本發(fā)明涉及3D打印領(lǐng)域，尤其涉及紡織品的3D打印方法及其設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前的紡織物3D打印機(jī)的打印機(jī)多為擠出性結(jié)構(gòu)，只能使用少數(shù)幾種材料，也只能打印模型級(jí)別的產(chǎn)品，且一個(gè)噴頭為一個(gè)噴嘴孔，打印時(shí)各層之間粘合在一起，無法實(shí)現(xiàn)同時(shí)打印，無法實(shí)現(xiàn)布面料的制造，因此也無法3D打印制作服飾穿戴類產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供紡織品的3D打印方法及其設(shè)備；能實(shí)現(xiàn)多層紡織品的快速成型。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種紡織品的3D打印方法包括打印設(shè)備分別打印紡織品下半幅和紡織品上半幅，然后縫合連接紡織品下半幅和紡織品上半幅；或打印設(shè)備先打印紡織品下半幅，再打印隔離夾層，最后打印紡織品上半幅。

進(jìn)一步的，所述打印設(shè)備分別打印紡織品下半幅和紡織品上半幅，然后縫合連接紡織品下半幅和紡織品上半幅的具體方法為：

(1)打印設(shè)備采用光敏樹脂依次噴射并固化形成紡織品下半幅的花紋層、面料層和襯里層；或依次噴射并固化紡織品下半幅的襯里層、面料層和花紋層；各層之間固化粘接；

(2)打印設(shè)備采用光敏樹脂依次噴射并固化紡織品上半幅的花紋層、面料層和襯里層；或依次噴射并固化紡織品上半幅的襯里層、面料層和花紋層；各層之間固化粘接；

(3)將打印好的紡織品下半幅和紡織品上半幅重疊，且邊緣對(duì)齊；

(4)縫合紡織品下半幅和紡織品上半幅，形成完整紡織品。

進(jìn)一步的，所述打印設(shè)備先打印紡織品下半幅，再打印隔離夾層，最后打印紡織品上半幅的具體方法為：

(1)打印設(shè)備采用光敏樹脂依次噴射并固化紡織品下半幅的花紋層、面料層和襯里層；各層之間固化粘接；

(2)打印設(shè)備采用光敏樹脂在紡織品下半幅的襯里層表面噴射并固化隔離夾層，噴射隔離夾層過程中，避開紡織品下半幅襯里層的輪廓邊沿；隔離夾層可溶于液體溶劑；

(3)打印設(shè)備采用光敏樹脂依次噴射并固化紡織品上半幅的襯里層、面料層和花紋層；各層之間固化粘接；其中紡織品上半幅的襯里層的輪廓邊沿處與紡織品下半幅的襯里層的輪廓邊沿處固化粘接；

(4)取下打印物品，用液體溶劑(或水)溶解掉隔離夾層，形成完整紡織品。

進(jìn)一步的，一種紡織品，包括紡織品下半幅和紡織品上半幅，所述紡織品下半幅和紡織品上半幅縫合連接；或包括紡織品下半幅、隔離夾層和紡織品上半幅，所述隔離夾層為易溶性材質(zhì)，隔離夾層設(shè)置在紡織品下半幅和紡織品上半幅之間，紡織品下半幅和紡織品上半幅在輪廓邊沿處固化粘接。

進(jìn)一步的，所述紡織品下半幅或紡織品上半幅至少包括襯里層、面料層和花紋層；所述襯里層、面料層和花紋層依次粘接連接。

進(jìn)一步的，一種紡織品3D打印設(shè)備，包括打印工作臺(tái)、多軸機(jī)器人和打印噴頭；所述多軸機(jī)器人與打印工作臺(tái)對(duì)應(yīng)設(shè)置，y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)打印工作臺(tái)在y軸方向上的位移；打印噴頭設(shè)置在多軸機(jī)器人的執(zhí)行末端；所述多軸機(jī)器人驅(qū)動(dòng)打印噴頭在打印工作臺(tái)上做x、z方向位移，所述打印噴頭上設(shè)置若干組獨(dú)立噴孔陣列，每組獨(dú)立噴孔陣列中的獨(dú)立噴孔噴出的每滴材料容積小于100pl，每組獨(dú)立噴孔陣列開關(guān)的信號(hào)輸入端與控制器的信號(hào)輸出端連接。

進(jìn)一步的，還包括固化光源；所述固化光源固定在打印噴頭上，所述固化光源包括激光束發(fā)射器和多棱掃描轉(zhuǎn)鏡，多棱掃描轉(zhuǎn)鏡由掃描電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，激光束發(fā)射器的出射光線與多棱掃描轉(zhuǎn)鏡的鏡面對(duì)應(yīng)設(shè)置。

進(jìn)一步的，還包括光切擋板；光切擋板在z軸方向高出打印工作臺(tái)臺(tái)面，光切擋板圍合成紡織品的外輪廓。

有益效果：本發(fā)明的如下：

(1)本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)多層紡織品的一次快速成型，省去其他需要裁剪的材料；

(2)本發(fā)明采用激光束多棱轉(zhuǎn)鏡掃描方式能實(shí)現(xiàn)極短時(shí)間內(nèi)固化，提高工作效率，同時(shí)避免了噴孔易堵塞的問題；

(3)本發(fā)明采用陣列式多孔獨(dú)立光敏樹脂噴頭，可以實(shí)現(xiàn)一種紡織品上打印不同顏色和材料；

(4)本發(fā)明采用光切擋板解決了紡織品邊緣產(chǎn)上多余毛邊的問題。

附圖說明

附圖1為打印紡織品下半幅示意圖；

附圖2為打印紡織品隔離夾層示意圖

附圖3為在隔離夾層上打印紡織品上半幅示意圖；

附圖4為3D打印設(shè)備整體示意圖；

附圖5為多棱鏡激光固化掃描原理圖；

附圖6為多棱轉(zhuǎn)鏡掃描示意圖；

附圖7為光切擋板結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖8為光切擋板第二種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

一種紡織品的3D打印方法，打印設(shè)備分別打印紡織品下半幅和紡織品上半幅，然后縫合連接紡織品下半幅和紡織品上半幅；或打印設(shè)備先打印紡織品下半幅，接著打印隔離夾層，再打印紡織品上半幅，最后溶解隔離夾層。打印設(shè)備采用的打印材料為光敏樹脂，并且可以根據(jù)打印的紡織品的需求，在光敏樹脂中混合添加改善產(chǎn)品性能的定型劑或吸濕劑等。

打印設(shè)備分別打印紡織品下半幅和紡織品上半幅，然后縫合連接紡織品下半幅和紡織品上半幅的具體方法為：

(1)打印設(shè)備采用光敏樹脂依次噴射并固化形成紡織品下半幅的花紋層、面料層和襯里層；或依次噴射并固化紡織品下半幅的襯里層、面料層和花紋層；各層之間固化粘接；

(2)打印設(shè)備采用光敏樹脂依次噴射并固化紡織品上半幅的花紋層、面料層和襯里層；或依次噴射并固化紡織品上半幅的襯里層、面料層和花紋層；各層之間固化粘接；

(3)將打印好的紡織品下半幅和紡織品上半幅重疊，且邊緣對(duì)齊設(shè)置；

(4)縫合紡織品下半幅和紡織品上半幅，形成完整紡織品。

打印設(shè)備先打印紡織品下半幅，再打印隔離夾層，最后打印紡織品上半幅的具體方法為：

(1)打印設(shè)備采用光敏樹脂依次噴射并固化紡織品下半幅的花紋層、面料層和襯里層；各層之間固化粘接,形成后的下半幅，如附圖1所示；

(2)如附圖2所示：打印設(shè)備采用光敏樹脂在紡織品下半幅的襯里層表面噴射并固化隔離夾層5，噴射隔離夾層5過程中，避開紡織品下半幅襯里層的輪廓邊沿6；隔離層5溶于液體溶劑；

(3)如附圖3所示：打印設(shè)備采用光敏樹脂依次噴射并固化紡織品上半幅7的襯里層、面料層和花紋層；各層之間固化粘接；其中，紡織品上半幅的襯里層表面在隔離夾層所避開的邊沿處，與紡織品下半幅的襯里層固化粘接，所形成的紡織品；

(4)取下打印物品，用液體溶劑溶解掉隔離夾層，形成的完整紡織品如圖3所示。

采用上述打印方法形成的紡織品，包括兩種。第一種，包括紡織品下半幅和紡織品上半幅，所述紡織品下半幅和紡織品上半幅縫合連接。第二種，包括紡織品下半幅、隔離夾層和紡織品上半幅；所述隔離夾層為水溶性材質(zhì)，隔離夾層設(shè)置在紡織品下半幅和紡織品上半幅之間，紡織品下半幅和紡織品上半幅在隔離夾層所避開的邊沿處粘接連接，溶解隔離夾層。

紡織品下半幅或紡織品上半幅可以是單層的，比如運(yùn)動(dòng)衫；本實(shí)施例中至少包括襯里層、面料層和花紋層；所述襯里層、面料層和花紋層依次粘接連接。

上述打印3D紡織品打印方法及其打印得到的紡織品，優(yōu)點(diǎn)如下：

a)節(jié)省材料，減少紡織品或仿皮革制品的生產(chǎn)工序。可以直接打印所需的紡織品，如服裝等，正反兩幅之間有水溶性樹脂，打印后把產(chǎn)品放入水中使水溶性樹脂溶化，從而使正反兩幅分開。1)多層織物可以一次分層打印完成，2)直接半成品，如服裝的半幅，然后縫制。

b)多種材料混合打印。1)不同顏色和材料在紡織品表面形成圖案和花色，2)把各種添加劑結(jié)合在光敏樹脂中，提高添加劑壽命，改善產(chǎn)品性能，從而可以提高產(chǎn)品的耐用性、透氣性、單向透水、提高強(qiáng)度、提高耐磨性。

c)降低設(shè)備投資。

如圖4所示：打印上述紡織品所使用的3D打印設(shè)備，包括打印工作臺(tái)1、多軸機(jī)器人4和打印噴頭2；所述多軸機(jī)器人4與打印工作臺(tái)1對(duì)應(yīng)設(shè)置，打印工作臺(tái)1在y軸方向上的位移由y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)；工作平臺(tái)可以設(shè)置成傳送帶結(jié)構(gòu)，打印過程完成后的紡織品可以通過傳送帶轉(zhuǎn)移；所述打印噴頭2上設(shè)置若干組獨(dú)立噴孔陣列，每組獨(dú)立噴孔陣列中的獨(dú)立噴孔噴出的每滴材料容積小于100pl，每組獨(dú)立噴孔陣列的開關(guān)信號(hào)輸入端與控制器的信號(hào)輸出端連接。本實(shí)施例中，每組噴孔陣列可以噴射同一種材料，n組噴孔陣列則可以噴射n種材料，這些材料可以有不同顏色、不同化學(xué)成分、不同物理化學(xué)性能。

打印噴頭2設(shè)置在多軸機(jī)器人4的執(zhí)行末端；所述多軸機(jī)器人4驅(qū)動(dòng)打印噴頭2在打印工作臺(tái)上做x、z方向位移，本實(shí)施例中，具體采用的打印噴頭的型號(hào)參數(shù)如下表。

如附圖5或6所示，該打印設(shè)備還包括固化光源3，固化光源分為多棱轉(zhuǎn)鏡掃描方式、LED陣列方式和大面積固化方式；本實(shí)施例提供一種多棱轉(zhuǎn)鏡掃描固化方式，多棱掃描轉(zhuǎn)鏡可以采用報(bào)二面鏡、四面鏡和六面鏡三種。固化光源3固定在噴頭上，所述固化光源3包括激光束發(fā)射器和多棱掃描轉(zhuǎn)鏡，多棱掃描轉(zhuǎn)鏡由掃描電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，激光束發(fā)射器的出射光線與多棱掃描轉(zhuǎn)鏡的鏡面對(duì)應(yīng)設(shè)置，使激光經(jīng)多棱轉(zhuǎn)鏡反射至工作臺(tái)，該固化光源3的工作原理如附圖5所示。

多棱轉(zhuǎn)鏡掃描方式的掃描幅度大、分辨率高、能耗少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。并且由于激光束的光斑極小，所以由光敏材料或打印平臺(tái)反射的激光很難照射到噴頭的噴口上，降低了光敏材料固化在噴孔引起堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。

由于打印噴頭2在噴射紡織品邊緣時(shí)，會(huì)有少部分光敏樹脂飛濺到紡織品邊緣外側(cè)，在多棱鏡掃描固化紡織品邊緣處時(shí)，飛濺到紡織品邊緣外側(cè)的一部分光敏樹脂也會(huì)一同固化，造成紡織品邊緣產(chǎn)上多余毛邊，為了解決上述問題，本實(shí)施例中設(shè)置了光切擋板8，如圖7所示，光切擋板8在z軸方向高出打印工作臺(tái)1臺(tái)面；光切擋板8圍合成紡織品的外輪廓，當(dāng)固化光源3掃描到紡織品邊緣處時(shí)，在其輪廓邊緣之外的部分在光切擋板8的作用下屏蔽固化光源3掃描?；蛘呷鐖D8所示，光切擋板8垂直工作平面設(shè)置，并圍合成紡織品的外輪廓，以阻斷輪廓邊緣內(nèi)、外的固化粘連。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。