专利名称：一种丝绸图案的生态打印法的制作方法
—种丝绸图案的生态打印法
背景技术：
纺织是传统的人工密集型行业，随着科学技术的飞速发展，纤维种类从单一的天然纤维发展到了现在的人造纤维，化学纤维，光导纤维，但真丝绸(真丝织物，简称Silk)仍以其高雅，优异的触感等独有的优势深受广大消费者的欢迎，特别是不少丝绸产品伴有或妙趣横生、或丰富多彩图案，更是锦上添花，让丝绸产品更具有生命力。然而至今为止，这些图案通常是通过手绘或喷雾，织造或绣等方法形成。虽然这些方法各有其优点，如手绘可得到个性化和丰富多彩的图案，而织造可获得重复性良好的图案，并且生产效率高。但其共同特点是都需要染料需要对丝线或织物进行染色或涂喷于丝绸，而染料的使用，不仅会增加生产工序，增加生产成本，而且会造成环境污染，有的还会影响身体健康。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种丝绸图案的生态打印法，无需染料，图案清晰整洁，不损伤丝绸织物，高效节能环保。为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案
一种丝绸图案的生态打印法，其特征在于所采用的打印机为光束细的激光打印机，打印线速度为200-1000 mm/s，档功率5-50W。打印速度优选为300、600、900mm/s，相应的功率组合(Power I / Power 2)为
6.6/9.0,12. 0/18.0，18. 0/24. O (W)。即打印速度为300mm/s时对应的最低和最高功率分别为 6. 6,9. Ow0
图1.丝绸激光生态打印时的微细结构电镜图(图中泥状物中的裂缝并非激光打印所致，而是事后保存过程中受外力作用下产生)；所采用的显微镜为扫描电子显微镜(FE-SEM, Ultra Plus Field Emission Scanning Electron Microscope ；Carl Zeiss NTSGmbH, Oberkochenj Germany)；
图2.丝绸激光打印前的结构(a，b)及其打印后典型碳化微细结构的局部放大图。(c)Power I (d)Power 2 ；
图3.生丝的TG和DTA曲线。(a)氮气气氛，(b)空气气氛；用STA 409 P C/PG(NETZSCH, Germany)热量仪测定打印纸(丝绸素绉缎，16姆米的，20/22的生丝)，升温速率均为IO0C /min。图4.热烤条件与效果。(a)热烤色块及其明度L*，(b)文字样品；
图5激光生态打印时文字边界处纸的碳化微细结构。(a、c、e) Power l、(b、d、f )Power
2。(白色虚线为打印的分界线，字母“P”的为经过打印的一侧，图中所用其它记号的意义同图1)。
具体实施方式
微细结构类型及其形成过程:
图1为丝绸激光生态打印时的微细结构电镜图，其中激光功率同行左低右高，同列上低下高(功率组合(Power I / Power 2)为:6.6/9.0，12.0/18.0 , 18.0/24.0 W ;参见图4b)，打印速度也是上低下高(依次是:300、600、900mm/s)。为了对比，图2(a，b)给出了没有经过热烤打印时SEM照片，图2 (c，d)例示了典型碳化微细结构的局部放大图。从图1可以清楚地观察到，生态激光打印时丝绸的碳化微细结构可为带小孔的泥状物(图中星号、简称泥状物)和条形疙瘩(宽箭头，简称疙瘩)两类。就不同打印工艺参数而言，同为低功率打印(图1左侧各图)，打印速度较快的两个样号才能观察到较为完整的纤维(图1 c、e宽箭头)，说明打印速度快，受热作用时间短，样品不容易被碳化(泥状化)；就同一打印速度(图中同一行的照片)而言，图1左侧为疙瘩多，且多带有织物交织形成的沟槽，而图1右侧均为泥状物，而且基本上已经相互融合在一起，形成一个带许多小孔的整体。这说明速度相同，功率越大，纤维碳化程度越高，泥状物越多。而且碳化程度受功率的影响要比打印速度更大一些(图lb、d、f);相反，疙瘩主要分布在激光功率底的样号中(图lc、e)。对于挖瘡之间存在的沟槽(图2a、C、e),由图未经处理的丝绸本身的结构照片图2(a，b)可知，这是样品本身因经纱和纬纱交织时而成的空隙，并非是由于碳化分解所致。由此可推测到丝织物在激光作用下碳化过程如下:首先是从分布在表面生丝开始融化，形成膨大的疙瘩，随着激光功率或打印时间的增加，融化向纵横方向发展，最终融合成分布有小孔的平整的泥状物。样品的热失重/热解特性及其影响要因
图3(a) (b)分别为样品在氮气和空气气氛从常温到800°C止的TG和DTA曲线。由图3可见，在这两种不同的环境下，尽管具体的失重临界温度，失重速度和失重率因气氛而异，但它们的TG曲线均可分为五个阶段，各临界点(cpl-4)的温度和失重情况参见表I ;其中，第一阶段I失重慢，失重率约7%，为水分蒸发所致；临界温度为280°C的第二阶段起到第五阶段I1- V失重快(见图3a)，为生丝热解所致。说明TG曲线上这些临界点受生丝的组成和结构支配:，生丝(桑蚕丝素)由18种氨基酸组成，其中主要由乙氨酸(43%)，丙氨酸(32%)，丝氨酸(15%)和酪氨酸(12%),其余除缴氨酸为3%之外,均不到2%,而且有一半在1%以下(P.73)。而氨基酸本身都是无色晶体，熔点常在200-300°C之间，加之生丝(桑蚕丝素)一种纤维蛋白质，前述的18种氨基酸在生丝中形成了一条分子量大的肽链(称为H链)及1-3条分子量较小的肽链；H链通常以B-折叠或α-螺旋结构的形态出现。因此生丝中各氨基酸已经结合成大分子链的形式，其熔点出现在较高的300°C附近，在图3a中表现为过了280°C，开始进入快速失重现象(I1- V)。至于第二到第五阶段的不同失重速率，可认为主要受生丝的结构形态支配一我们知道生丝可分为结晶区，非结晶区和过渡区；结晶区主要由侧链较小的乙氨酸，丙氨酸，丝氨酸组成，比例接近按3:2:1，非结晶除了上述三种外，有侧链较大或具有极性基团的氨基酸。生丝的结晶度为40-50%。因此，第二阶段应该主要是生丝中非晶区发生热解。对于结晶区和过渡区的热解，则因加热气氛而异:氮气气氛中，即便加热到800°C，仍有32%以上的残留物。而在空气气氛中加热温度不到650°C，残留物已经降至5%以下。这是因为氮气气氛相比，在空气氛中并伴随氧化，或水解反应等，因此其失重速度快，失重临界温度底，失重率大(表1、图3)。可见，加热和氧气的共同作用能极大地加快了生丝的热解速度和失重程度。据此可通过设计合理的打印参数，来达到所需要的打印效果，换句话说，为生态激光打印提供了初步的理论基础。表1.TG曲线上主要临界点的温度和失重率
权利要求
1.一种丝绸图案的生态打印法，其特征在于所采用的打印机为光束细的激光打印机，打印线速度为200-1000 mm/s，档功率5-50W。
2.根据权利要求1所述的丝绸图案的生态打印法，其特征在于打印速度优选为300、600、900mm/s，相应的功率组合(Power I / Power 2)为:6.6/9.0，12.0/18.0 , 18.0/24.0(W )。
全文摘要
本发明涉及一种丝绸图案的生态打印法，所采用的组装激光打印装置为光束细能量集中的激光能，打印时的打印线速度为200-1000mm/s，相应的功率为5-50(W)，打印速度优选为300、600、900mm/s，相应的功率组合(Power1/Power2)为6.6/9.0，12.0/18.0，18.0/24.0(W)。本发明在丝绸打印的图案主要分布在黄色调区间，边界明确清晰，无需采用染料，节能环保，且不会损伤丝织物本身。
文档编号B41M5/00GK103072395SQ201310004339
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月7日 优先权日2013年1月7日
发明者陈锦祥, 王勇, 谢娟, 李敏 申请人:东南大学