Czy jest przyszłość dla atramentów pigmentowych do tekstyliów?
Od połowy lat 90. badania nad cyfrowym drukiem tekstylnym stają się coraz ważniejsze. Ten obszar aplikacji oferuje możliwość drukowania obrazów wysokiej jakości z krótkim czasem projektowania. Ogromną zaletą, szczególnie dla branży modowej, jest możliwość drukowania na żądanie od małych partii do dużych partii. Według analizy przeprowadzonej przez WTiN Intelligence: Digital Textiles w Wielkiej Brytanii, światowa produkcja cyfrowego druku na tekstyliach rośnie w tempie około 20% rocznie. Pomimo szybkiego wzrostu, jak dotąd odsetek tkanin wykorzystujących druk cyfrowy wynosi tylko około 3 do 5%.
Trudnym czynnikiem w efektywnym cyfrowym drukowaniu przemysłowym na tekstyliach jest to, że podłoża tekstylne wahają się od naturalnych (takich jak bawełna, wełna lub jedwab) do materiałów syntetycznych (takich jak poliester i tkaniny mieszane). Wszystkie te rodzaje tkanin wymagają różnych rodzajów farb, a istnieją dodatkowe wymagania dotyczące obróbki wstępnej i końcowej oraz przetwarzania. Tusze stosowane głównie w przemyśle to tusze reaktywne do włókien naturalnych oraz tusze sublimacyjne / dyspersyjne do cyfrowego druku poliestrowego.
Pożądane jest jednak posiadanie tuszu odpowiedniego do stosowania na różnych podłożach tekstylnych. Wymóg ten zostanie spełniony dzięki zastosowaniu atramentów pigmentowych.
W tym artykule Zschimmer & Schwarz opiszą rolę atramentów pigmentowych w cyfrowym drukowaniu tekstyliów - czy naprawdę mają szanse w przyszłości, czy tylko zamki w powietrzu?
1. Atrament pigmentowy: charakterystyka, zastosowania i rynki
Atramenty pigmentowe na bazie wody nie są barwnikami rozpuszczalnymi, ale używają nierozpuszczalnych pigmentów do barwienia tkanin. Pigmenty te nie mają prawdziwego powinowactwa do specjalnych włókien w porównaniu do barwników, co sprawia, że nadają się zarówno do kolorowania górnej warstwy różnych włókien, jak i do tkanin mieszanych.
Jednak światowy rynek drukowania tekstyliów (ryc. 1) pokazuje, że tusze pigmentowe stanowią tylko około 3% atramentów cyfrowych do drukowania na tekstyliach. Najczęściej stosowanymi tuszami są nadal barwniki reaktywne, barwniki dyspersyjne i barwniki kwasowe. Obecnie atramenty pigmentowe mają niski udział w rynku tekstylnego druku cyfrowego z wielu powodów.
Jak wspomniano wcześniej, większość tuszów pigmentowych była poddawana wielokrotnej odporności na pranie i tarcie ze względu na zastosowanie klejów w celu poprawy przyczepności tuszów pigmentowych do podłoży podczas drukowania na powierzchniach tkanin. limit. Ponadto dotyk tkanin jest zwykle trudniejszy niż reaktywne nadruki, co jest jednym z głównych problemów, szczególnie w przypadku mody lub pościeli.
Z drugiej strony stosowanie atramentów pigmentowych wykazało pewne znaczące zalety (Tabela 1). Ponieważ nadaje się do drukowania na różnych podłożach tekstylnych, tusze pigmentowe mogą być stosowane w szerokim zakresie zastosowań, w tym tekstyliów domowych, znaków miękkich, banerów, mody (głównie koszulki) lub produktów specjalnych, z których wszystkie mogą być drukowane przy użyciu atramentów pigmentowych. Jest to szczególnie przydatne tam, gdzie wymagana jest wysoka odporność na światło. Co więcej, cały proces drukowania pigmentowego jest bardzo szybki i prosty w porównaniu do drukowania reaktywnego.
2. Porównanie drukowania pigmentowego i drukowania reaktywnego
Jedną z zalet stosowania atramentów pigmentowych w cyfrowym druku tekstylnym jest to, że proces jest prosty. Ryc. 2 pokazuje porównanie procesu drukowania atramentów pigmentowych i atramentów reaktywnych. Ze względu na charakter chemiczny barwników reaktywnych po drukowaniu musi on zostać związany z włóknami tekstylnymi. Dlatego należy go gotować na parze w temperaturze 102 ° C (para nasycona) przez 8–12 minut. Następnie niezwiązany barwnik należy usunąć (sprasować) w złożonym procesie prania w różnych zakresach temperatur od około 50 ° C do 98 ° C, ze środkiem mydlającym do 60 ° C, a na koniec 30 ° C (lekko kwaśny). Następnie wysusz nadrukowany materiał.
Natomiast proces drukowania pigmentów nie wymaga skomplikowanych procesów parowania i prania. Ponieważ pigment jest drukowany tylko na górnej warstwie tkaniny bez wiązania chemicznego, tkanina musi być kondensowana w temperaturze 150-170 ° C przez kilka minut, aby utwardzić pigment. W rezultacie ilość wody potrzebna do procesu drukowania pigmentu jest znacznie zmniejszona, ponieważ nie ma etapu czyszczenia. Może to być kluczowy czynnik decydujący o tym, czy w przyszłości zastosować cyfrowe drukowanie pigmentowe.
Należy jednak zwrócić uwagę na jeszcze jeden proces drukowania atramentów pigmentowych. Ze względu na nierozpuszczalność cząstek pigmentu ich osiadanie może powodować zatkanie drobnych dysz drukarki atramentowej. Dlatego, aby rozwiązać ten problem, należy zwrócić uwagę na dwie kwestie: Po pierwsze, cały tusz musi zostać całkowicie wymieszany przed użyciem; po drugie, potrzeba głowicy drukującej z systemem cyrkulacji staje się coraz ważniejsza. Układ krążenia zapewnia ciągły przepływ, który pozwala uniknąć zatykania dyszy z powodu opadów atmosferycznych. W szczególności tusze z białego pigmentu oparte głównie na nieorganicznym związku ditlenku tytanu wymagają tych układów krążenia.
3. Outlook
Tusze pigmentowe mają szerokie możliwości zastosowania w dziedzinie cyfrowego druku na tekstyliach, szczególnie w zakresie poprawy środowiska i uproszczenia procesu.
Oprócz zwykłych materiałów tekstylnych, takich jak bawełna, poliester i nylon, atramenty pigmentowe mogą być stosowane do łatwego drukowania na mieszanych materiałach, takich jak mieszanki bawełny i poliestru, które zazwyczaj wymagają dwóch różnych rodzajów atramentu do drukowania.
Ponadto niektórzy producenci atramentu ciężko pracują, aby otworzyć możliwość drukowania na atramentach pigmentowych na specjalnych materiałach, testując niektóre tekstylne podłoża, które często są trudne lub niemożliwe do wydrukowania cyfrowego, a te testy już przyniosły ludziom satysfakcjonujący wynik.
Wreszcie, atramenty pigmentowe do druku cyfrowego na tekstyliach mają doskonałą okazję, aby zająć miejsce na rynku dla specjalnych materiałów. Gdy potrzebne jest zużycie energii i wody, można je również stosować do zwykłych włókien tekstylnych.