油,其相对于组合物的总重量的重量百分比优选地包括在1%和4%之间,和
-水,其在量上需要达到100%。
■处理泡沫:包括液体介质中的气体的分散体;此外,泡沫可以呈现胶态分散体的特性。泡沫可以通过将高压气体直接吹入液体介质中或利用发泡剂来获得。
在实施方案中,处理泡沫包括如上文所描述的处理液体以及任选地一种或更多种添加剂,诸如,例如:发泡剂、润湿剂和粘度改性剂。
合适的发泡剂是本领域技术人员已知的,并且例如包括表面活性剂,例如阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、两性表面活性剂、非离子型表面活性剂;例如,可以使用烷基甜菜碱、特别是月桂酰胺丙基甜菜碱。适合的润湿剂包括例如,硅树脂衍生物。粘度改性剂包括例如,改性的或替代的纤维素和聚(甲基)丙烯酸及其盐,比如例如铵盐,优选地:羟乙基纤维素、羧甲基纤维素和纤维素二甲基丙烷磺酸盐。
界定处理泡沫的组合物可以例如包括:
-处理液体,其相对于组合物的总重量的重量百分比包括在5%和75%之间,优选地在10%和60%之间,
-至少一种发泡剂,其相对于所述组合物的总重量的重量百分比包括在0.2%和5%之间,优选地在0.4%和2%之间,
-水,其在量上需要达到100%。
如果在用于产生泡沫的处理液体的组合物中存在润湿剂,则其相对于所述组合物的总重量的重量百分比包括在0.001%和5%之间,优选地从0.01%至1%。如果在用于产生泡沫的处理液体的组合物中存在粘度改性剂,则其相对于所述组合物的总重量的重量百分比包括在0.001%和5%之间,优选地从0.01%至1%。
可用于生产本发明泡沫的介质是本领域技术人员所熟知的,并且许多不同的介质是商业上可获得的。例如,在气体例如,空气在高压下直接吹入液体介质的情况下和/或在使用发泡剂的情况下,可以使用机械搅拌器、常规混合器或泡沫发生器。
处理泡沫的密度大于0.005g/cm3,优选地包括在0.01g/cm3和0.3g/cm3之间;泡沫的密度通过将确定的泡沫体积引入到已知重量的有刻度的实验室圆筒(graduatedlaboratory cylinder)中、通过确定泡沫的重量以及根据已知的体积和重量计算密度来获得。界定为液体重量与由该液体准备的相同体积泡沫的重量之间的比率的处理泡沫的膨胀比包括在2:1和6:1之间,优选地在3:1和5:1之间。
根据本发明,泡沫的微孔的平均直径大于0.05mm,优选地包括在0.08mm至0.5mm之间。泡沫的微孔的平均直径通过将泡沫样品布置在显微镜载片上、通过用具有放大32倍的显微镜观察以及通过对6.77mm2区域中的微孔数量进行计数来测量。特别地,以mm测量的微孔的平均直径D通过以下等式确定:
D=2/√π*[(6.77)(液体密度-泡沫密度)/微孔数]1/2
优选地,处理泡沫可以包括:
处理液体,其相对于泡沫的总重量的重量百分比包括在5%和75%之间,这样的处理液体可以包括:
○至少一种抗迁移剂,其优选地选自褐藻酸盐、纤维素的衍生物诸如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、丙烯酸(共)聚合物、黄原胶、阿拉伯树胶和瓜尔豆胶;和/或
○至少一种pH控制剂,其优选地选自碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸;以及至少一种水溶助剂,其优选地选自尿素和硫脲之间,
-至少一种发泡剂,其相对于组合物的总重量的重量百分比包括在0.2%和5%之间,优选地在0.4%和2%之间,
-水,其在量上需要达到100%。
■等离子体:包括部分地电离的气体,该电离的气体包含高浓度离子物质和自由基;这些物质与暴露于等离子体的固体表面的相互作用至少在这种材料的表面上导致化学改性和物理改性。
等离子体技术包括通常在高频下将气体暴露于电场中,所获得的等离子体是包含高浓度离子物质和自由基的部分地电离的气体;这些物质与暴露于等离子体的固体表面的相互作用决定了这种材料表面的化学改性和物理改性,但不对更深的层改性,以这种方式保持原始材料的其余特性不变。
也界定为气体载体的、可用于产生等离子体的气体包括选自以下组中的至少一种(单独的或作为混合物):空气、氮气、氮氧化物(NO)、氨、惰性气体(诸如,例如氩气和氦气)、氧气、氢气、二氧化碳(CO2)、氟化气体(诸如,例如SF6和SOF6)、碳氢化合物气体(诸如,例如甲烷和乙烷)、碳氟化合物气体(诸如,例如CF4和C2F6)。使用用于使液相化合物汽化的系统能够将上面所列举的气体载体与水蒸气、六甲基二硅氧烷铵(HMDSO)蒸气和其它硅烷、硅氧烷、烃和全氟化化合物的蒸气混合。可以落在气体或气体和蒸气的混合物的所有浓度范围内,以便在所使用的温度和压力条件下达到所述液体的饱和浓度(换句话说,其中液体与其蒸气在给定温度和压力值下处于平衡状态的浓度)。也可以使用产生胶态(气溶胶)分散体的系统,该系统适合于混合液体化合物与上面所描述的气体或固体化合物,包括微颗粒和纳米颗粒。
等离子体是通过为气体提供能量以重组其电子结构并产生受激物质和离子而形成的;为了本讨论的目的,它被提供由电流产生的能量,并且特别是直流中产生的等离子体。
以有利但非限制性的方式,等离子体由称为阻挡放电(DBD)的系统产生;这种系统包括以距彼此预定距离布置的至少两个平坦且平行的金属电极。等离子体通过其产生的气体被导致在两个电极之间流动;放电由正弦或脉冲电流产生,正弦或脉冲电流引起微拱形(micro-arches)的生成,微拱形由于电子在电介质层上积聚而形成,电极中的一个被电介质层覆盖。由于该层的存在,微拱形在空间和时间上都是随机产生的,并且这一事实确保了合适的处理均匀性。
特别地,为了本讨论的目的,将以非限制的方式参考在大气压下由电场产生的等离子体:电场将能量传输到气体电子,并且通过碰撞,这然后传输到中性物质。
具体地,DBD(电介质阻挡放电),电介质阻挡放电的电极对由布置在一个或两个电极上的绝缘板形成的一个或两个电介质阻挡件分隔开。
电极对通过以下界定的高压(kV)并且以高频(kHz)供电。当电压大于负电极的击穿电压VB时,等离子体丝朝向正电极延伸并开始传导过程。等离子体中的电子被推向正电极之上的电介质。对于电离气体而言,需要合适的电势。根据帕邢定律,电离电势实际上取决于电极之间的距离以及取决于压力。
其中d是电极之间的距离,p是压力,A和B是实验常数,以及γ是阴极二次电子的发射系数。具体地,两个或更多个电极之间的电势差可以界定在包括在1kv至50kv之间的范围内,优选地包括5kv和25kv之间。
所施加的电流的强度通常包括在100A和200A之间,优选是180A。电极的供电频率大于1kHz,特别是包括在1kHz和20kHz之间。放电可大体上在大气压下发生,优选包括在500mbar和1500mbar之间,更优选在800mbar和1200mbar之间。相反,电极之间的距离包括在1mm和20mm之间,特别是在1mm和12mm之间。
此外,可以界定通过加工材料的放电而传输的每表面单位的功率,以“剂量”表示,以W*min/m2测量。这种功率参数界定为:
剂量=功率/(电极宽度*片材纤维材料的滑动速度)
其中功率被理解为电极之间界定的电势差(V)与在其中流动的电流的强度(I)之间的比率。术语电极宽度是指面向片材纤维材料并适合于传输放电的有效表面(activesurface)。滑动速度理解为片材纤维材料经过电极的速度。剂量(D)的值小于3,000W*min/m2,优选包括在30W*min/m2和1,000W*min/m2之间,更优选在190W*min/m2和800W*min/m2之间。通过以Wt/cm3表示的加工材料的放电而转移的每表面单位的功率包括在0.003Wt/cm3和3Wt/cm3之间。
可以通过等离子体对片材纤维材料进行不同的处理,特别是可以获得所述片材材料的疏水性的变化,特别是至少表面的增加,这使得例如,能够增加印刷的产量,特别是数码印刷的产量和染色能力的增加。
■疏水性:术语拒水性或疏水性是指被水排斥的化学物质(例如分子)的物理性质。此外,该术语更一般地用于表示材料内部或其表面不吸收水和不保持水的材料特性。
在等离子体处理之前和之后纤维材料疏水性的变化由接触角测量,换句话说,由纤维材料表面与水滴的液-蒸气界面的切线之间存在的角度的大小测量,以埃度为单位。
在根据本发明的等离子体处理之前和之后,纤维材料的疏水性变化可以在纤维材料样品的表面接触1cm高的蒸馏水滴达60秒时,通过测量材料吸收的蒸馏水的克数并在测试之前和之后称量材料样品来测量。该结果以克/平方米的吸收的水来表示。
■标准环境:温度为288.15K(15℃)、压力为101.325kPa(1tm)且湿度为0.00的环境。
详细描述
印刷设备
1大致是指用于印刷,特别是用于数码印刷片材纤维材料T的设备,作为本发明的对象的设备1可用于在所述片材纤维材料T的至少一侧上进行油墨印刷,所述片材纤维材料T例如可由织物和/或无纺织物形成或可包括织物和/或无纺织物。总体上,但以非限制性的方式,设备1可以应用于纺织品行业或针织织物或无纺织物行业,以用于通过油墨来印刷。
如在附图中可见的,设备1包括至少一个传送带2,该至少一个传送带2沿闭合路径是可移动的,特别是在至少一个第一端部惰轮构件和一个第二端部惰轮构件之间沿预定的移动方向是可移动的。传送带2呈现具有两种尺寸的结构:长度和宽度(宽度通过字母L来识别,如图12中所图示的),长度和宽度相对于第三尺寸例如厚度是明显占优势的;长度沿带的预定的移动方向来界定,而宽度L正交于所述方向来界定。传送带2由连续的层界定,该连续的层沿传送机2本身的整个发展部(development)具有大体上恒定的宽度。
传送带2呈现两个主表面或主侧面:暴露表面和内表面。内表面配置成直接接触惰轮构件,惰轮构件适合于沿预定的移动方向导引带2,而暴露表面配置成接收片材纤维材料T;特别地,暴露表面配置成面向片材纤维材料T的第一侧T1并接收片材纤维材料T的第一侧T1。在本发明的优选但非限制性的构造中,传送带2——至少在旨在接收片材纤维材料T的暴露表面的连续纵向带条处——没有穿过带2本身的厚度的贯通开口;特别地,至少旨在接收片材纤维材料T的暴露表面是完全光滑的,没有孔(例如,贯通开口),并且有利地没有谷形部和突出部。有利地,但以非限制性的方式,传送带2包括至少一个连续的防水材料层,该防水材料层界定暴露表面,并且能够依照正交于带的移动方向的视线为该表面本身提供连续且优选地直线的轮廓。例如,传送带2可以至少部分地由选自以下组中的至少一种材料制成:弹性体材料、硅、硅橡胶或更多。
如从附图中可以看出的,传送带2的闭合路径的至少一部分界定了输送片材纤维材料T的操作区域3;操作区域由移动片材纤维材料T的带2部分界定,换句话说,由直接支撑纤维材料T的带2部分界定。操作区域3可以由第一惰轮构件和第二惰轮构件之间的路径部分来界定,或者例如由图1至图3中所示,由包括在所述惰轮构件之间的带2的整个部分来界定:在该后者所描述的构造中,操作区域3大体上从第一惰轮构件延伸到第二惰轮构件。然而,不排除可以仅由在所述惰轮构件之间延伸的带2的一个部分界定操作区域3的可能性(这种情况在附图中未示出)。
在本发明的优选但非限制性的构造中,传送带2仅包括第一惰轮构件和第二惰轮构件,并因此呈现闭合的大体矩形的路径,在所述构件处是倒圆的;在这种情况下,操作区域3由矩形路径的至少一个直线部分界定:因此片材材料T将由带沿直线长度段,特别是平坦的长度段输送。事实上,传送带2配置成暂时接收和支撑片材纤维材料T;在传送带2的移动期间,传送带2配置成沿前进方向A可移动地导引片材纤维材料T(例如,参见图4至图9)。传送带2以及因此片材纤维材料T由在传送带2的一个或两个惰轮构件上起作用的至少一个马达移动。在本发明的一个实施方案中,传送带2的暴露表面的至少一部分是粘合剂:传送带2配置成对应于操作区域3临时约束片材纤维材料T。
从尺寸的角度来看,传送带2配置成具有等于或大于片材纤维材料T的最大宽度的宽度L(例如,参见图12);这种宽度正交于纤维材料T的前进方向A来测量。此外,如上文所描述,传送带2界定了操作区域3,操作区域3大体上由适合于接触和支撑片材纤维材料T的带2的区段界定。在本发明的优选但非限制性的构造中,操作区域3沿直线的普遍发展方向延伸:在设备1的操作状态期间,操作区域3的这种普遍发展方向是大体上水平的。操作区域3的纵向延伸或长度包括在0.5m至10m之间,特别是在0.5m至6m之间;传送带2的操作区域3的长度沿传送带2本身的移动方向来测量,特别是沿片材纤维材料T的前进方向A来测量。
传送带2——在预定的操作状态期间——配置成以恒定地大于0的速度沿前进方向A连续移动片材纤维材料T:在传送带2的操作状态期间,片材纤维材料T总是恒定地移动。再次,换句话说,在传送带2的操作状态期间,传送带2不提供交替的台阶状的移动,并因此不提供传送带沿移动方向的停止。
在本发明的优选但非限制性的构造中,设备1包括在传送带2上,特别是在马达上起作用的至少一个控制单元9,控制单元9配置成命令传送带2的移动(例如,参见图3,其中控制单元9通过连接线“n”连接到传送带2)。特别地,控制单元9配置成界定操作状态,其中传送带2配置成沿前进方向A以恒定地包括在20米/分钟和100米/分钟之间、特别地包括在30米/分钟和70米/分钟之间的速度连续移动片材纤维材料T。在设备1的构造中,设备1包括至少一个传感器,该至少一个传感器与传送带2接合,并且能够发射与传送带2的运动相关的信号。控制单元9连接到所述传感器,并且配置成:
-从传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,管理传送带2的移动速度,并且因此管理片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度。
如在附图中可以看出的,设备1还包括印刷站6,该印刷站6配置成油墨印刷,特别是数码印刷片材纤维材料T的与第一侧T1相对的第二侧T2的至少一部分。印刷站6在传送带2处操作,并且配置成印刷布置在传送带2的操作区域3上的片材纤维材料T(特别是第二侧T2)。
印刷站6包括至少一个印刷模块7,该至少一个印刷模块7相对于传送带2的移动方向横向延伸,特别是正交延伸。在本发明的优选但非限制性的构造中,每个印刷模块7呈现与传送带2的移动方向正交测量的宽度,该宽度略小于(例如5%-10%)、等于或大于传送带2的宽度。事实上,每个印刷模块7配置成界定等于或大于片材纤维材料T的宽度的宽度,片材纤维材料T在使用期间附着到传送带;这种宽度正交于片材纤维材料T的前进方向A来测量。
每个印刷模块7在传送带2的预定操作状态期间(传送带的连续移动,并因此以大于0的速度恒定地连续移动片材纤维材料T)配置成:
-在片材纤维材料T的整个宽度上界定印刷,
-保持在静止位置并印刷在操作区域3上滑动的片材纤维材料T的第二侧T2。
毕竟,提供沿纤维材料T的所有宽度延伸的印刷模块7使得同一模块能够在传送带的操作状态(传送带2的连续移动)期间保持静止,特别是使得沿传送带2的纵向方向和/或横向于传送带2的移动方向能够不执行任何类型的位移,并且仅通过赋予纤维材料T的移动能够在片材纤维材料T上执行连续印刷。
更具体地,每个印刷模块7包括多个头部8(图12-14),该多个头部8配置成用相应的喷嘴覆盖传送带的总宽度,特别是片材纤维材料T的总宽度。图12和图13示出了印刷模块7的构造,该印刷模块7呈现至少一个第一系列头部8和至少一个第二系列头部8;每个系列包括沿正交于传送带2的移动方向的普遍发展方向对齐的头部,第一系列头部和第二系列头部沿传送带2的移动方向彼此相邻并且是紧接地连续的。如在图13中的详细示意图中看出的,第一排的头部8相对于传送带2的移动方向呈现与至少两个相邻头部8重叠的部分,并且与第二排紧接地连续(图13)。如可看出的,头部上存在的喷嘴因此确保完全覆盖印刷宽度。
在图14中所示的另一个实施方案中,每个印刷模块7呈现沿正交于传送带2的移动方向的普遍发展方向对齐的多个头部8,该多个头部8用于界定对齐的一系列头部8;所述对齐系列的第一头部8呈现端部部分,该端部部分相对于传送带2的移动方向与第二头部8的端部部分重叠;所述系列的第一头部和第二头部沿多个头部的普遍发展方向彼此相邻并且是紧接地连续的(见图14)。同样,在这种情况下,头部上存在的喷嘴确保完全覆盖印刷宽度。
如上文所描述的,在设备1的本发明的优选但非限制性的实施方案中,设备1包括控制单元9,控制单元9在传送带2上起作用并连接到与所述传送带2接合的传感器;此外,控制单元9连接到印刷站6(例如,参见图1中的连接线c-d-f),并且配置成:
-从与带2接合的传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,管理传送带2的移动速度,并且因此管理片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-基于传送带的移动速度,命令印刷站6,以用于管理待供应到片材纤维材料T上的预定量的油墨。
特别地,控制单元9配置成根据片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度来管理传送带2的连续移动,并且同时管理印刷站6。
在本发明的一个实施方案中,设备1包括用于准备片材纤维材料T的至少一个站4,该站4配置成至少部分地处理片材纤维材料T的第二侧T2。准备站4相对于片材纤维材料T的前进方向A布置在印刷站6的上游。
在第一实施方案中,准备站4配置成在片材纤维材料T上布置预定量的处理组合物M,该处理组合物M包括处理液体和处理泡沫中的至少一种。如图1中所图示,准备站4可以布置在传送带2的上游,使得在片材纤维材料T本身与传送带2接触之前(在操作区域3之前),片材纤维材料T通过处理组合物M处理。图4图示了准备站4的另一种变型,其中准备站4布置在传送带2处:在该后一种构造中,准备站4配置成将处理组合物M布置在布置在操作区域3上的片材纤维材料T上。
如上文所描述的,在本发明的一个实施方案中,传送带2界定了一种操作状态,其中传送带2以大于0的速度恒定地连续地移动片材纤维材料T;在第一实施方案中,准备站4配置成在预定操作状态期间将处理组合物M布置在片材纤维材料T上。更具体地,准备站4和印刷站6沿片材纤维材料T的前进方向A彼此紧接地连续布置;传送带2在操作状态期间配置成使片材纤维材料T连续移动穿过准备站4和印刷站6。特别地,在准备站4和印刷站6之间未设置用于干燥片材纤维材料T的站:在准备站4中印刷的材料在进入印刷站6之前未被干燥。
在准备站的第一实施方案中,或作为处理液体或作为处理泡沫供应的处理组合物M可以例如包含以下试剂中的至少一种:抗迁移剂、pH控制剂、水溶助剂。
在准备站4的第一实施方案中,准备站4配置成将预定量的处理组合物布置到在传送带2的操作区域3上滑动的片材纤维材料T上;所述处理组合物M的量被选择成,使得片材纤维材料T本身在准备站4的紧接的上游的区段和准备站4的紧接的下游的区段之间呈现出小于70%,特别是包括在10%和50%之间,更特别是包括在10%和30%之间的每平方米重量百分比变化。此外,仍然参照准备站4的第一实施方案,准备站4配置成将预定量的处理组合物M布置到在传送带2的操作区域3上滑动的片材纤维材料T上;所述量的处理组合物被选择成,使得片材纤维材料T本身在准备站4的紧接的上游的区段和印刷站6的紧接的上游的区段之间呈现出小于70%,特别是包括在10%和50%之间,更特别是在10%和50%之间的每平方米重量百分比变化。换句话说,准备站4配置成将预定量的处理组合物M布置到在传送带2的操作区域3上滑动的片材纤维材料T上;所述量的处理组合物被选择成,使得片材纤维材料T本身在准备站4的紧接的下游的区段和印刷站6的紧接的上游的区段之间呈现出包括在0%和10%之间的每平方米重量百分比变化。
如上文参考本发明的优选但非限制性的配置所描述的,设备1包括控制单元9。在这种配置中,控制单元9还可以连接到准备站4,并且配置成:
-命令传送带2的移动,
-命令准备站4以管理预定量的处理组合物M施加在片材纤维材料T上。
特别地,控制单元9配置成:
-从例如与传送带2接合的传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,计算片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-根据纤维材料T的移动速度,命令分配预定量的处理组合物M。
由控制单元9管理的预定量的处理组合物M选择成使得片材纤维材料T本身在准备站4的紧接的上游的区段和准备站4的紧接的下游的区段之间呈现出小于70%,特别是包括在10%和50%之间,更特别是在10%和30%之间的每平方米重量百分比变化。任选地,由控制单元9管理的所述量的处理组合物M被选择成,使得片材纤维材料T在准备站4的紧接的下游的区段和印刷站6的紧接的上游的区段之间呈现出包括在0%和10%之间的每平方米重量百分比变化。
此外,控制单元9可以配置成管理传送带2的移动速度,使得在传送带2的操作状态期间,片材纤维材料T的点从准备站4的出口到印刷站6的入口的行进时间小于60秒,特别是小于30秒,更特别是包括在0.5秒到20秒之间的时间内。
在准备站4的第一实施方案中,该准备站4包括涂敷器5,涂敷器5配置成将处理组合物M沉积在布置在操作区域3上的片材纤维材料T的第二侧T2上。在设备1包括控制单元9的情况中,控制单元9作用在涂敷器5上并且配置成命令分配处理组合物M。
在第一示例中,准备站4的涂敷器5包括在操作区域3上方间隔开的至少一个喷射分配器18(图6)。在该构造中,处理组合物M以非限制性方式包括处理液体。涂敷器5可以包括仅一个喷射分配器18,其整个沿传送带2的宽度延伸并呈现多个喷嘴18a,该多个喷嘴18a使得分配器18能够将处理液体施加在片材纤维材料T的整个宽度上。在第一示例的实施方案变型中,涂敷器5可以包括多个喷射分配器18,喷射分配器18中的每一个具有一个或更多个分配喷嘴18a,该一个或更多个分配喷嘴18a配置成能够将处理组合物M施加在片材纤维材料T的整个宽度上。
在第二示例中,准备站4的涂敷器5包括展开的刮刀19(图7),展开的刮刀19横向于传送带2的运动布置并且在操作区域3上方间隔开。展开的刮刀19可以与处理组合物M的分布器20相关联,该分布器配置成将预定量的处理组合物M布置在片材纤维材料T的第二侧T2上。刮刀19根据片材纤维材料T的前进方向A布置在分布器20的紧接的下游,并且配置成将由分布器20分配的处理组合物M涂覆在片材纤维材料T的第二侧T2上。采用展开的刮刀以非限制性方式有利地用于涂覆包括处理泡沫的材料M。图7图示了分布器20的优选但非限制性实施方案,分布器20包括内部存在处理组合物M的加压储器21;加压储器21与压缩机22流体连通,压缩机22配置成将加压空气引入储器21中,以便能够分配处理组合物M。在本发明的优选构造中,控制单元9作用在压缩机22上并配置成:
-从传感器接收与代表以下中的至少一个的操作参数有关的信号:储器21内的压力、储器21内的处理组合物M的水平,
-根据所述信号确定从储器21分配的组合物量,
-将与分配的处理组合物的量相关的值与最佳值进行比较,
-根据比较,命令压缩机以便控制储器21的分配的组合物的量。
在第三示例中,准备站4的涂敷器5包括滚筒23,滚筒23布置成其旋转轴线横向于传送带2的运动并且侧表面在传送带2的操作区域3上方间隔开。滚筒23呈现中空内部,该中空内部旨在接收预定量的处理组合物M,并且设置有预定数目的喷嘴或狭缝,以用于分配处理组合物M。滚筒以非限制性的方式可用于施加包含处理泡沫的组合物M:在这种构造中,滚筒23可以由泡沫发生器13供应,该泡沫发生器13配置成产生预定量的泡沫,然后,该泡沫被供应到滚筒23内部,该滚筒23将提供分配泡沫并将泡沫涂覆在片材纤维材料T上。在本发明的优选构造中,控制单元9作用在泡沫发生13上以及作用在滚筒23上并配置成:
-从与带2接合的传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,管理传送带2的移动速度,并且因此管理片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-根据传送带2的移动速度,命令泡沫发生器13将预定量的泡沫分配到滚筒23,
-根据传送带2的移动速度,管理滚筒23的旋转速度使得滚筒23可以将泡沫适当地涂覆在片材纤维材料T上。
在第四示例中,准备站4的涂敷器5包括涂敷器辊(该状况在附图中未图示),该涂敷器辊具有相关的相应的刮刀以用于调节沉积在涂敷器辊的侧表面上的处理组合物M的厚度。涂敷器辊和刮刀相对于传送带2横向地延伸并且大体上沿所述带的整个宽度延伸。涂敷器辊布置成其旋转轴线横向于传送带2的运动并且侧表面在传送带2的操纵区域3上方间隔开。
在第五示例中,准备站4的涂敷器5包括分布器25,分布器25包括配置成接收处理组合物M的储器26。储器26呈现有布置在片材纤维材料T上并且与片材纤维材料T接触的至少一个分配喷嘴27:喷嘴27沿传送带2的整个宽度横向于传送带2延伸。储器26的内部接收例如由齿形轮子界定的至少一个推动器,该至少一个推动器配置成从喷嘴27分配处理组合物M—例如液体或处理泡沫。如图9中可看出的,喷嘴27有利地设置有调节器28,调节器28相对于片材纤维材料T的前进方向A布置在处理组合物M的出口的紧接的下游;调节器28大体上配置成将离开喷嘴27的组合物均匀地涂覆在片材纤维材料T上。图9中所示的分布器25被表示在传送带2的外部;然而,分布器25可以如上文参考准备站4所描述的在传送带2处操作,并且特别可以处理在传送带2的操作区域上滑动的纤维材料。
如上文所描述的,有利地,设备1可以包括控制单元9;在这样的构造中,单元9可以作用在推动器上,以用于管理待被分配在传送带2上的处理组合物M的量。更特别地,控制单元9连接到推动器,并且配置成:
-从与带2接合的传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,管理传送带2的移动速度,并且因此管理片材纤维材料沿前进方向A的移动速度,
-根据传送带2的移动速度,管理推动器(例如,当齿形轮子管理轮子的旋转速度时)以用于在片材纤维材料T上分配预定量的处理组合物M。
附图以非限制性方式图示了设备1的一个实施方案,其中准备站4布置在操作区域3处;如上文所描述,准备站4配置成通过将处理组合物M(处理液体或泡沫)布置在第二侧T2(其布置在带2的操作区域3上)上来处理片材纤维材料T的第二侧T2的至少部分:预定量的处理组合物M被直接布置在第二侧T2上。
在附图中未示出的实施方案变型中,处理组合物4布置在带2的操作区域3的上游,并且配置成通过在第一侧T1上沉积处理组合物M和通过使组合物M迁移穿过纤维材料来处理纤维材料:这样,组合物从第一侧迁移到第二侧T2导致预定量的处理组合物未直接地沉积在第二侧T2上。
如上文中所描述的,处理组合物M可以包括处理液体和/或泡沫。处理站4配置成能够将处理组合物M直接施加在纤维材料T的与旨在待印刷的侧T2相对的第一侧T1上;这种直接施加可以通过以下至少一种方式发生:
-在纤维材料T的第一侧T1上直接沉积组合物;或者
-在布置在操作区域3上游的传送带2的沉积长度的暴露表面S上直接沉积。
如上文所描述的,操作区域3代表带2与材料T接触的部分。当处理组合物施加在带2的第一侧T1或暴露表面S上时,这种组合物配置成最初仅直接接触纤维材料的第一侧T1;在将纤维材料布置在传送带2上以界定所述操作区域3之后,处理组合物从第一侧T1被推动穿过片材纤维材料,以便能够处理纤维材料,并特别是间接地处理第二侧T2。
在刚刚描述的实施方案变型的优选但非限制性的实施方案中,处理组合物直接施加在传送带2的暴露表面S上;然后,组合物通过带2导引至带2上的纤维材料T的初始接触区域。在初始接触区域,存在用于将纤维材料T结合到带的装置。例如,所述结合装置可以包括以下中的至少一个:一个或更多个压力辊、刮刀。这种结合装置配置成将片材纤维材料T压在带2上,并因此能够通过使处理组合物穿过纤维材料从第一侧T1迁移到第二侧T2而间接地处理第二侧T2。
在刚刚描述的实施方案变型中,准备站4可以包括涂敷器(如上文中所描述的类型),该涂敷器在材料T和带2之间的初始接触区域上游,特别是在材料T下方和传送带的沉积长度上方操作。
在准备站4的第二实施方案中,准备站4配置成改变片材纤维材料T的至少部分的疏水性——至少表面疏水性。更具体地,准备站4配置成增加穿过所述准备站4的片材纤维材料T的至少部分的表面疏水性。具体地说,准备站4配置成增加穿过所述准备站4的片材纤维材料T的整个第二侧T2的表面疏水性。定量地,准备站4的紧接的下游的纤维材料T的第二侧T2的一个区段的疏水性(第二实施方案)与准备站4的紧接的上游的纤维材料的第二侧T2的一个区段的疏水性之间的比率大于1.1,特别是大于1.5,更特别地包含在1.5和5之间。
如图1中所图示的,准备站4可以布置在传送带2的上游(例如,参见图2和图3),使得在同一片材纤维材料T与传送带2接触之前(在操作区域3之前),通过增加疏水性来处理片材纤维材料T。图5图示了准备站4的另一种变型,其中准备站4布置在传送带2上:在该后者构造中,准备站4配置成界定布置在操作区域3上的片材纤维材料T的疏水性的增加。
如上文所描述的,在本发明的一个实施方案中,传送带2界定了一种操作状态,其中传送带2以大于0的速度恒定地连续地移动片材纤维材料T;准备站4(在其第二实施方案中)配置成在预定操作状态期间改变纤维材料T的疏水性。更具体地,准备站4和印刷站6沿片材纤维材料T的前进方向A彼此紧接地连续布置;传送带2在操作状态期间配置成使片材纤维材料T连续地移动穿过准备站4和印刷站6。特别地,在准备站4和印刷站6之间,不存在干燥站。
准备站4(根据所描述的实施方案)包括至少一个等离子体处理装置11,该至少一个等离子体处理装置11配置成界定处理环境,其中纤维材料的至少一部分被接收并且其中存在电离的气体。特别地,等离子体处理装置11配置成通过单独地或以混合物形式使用以下气体中的一种或多种在处理环境中产生等离子体:空气、氮气、氮氧化物(NO)、氨、惰性气体比如例如氩气和氦气、氧气、氢气、二氧化碳(CO2)、氟化气体比如例如SF6和SOF6、碳氢化合物气体比如例如甲烷和乙烷、碳氟化合物气体比如例如CF4和C2F6,优选氮气,更优选2ln/min氮气(ln/min意指在标准条件下每分钟升,其中标准条件在0℃温度以及在1.013巴压力下界定)。任选地,等离子体装置11配置成通过使用与以下中的一种或多种混合的所述气体中的一种或多种在处理环境中产生等离子体:水蒸气、六甲基二硅氧烷铵(HMDSO)蒸气,以及其它硅烷、硅氧烷、烃和全氟化化合物的蒸气。
等离子体处理装置11包括至少一个第一电极11a和一个第二电极11b,该第一电极11a和第二电极11b彼此隔开预定距离布置,特别是包括在1mm和12mm之间的距离,片材纤维材料T在该第一电极11a和第二电极11b之间通过。这种电极系统也被界定为阻挡电介质放电系统(DBD)。图2、图3和图5图示了本发明的非限制性实施方案,其中等离子体处理装置11包括两个电极(一个第一电极和一个第二电极,由附图标记11a和11b标识);然而,该装置可以包括多个电极,例如包括在2和64之间。
装置11包括电极在其上可操作地起作用的电路和发生器(附图中未示出),特别是电场发生器,该发生器配置成界定电极之间的包括在1kv和50kv之间、特别是在5kv和25kv之间的电势差。发生器配置成在电路中界定电流强度,该电流强度包括在100A和200A之间,优选180A。电极的供电频率大于1kHz,特别是包括在1kHz和20kHz之间。装置11适合于大体上在大气压下操作;事实上,装置11对环境大体上开放,使得片材纤维材料可以在电极之间连续滑动(通过连续滑动穿过准备站4)。更具体地,电极之间的电流放电在包括在500毫巴和1500毫巴之间,更优选在800毫巴和1200毫巴之间的压力下产生。
此外,等离子体装置11配置成在加工的片材纤维材料T的每表面单元的电极之间传输放电功率;这种参数被界定为剂量,并以W*min/m2测量。具体而言,这种功率参数界定为:
剂量=功率/(电极宽度*纤维材料的速度)
其中功率被理解为电极之间的电势差(V)和电路内部所测量的电流强度(I)之间的比率。术语“电极宽度”是指面向片材纤维材料T的有效表面并适合于传输放电。术语“滑动速度”是指片材纤维材料在电极之间通过的速度。
剂量值小于300W*min/m2,优选包括在30W*min/m2至1000W*min/m2之间,更优选在190W*min/m2至800W*min/m2之间。
如上文所描述的,设备1可以有利地包括至少一个控制单元9;这种单元作用在传送带2上并作用在等离子体处理装置11上,并且配置成:
-命令传送带2的移动,
-根据传递给传送带2的移动,控制等离子体处理装置11的至少一个操作参数。
特别地,控制单元9作用在电极上以及作用在电路的发生器上,并且配置成:
-从传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-根据纤维材料T的移动速度,命令等离子体处理装置11的至少一个操作参数的值,该至少一个操作参数在以下当中选择:
○两个或更多个电极之间的电势差,
○在电路中流动的电场发生器的电流的强度,
○发生器的电流频率,
○第一电极和第二电极之间的有效表面的最大距离,
○每个电极的有效表面和片材纤维材料之间的最小距离,特别是每个电极的有效表面和片材纤维材料的第二侧T2之间的最小距离,
○剂量参数。
通过控制单元控制操作参数,能够获得纤维材料T的表面疏水性的所需要的变化。
如从附图中可以看出的,设备1可以包括处理站10,处理站10可以布置在印刷站6的上游或下游(例如,参见图1和图3,其分别示出了设备1的构造,处理站10在印刷站6的上游以及下游)。附图图示了其中设备1以非限制性方式包括准备站4和处理站10两者(例如参见图1至图4)的构造;然而,不排除具有仅带有准备站4(该状况未在附图中示出)或仅带有处理站10(例如参见图10)的设备1的可能性。参照设备1的变型,其中站4和站10都存在,处理站10与准备站4不同并且与准备站4隔开,并且相对于片材纤维材料T的前进方向A布置在准备站4的下游。
处理站10配置成将预定量的处理组合物N布置在片材纤维材料T上,该处理组合物N包括处理液体和处理泡沫中的至少一种。如图1中所图示的,处理站10可以布置在传送带2的外部(传送带2的上游或下游),使得在同一片材纤维材料T接触传送带2之前(在操作区域3之前)或在所述传送带2之后,片材纤维材料T被处理组合物N处理。图2-4图示了处理站10的另一种变型,其中处理站10布置在传送带2处:在该后者构造中,处理站10配置成将处理组合物N布置在布置在操作区域3上的片材纤维材料T上。
如上文所描述的,在本发明的一个实施方案中,传送带2界定了一种操作状态,其中传送带2以大于0的速度恒定地连续地移动片材纤维材料T;处理站10配置成在预定操作状态期间将处理组合物N布置在片材纤维材料T上。更具体地,处理站10和印刷站6沿片材纤维材料T的前进方向A彼此紧接地连续定位:如在图2中可以看出的,处理站10在印刷站6的紧接的下游,或者如图3中所图示的,可以布置在片材纤维材料T的前进方向A的紧接的上游。
传送带2在操作状态期间配置成连续移动片材纤维材料T穿过处理站10和印刷站6。特别地,在处理站10和印刷站6之间没有材料处理站,例如,用于干燥片材纤维材料T的站。
从处理站10分配的处理组合物N(其可以是处理液体或泡沫)例如可以包括以下试剂中的至少一种:抗迁移剂、pH控制剂、水溶助剂。
在本发明的优选但非限制性的构造中,其中设备1包括准备站4和处理站10两者,处理站10配置成分配处理组合物N,处理组合物N不同于从准备站4分配的处理组合物M;特别地,从处理站分配的处理组合物N大体上包括:
-至少一种pH控制剂,优选在碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸中选择,和
-至少一种水溶助剂,优选地选自尿素和硫脲。
同样,在设备1仅包括处理站10的构造中,由处理站10供应的处理组合物N可以包括处理液体、处理泡沫中的至少一种。
处理站10配置成将预定量的处理组合物N布置到在传送带2的操作区域3上滑动的片材纤维材料T上;所述处理组合物N的量被选择成,使得片材纤维材料T本身在处理站10的紧接的上游的区段和紧接的下游的区段之间呈现小于70%,特别是包括在10%和50%之间,更特别是在10%和50%之间的每平方米重量百分比变化。
如上文中所描述的,在本发明的优选但非限制性配置成中,设备1包括控制单元9。在这样的构造中,控制单元9作用在处理站10上,并且配置成:
-命令传送带2的移动,
-命令处理站10以便管理预定量的处理组合物N施加在片材纤维材料T上。
具体地,控制单元9配置成:
-从例如与传送带2接合的传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,计算片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-根据纤维材料T的移动速度,命令分配预定量的处理组合物N。
由控制单元9管理的预定量的处理组合物N选择成使得片材纤维材料T本身在处理站10的紧接的上游的区段和紧接的下游的区段之间呈现出小于70%,特别是包括在10%和50%之间,更特别是在10%和30%之间的每平方米重量百分比变化。任选地,由控制单元9管理的所述量的处理组合物N被选择成,使得片材纤维材料本身在处理站10的紧接的下游的区段和印刷站6的紧接的上游的区段之间呈现包括在0%和10%之间的每平方米重量百分比变化。
此外,控制单元9可以配置成管理传送带2的移动速度,使得在传送带2的操作状态期间,片材纤维材料T的点从处理站10的出口到印刷站6的入口的行进时间小于60秒,特别是小于30秒,更特别是包括在0.5秒和20秒之间的时间内;在其中处理站10布置在印刷站6的上游的构造中,这样的条件由控制单元9来管理。
处理站10包括涂敷器12,涂敷器12配置成将处理组合物N布置在片材纤维材料T的第二侧T2上,特别是布置在操作区域3上。在设备1包括控制单元9的情况中,该控制单元9作用在涂敷器12上并且配置成命令分配处理组合物N。
如在图5至图9中可看出的,处理站10的涂敷器12可以包括参照准备站4的涂敷器5描述的一个或更多个元件(在上文的1至5的示例中描述了准备站4的涂敷器5)。
在设备1的优选但非限制性实施方案中,处理站10包括涂敷器12,涂敷器12配置成在片材纤维材料T的第二侧T2上涂敷一定量的处理泡沫;这种涂敷器12配置成在片材纤维材料T上分配一定量的泡沫,该泡沫在涂敷器12的紧接的下游呈现小于2mm、特别是小于1.5mm的厚度。涂敷器12可以包括如图5至图9所示并如上文参考涂敷器5所描述的构造。这种泡沫分配器通过泡沫发生器13(例如,参见图10)来连接并因此由泡沫发生器13供应,该泡沫发生器13配置成产生处理泡沫并用于连续地或以预定时间间隔为涂敷器12供应一定量的处理泡沫。
更详细地,处理站10配置成将一定量的泡沫布置在片材纤维材料T的第二侧T2上,该量被选择成使得在处理站10的紧接的上游的区段(在该区段中,纤维材料还未接收泡沫)和紧接的下游的区段(在该区段中,纤维材料已经接收所述泡沫)之间,片材纤维材料T本身呈现包括在10%和50%之间的每平方米重量百分比变化。特别地,所述预定量的处理泡沫被选择成,使得片材纤维材料T本身在处理站10的紧接的上游的所述区段和印刷站6的紧接的上游的区段之间呈现包括在10%和50%之间的每平方米重量百分比变化;显然,该后者所描述的条件指的是设备1的其中处理站10布置在印刷站6的上游的构造。
有利地,处理站10的泡沫涂敷器12配置成在纤维材料的第二侧T2上界定以下中的至少一种:
-连续泡沫层,其适合于至少部分地覆盖片材纤维材料T的第二侧T2,
-多个离散的泡沫区,界定在片材纤维材料T的第二侧T2上的这类离散的泡沫区完全被未覆盖有泡沫的纤维材料环绕。
如上文所描述的,在设备1的构造中,设备1包括控制单元9,控制单元9至少作用在传送带2上以及作用在印刷站6上;此外,控制单元9作用在处理站10的涂敷器12上。控制单元9配置成:
-命令传送带2的移动,特别是用于界定传送带的操作状态,其中传送带以大于0的速度恒定地连续地移动,
-至少一个操作参数的所需要的值,该至少一个操作参数代表待被施加在片材纤维材料上的处理泡沫的量,所述至少一个操作参数包括以下中的至少一个:
○在处理站10的紧接的上游的区段(在该区段中,纤维材料还未接收泡沫)和处理站10的紧接的下游的区段(在该区段中,纤维材料已经接收泡沫)之间的片材纤维材料的每平方米重量百分比变化,
○在处理站10的紧接的上游的所述区段和印刷站6的紧接的上游的区段之间的片材纤维材料的每平方米重量百分比变化,
○离开所述处理站的处理泡沫的体积流率,
○离开所述处理站的处理泡沫的质量流率,
○处理站的紧接的下游的区段处的泡沫的厚度,
-根据操作参数的所需要的值和赋予所述传送带2的移动,并因此根据片材纤维材料T沿前进方向A的滑动速度,命令泡沫涂敷器12以便管理将处理泡沫施加在片材纤维材料T上。
特别地,设备1包括至少一个传感器,该至少一个传感器能够发射与传送带2的运动有关的信号;控制单元9配置成:
-从传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-根据纤维材料T的移动速度,命令分配处理泡沫以满足所述至少一个操作参数的所需要的值,任选地以便满足以下操作参数中的至少一个的所需要的值:
○在处理站10的紧接的下游,泡沫呈现小于2mm、特别地小于1.5mm的厚度,
○在处理站10的紧接的上游的区段(在该区段中,纤维材料还未接收泡沫)和处理站10的紧接的下游的区段(在该区段中,纤维材料已经接收泡沫)之间的片材纤维材料的每平方米重量百分比变化包括在10%和50%之间,
○在处理站10的紧接的上游的所述区段和印刷站6的紧接的上游的所述区段之间的片材纤维材料的每平方米重量百分比变化包括在10%和50%之间。
因此,设置有传送带2和印刷站6的设备1可以包括:
-一个或更多个准备站4,其布置在印刷站6上游(在设备的这种构造中,不设置处理站10),
-一个或更多个处理站10,每个处理站10可以布置在印刷站6的上游或下游(在设备的这种构造中,不设置准备站4),
-至少一个准备站4和至少一个处理站10,该至少一个准备站4和至少一个处理站10彼此不同并且彼此分开。在这种构造中,处理站10相对于片材纤维材料T的前进方向A总是布置在准备站4的下游,然而,在这种构造中,处理站10也可以相对于片材纤维材料T的前进方向A布置在印刷站6的上游或下游。优选地但以非限制性的方式,在这种构造中,从准备站4分散的处理组合物M不同于从处理站10分散的处理组合物N;例如,处理组合物M可以大体上包含抗迁移剂,而处理组合物N可以大体上是pH控制剂和水溶助剂。
附图以非限制性的方式示出了设备的实施方案,其中处理站10布置在操作区域3处;上面所描述的处理站10配置成通过布置在带2的操作区域3上布置的第二侧T2的处理组合物N(处理液体或泡沫)来处理片材纤维材料T的第二侧T2的至少部分:预定量的处理组合物N被直接布置在第二侧T2上。
在附图中未示出的实施方案变型中,处理站4位于带2的操作区域3的上游或下游,并且配置成通过在第一侧T1上沉积处理组合物N以及通过使组合物N迁移穿过纤维材料来处理纤维材料:这样,组合物N从第一侧到第二侧T2的迁移导致在第二侧T2上间接沉积预定量的处理组合物N。
如上文所描述的,处理组合物N可以包括处理液体和/或泡沫。处理站10配置成能够将处理组合物M直接施加在纤维材料T的与侧T2相对的第一侧T1上;这种直接施加可以通过以下至少一种方式发生:
-将组合物直接布置在纤维材料T的第一侧T1上;或者
-在布置在操作区域3上游的传送带2的沉积长度的暴露表面S上直接沉积。
如上文所说明的,操作区域3是带2的与材料T接触的部分。在将处理组合物N施加在带2的第一侧T1或暴露表面S上的情况下,这种组合物N配置成初始仅直接接触纤维材料的第一侧T2;在将纤维材料布置在传送带2上以便界定所述操作区域3时,处理组合物例如通过刮刀或一个或多个压力辊从第一侧T1被推动穿过片材纤维材料,以便能够处理纤维材料,并且特别是间接地处理第二侧T2。
在刚刚描述的实施方案变型的优选但非限制性实施方案中,处理组合物N直接施加在传送带2的暴露表面S上;然后,组合物由带2导引至纤维材料T的抵靠带2的初始接触区域。在初始接触区域,存在用于将纤维材料T结合到带的装置。例如,所述结合装置可以包括以下中的至少一个:一个或更多个压力辊、刮刀。这种结合装置配置成将片材纤维材料T压在带2上,并因此能够通过使处理组合物穿过纤维材料从第一侧T1迁移到第二侧T2而间接地处理第二侧T2。
在刚刚描述的实施方案变型中,处理站10可以包括如上文所描述类型的涂敷器。
如从附图中可以看出的,该设备可以包括配置成将片材纤维材料供应到传送带2的供应站14。当准备站4和/或处理站10位于传送带2和供应站14之间时,供应站14配置成直接供应这样的站4和/或站10。例如参见图1,其中供应站14适合于直接供应准备站4。相反,图10图示了设备1的一种构造,其中供应站14直接供应处理站10。
供应站14可以包括片材材料T的卷,其布置在通过马达旋转地命令的滚筒上。纤维材料T从滚筒上退绕并供给传送带2。在本发明的优选但非限制性实施方案中,设备1包括作用在供应站14上的控制单元9,该控制单元9配置成:
-从传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-根据纤维材料T的移动速度,命令滚筒的预定旋转速度,使得传送带2的速度与滚筒的旋转速度同步。
在本发明的一个实施方案变型中,片材纤维材料T可以从不同的供应站14抽出,供应站14配置成将片材纤维材料T沉积为平坦平面或弯曲部(这种情况在附图中未图示)。此外,不排除直接抽出从另一材料T处理设备(诸如例如分幅机(rameuse machine))离开的片材纤维材料的可能性。
如从附图中可以看出的,设备1还可以包括布置在印刷站6下游并且特别是传送带2的出口处的蒸发器15(在本领域中通常称为“蒸气处理装置”或“水蒸汽熟化器”)。蒸发器15配置成干燥具有印刷物的片材纤维材料T,以便在材料T上执行印刷油墨的固定处理:在适合于确保将油墨固定到材料的纤维上的压力和温度的条件下,印刷材料包含在具有蒸气的环境中。
如在附图中可以看出的,此外,设备1可以包括至少一个干燥站16,该至少一个干燥站16布置在印刷站的下游,并且配置成干燥片材纤维材料T。图1和图2示出了设备1的一种构造,其中干燥站16相对于纤维材料T的前进方向A布置在传送带2的下游;然而,不排除在传送带2处布置干燥站使得干燥站可以干燥布置在操作区域3上(在印刷站6的出口处)的纤维材料的可能性。在本发明的优选但非限制性的实施方案中,干燥站16相对于片材纤维材料T的前进方向A布置在蒸发器15的下游。
如在图1、图2和图10中可以看出的,此外,设备1可以包括用于收集印刷的片材纤维材料T的站17。收集站17是设置在为设备1提供的所有处理站和印刷站下游的终端站。如图1和图2中示意性示出的,收集站17布置在干燥站16的紧接的下游。然而,在没有蒸发器15和干燥站16的情况下,收集站可以相对于片材纤维材料T的前进方向A布置在传送带2的紧接的下游(图10)。
收集站17可以包括通过马达被旋转地命令的滚筒,印刷的纤维材料缠绕在该滚筒上。
在本发明的优选但非限制性实施方案中,作用在收集站14上的控制单元9配置成:
-从传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-根据纤维材料T的移动速度,调节收集站17的滚筒的旋转速度,使得当滚筒直径变化或传送带速度变化时,离开传送带的织物的速度等于收集站的滚筒的圆周速度。
在本发明的一个实施方案变型中,印刷的片材纤维材料T可以在不同的收集站中被沉积为平坦平面或弯曲部(这种情况在附图中未示出)。
此外,不排除将从印刷站6,或者如果存在的话,从蒸发器或者从干燥站离开的印刷的片材纤维材料直接供给到另一个材料T处理设备的可能性。
印刷工艺
此外,本发明的一个目的是一种用于印刷片材纤维材料T的工艺。该工艺包括例如从供应站14储存片材纤维材料T并将其供应到传送带2的步骤。特别地,该工艺可以包括从供应站14的滚筒退绕片材纤维材料T的步骤。
该工艺包括将片材纤维材料T的第一侧T1与传送带2的暴露表面接触,使得传送带2可以界定其中传送带2支撑纤维材料的操作区域3。有利地,但非限制性地,片材纤维材料T被约束(例如通过施加粘合材料)到带2的暴露表面,使得带2能够稳定地支撑所述移动材料T。传送带2沿前进方向A移动片材纤维材料T。在本发明的优选但非限制性的构造中,传送带2以恒定地大于0的速度(传送带2的操作状态)沿前进方向A连续移动片材纤维材料T。更具体地,片材纤维材料T以恒定地包括在20米/分钟和100米/分钟之间、特别是包括在30米/分钟和70米/分钟之间的速度沿前进方向A连续移动。
该工艺包括油墨印刷,特别是数码印刷与传送带2接触的片材纤维材料T的与第一侧T1相对的第二侧T2的步骤。印刷步骤在印刷站6中执行,印刷站6适合于油墨印刷,特别是数码印刷片材纤维材料T;如上文所描述的,印刷站6包括至少一个印刷模块7,该至少一个印刷模块7在片材纤维材料T的移动期间(传送带2的操作状态)停留在固定位置并且在片材纤维材料T的整个宽度上印刷。可以提供多个印刷模块7(例如3个至10个),这些印刷模块7横跨传送带彼此平行地布置并且沿前进方向A连续地布置;例如,每个模块的印刷头部可以由相应的油墨来供应,以便获得任何需要的色彩组合。
此外,该工艺可以包括准备步骤,该准备步骤提供通过准备站4准备(处理)纤维材料T的第二侧T2的至少部分;准备步骤在印刷步骤之前执行,使得片材纤维材料被处理,并且然后在站6中被印刷。
在片材纤维材料布置成与传送带接触并因此在操作区域3之外之前(例如参见图1),可以在片材纤维材料上执行准备步骤;作为可选方案,如图4中所图示的,在与带接触并且特别是与操作区域3邻接的片材材料上执行准备步骤。
在本发明的第一实施方案中,片材纤维材料T的准备步骤包括在材料T上布置预定量的处理组合物M,该处理组合物M至少包括:处理液体和处理泡沫。
如上文中所描述的,移动带2的步骤可以以大于0的速度(传送带2的操作状态)恒定地连续不断地移动;将处理组合物布置在材料T上的步骤可以有利地在带2的连续移动期间,换句话说,在带2的操作状态期间执行。在纤维材料沿前进方向A连续移动期间,准备步骤和印刷步骤一个接一个地执行。在本发明的一个实施方案中,离开准备站4的准备好的材料在印刷步骤之前不经受任何其它类型的处理。在本发明的该第一实施方案中,处理组合物M可以是在准备步骤中分配的处理液体或泡沫,可以包括以下试剂中的至少一种:抗迁移剂、pH控制剂、水溶助剂。
准备步骤提供在材料T的第二侧T2上布置预定量的处理组合物M:选择处理组合物M,使得片材纤维材料T本身在紧接准备步骤之前的区段和紧接准备步骤之后的区段之间呈现出小于70%,特别是包括在10%和50%之间,更特别是包括在10%和30%之间的每平方米重量百分比变化。更具体地,选择在准备步骤期间分配的处理组合物M的量,使得片材纤维材料T本身在紧接准备步骤之前的区段和紧接印刷步骤之前的区段之间呈现出小于70%,特别是包括在10%和50%之间,更特别是包括在10%和50%之间的每平方米重量百分比的变化。换句话说,准备步骤将预定量的处理组合物M布置在片材纤维材料T(其在传送带2的操作区域3上滑动)上,该预定量的处理组合物M选择成使得片材纤维材料T本身在紧接准备步骤之后的区段和紧接印刷步骤之前的区段之间呈现出包括在0%和10%之间的每平方米重量百分比变化。
执行传送带2的移动,使得离开准备步骤的片材纤维材料T大体上紧接着被处理,而片材纤维材料T不经受干燥步骤。特别地,片材纤维材料T的点在紧接准备步骤之后以及紧接印刷步骤之前移动所需的时间小于60秒,特别是小于30秒,更特别地包括在0.5秒和20秒之间。再次考虑准备步骤的第一实施方案,该准备步骤可以包括根据带2的移动速度并因此根据纤维材料T沿前进方向A的移动速度选择预定量的组合物M的步骤。特别地,该工艺包括以下步骤:
-检测至少一个操作参数的所需要的值,该至少一个操作参数代表在准备步骤期间施加在片材纤维材料上的处理组合物的量,所述至少一个操作参数包括以下中的至少一个:
○在紧接准备步骤之前(其中纤维材料还没有接收处理组合物)和紧接准备步骤之后(其中片材纤维材料T已经接收处理组合物M),片材纤维材料的每平方米重量百分比变化,
○紧接准备步骤之后的处理组合物的体积流率,
○紧接准备步骤之后的处理组合物的质量流率,
-根据操作参数的所需要的值和赋予所述传送带2的移动,管理将处理组合物施加在片材纤维材料T上。
如果在准备步骤期间分配的处理组合物M包括处理泡沫,则该工艺可以包括以下步骤:
-从传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-根据纤维材料T的移动速度,命令分配处理泡沫以满足所述至少一个操作参数的所需要的值,任选地以便满足以下操作参数中的至少一个的所需要的值:
○泡沫在紧接准备步骤之后呈现小于2mm的厚度,
○在紧接准备步骤之前(其中纤维材料还未接收泡沫)和在紧接准备步骤之后(其中纤维材料已经接收泡沫),片材纤维材料的每平方米重量百分比变化包括在10%和50%之间。
准备步骤提供通过以下方法中的一种或更多种沉积处理组合物M:
-由横向于传送带的运动布置并在操作区域上方间隔开的刮刀19进行涂覆(图7),
-在操作区域上方一定距离处喷射分配(通过分配器18-图6),
-通过具有相关的相应刮刀的涂敷器辊进行涂覆,该刮刀用于调节沉积在涂敷器辊的侧表面上的处理组合物的厚度,该涂敷器辊布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且使侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,
-通过滚筒23(图8和图11)进行分配,滚筒23布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且使侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,滚筒呈现中空内部,该中空内部旨在接收预定量的处理组合物,并且设置有用于分配该处理组合物的预定数目的喷嘴或狭缝,
-通过分布器进行涂覆(图9)。
作为可选方案,准备纤维材料的步骤可以提供在材料T接触传送带2之前在材料T的第一侧T1上分配处理组合物M。这样的步骤可以提供将组合物M直接施加在与带2间隔开的片材纤维材料的第一侧T1上。作为可选方案,处理组合物M可以直接施加在传送带2的暴露表面S上,对应于操作区域上游的沉积长度。布置在第一侧T1(与印刷侧相对的侧)上的组合物在带2和材料T之间的初始接触区域处从第一侧T1被推动穿过片材纤维材料,以能够处理片材纤维材料。
在本发明的第二实施方案中,纤维材料T的准备步骤提供了配置成改变片材纤维材料本身的至少部分的表面疏水性的至少一个步骤。更具体地,准备步骤增加了经过准备站4的片材纤维材料T的至少部分的表面疏水性。具体地,准备步骤配置成增加经过准备站4的片材纤维材料T的整个第二侧T2的表面疏水性。定量地,紧接在准备步骤之前的纤维材料的第二侧T2的区段的疏水性与紧接在准备步骤之后的纤维材料的第二侧T的区段的疏水性之间的比率大于1.1,特别是大于1.5,更特别地包含在1.5和5之间。
如上文中所描述的,在本发明的一个实施方案中,传送带2界定了一种操作状态,其中传送带2以大于0的速度恒定地连续移动片材纤维材料T;准备步骤(在其第二实施方案中)在带的连续移动(带的操作状态)期间执行,使得纤维材料T的疏水性可以在带的所述操作状态期间增加。更具体地,准备步骤和印刷步骤6一个紧接在一个之后地执行;传送带2在操作状态期间在准备步骤和印刷步骤之间移动片材纤维材料T。
更具体地,准备步骤(第二实施方案)包括等离子体处理,等离子体处理界定了其中片材纤维材料T的至少一个部分被接收的处理环境,在该处理环境中存在电离的气体。等离子体处理通过单独地或以混合物形式使用以下气体中的一种或更多种在所述处理环境中产生等离子体:空气、氮气、氮氧化物(NO)、氨、惰性气体比如例如氩气和氦气、氧气、氢气、二氧化碳(CO2)、氟化气体比如例如SF6和SOF6、碳氢化合物气体比如例如甲烷和乙烷、碳氟化合物气体例如CF4和C2F6,优选地氮气,更优选地2ln/min的氮气。作为可选方案,等离子体处理步骤通过使用与以下中的一种或更多种混合的所述气体中的一种或更多种在处理环境中产生等离子体:水蒸气、六甲基二硅氧烷铵(HMDSO)蒸气,以及其它硅烷、硅氧烷、烃和全氟化化合物的蒸气。
等离子体处理由上文具体描述的装置11执行。处理步骤提供在第一电极和第二电极之间沿前进方向A连续移动片材纤维材料T;换句话说,在等离子体处理步骤期间,片材纤维材料T以恒定地大于0的速度连续移动。该处理提供在所述电极之间界定包括在1kV和50kV之间,特别是在5kV和25kV之间的电势差。等离子体处理步骤还提供管理在电场发生器和电极作用在其上的电路内部流动的电流:电路中的电流强度落在100A和200A之间的范围内,优选为180A。电极的供电频率大于1kHz,特别是在包括在1kHz到20kHz之间。等离子体处理大体上在大气压下进行;事实上,装置11对环境大体上开放,使得片材纤维材料可以在电极之间连续滑动(连续滑动穿过准备站4)。更具体地,电极之间的电流放电在包括在600毫巴和1500毫巴之间,更优选在800毫巴和1200毫巴之间的压力下产生。
此外,等离子体处理步骤在加工过的片材纤维材料T的每表面单元的电极之间传输预定的放电功率;这种参数被界定为剂量,并以W*min/m2测量。在等离子体处理步骤期间传输的剂量值小于300W*min/m2,优选包括在30W*min/m2至1000W*min/m2之间,更优选在190W*min/m2至800W*min/m2之间。
在本发明的优选实施方案中,根据纤维材料T沿前进方向A的移动速度来控制等离子体处理步骤,特别地,等离子体处理步骤包括以下步骤:
-命令传送带2的移动,
-根据赋予传送带2的移动来控制等离子体处理11的至少一个操作参数。
更具体地,等离子体处理步骤包括以下步骤:
-从传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-根据纤维材料T的移动速度,命令等离子体处理的至少一个操作参数的值,所述操作参数从以下之中选择:
○由电场发生器界定的第一电极11a和第二电极11b之间的电势差,
○使发生器与电极通信的电路中的电流强度;
○电场发生器的电流频率;
○片材纤维材料的电极的距离;
○从准备站4移动的片材纤维材料T的每表面单位的由通过同一等离子体处理装置11产生的放电所传输的功率界定的剂量的参数。
该参数能够管理等离子体处理工艺,以便获得纤维材料的表面疏水性的所需要的变化。根据本发明,该工艺可以包括处理步骤,该处理步骤可以在印刷片材材料T的步骤之前或之后执行。该工艺可以包括准备步骤和处理步骤;然而,不排除执行仅具有准备步骤(该状态未在附图中示出)或仅具有处理步骤(例如参见图10)的工艺的可能性。参照其中存在两个(准备和处理)步骤的工艺的变型,处理步骤不同于准备步骤并且与准备步骤分开,并且紧接在准备步骤之后执行。
处理步骤提供将预定量的处理站N布置在片材纤维材料T上,处理站N包括处理液体和处理泡沫中的至少一种。处理步骤可以在传送带2之外(传送带2的上游或下游)执行,使得在同一片材纤维材料T接触传送带2之前(在操作区域3之前)或离开所述带2之前,片材纤维材料T通过处理组合物N处理。图2至图4图示了另一种变型,其中由站10执行的处理步骤在与带2接触的纤维材料上执行:在该后者构造中,处理步骤提供将处理组合物N布置在位于操作区域3上的片材纤维材料T上。
如上文中所描述的,在本发明的一个实施方案中,传送带2界定了一种操作状态,其中传送带2以大于0的速度恒定地连续移动片材纤维材料T;在带2的预定操作状态期间,处理步骤将处理组合物N布置在纤维材料上。更具体地,处理步骤10和印刷步骤6一个紧接在一个之后地执行。
在处理步骤(处理站10)期间供应的处理组合物N(其可以是处理液体或泡沫)例如可以包括以下试剂中的至少一种:抗迁移剂、pH控制剂、水溶助剂。
在本发明的优选构造中,其中该工艺包括准备步骤和处理步骤两者,处理步骤配置成分配不同于在准备步骤期间分配的处理组合物M的处理组合物N;特别地,从处理站分配的处理组合物N包括:
-至少一种pH控制剂,优选在碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸中选择,和
-至少一种水溶助剂,优选地选自尿素和硫脲之间。
同样,在其中该工艺仅包括处理步骤10的构造中,分配的处理组合物N可以包括处理液体、处理泡沫中的至少一种。
处理步骤能够将预定量的处理组合物N布置到在传送带2的操作区域3上滑动的片材纤维材料T上;所述量的处理组合物N被选择成,使得片材纤维材料T本身在紧接处理步骤之前和紧接处理步骤之后呈现出小于70%,特别是包括在10%和50%之间,更特别是在10%和50%之间的每平方米重量百分比变化。
在本发明的优选但非限制性的实施方案中,在处理步骤期间分配预定量的材料N根据纤维材料T沿前进方向A的移动速度来管理和控制。处理步骤包括根据带2的移动速度并因此根据纤维材料T沿前进方向A的移动速度来选择预定量的组合物N的步骤。具体地,该工艺包括以下步骤:
-检测至少一个操作参数的所需要的值,该至少一个操作参数表示在处理步骤期间施加在片材纤维材料上的处理组合物的量,所述至少一个操作参数包括以下中的至少一个:
○紧接在处理步骤之前(其中纤维材料没有接收处理组合物)和紧接在处理步骤之后(其中片材纤维材料T已经接收处理组合物T),片材纤维材料的每平方米重量百分比变化,
○紧接在处理步骤之后处理组合物的体积流率,
○紧接在处理步骤之后处理组合物的质量流率,
-根据操作参数的所需要的值和赋予所述传送带2的移动,管理将处理组合物N施加在片材纤维材料T上。
处理步骤提供通过以下方法中的一种或更多种沉积处理组合物N:
-由横向于传送带的运动布置并在操作区域上方间隔开的刮刀19进行涂覆(图7),
-在操作区域上方一定距离处喷射分配(通过分配器18-图6),
-通过具有相关的相应刮刀的涂敷器辊进行涂覆,该刮刀用于调节沉积在涂敷器辊的侧表面上的处理组合物的厚度,涂敷器辊布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且使侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,
-通过滚筒23(图8和图11)进行分配,滚筒23布置成使旋转轴线横向于传送带的运动并且使侧表面在传送带的操作区域上方间隔开,滚筒呈现中空内部,该中空内部旨在接收预定量的处理组合物,并且设置有用于分配该处理组合物的预定数目的喷嘴或狭缝,
-通过分布器进行涂覆(图9)。
在该工艺的一个实施方案中,处理步骤提供施加预定量的包含泡沫的处理组合物;紧接在处理步骤之后施加的泡沫量呈现出小于2mm,特别是小于1.5mm的厚度。通过泡沫进行的处理步骤可以通过如上文中参照设备1所描述的涂敷器5、12来执行。该处理提供通过泡沫发生器13形成泡沫,泡沫发生器13然后将预定量的处理泡沫连续地或以一时间间隔供应给涂敷器。泡沫处理步骤提供施加选定的材料,使得在紧接处理步骤(泡沫的施加)之前和之后,同一片材纤维材料T呈现出包括在10%和50%之间,更特别地包括在10%和30%之间的每平方米重量百分比变化。进一步通过泡沫进行处理,使得:
-适合于至少部分地覆盖片材纤维材料T的第二侧T2的连续泡沫层被分配,
-多个离散的泡沫区被分配,界定在片材纤维材料T的第二侧T2上的这类离散的泡沫区完全被未覆盖有泡沫的纤维材料环绕。
有利地,泡沫处理步骤根据传送带的速度来管理;特别是在这样的状态下,该工艺包括以下步骤:
-移动传送带2,
-检测至少一个操作参数的所需要的值,该至少一个操作参数代表施加在片材纤维材料上的处理泡沫,所述至少一个操作参数包括以下中的至少一个:
○紧接在处理步骤之前(其中纤维材料没有接收泡沫)和紧接在处理步骤之后(其中片材纤维材料已经接收泡沫),片材纤维材料的每平方米重量百分比变化,
○紧接在处理步骤之后和紧接在印刷步骤之前,片材纤维材料的每平方米重量百分比变化,
○紧接在处理步骤之后处理泡沫的体积流率,
○紧接在处理步骤之后处理泡沫的质量流率,
○紧接在处理步骤之后的泡沫的厚度,
-根据操作参数的所需要的值和赋予所述传送带2的移动,命令将处理泡沫分配在片材纤维材料T上。
特别地,泡沫处理步骤提供以下步骤:
-特别是通过传感器,发射与传送带的运动有关的信号,
-接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-根据纤维材料T的移动速度,命令分配处理泡沫以满足所述至少一个操作参数的所需要的值,任选地以便满足以下操作参数中的至少一个的所需要的值:
○紧接在处理步骤之后,泡沫呈现小于2mm、特别地小于1.5mm的厚度,
○紧接在处理步骤之后的区段(在该区段中,纤维材料还未接收泡沫)和紧接在处理步骤之前的区段(在该区段中,纤维材料已经接收泡沫)之间,片材纤维材料的每平方米重量百分比变化包括在10%和50%之间,
○在紧接处理步骤之前的所述区段和紧接印刷步骤之前的所述区段之间,片材纤维材料的每平方米重量百分比变化包括在10%和50%之间。
作为可选方案,纤维材料T的处理步骤可以提供在材料T接触传送带2之前在材料T的第一侧T1上分配处理组合物N。这样的步骤可以提供直接地将组合物N直接施加在与带2间隔开的片材纤维材料的第一侧T1上。作为可选方案,处理组合物N可以以操作区域上游的沉积长度处直接施加在传送带2的暴露表面S上。对应于带2和材料T之间的初始接触区,布置在第一侧T1(与印刷侧相对的侧)上的组合物从第一侧T1被推动穿过片材纤维材料,以能够处理片材纤维材料。
根据本发明,该工艺还可以包括通过站14供应片材纤维材料T的步骤。在其中提供准备步骤和/或处理步骤的工艺的构造中,供应步骤能够朝向能够执行这些步骤的站直接供应片材纤维材料。
供应步骤可以通过退绕布置在由马达旋转地命令的滚筒上的片材材料T的卷而发生。在本发明的优选但非限制性的实施方案中,该工艺提供以下步骤:
-从传感器接收与传送带2的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定片材纤维材料T沿前进方向A的移动速度,
-根据纤维材料T的移动速度,命令滚筒的预定旋转速度,使得传送带2的速度与滚筒的旋转速度同步。
此外,该工艺可以包括通过蒸发器15在印刷片材纤维材料的步骤之后执行的蒸发步骤。蒸发步骤能够在材料T上执行印刷油墨的固定处理:印刷材料包含在其中蒸气处于适合于确保将油墨固定到材料的纤维上的压力和温度条件下的环境中。
此外,该工艺可以包括干燥印刷的纤维材料的步骤。干燥步骤可以在离开传送带2的材料上或在布置在传送带2的操作区域上的材料上来执行。在本发明的优选但非限制性实施方案中,干燥步骤紧接在蒸发步骤之后执行。
此外,该工艺包括例如,通过收集站17收集印刷材料的步骤。收集步骤能够将离开传送带2的印刷材料聚集在一起,例如,围绕收集滚筒,以用于界定印刷材料的卷,或者作为可选方案,在用于将印刷材料收集为层的容器中。
Claims (27)
1.一种用于印刷、特别是数码印刷片材纤维材料(T)的设备(1),所述印刷设备(1)包括:
-至少一个传送带(2),其呈现暴露表面,所述暴露表面配置成接收所述片材纤维材料(T),所述暴露表面界定操作区域(3),所述操作区域(3)配置成临时接触地接收所述片材纤维材料(T)的第一侧(T1)并且导引所述片材纤维材料(T)沿前进方向(A)移动,
-至少一个印刷站(6),其配置成油墨印刷,特别是数码印刷所述片材纤维材料(T)的与所述第一侧面(T1)相对的第二侧(T2)的至少部分,所述印刷站(6)在所述传送带处操作,并且配置成印刷布置在所述传送带(2)的所述操作区域(3)上的所述片材纤维材料(T),
-至少一个准备站(4),其相对于所述片材纤维材料的所述前进方向(A)布置在所述印刷站(6)的上游,所述准备站(4)配置成改变所述片材纤维材料(T)的至少部分的表面疏水性,
其中所述准备站(4)包括至少一个等离子体处理装置(11),所述等离子体处理装置(11)配置成界定处理环境,在所述处理环境中所述纤维材料的至少一部分被接收并且其中存在电离的气体,
并且其中所述设备(1)包括至少一个控制单元(9),所述控制单元(9)作用在所述传送带(2)上并作用在所述等离子体处理装置(11)上,所述控制单元(9)配置成:
-命令所述传送带(2)的移动,
-根据赋予所述传送带(2)的移动,控制所述等离子体处理装置(11)的至少一个操作参数。
2.根据权利要求1所述的设备,包括能够发射与所述传送带(2)的运动相关的信号的至少一个传感器,所述控制单元(9)作用在所述传送带(2)上并且作用在所述等离子体处理装置(11)上,所述控制单元(9)配置成:
-从所述传感器接收与所述传送带(2)的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定所述片材纤维材料(T)沿所述前进方向(A)的移动速度,
-根据所述纤维材料(T)的移动速度,命令所述等离子体处理装置(11)的至少一个操作参数的值,所述至少一个操作参数在以下当中选择:
○由电场发生器界定的至少第一电极和第二电极(11a、11b)之间的电势差,
○使所述发生器与所述电极通信的电路中流动的电流的强度;
○所述电场发生器的电流频率;
○所述片材纤维材料的所述电极之间的距离;
○剂量的参数,其由从所述准备站(4)移动的所述片材纤维材料(T)的每表面单位的功率界定,所述功率由所述等离子体处理装置(11)本身分配的放电所传输。
3.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述控制单元(9)配置成命令所述传送带(2)的移动以界定操作状态,其中所述传送带(2)沿所述前进方向(A)以恒定地包括在20米/分钟和100米/分钟之间、特别是包括在30米/分钟和70米/分钟之间的速度连续移动所述片材纤维材料(T),
并且其中所述印刷站(6)包括印刷模块(7),所述印刷模块(7)配置成:
-在所述片材纤维材料(T)的整个宽度上界定印刷,所述宽度正交于所述前进方向(A)来测量,
-停留在固定位置中并对布置在所述操作区域(3)上的所述片材纤维材料(T)的所述第二侧(T2)进行印刷。
4.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述准备站(4)配置成增加经过所述准备站(4)的所述片材纤维材料(T)的至少部分的表面疏水性,任选地其中所述准备站(4)配置成增加经过所述准备站(4)的所述片材纤维材料(T)的整个第二侧(T2)的表面疏水性。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述控制单元(9)配置成控制所述等离子体处理装置(11)的所述至少一个操作参数,以便控制所述片材纤维材料(T)的疏水性的增加。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述等离子体处理装置(11)包括彼此隔开并面对的至少一个第一电极和至少一个第二电极(11a、11b),所述第一电极和所述第二电极(11a、11b)配置成接收穿过所述受控环境的在所述第一电极和所述第二电极之间移动的所述片材纤维材料(T),
所述等离子体处理装置(11)包括通过电路连接到所述第一电极和所述第二电极的电场发生器,所述发生器配置成在所述第一电极和所述第二电极之间界定适合于能够形成所述电离的气体的预定电势差,特别是,所述第一电极和所述第二电极(11a、11b)之间的电势差包括在1kV和50kV之间,特别是在5kV和25kV之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述等离子体处理装置(11)配置成通过单独地或以混合物形式使用以下气体中的一种或更多种在所述处理环境中产生等离子体:空气、氮气、氮氧化物(NO)、氨、惰性气体比如例如氩气和氦气、氧气、氢气、二氧化碳(CO2)、氟化气体例如SF6和SOF6、碳氢化合物气体比如例如甲烷和乙烷、碳氟化合物气体比如例如CF4和C2F6,优选地氮气,更优选地2ln/min的氮气;
任选地,所述等离子体装置(11)配置成通过使用与以下中的一种或更多种混合的所述气体中的一种或更多种在处理环境中产生等离子体:水蒸气、铵的六甲基二硅氧烷蒸气(HMDSO),以及其它硅烷、硅氧烷、烃和全氟化化合物的蒸气。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备,包括至少一个处理站(10),所述处理站(10)与所述准备站(4)不同并且分开,并相对于所述片材纤维材料(T)的所述前进方向(A)布置在所述准备站(4)的下游,所述处理站(10)配置成将处理组合物(N)布置在所述片材纤维材料(T)的一侧的至少部分上,所述处理组合物(N)包括pH控制剂和水溶助剂中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的设备,其中,所述处理站(10)配置成处理所述片材纤维材料(T)的与所述第一侧(T1)相对的所述第二侧(T2)的至少部分,为此,所述处理站(10)配置成确定:
-在所述第二侧(T2)上直接沉积预定量的所述处理组合物(N),或
-将所述处理组合物(N)沉积在所述第一侧(T1)上,并且使所述处理组合物迁移穿过所述片材纤维材料,以便促使在所述第二侧(T2)上间接沉积预定量的所述处理组合物。
10.根据权利要求8或9所述的设备,其中,所述处理站(10)还配置成在预定操作状态期间将所述处理组合物(N)布置在所述片材纤维材料(T),所述片材纤维材料(T)布置在所述操作区域(3)上。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的设备,其中,所述处理站(10)包括至少一个涂敷器(12),所述涂敷器(12)配置成将所述处理组合物布置在所述片材纤维材料(T)的所述第二侧(T2)上,所述涂敷器(12)包括以下之中的至少一个:
-展开的刮刀(19),其横向于所述传送带的运动布置且在所述操作区域(3)上方间隔开,
-喷射分配器(18),其在所述操作区域(3)上方间隔开,
-涂敷器辊,其具有相关的相应的刮刀,所述相关的相应的刮刀用于调节沉积在所述涂敷器辊的侧表面上的所述处理组合物的厚度,所述涂敷器辊布置成使旋转轴线横向于所述传送带(2)的运动并且使所述侧表面在所述传送带(2)的所述操作区域(2)上方间隔开,
-滚筒(23),其布置成使旋转轴线横向于所述传送带的运动并且使侧表面在所述传送带的所述操作区域上方间隔开,所述滚筒呈现中空内部,所述中空内部用于接收预定量的所述处理组合物,并且设置有用于分配所述处理组合物的预定数目的喷嘴或狭缝,
-分布器(25),其包括配置成接收所述处理组合物(N)的储器(26),所述储器(26)呈现界定所述储器(26)的出口的至少一个分配喷嘴(27),所述喷嘴(27)横向于传送带(2)的运动延伸所述传送带(2)的整个宽度,所述分布器(25)包括一个或更多个推动器,例如一个或更多个齿形轮子,所述一个或更多个推动器布置在所述储器内并且配置成从所述喷嘴(27)分配所述处理组合物(N)。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的设备,其中,从所述处理站(10)供应的所述处理组合物(N)包括处理液体和处理泡沫中的至少一种,所述处理组合物(N)包括:
-至少一种pH控制剂,优选在碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸中选择,和
-至少一种水溶助剂,优选地在尿素和硫脲之间选择。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的设备,其中,所述准备站(4)相对于所述片材纤维材料(T)的所述前进方向(A)布置在所述传送带(2)的上游,并且其中所述处理站(10)在所述印刷站(6)的下游操作,任选地在所述传送带(2)的所述操作区域(3)处操作。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的设备,其中,所述控制单元(9)作用在所述处理站(10)上,所述控制单元(9)配置成:
-接收至少一种操作参数的所需要的值,所述至少一种操作参数代表由所述处理站(10)施加在所述片材纤维材料上的处理材料的量,特别是处理泡沫的预定量,所述至少一种操作参数包括以下中的至少一个:
○在其中所述纤维材料还未接收所述处理组合物的所述第二处理站的紧接的上游的区段和其中所述纤维材料已经接收所述处理组合物的所述处理站的紧接的下游的区段之间的所述片材纤维材料的每平方米重量百分比变化,
○离开所述处理站的所述处理组合物的体积流率,
○离开所述处理站的所述处理组合物的质量流率,
-根据所述操作参数的所需要的值和赋予所述传送带(2)的移动,命令所述第二处理站(10),以便管理将所述处理组合物施加在所述片材纤维材料(T)上。
15.根据权利要求14所述的设备,其中,所述处理组合物包括处理泡沫,所述设备(1)包括能够发射与所述传送带(2)的运动相关的信号的至少一个传感器,所述控制单元(9)配置成:
-从所述传感器接收与所述传送带(2)的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定所述片材纤维材料(T)沿所述前进方向(A)的移动速度,
-根据所述纤维材料(T)的移动速度,命令分配处理泡沫以满足所述至少一种操作参数的所需要的值,任选地以便满足以下操作参数中的至少一个的所需要的值:
○泡沫在所述第二处理站(4)的紧接的下游呈现小于2mm的厚度,
○在其中所述纤维材料还未接收泡沫的所述处理站(10)的紧接的上游的区段和其中所述纤维材料已经接收泡沫的所述处理站(10)的紧接的下游的区段之间的所述片材纤维材料的每平方米重量百分比变化包括在10%和50%之间。
16.根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述控制单元(9)配置成命令所述传送带(2)的移动以界定操作状态,其中所述传送带(2)沿所述前进方向(A)以恒定地包括在20米/分钟和100米/分钟之间、特别是包括在30米/分钟和70米/分钟之间的速度连续移动所述片材纤维材料(T),
并且其中所述印刷站(6)包括印刷模块(7),所述印刷模块(7)配置成:
-在所述片材纤维材料(T)的整个宽度上界定印刷,所述宽度正交于所述前进方向(A)来测量,
-停留在固定位置中并对定位在所述操作区域(3)上的所述片材纤维材料(T)的所述第二侧(T2)进行印刷。
17.一种用于印刷片材纤维材料的工艺,任选地使用前述权利要求所述的设备,所述工艺包括以下步骤:
-沿前进方向(A)移动所述片材纤维材料(T),
-将所述片材纤维材料(T)的第一侧(T1)布置成与所述传送带(2)的暴露表面接触,使得所述传送带(2)能够界定操作区域(3),在所述操作区域(3)中所述传送带(2)支撑所述纤维材料,
-油墨印刷,特别是数码印刷与所述传送带(2)接触的所述片材纤维材料(T)的与所述第一侧(T1)相对的第二侧(T2),
其中所述工艺还包括在油墨印刷步骤之前,准备所述片材纤维材料(T)的至少一个步骤,所述准备步骤包括等离子体处理,所述等离子体处理界定了处理环境,在所述处理环境中所述片材纤维材料(T)的至少一个部分被接收,其中存在电离的气体。
18.根据前述权利要求所述的工艺,其中,所述等离子体处理通过单独地或以混合物形式使用以下气体中的一种或更多种在所述处理环境中产生等离子体:空气、氮气、氮氧化物(NO)、氨、惰性气体比如例如氩气和氦气、氧气、氢气、二氧化碳(CO2)、氟化气体比如例如SF6和SOF6、碳氢化合物气体比如例如甲烷和乙烷、碳氟化合物气体比如例如CF4和C2F6,优选地氮气,更优选地2ln/min的氮气;
任选地,所述等离子体处理步骤通过使用与以下中的一种或更多种混合的所述气体中的一种或更多种在处理环境中产生等离子体:水蒸气、铵的六甲基二硅氧烷蒸气(HMDSO),以及其它硅烷、硅氧烷、烃和全氟化化合物的蒸气。
19.根据权利要求17或18所述的工艺,其中,所述工艺包括以下步骤:
-命令所述传送带(2)的移动,
-根据赋予所述传送带(2)的移动来控制所述等离子体处理的至少一个操作参数。
20.根据权利要求17-19中任一项所述的工艺,还包括以下步骤:
-从传感器接收与所述传送带(2)的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定所述片材纤维材料(T)沿所述前进方向(A)的移动速度,
-根据所述片材纤维材料(T)的移动速度,命令所述等离子体处理的至少一个操作参数的值,所述至少一个操作参数从以下之中选择:
○由电场发生器界定的至少一个第一电极和一个第二电极(11a、11b)之间的电势差,
○使所述发生器与所述电极通信的电路中的电流强度;
○所述电场发生器的电流频率;
○所述片材纤维材料的所述电极之间的距离;
○剂量的参数,其由从所述准备站(4)移动的所述片材纤维材料(T)的每表面单位的功率界定,所述功率由同一等离子体处理装置(11)分配的放电所传输。
21.根据权利要求17-20中任一项所述的工艺,其中,所述准备步骤配置成改变所述片材纤维材料(T)的至少部分的表面疏水性,任选地配置成控制所述等离子体处理装置(11)的所述至少一个操作参数,以便控制所述片材纤维材料(T)的疏水性的增加。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的工艺,包括与所述准备步骤不同且分开的处理步骤,所述处理步骤在所述准备步骤之后执行,
所述处理步骤提供在所述片材纤维材料(T)的一侧的至少部分上施加预定量的处理组合物(N),所述处理组合物(N)包括pH控制剂和水溶助剂中的至少一种。
23.根据前一权利要求的工艺,其中,所述处理步骤包括在所述纤维材料(T)的与所述第一侧(T1)相对的所述第二侧(T2)上沉积预定量的所述处理组合物(N),所述沉积步骤提供:
-在所述第二侧(T2)上直接沉积预定量的所述处理组合物(N),或
-在所述第一侧(T1)上沉积所述处理组合物(N)并且使所述处理组合物(N)迁移穿过所述片材纤维材料,以确定预定量的所述处理组合物(N)间接沉积在所述第二侧(T2)上。
24.根据前一权利要求所述的工艺,其中,在所述处理步骤期间所分配的所述处理组合物(N)包括处理液体和处理泡沫中的至少一种,
所述处理组合物(N)包括以下中的至少一种:
-pH控制剂,优选在碳酸氢钠、碳酸钠、硫酸铵、酒石酸铵和柠檬酸中选择,和
-水溶助剂,优选地在尿素和硫脲之间选择。
25.根据前一权利要求所述的工艺,还包括以下步骤:
-检测至少一种操作参数的所需要的值,所述至少一种操作参数代表在所述处理步骤期间施加在所述片材纤维材料上的处理材料的量,特别是处理泡沫的预定量,所述至少一种操作参数包括以下中的至少一个:
○在其中所述纤维材料还没有接收所述处理组合物的紧接所述第二处理步骤之前和在其中所述片材纤维材料(T)已经接收所述处理组合物(T)的紧接所述第二处理步骤之后,所述片材纤维材料的每平方单位重量百分比变化,
○紧接在所述第二处理步骤之后所述处理组合物的体积流率,
○紧接在所述第二处理步骤之后所述处理组合物的质量流率,
-根据所述操作参数的所需要的值和赋予所述传送带(2)的移动,管理将所述处理组合物施加在所述片材纤维材料(T)上。
26.根据前一权利要求所述的工艺,其中所述处理组合物包括处理泡沫,所述工艺包括以下步骤:
-从传感器接收与所述传送带(2)的移动有关的信号,
-根据所述信号,确定所述片材纤维材料(T)沿所述前进方向(A)的移动速度,
-根据所述纤维材料(T)的移动速度,命令分配处理泡沫以满足所述至少一个操作参数的所需要的值,任选地以便满足以下操作参数中的至少一个的所需要的值:
○所述泡沫在紧接所述第二处理步骤之后呈现小于2mm的厚度,
○在其中所述纤维材料还未接收泡沫的紧接所述第二处理步骤之前和在其中所述纤维材料已经接收泡沫的紧接所述第二处理步骤之后,所述片材纤维材料的每平方米重量百分比变化包括在10%和50%之间。
27.根据权利要求17-26中任一项所述的工艺,其中,所述片材纤维材料(T)沿所述前进方向(A)的移动以恒定地包括在20米/分钟和100米/分钟之间、特别是包括在30米/分钟和70米/分钟之间的速度连续发生,特别地,其中所述印刷步骤在适合于油墨印刷,特别是适合于数码印刷所述片材纤维材料(T)的印刷站(6)中执行,所述印刷站(6)包括印刷模块(7),所述印刷模块(7)在所述片材纤维材料(T)的移动期间停留在固定位置中并且在所述片材纤维材料(T)的整个宽度上印刷。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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