用于喷射处理织物的设备和方法与流程

本公开涉及改进的用于处理基材的设备和方法，并且尤其是涉及一种可以从卷筒或轮卷绕和展开的基材(例如织物或卡片或波纹卡片)。然而，该设备特别适合用于处理织物。

背景

已知在数字印刷之前必须用化学品预处理织物，以便固定印刷的墨。根据墨的类型定制预处理化学品。典型的过程包括将织物浸入化学浴中以处理织物，干燥织物，并且然后对织物进行印刷。喷墨印刷之前的这种预处理过程通常被称为填充和拉幅过程(paddingandstenterprocess)。

在图1中示意性地示出了用于预处理织物的已知设备(1)。通常，未处理的织物作为卷(2)被提供。可选地，织物(10)可以作为连续片被供给通过清洁器(3)，以去除退绕时从织物(10)断裂的任何线头和织物(10)上存在的任何灰尘。然后将织物(10)浸没在化学浴(4)中，使得织物(10)充分嵌有预处理化学品。预处理化学品被选择成满足印刷要求。然而，由于织物(10)浸入化学浴中，因此不容易在不影响停机时间或织物(10)完整性的情况下改变预处理化学品，例如为了便于改变印刷墨的类型。

在预处理阶段期间，线头和/或灰尘可能进一步积聚在织物(10)上并且可能需要通过另一清洁站(未示出)进一步去除。一旦清洁，织物(10)就被传送通过轧布机(5)以去除多余的流体，并且然后在干燥的被预处理的织物(10)被卷起(7)以便储存/发送之前被传送到固定的干燥机(6)上。被称为拉幅机的干燥机是一种固定的大型机器，织物(10)连续传送通过该机器。拉幅机缓慢的升温和降温时间意味着拉幅机通常用于稳态操作。一般来说，一旦拉幅机被开启，它将持续开启数小时(如果不是数天的话)。当热的拉幅机最终被关闭时，织物(10)必须在拉幅机正在冷却时连续移动通过拉幅机，因为任何在拉幅机内静止的织物(10)都可能会烫焦。无法快速改变拉幅机条件意味着拉幅机不灵活并且导致加工大批被预处理的织物。

每次织物(10)被操纵或者与另一表面有丝毫接触，织物(10)都遭受局部损伤。如图2所示，局部损伤导致产生线头(8)。如果在印刷之前线头(8)存在于被预处理的织物(10)上但是随后在后续过程阶段中被去除，则包含其上嵌有墨的线头颗粒(8)的任何区域都可能因为线头(8)脱落而导致没有墨(9)的小块。这种结果也会由于被预处理的织物的表面上存在灰尘或任何其他松散材料而产生。在印刷之前在织物(10)上存在线头和/或灰尘(8)的结果是，由于墨(9)的损失以及有缺色的饰面(patchyfinish)，最终的饰面质量差。

当通过喷墨对被预处理的织物进行印刷时，织物首先如上所述地被处理，然后以卷的形式被供应到印刷机。通常，预处理和印刷的两个过程是分开的(即独立的(offline))，因为与连续供给织物的预处理过程不同，喷墨印刷过程的性质意味着织物运动是间歇的。因此，目前的解决方案是为各个印刷机提供特定地被预处理的织物卷。使用已知的系统生产包括一系列不同的化学预处理的连续织物片在目前是不切实际的。已知的预处理系统不容易停止和启动，因为在生产线过程条件的变化之间停机时间太长。已知的预处理系统不灵活，并且缺乏瞬态控制(即不能快速响应系统设置的变化)。典型地，在墨传递阶段期间，被预处理的织物保持静止。这允许喷墨头横跨织物宽度移动并将墨推进到织物上。一旦一行或一排墨嵌入到织物上，织物就会向前移动，直到该过程再次开始。这种逐步印刷运动与预处理过程中的连续运动不同。实现两个过程之间的兼容性是一个挑战。通常，织物卷越宽，织物必须保持就位的时间越长，因为喷墨头从一侧向另一侧移动的速度是固定的。如果织物在固定式干燥机中保持静止时间过长，则织物会因烫焦而开始遭受热损伤。

因此，本公开的目的是改进预处理和喷墨印刷织物的方式。期望提供一种允许整合预处理和印刷过程的喷射处理解决方案。然而，这里描述的喷射处理的优点带来了成本节约，允许该系统用于其它应用中，以及主要用于与数字印刷机集成。进一步期望在预处理和/或印刷过程期间限制灰尘的存在或线头的产生。一个总体目标是提供更多的可定制性和更好的控制。另一总体目标是降低工作过程的复杂性。虽然已经关于用于喷墨印刷的预处理描述了本申请，但是应该理解，所述解决方案可以用于在其它情况下处理织物，并且特别是替代其他填充和拉幅机过程的使用。

预处理和印刷过程的各个部分需要织物被涂覆有液体，例如，预处理化学品。这里，重要的是获得均匀的分布，因为否则在成品织物中会看到缺陷。

因此，进一步的目的是在织物上实现均匀的涂覆过程，该涂覆过程可与喷墨印刷过程的织物增量行进整合在一起。

概述

根据本发明，提供了在所附权利要求中提出的设备和方法。根据从属权利要求和下面的描述，本发明的其它特征将是明显的。

提供了一种用流体涂覆基材的方法。该方法包括通过一个或更多个喷嘴喷射流体，该一个或更多个喷嘴喷各自被布置成在喷射区中产生不均匀密度的流体。第一喷嘴相对于基材移动，以形成细长的第一喷射区，该第一喷射区在伸长方向(elongatedirection)上具有不均匀的密度。通过将喷嘴或第二喷嘴连续移动经过织物来形成多个喷射区，其中每个喷射区至少部分地与另一个喷射区重叠，并且其中喷射区的重叠导致均匀密度的流体沉积在基材上。

基材适当地是能够通过涂覆机卷绕和展开的柔性基材。例如，需要涂覆的卡片或波纹卡片。然而，基材被适当地设想为织物。

在一个示例性实施方案中，喷嘴移动方向上的流体密度的不均匀性是通过当喷嘴横越基材时以摇摆运动摆动喷嘴而产生的。摆动方向不同于喷嘴移动方向。具体而言，摆动运动是由喷嘴或每个喷嘴围绕轴线的角旋转引起的。适当地，轴线平行于基材。重要的是，相对于摇摆运动的两个末端，摆动中心中的流体密度最重。在可选的示例性实施方案中，通过使喷嘴的主发射方向与竖直方向成角度来产生喷嘴移动方向上的流体密度不均匀性。此处，从喷嘴发射的主流体滴的轨迹相对于竖直方向成角度，这造成不均匀的分布，最靠近喷嘴处具有重密度和最远离喷嘴处具有最轻密度。当喷嘴成角度以获得不均匀的密度时，喷嘴以振动运动进行摆动，振动运动用于打破滴图案。优选地，喷嘴与横越方向交叉地以振动运动进行摆动。

根据一个示例性实施方案，提供了适当地用处理化学品(诸如预处理化学品)浸渍织物的处理站。处理站包括具有出口的一个或更多个喷嘴，其中，喷嘴由处理支撑件支撑并且布置成在压力下通过出口并朝向织物喷射处理化学流体。应该明白，化学流体可以是本领域需要的化学品的混合物或化学溶液。处理支撑件可以是框架。喷射的范围限定了喷射区，使得当织物存在于喷射区内时，织物被喷射的处理化学品涂覆。通常，化学流体浸渍到织物中。此外，喷嘴被配置成以预定方式相对于处理支撑件移动。例如，喷嘴可绕轴线枢转或沿预定路径移动。预定路径允许喷射区跨越织物的宽度并且用处理化学流体接连浸渍织物的宽度。有利地，化学流体的喷射允许更好地控制织物的处理，使得可以改变操作参数(例如喷嘴打开的持续时间、流体的体积和/或压力、与织物的距离)。

示例性实施方案由此提供了如本文所述的喷射处理站或设备。

优选地，处理站布置成控制处理化学流体穿过织物的渗入距离，使得可根据需要以可再现的方式改变渗入距离。渗入距离是处理化学品从暴露于喷射的织物表面传送(即吸收)到织物中的最大距离。化学品的至少10％可以达到此距离的约90％。例如，可以通过改变织物上的喷射的持续时间、压力、温度、粘度或体积来控制该渗入距离。处理站改善了处理过程的可重复性，同时为处理站引入了可配置的方面。可以通过仅将处理化学流体喷射到织物的一侧上来控制渗入距离。替代地，预处理站可以包括布置在织物的相对侧上并且布置成以便涂覆织物的两侧的第一喷嘴和第二喷嘴。织物对处理化学品的受控暴露提高了重复性并防止织物被处理化学品浸透。这减少了处理化学流体的浪费，并有助于减少被处理的织物所需的干燥时间，从而使生产运行更快。优选地，可将渗入距离控制在织物厚度的大约10％至大约90％的深度之间。也就是说，处理化学品的最大范围可以穿过织物厚度的10％和90％之间的任何地方。渗入距离可以是预定的，以便它是可重复的。

优选地，处理站包括多个喷嘴。多个喷嘴可以同时操作。然而，优选地，多个喷嘴是单独可控的，以便提供优化。所述多个喷嘴中的至少一个可被配置成喷射与所述多个喷嘴中的另一个不同的处理化学流体。这允许同时处理不同的化学品或接连处理不同的化学品。例如，一些喷嘴可用于不同的生产运行。

根据示例性实施方案，喷射涂覆织物的方法包括使至少一个喷射喷嘴在被涂覆的织物的第一方向上摆动，同时至少部分地横越经过织物的第二方向，以便在织物上喷射第一遍液体。喷射发射器或另一个喷射发射器形成第二和随后的通过(pass)，该通过分别从第一通过和每个随后的通过偏移。第二和每个随后的通过导致喷射材料在边缘处重叠，从而提供改善的喷射涂层的分布。此外，因为喷射涂层是递增的，所以该方法易于适合于与喷墨印刷工艺整合。

在示例性实施方案中，流体被喷射涂覆。喷射喷嘴被设计成发射流体滴的喷射以涂覆材料。例如，适当地，喷嘴是发射细小液体滴的雾化喷嘴。该方法包括在喷嘴同时摆动并横越织物时使流体被发射。适当地，摆动方向与横越方向成角度，例如，摆动方向可以与横越方向成大于45°或大于60°的角度。更优选地，摆动方向垂直于横越方向成角度。

在示例性实施方案中，沿着织物的长度方向形成连续的步进(steps)。这里，横越方向适当地横跨织物的宽度，垂直于织物的长度。然而，横越方向也可以与织物的长度方向成角度。横越方向可以在横越从织物的一个边缘到另一个边缘的整个横越的至少一部分之后改变。可选地，如果仅织物的一部分被涂覆，则整个横越可以被布置成从该区域的一个边缘到另一个边缘。

可以使横越在至少一个喷嘴的横越范围的至少一部分内是线性的。

可以设置至少两个喷嘴，每个喷嘴被布置成部分地横越一段织物，并且每个喷嘴导致流体被发射，从而涂覆织物，并且每个喷嘴能够在流体被发射的同时摆动，每个喷嘴的横越导致流体在公共区域处被发射，并且一个喷嘴的横越涂覆到公共区域的一侧，而另一个喷嘴的横越印刷到公共区域的另一侧。可以使喷嘴从公共区域朝向公共区域的相应侧的部分横越具有小于180°的夹角。

在示例性实施方案中，该方法包括用至少一个喷嘴引起涂覆到织物上，并且然后引起织物和喷嘴的相对移动，然后引起喷嘴的进一步横越和喷嘴的进一步同时摆动，在连续印刷到织物上之间存在涂层的部分重叠。喷嘴的摆动导致织物上的涂层图案具有比固定喷嘴更宽的宽度。此外，已经发现，通过在摆动方向上不均匀地涂覆织物使得中心区域具有更高的涂层密度，并且然后使第二通过和随后的通过重叠，更均匀分布的流体涂覆表面。特别地，已经发现，当使用横越经过织物的固定喷嘴进行喷射涂覆并铺设随后的通过以恰好邻近第一通过时，尽管通过适当的喷嘴设计可实现跨越每次通过的均匀分布，但是在边缘处，制造公差意味着可以形成间隙或双涂覆区域。例如，已经发现，如果连续的印刷线一个接一个地形成，可能会有一部分没有被印刷机的每次横向移动完全覆盖或者被更密集地覆盖，导致流体的不均匀施加。这可以导致织物上出现浅色区域印刷带，此处印刷应具有均匀的颜色。

该方法可以包括使横越的至少一部分在横越的至少一部分内在垂直于织物长度的方向上。

该方法可以包括改变在摆动移动的不同部分期间发射的流体量。

该方法可以包括使流体沿喷嘴的横越移动的第一方向被发射，然后在连续的通过中使流体沿与第一方向相反的第二横越方向被发射。

该方法可以包括改变喷嘴的摆动范围。例如，该方法可以包括使摇摆摆动的范围大于5°。该方法可以包括使摇摆摆动的范围小于60°。

该方法可以包括改变摆动频率。

该方法可以包括改变在横越方向上的移动的速度。

该方法可以包括改变从喷嘴发射流体的速率。

该方法可以包括改变织物和喷嘴之间的距离。

根据示例性实施方案，喷射涂覆设备被布置成在使用中涂覆到织物上。喷射涂覆设备包括承载喷嘴的托架(carriage)和摆动器，托架被布置成在使用中至少部分地横向于织物的第一方向承载喷嘴，喷嘴在被托架承载时将流体的喷射发射到织物上，摆动器被布置成在使用中使喷嘴在喷嘴横越织物时同时摆动。在示例性实施方案中，摆动器被布置成周期性地改变喷嘴围绕枢轴点的角运动，例如以产生摇摆运动的两个摆动范围之间的正弦函数的形式或者以短的来回振动运动的形式。适当地，当摆动时，周期性摆动的中心将喷嘴布置在竖直方向。可选地，当振动时，摆动的中心可以与竖直方向成一定角度布置，例如与竖直方向成大约45°或者在40°和50°之间或者大于30°或者小于60°。适当地，喷嘴的角度是可控的，以允许喷嘴相对于作为摆动的中心点的竖直方向的不同摆动范围和不同主方向角。

托架可以被布置成在横越方向上沿着横越的至少一部分与织物长度的垂线成一定角度地承载喷嘴。

托架可以被布置成在横越的至少一部分中沿线性方向承载喷嘴。

可以提供至少两个喷嘴，每个喷嘴由其自己的托架承载，每个托架被布置成使每个喷嘴至少部分地横越织物的方向，并且每个喷嘴包括摆动器。每个托架被布置成使流体在两个喷嘴公共的区域处被发射，其中一个托架被布置成朝向一侧远离公共区域移动，而另一个托架被布置成朝向另一侧远离公共区域移动。

可以提供驱动器，该驱动器被布置成在使用中引起织物和至少一个托架在织物的纵长方向上相对移动。

可以提供控制器，该控制器被布置成在使用中控制摆动器的摆动范围、摆动器的摆动频率、托架的移动速度、喷嘴喷射流体的速率、流体的温度和/或粘度或者喷嘴和织物之间的距离中的任何一者或更多者。

在一个实施方案中，摆动喷嘴通过枢转安装的喷嘴实现。摆动器可以包括往复杆，该往复杆在与喷嘴的枢转连接部间隔开的位置处连接到喷嘴。

往复杆可以可枢转地安装在喷嘴上，并且在使用中，通过枢转地连接到往复杆的另一杆引起该往复杆往复运动，该另一杆还在距旋转构件的枢转连接部一定距离处枢转地连接到旋转构件。

在使用中，可以通过摩擦地接合托架的带而使旋转构件旋转，该带实现喷嘴的横越移动。

可以设置马达，例如步进马达，其布置成在使用中使喷嘴围绕枢轴旋转，所述旋转提供主喷嘴方向和通过向主方向的任一侧的角旋转进行的摆动。

在可选择的实施方案中，摆动喷嘴通过枢转安装的喷嘴实现。例如，平行于基材布置的枢转轴线，以及适当地，平行于基材并沿横穿基材的方向布置的枢转轴线。代替通过将喷嘴直接固定到步进马达或类似物，或者通过将喷嘴机械地连接到传动带或类似物(这两者都可能导致方向改变时的停留时间或延迟)来驱动喷嘴旋转，在替代实施方案中，摆动是通过由电磁引力使线轴摆动而引起的。适当地，线轴悬挂在第一和第二电磁体之间。适当地，轭臂将线轴连接到喷嘴，其中线轴在电磁体之间的来回运动的移动被转换成喷嘴的摆动运动。在示例性实施方案中，喷嘴安装在振动座上，其中振动座通过将喷嘴推回到中心点来提供抵抗移动的阻尼力。有利地，通过使用在第一和第二磁体之间摆动的线轴(第一和第二磁体被控制为启用和停用以吸引或不吸引线轴)，喷嘴的摆动参数可以容易地改变，而不改变机械设置。此外，通过适当设置和使用振动座，可以减少方向改变时的停留时间或延迟。

根据另一个示例性实施方案，处理基材(如织物)的方法包括如前所界定的喷射涂覆到织物上，其中织物已经由本文所界定的干燥站或本文所界定的处理站或本文所界定的处理织物的方法进行了处理。例如，该设备可以是结合有两个或更多个处理站的集成设备，其中基材被布置成以增量步进方式移动通过该设备和每个站。也就是说，织物向前移动限定的距离，在每个站工作时保持静止，然后向前递增，从而处理织物的整个长度。

根据另一示例性实施方案，提供了一种设备，其具有如前所界定的喷射涂覆站和如本文所界定的干燥站和/或如本文所述的处理站。

根据示例性实施方案，提供了一种用于干燥被涂覆的基材(如织物)的干燥站。适当地，被干燥的织物用化学溶液浸渍，例如使用本文所述的方法和喷射涂覆站。干燥站包括由干燥支撑件支撑的发射器。干燥支撑件可以是框架。发射器布置成通过发射红外辐射来传递热能。在一些示例中，发射器包括钨灯。红外辐射的范围限定了干燥区，使得存在于干燥区内的织物接收来自红外辐射的热能。有利地，织物的辐射加热允许织物以适宜的方式干燥。此外，发射器被配置成相对于干燥支撑件以预定方式移动。例如，发射器可以绕轴线枢转或沿预定路径移动。预定的移动允许干燥区跨越织物的宽度并连续干燥一定宽度的织物。当以卷的形式被提供时，宽度可以是横向于卷轴线的方向。有利地，可移动的干燥区提供更动态的干燥站，使得防止发射器烫焦织物。适当地，发射至少70千瓦每平方米(通常缩写为kw/m²)的辐射热量。方便地，所发射的辐射热量低于320千瓦每平方米。在一个示例中，发射约100千瓦每平方米的辐射热量。发射器可以被配置成以与辐射热量的强度或接近织物的接近度成比例的速度移动。因此，提供了一种改进的干燥站。

如所提到的，干燥站可以沿预定路径移动。该路径可以至少包括线性部分。线性部分可以基本上平行于织物的宽度，使得发射器与织物相距固定距离地移动。路径的端部可能偏离线性部分。例如，预定路径可以包括发射器适于沿其移动的延伸部分。延伸部分可以与预定路径共线。延伸部分可以包括线性或非线性部分。可选择地，延伸部分可以被配置成使得发射器远离织物的表面所延伸通过的平面移动。这有助于减小延伸部分的占地面积并且减小发射器移动的横越范围。该延伸部分可以被配置成使得当织物存在于预定路径内时，干燥区可远离织物移动，以防止红外辐射被引向织物。有利地，延伸部分允许发射器保持开启而不会影响织物本身。即使发射器开启并且沿延伸部分保持静止，织物也可以保持静止而不会被烫焦。发射器可以沿延伸部分连续地移动。

根据示例性实施方案，提供了一种用于处理基材(如织物)的设备。该设备包括所描述的处理站和干燥站。该设备可以布置成使得在处理站中用化学流体处理的织物然后被传送到干燥站，使得处理机构和干燥机构一起操作。

该设备还可以包括清洁站，该清洁站配置成从织物上去除松散的碎屑，诸如由操纵织物而产生的灰尘或线头。清洁站可以包括粘合剂辊以通过从织物表面移除碎屑来清洁织物表面。

优选地，该设备还包括运动转换器，诸如跳动辊(dancingroller)，这是一种技术术语。运动转换器可以布置在清洁站和处理站之间，使得运动转换器被配置成从清洁站接收织物并且将织物的连续运动转换为间歇运动。这允许运动转换器前面的织物周期性地保持静止。尽管运动转换器优选设置在清洁站和处理站之间，但是运动转换器可以设置在处理站和干燥站之间。在后一种情况下，织物可以以相同的连续的速度传送通过清洁站和处理站。此外，运动转换器可以位于干燥站之后。当运动转换器定位在清洁站和处理站之间时，处理站可布置成当织物在处理站中保持静止时将处理化学品喷射到织物上。这使得喷射区能够横越织物，从而不会同时处理织物的宽度。这允许接连处理织物的宽度方向部分。

优选地，该设备包括印刷站。印刷站可以位于干燥站之后。印刷站可以包括喷墨印刷机，使得印刷站是喷墨印刷站。喷墨印刷站可以布置成从干燥站接收织物并将墨传递到织物上。当织物基本静止时可以提供墨的传递。因此，喷墨印刷机可以阶段性地横越织物。

优选地，这些站被提供成内联的(inline)。也就是说，一个站可以与至少一个其他站相互作用。例如，每个站可以被布置为自动地将织物派送到相邻的站和/或可以被布置为自动地接收来自相邻的站的织物，而无需人工干预。

优选地，处理站和干燥站被布置为使得处理站的喷射区和干燥站的干燥区可相对于彼此移动。有利地，站可以以不同的速率运行并且可独立地配置。优选地，喷射区和/或干燥区可以移动到被限定在织物的边缘(即宽度方向边缘)之间的区域或区间外。这允许当织物移入下一个位置时喷射区和/或干燥区保持开启。额外地或替代地，多个辊可被布置成在喷射区外支撑织物，使得织物在喷射区中不被支撑。有利地，防止了织物变形或拉伸，因为喷射区中不存在辊。

根据示例性实施方案，提供了一种用于处理基材(如织物)的方法。该方法包括将处理化学品传递到前述那种的处理站的喷射区内的织物上的步骤。一旦处理化学品已经被喷射在织物上，该方法还包括将织物从处理站移动至前述那种的干燥站。该移动可以是自动的，即机器启动和控制的。然后将织物在干燥站的干燥区中干燥，使得热能使织物加热，并且化学品被吸收并干燥到织物中。最后，输出织物，使得织物可以以卷的形式被提供，以便储存或运输。有利地，可移动的喷射区和干燥区可以在织物保持静止的同时横跨织物的宽度起作用。

该方法可以包括预备步骤，即在处理区之前发生的步骤。这些步骤可以包括将织物输入清洁站内。在清洁站中织物可以以卷的形式提供。清洁站可以设置成从织物上去除松散的碎屑，诸如积聚在织物上的灰尘或线头。预备步骤还可以包括使织物以连续运动的方式移动通过清洁站。织物然后可以被传送到处理站。在清洁站和处理站之间的连续移动可以由运动转换器(例如跳动辊(技术术语))来控制。运动转换器可配置成从清洁站接收织物并将织物的连续运动转换为间歇运动，其中运动转换器前面的织物通过运动转换器的移动而周期性地保持静止。实际上，运动转换器提供运动转换器前面的织物的周期性移动。运动转换器可以设置在清洁站之后但在喷墨印刷站之前(当使用喷墨打印站时)的任何位置。

此外，该方法可以包括将织物从干燥站移动到喷墨印刷站的步骤，其中，存在于喷墨印刷站的印刷区内的织物接收来自喷墨印刷机的墨。也就是说，墨被传递到织物上。一旦织物被印刷，就输出织物以供随后的处理、存储或运输。当在喷墨印刷站之前使用运动转换器时，织物移动可以变得间歇，使得喷墨印刷机可以阶段性地印刷织物。织物移动的停止-开始性质是有利的，因为加工织物的过程更具可配置性和可重复性。这为用户提供了更大的灵活性和控制。最后，该方法的站可以设置成内联的，使得每个站自动将织物派送到相邻的站和/或自动从相邻的站接收织物，而无需人工干预。喷墨印刷站因此可以与清洁站、处理站和/或干燥站整合在一起，从而连续加工织物。这有助于加快处理时间并减少停机时间。织物的内联印刷还避免织物在干燥后临时储存时受损的风险。

有利地，处理站和干燥站减少织物与辊和其他织物处理系统的接触，这减少了织物的污染。

附图简述

为了更好地理解本发明，并且为了示出可以如何实施本发明的实施方案，现在将以举例方式参考所附的图解式附图，在附图中：

图1示出了在印刷之前对织物进行预处理的已知设备；

图2示出了被困在墨和织物层之间的线头或灰尘的图示；

图3示出了用于处理和印刷织物的设备的侧视图；

图4、图5和图6分别示出了图3的设备的顶视图、前视图和后视图；

图7示出了处理和印刷过程的流程图；以及

图8示出了清洁站；

图9a至图9c示出了跳动辊的操作；

图10示出了处理喷射站；

图11a和图11b示出了加热站和加热单元的可移动性；

图12是喷射涂覆站的侧视图，

图13是喷射涂覆站的一个实施方案的平面图，

图14是可选择的喷嘴布置的示意图；以及

图15是可选择的喷嘴摆动布置的示意图。

实施方案的描述

图3示出了织物处理设备(100)的侧视图。织物(10)被供给(优选作为卷)到设置在设备(100)的输入端(a)处的清洁站(20)中。如图8更清楚地示出的，清洁站(20)包括结合有高压水源的空气抽吸单元以及从织物去除线头或松散碎屑(诸如灰尘)的涂覆有粘合剂的辊(24)。空气抽吸单元(22)通过真空作用进行操作以清洁粘合剂辊并且当辊(24)可旋转地接触织物(10)时，分离暂时粘附到辊(24)的松散材料。空气抽吸单元(22)从辊(24)去除松散的碎屑，使得辊(24)能够继续有效地从织物(10)粘附碎屑。如图5所示，抽吸单元(22)沿着辊(24)在横向于织物(10)的移动方向的方向上移动。因此，空气抽吸单元(22)在平行于辊(24)的纵向轴线的轴向方向上移动并且在辊(24)行进时有效地清扫辊(24)。优选地，织物(10)基本上恒定地或者至少连续地移动通过清洁站(20)，使得织物(10)的移动不会中断。这允许织物(10)被不间断地连续地供给穿过系统(100)。然而，在替代实施方案中，辊被独立地清洁。

一旦织物(10)被清洁，就朝向跳动辊(30)供给织物(10)，跳动辊的功能在图9a至9c中更清楚地示出。跳动辊(30)将离开清洁站(20)的织物(10)的连续运动转换为间歇运动，以供应到设备(100)的其余部分。这允许处理过程与包括喷墨印刷机的印刷过程整合为一。跳动辊(也称为累加器(accumulator))是一种技术术语，并且它的一般操作和作用是已知的。然而，在图9a至图9c中简要地描述了该当前公开中的操作。

图9a至9c示出了操作中的跳动辊(30)。织物(10)被分成四段(10a、10b、10c、10d)。每段代表整体的一个时间块，并且因此当使用恒定的供给速度时每段的长度相等。跳动辊(30)具有可移置的轴线，使得跳动辊(30)的轴线相对于清洁辊的轴线移动。如图9b所示，当朝向跳动辊(30)供给织物(10)时，跳动辊(30)远离相邻的辊沿向下方向(c1)移动。向下运动与供给运动同时进行，并且优选以相同的速度操作。这允许第一段织物(10a)的一端实际上保持静止。如图9c所示，随着从相邻的辊供给更多的织物(10)，跳动辊(30)继续向下移动。这确保织物(10)不松弛。一旦三个时间周期过去，如图9d所示，跳动辊(30)沿向上方向(c2)返回到初始位置。这允许朝向下一站供给三段织物(10a、10b、10c)。有利地，跳动辊(30)将连续运动转换为间歇运动，使得喷墨印刷机可以与预处理站(20)整合在一起。

再参照图3，一旦织物(10)离开跳动辊(30)，织物(10)就被派送到处理站(40)。如图10更清楚地示出的，处理站(40)包括可移动的处理区(即喷射区)，该处理区由喷嘴(42)喷射到织物(10)上的流体喷射范围来划定。如图4所示，喷射区通过臂(46)沿横跨织物(10)的宽度的横越方向(d)移动。这里，喷嘴(42)仅将流体(即预处理化学品)喷射到织物(10)的一侧(即顶侧)上，同时在与织物(10)移动通过设备(100)的方向正交的方向上来回移动。可以使用避免使用空气的机械雾化喷嘴。这允许朝向织物(10)喷射较小的滴，使得均匀分布的处理流体被传递到织物(10)上。在流体喷射阶段期间，即使织物(10)被连续地供给通过清洁站(20)，织物仍然由于跳动辊(30)的移动而保持基本恒定。

喷射区被布置成使得不喷射到与辊(48)接触的织物(10)上，因为与辊(48)的接触会影响织物(10)的完整性，从而导致相比于未与辊(48)接触的区域产生局部变形。因此，只喷射未被支撑的织物(10)。也就是说，喷射区布置成作用在两个支撑辊之间的区域上。可以控制喷射的持续时间、流速、压力、体积和平均滴尺寸距离，以便深入地影响预处理化学品向织物(10)的传递。例如，在有或没有机械雾化喷嘴的情况下，可以使用50-100巴之间的压力。然而，已经发现20巴和45巴之间的压力工作良好，特别是在30巴至35巴左右。可以使用高速喷射。喷射可以作为细雾蒸气提供。因此，可以改变从织物(10)的一侧渗入织物(10)内的渗入距离。例如，可以容易地实现50％-75％之间的渗入水平。为了防止任何多余的流体扩散，在织物(10)下面放置阻挡件(44)。除了预处理过程之外，还可以使用后处理过程。后处理过程可将化学品传递到织物(10)上以使织物(10)防水。

有利地，处理站(40)具有通过例如改变移动速度、压力、体积、流体喷出流速和喷嘴数量来控制处理流体的渗入水平的能力。这意味着不需要轧布机从织物(10)移出多余的流体，这有助于使设备(100)更加紧凑和高效。也不需要将织物(10)浸没在流体浴中，这改进了流体的质量控制并且避免了将处理流体存储在贮存器中的需求。此外，在喷射过程中辊不直接暴露于处理化学品。

图12示出了示例性喷射涂覆站(240)，其中喷嘴(250)被安装成沿一个方向横越织物，同时沿第二方向以来回运动的方式摆动。这里，喷嘴被布置成至少部分地横越织物(10)，以导致流体(252)被发射，从而通过重力涂覆到织物(10)上。使喷嘴如箭头(254)所示摆动，同时发射流体。喷嘴的喷射区域通过摆动而增加，同时也允许在摆动方向上的密度分布不均匀地分布，使得摆动中心下方的织物比朝向喷射区的边缘的织物涂覆有更大密度的流体。在喷嘴完成横越之后，织物被布置成相对于喷嘴移动，例如在织物的长度方向上移动一个增量。然后喷嘴可以进行返回横越，以在织物上涂覆第二个和随后的喷射区。然而，喷嘴可以被布置成在向前转位(indexing)织物之前沿着织物步进以进行多次通过。此外，可以提供多个喷嘴，并且织物在喷嘴的每次或多次通过之间步进更大的距离。通过使相邻的喷射区重叠，已经发现每个喷射区的不均匀性可以得到补偿，并且与非摆动喷嘴(其中随后的喷射区试图彼此紧邻放置)相比，实现了更完整的涂层。

喷嘴(252)被选择成提供具有合适喷射图案的流体喷射。喷嘴可以在投影的喷射区域上产生恒定的喷射图案。然而，已经发现，通过摆动喷嘴，可以改变整个喷射图案的流体分布，并且通过与随后的喷射图案重叠，获得了更均匀的涂层。摆动可以是摇摆运动，其中使在摆动中心处发射的流体的量大于向摆动的末端发射的流体的量。如所解释的，在喷嘴的初始横越之后，随着织物随后的相对移动和喷嘴的进一步横越，喷射区域适当地存在部分重叠。因此，当向末端发射的流体包括两个连续的横越的重叠时，可以实现流体到织物上更均匀的分布。

通常，横越被设想为横穿织物沿线性方向移动。当与织物通过喷墨打印机的增量移动整合时，横越将基本上垂直于织物的纵向增量移动。这里，喷嘴安装在移动喷嘴座的臂或其他移动装置上。然而，横越的方向可以与织物长度的垂线成一定角度，例如，如图13所示。可选择地，移动装置在两个轴线(例如织物的长度轴线和宽度轴线)上同时移动喷嘴座，使得喷嘴在非线性方向上移动。

可以有两个喷嘴(256、258)，每个喷嘴能够部分横越一段织物，同时摆动，使得流体在摆动方向上不均匀地摆动横穿喷射区。两个喷嘴可以在摆动方向上间隔开布置，使得在单个横越上沉积两个重叠的喷射区。这里，两个喷嘴可以安装在公共喷嘴座上。可选择地，喷嘴可以成直线布置，使得流体在公共区域(260)处喷射，其中一个喷嘴涂层从公共区域横越到一侧，而另一个喷嘴涂层横越到另一侧。可选地，多个喷嘴中的每个喷嘴可以被布置成涂覆第一相应喷射区，然后相对于织物移动。在这种情况下，喷嘴被机械地布置成移动。在移动之后，每个喷嘴被布置成涂覆与对应于该喷嘴的相应第一喷射区相邻且至少部分重叠的第二相应喷射区。可以产生更多的喷射区。此后，织物被布置成相对于喷嘴移动，这里，第一喷嘴涂覆两个或更多个连续的喷射区中的第一区域，并且第二和每个随后的喷嘴产生至少第一和第二喷射区的第二喷射区域。增量使得第一和第二喷射区域重叠。并且织物增量地移动以在每个喷射喷嘴下方提供未涂覆区域。

如上所设想的，多个内联喷嘴可以组合以铺设线性喷射区，或者，如图13所示，多个喷嘴可以形成小于180°的横越(264)的夹角(262)。角(262)可以大于10°或大于20°或大于30°或大于40°或小于70°或小于60°或小于50°。一次只有一个喷嘴(256、258)可以在公共区域实现印刷。此外，一个或多于一个喷嘴可以在两个横越方向上移动，并且织物可以在沿一个横越方向铺设涂层之后，在沿相反方向进行涂覆之前，相对于该喷嘴或每个喷嘴移动。

横越可以在横越范围的至少一部分上处于垂直于织物长度的方向上。该设备是适当可控的，使得横越的速率和流体从喷嘴流出的速率是可控的，并且可根据被涂覆的织物和流体定制。例如，该方法可以包括在摆动的不同部分期间改变发射的流体量。此外，该方法可以包括改变摆动的范围。适当地，该方法可以包括使摇摆摆动的范围大于5°或大于10°或大于20°或小于60°或小于50°或小于40°。然而，已经发现角移动在5°和10°之间的摆动工作良好。此外，摆动频率可以变化。频率摆动可以在1hz和100hz之间，但是已经发现在25hz和40hz之间、特别是在32hz左右的频率工作良好。在横越方向上移动的速度可以变化。发射流体的速率可以变化。织物和流体喷嘴之间的距离可以变化。

可以设想，喷嘴的摆动是利用许多已知技术实现的。例如，每个喷嘴可以通过枢轴安装到喷嘴座。然后可以使用直接控制的马达来转动喷嘴以旋转一个角度以实现摆动。然而，优选地，需要周期性摆动，其中角移动速率具有正弦函数。高精度地，这可以通过直接控制的马达来实现，但是已经发现，更可实现的系统是通过机械联接来机械地安装喷嘴以绕枢轴点旋转。例如，如图12所示，托架(270)可以承载喷嘴，并且从而导致喷嘴实现横越。

托架(270)包括环形带(272)，环形带围绕相对的轮(274、276)形成环，轮中的至少一个被驱动。带通过两个轮(278、280)支撑喷嘴250，轮(278、280)搁置在上表面上，当带移动时，轮与带一起行进，并引导带驱动驱动轮282。

位于轮(278和280)之间的驱动轮(282)抵靠带的下侧，并且带的线性方向可以轻微变形，或者带在轮(278、280)下方和驱动轮(282)上方延伸。驱动轮(282)与带摩擦接合，并被导致随着皮带移动而旋转。

喷嘴(250)安装在枢轴(284)上。往复杆(286)在与枢轴(284)间隔开的位置连接到喷嘴。杆(280)围绕枢轴(288)安装。另一杆(290)在与枢轴(288)间隔开的枢轴(292)处枢转地连接到往复杆。另一杆(290)也在枢轴(294)处连接到驱动轮(282)，该枢轴(294)与驱动轮(282)的轴(296)径向间隔开。

当驱动轮旋转时，枢轴(294)上下移动，以导致另一杆(290)上下移动。这又导致杆(286)在枢轴(292)处上下移动，从而导致喷嘴摆动。

在可选择的布置中，马达可以直接或间接地连接到流体喷嘴的枢轴(284)，以实现其摆动。马达可以沿可选择的方向驱动流体喷嘴。因此，可以控制马达来改变摆动的范围。

控制器(未示出)可以控制摆动范围、摆动频率、横移速度、发射流体的速率或流体喷嘴和织物之间的距离中的任何一者或更多者。

应当理解，摆动装置可以以多种方式实现，使得喷嘴围绕轴线倾斜，典型地围绕水平轴线倾斜，从而以不同的角度将喷射转向竖直方向，并且从而实现整个喷射区的不均匀分布。

参照图14，示出了喷嘴的第二构造。应当理解，机器可以被配置成在先前的摆动构型和第二构型之间切换，并且这尤其可以通过将喷嘴安装到步进马达的轴来实现，该步进马达的轴可以被直接控制通过角移动来旋转。

如图14所示，喷嘴350安装到马达360的轴。这里，马达可以通过围绕摆动中心摇摆而以第一构型运行，例如摆动中心基本上是竖直的。可选地，在第二构型中，马达旋转喷嘴以布置成使主方向与竖直方向成角度。在图14中，主方向由箭头351表示，并且是流体从喷嘴中心发射的主要方向。相对于竖直方向的角度显示为角度θ。合适地，角度θ约为45°。然而，基于对流体和织物的优化，设想可选择的角度。

喷嘴的成角度导致喷射分布不均匀。在图14中，喷射图案的两个范围由线353和352表示。由于重力作用，造成涂层的喷射分布在距喷嘴最近处在范围353处最重，并且在距喷嘴最远处在范围352处最轻。还发现，使喷嘴摆动通过小的角度转动，振动导致来自喷嘴的滴图案受到干扰，且从而减少喷射图案密度内的局部热点。有利的是，通过不均匀地涂覆基材并重叠随后的喷射区，可以获得更均匀的涂层。

图15示出了使流体喷嘴450摆动的摆动布置的另一种构造，这里，线轴416布置在电磁系统410中，该电磁系统410作用在线轴416上，以使线轴以从一侧到另一侧摆动布置移动。可以理解，由于线轴连接在偏移枢轴点(如下所述)，所以从一侧到另一侧移动可能不是纯粹的横向移动，而是弧形的一部分。如图15所示，电磁系统包括第一电磁体412和第二电磁体414。这里，线轴416是固定磁体。因此，通过启用和停用相应的第一和第二电磁体，线轴可以被推向每个电磁体。通过适当的定时，使线轴在电磁体之间来回摆动。重要的是，通过适当控制定时可以减少运动变化时的停顿或延迟。轭臂418将线轴416连接到流体喷嘴450。流体喷嘴被布置成围绕枢轴点460枢转。适当地，枢轴是通过将喷嘴往回推动到基准位置抵抗移动的振动座。例如，振动座适当地是能够扭转的弹性材料。材料的一端固定到喷嘴，且另一端固定到锚。喷嘴通过扭转材料而旋转。材料的自然弹性促使喷嘴回到基准位置。因此，振动座可以与电磁力相结合，以使移动平稳，并减少方向改变时的停顿或延迟。

如图3所示，一旦织物(10)已经被处理，织物(10)就被间歇地供给到干燥站(50)。干燥站包括用于施加热能的装置。在一些示例中，使用由干燥支撑件支撑的发射器。适当地，发射器包括加热元件。方便地，发射器包括反射背衬。

在一些示例中，发射器被选择和调谐成发射特定波长范围的辐射。方便地，为待被干燥的织物和涂层适当地选择该范围。在一些示例中，发射器被布置为主要发射窄范围的波长。在一个示例中，发射器被布置为发射接近单个波长。

例如，为了干燥织物，并且优选为了干燥棉，选择大于1.3μm(微米)的波长。优选地，选择1.38μm的波长。方便地，为了干燥棉，选择2000-2200k(开尔文)范围内的色温。在一些示例中，色温是2100k。

在一些示例中，发射器包括高反射背板，以提高向织物传递能量的效率。额外地或替代地，高反射板可以沿发射方向与发射器相对放置，使得在使用中，织物位于发射器和高反射板之间。方便地，高反射板被布置成反射发射的能量。适当地，已经穿过织物的发射能量由此可以被重新引向织物。

在一些示例中，干燥站包括用于在干燥过程期间从织物传递质量的装置。方便地，干燥站被配置成去除干燥过程产生的流体，优选是水分。

方便地，干燥站的干燥头发射的一定量热能被选择成用于快速干燥织物并去除所产生的任何蒸气。在一些示例中，这可以在每平方米几秒内实现，并且在一个示例中，以每平方米一秒实现。

在此示例中，在图11a和11b中更清楚地示出的干燥站包括可移动的红外干燥器(52)。当处于干燥位置时，放置在红外干燥器(52)和隔热件(54)(例如反射器)之间的一段织物(10)被由红外辐射传递的热能加热。从红外干燥器(52)发射的热能的区域是干燥区。为了影响干燥和/或加热的速度，可以改变红外干燥器(52)与织物的接近度。例如，当红外干燥器(52)是静止的时，可以使用100-200mm之间的距离，或者当红外干燥器(52)和织物之间存在相对运动(即，红外驱动器(52)连续移动)时，可以使用25-100mm之间或者优选10-50mm之间的更近的距离。这允许红外干燥器靠近待干燥和/或加热的织物(10)的表面。有利地，使用红外干燥器(52)允许根据需要开启和关闭干燥装置，因为红外干燥器(52)可以快速升温而不会产生有害的性能影响。此外，可以很好地控制干燥区。例如，可以改变干燥器(52)相对于织物(10)的速度以及干燥器(52)和织物(10)之间的距离。

连接到红外干燥器(52)的可移动臂(56)被配置成当织物(10)保持就位时相对于织物(10)移动。例如，红外干燥器(52)可以在第一方向(e1)上朝向或远离织物(10)移动并且在基本上正交于第一方向(e1)的第二方向(e2)上从一侧向另一侧地朝向或远离织物(10)移动。红外干燥器(52)可以移动超出织物(10)的边缘。这有助于均匀散布热量分布并且避免烫焦织物(10)。红外线加热器(52)的侧向(即在第二方向上)的移动优选根据跳动辊(30)的移动和织物(10)的喷射而定时。因此，织物可以以停止-开始方式保持就位，以允许一次作用于织物(10)的多个区段。替代地或额外地，干燥器(52)可以旋转远离织物(10)，使得即使干燥器(52)保持开启，织物(10)的干燥速率也降低。此外，可以通过吹力或吸力利用织物(10)之上的空气移动，以促进从织物(10)中去除流体颗粒。额外地或替代地，红外干燥器(52)可沿基本上正交于第一和第二方向的上下方向(即第三方向)移动。这增加了根据所需的干燥类型进行的进一步配置。

在干燥站(50)之后，织物可以被派送通过印刷站，印刷站可以是单独的站。当使用喷墨印刷机(未示出)时，作用在织物(10)上的印刷喷嘴以从一侧向另一侧运动的方式横跨织物(10)移动。在喷嘴侧向移动期间，织物(10)保持基本静止，以便使墨以线性方式传送到织物(10)上。可以使用布置成列(即，沿着织物(10))的喷嘴阵列，以便同时横跨织物(10)移动并且作用在更大的表面积上。这允许一行织物(10)在为下一行未印刷的织物(10)让路之前立即被印刷(这由跳动辊(30)决定)。有利地，清洁站(20)的连续运动不会中断印刷站(60)所需的停止-开始运动。

图5和图6分别示出设备的前视图和后视图。通常，辊(12)是细长的以减小惯性载荷并且适应宽度可以至少为3m的织物(10)。辊(12)各自具有可被供能或未被供能的旋转轴(rotationaxis)。因此，一些辊(12)可以用于向前驱动织物(10)或可以是自由轮使得它们自由转动。辊(12)的轴被示出附接到构架(14)，所述构架提供设备(100)的结构。

图7示出了整个设备(100)的流程图。设备(100)被配置成接收织物(10)的卷并且输入作为连续的段的织物(10)。在输入阶段(200)之后，织物被连续地供给到清洁阶段(210)，在清洁阶段(210)，从织物(10)的至少一侧从织物(10)去除碎屑。织物(10)移动的连续运动然后变成间歇运动。因此，织物(10)的多个区段然后被供给到喷射阶段(220)，由此从至少一侧用预处理流体涂覆织物(10)。控制渗入量，以相应地嵌入织物(10)。在喷射阶段(220)之后，将织物(10)的多个区段间歇地供给至干燥站(230)，在所述干燥站处，织物(10)被干燥并且预处理流体被织物(10)保留。此干燥作用可以延伸至加热作用，以便制备供喷墨印刷的织物(10)。在干燥阶段(230)暴露于干燥器之后，织物(10)被供给到印刷阶段(240)，由此用墨印刷织物(10)。这允许在被输出(250)以便运输或存储之前将图形施加到被预处理且干燥的织物(10)。

有利地，所述设备使转变中断最小化，从而可以快速且更方便地更换不同的预处理化学品。可以通过使用喷嘴来控制化学品渗入到织物中的程度，以提供一种更灵活的涂覆织物的方法。可移动的干燥器和/或干燥器的改进的瞬态性质防止织物被烫焦，并且允许干燥过程在静止时不受影响。可移动的干燥和/或喷射区允许织物保持在适当位置。总之，该设备提供更大的可定制性和灵活性，以提高效率和减少停机时间。

虽然系统的各个部分示例性地一起操作，但是每个不同的部分也可以单独使用，并且为已知的干燥或涂覆系统提供益处。特别地，已经发现材料处理站可以单独使用，以提供优于已知填充和拉幅过程的优点。例如，已经发现通过喷射处理部，在处理部中需要使用更少量的化学品。也就是说，在填充和拉幅过程中，织物吸收的处理流体比其需要的多，而通过喷射实现了更可控的输送过程。因此，不仅可以用更少的化学品来完成涂层，而且因为使用了更少的化学品，所以可以使用不同的化学品。此外，填充和拉幅过程使用相对稀释的处理，例如大约80％的水。相比之下，由于处理过程更受控制，因此可以在本文所述的喷射处理过程中使用稀释度较低的处理流体。因此，已经发现，由于从基材蒸发来自处理部中的水所需的能量更少，因此可以实现显著的能量节约。

有利的是，涂覆方法和喷射涂覆设备提供了更均匀的流体分布，特别是在连续喷射区之间的接合处。另一个优点是，织物上的印刷以更快速度进行。

尽管已经示出和描述了本发明的优选实施方案，但本领域技术人员应该明白，在不脱离在权利要求中限定的本发明的范围的情况下可进行各种变化。