Kezdőlap Szakmai elemzések és tesztek Digitális textilnyomtatási festék fejlesztések

Digitális textilnyomtatási festék fejlesztések

A festékgyártók komoly erőfeszítéseket tesznek a digitális textilnyomtatási festékek fejlesztésébe. Ez nem túl nagy meglepetés, mivel a digitális textilnyomtatás kifejezetten ígéretes piac, több mint 20%-os éves növekedéssel.

A szakértők kiemelkedő várakozásokkal fordulnak a digitális textilnyomtatás felé, hiszen megrendelői oldalról egyre nagyobb igény mutatkozik a textil anyagú hirdető bannerekre, az egyedi divattermékekre, és a beltéri dekorációs termékekre. A kifejezetten sokoldalú, pigment alapú tinták fölöttébb ígéretesek ebben a szegmensben.

Digitális textilnyomtatáshoz gyártott festékek
A digitális nyomtatáshoz gyártott festékek azon színekből eredeztethetők, amelyeket a tradicionális textilnyomtatásban is használtak. A tintasugaras nyomtatás területén – ahol többnyire Piezo nyomtatófejeket használnak – a színkészlet már módosult. A tinták szublimációs részecskéinek például eléggé kicsinek kell lenniük ahhoz, hogy át tudjanak jutni a nyomtatófejek fúvókáin. Ezen felül meg kell találni a hagyományos színekhez használt kötőanyagok alternatíváit, mert azokkal fennáll a nyomtatófejek beszáradásának veszélye. Éppen ezért a digitális textilfestékek elvárt tisztasági szintje jóval magasabb a hagyományosaknál, így ezen tinták gyártása jóval alacsonyabb toleranciaszintet tűr el. Digitális textilnyomtatási festéket mára számos gyártó kínál, így ezek elérhetők a Dupont, Armor, Marabu, Sun Chemical, Bordeaux, Sensient, For. Tex és a J-Teck3 márkáktól egyaránt. A nyomtató gyártók pedig szintén minden adott technológiához készítenek gyári festékeket. Az elérhető színskála mára kifejezetten magas a digitális textilnyomtatás területén, hiszen a CMYK színek mellett elérhető például a light magenta, a light cyan, továbbá a fekete és egyéb színek több árnyalata is. Még speciális effekteket is nyomtathatunk, például a fluoreszkáló festékekkel.

Különféle festékek a különféle textilekhez
A textil alapanyagoktól függően – legyenek akár szintetikusak, növényi, vagy állati eredetűek – különféle festékek érhetők el a digitális textilnyomtatás területén. A pigment alapú textil festékek, amelyek tulajdonképpen bármely textil alapanyag nyomtatására használhatóak – egyedülállóak a piacon. A szakértők ugyanis egyetértenek abban, hogy a digitális textilnyomtatási piac növekedésének egyértelmű gátja, ha minden egyes textil típushoz más festéket kell használni. Éppen ezért a szektor nagy várakozásokat támaszt az univerzálisan alkalmazható pigment alapú textilfestékek irányába. A környezet és az emberiség egyaránt profitál abból a tényből, hogy a legtöbb digitális textilfesték vízbázisú, és legalább részben kevés víz szükséges az utókezelésükhöz. A festékek kevés mérgező kemikáliát tartalmaznak, így nem mérgezik a környezetet és bőr irritációt sem okoznak. A biztonságra ügyelve tanácsos volna, ha az iparág kizárólag környezetileg fenntartható színeket és alapanyagokat alkalmazna. Számos független minőségellenőrző, mint az Eco Passport, és a Bluesign System ad ki nyilatkozatokat a digitális textilnyomtatáshoz használt színek, és azok összetevőinek környezetre gyakorolt hatásáról. Mindezek közül kétségkívül a legfontosabb az Oeko-Tex 100 sztenderd.

Első lépés: előkezelés
A megfelelő eredmények elérése érdekében a textíliák előkezelése szükséges, amennyiben digitális textilnyomtatási eljárást alkalmazunk. Ezt többnyire már a textilgyártó megteszi. Az előkezelés lényege: a szövetet a tintasugaras nyomtatás számára megfelelően szükséges impregnálni, annak érdekében, hogy a festék cseppek a megfelelő, kontrollált formában szívódjanak be az anyagba. Ezen kívül további előkezelés szükséges a tintasugaras nyomtatáshoz, mint a szövet tisztítása, illetve törékeny és kifejezetten nyúlékony anyagok felvitele az anyag felületére, továbbá olyan kiálló cérnadarabok eltávolítása, amelyek károsíthatják a nyomtatófejet, és függően az anyag típusától és annak jövőbeni felhasználásától, további bevonatokkal történő ellátása. Az előkezelés kihatással lehet a nyomat tartósságára, annak UV állóságára, az elérhető színspektrumra és a nyomat élességére. Az előkezelés, a szövet típusával és az alkalmazott tintával együttesen határozza meg a nyomtatott színek intenzitását – akár mély fekete, vagy épp nyomtatott szöveg, finom kontúrokkal is elérhető. Az adott anyag speciális funkciója egyaránt megkívánhat előkezelést – például nyilvános eseményeken bizonyos biztonsági elvárásoknak is meg kell felelni. Ezen kívül az anyag szakadás állóságát, illetve tisztíthatóságát és kezelését szintén befolyásolhatja az előkezelés, amely az esetek többségében valamilyen bevonatot jelent. Lehetőség van a tintasugaras nyomtatással nyomtatandó anyagok direkt előkezelésére. Ennek során viszonylag egyszerűen alkalmazhatók olyan speciális tulajdonságok, mint a szakadás állóság, az antisztatizálás, a foszforeszkáló vagy elektronikus vezetőképesség.

Szublimáció – a népszerű
Máig a szublimációs transzfer nyomtatás volt a leginkább használatos eljárás a textil anyagok digitális technológiával történő nyomtatására, amelyet jól tükröz a szublimációs festékek nagyjából 60%-os világszintű piaci részesedése (forrás: World Textile Network). Az ezen festékekben használt diszperziós anyagok nem vízben oldódók, amelyek rendkívül finom részecskékben találhatók a festékben és alkalmasak olyan szintetikus anyagok szublimációjára, mint a poliészter, poliamid, triacetát vagy kevert szövetek, magas szintetikusanyag tartalommal. A nyomtatás első fázisában a kívánt nyomatot a szublimációs papírra nyomtatják – tükör formátumban. A második szakaszban a nyomatot felhelyezik a vászonra, mindezt hő és nyomás alkalmazásával egy kalender vagy transzfer nyomtató segítségével. A részecskék az anyagba szublimálnak – szublimáció történik, amikor egy szilárd anyag közvetlenül gázzá alakul, anélkül, hogy folyadékká válna közben – a festékrészecskék és az anyag között pedig permanens kötés jön létre. E folyamat eredménye egy intenzív színű, mosásálló, kémiailag rezisztens nyomat, a fekete mély árnyalataival, amelyek a puhaság érzetét keltik és hosszú távon intenzívek maradnak, még kültéren is. A fekete és sötét szövetek nyomtatásához speciális transzfer anyag használata szükséges. A vékony szövetek teljes vastagságukban szublimálódnak, míg a nagyon vastagok csak az egyik oldalukon. A szublimációs nyomatokat leginkább a divat, sport és beltéri dekoráció terén használják.

Diszperziós festékek
Bizonyos diszperziós festékek használhatók közvetlenül textilre történő nyomtatáshoz. Összetételük a szublimációs festékekhez hasonló, és kiváló nyomat készíthető velük, ahol a festékrészecskék jobb és hatékonyabb kötést hoznak létre a textillel. Éppen ezért ezeket a festékeket gyakran használják bannerek, zászlók, és olyan outdoor displayek nyomtatására, amelyek szintetikus alapanyagból készülnek. A diszperziós festékkel történő nyomtatást követően a textileket azonnal gőzölni és mosni kell.

Direkt textilnyomtatás
Különféle színeket érhetünk el, ha a szövetekre közvetlenül nyomtatunk reaktív, savas és pigment alapú tintákkal. Ezek közül jelenleg leginkább a reakítv festékeket használják, az aktuális piaci részesedésük 35%-os a digitális textilnyomtatás területén. A reakítv színeket olyan cellulóz alapú szövetek közvetlen nyomtatására használják, mint a pamut és lenvászon, vagy olyan kevert anyagok, amelyek maximum 50%-ban tartalmaznak szintetikus alapanyagot. Gyapjú, selyem és poliamid szintén nyomtatható ezekkel a színekkel – bár mérsékeltebb színtartóssággal. A reaktív festékek vízben oldhatók. A legtöbb festékben lassan reagáló MCT (Monochlorotriazin), vagy gyorsan reagáló VS (Vinil sulfonic) alkotóelemet használnak, amelyek közül az MCT tekinthető a jobb választásnak a minőség és stabilitás szempontjából. A reaktív festékeket fixálni kell a nyomtatás után, forró gőzzel és mosással. A reaktív festékek előnyei közé tartozik a mosásállóság, élénk és gazdag színek, illetve nagy részletgazdagság. Ezeket a tintákat leginkább bútorok és beltéri dekorációs anyagok nyomtatásához használják. Kültéri alkalmazhatóságuk limitált, mert UV állóságuk nem túl jó. Míg ezeket a színeket tipikusan világos színű szöveteken használhatjuk, addig sötét színű textilekre való nyomtatásukhoz fehér alap szükséges. Az alájuk kerülő fehér szín érzékelhető lehet a végső nyomaton.

Állati eredetű textilek nyomtatása
A savas alapú tintákat többnyire állati eredetű szövetek nyomtatására használják – ilyen a selyem és a gyapjú. Mindemellett alkalmasak nejlon és nejlon-elasztán anyagok nyomtatására is. Piaci részesedésük jelenleg 5% alatti. A reaktív tintákhoz hasonlóan a savas alapú festékeket is leginkább a bútor és beltéri dekorációs eszközök nyomtatására használják. A savas alapú tinták vízben oldódó, anionos részecskéken alapulnak. A reaktív tintákhoz hasonlóan a savas alapú festékekkel nyomtatott anyagokat is fixálni szükséges gőzzel mosással a színek kifakulásának meggátolása érdekében, továbbá ezeket a nyomatokat fixálni kell hideg alkáli mosással is. A savas alapú tintával való nyomtatás előnye a gazdag, élénk színek, és nagy színtartósság, illetve nedvességnek való ellenállás.

Egy megoldás mindenre
A további termékekhez képest a pigment alapú textilfestékek univerzálisan alkalmazhatók. Ezekkel a festékekkel közvetlenül nyomtathatunk bármilyen textil anyagra, legyen az pamut, vagy természetes, kevert vagy szintetikus anyag. Alkalmazási területük olyan sokrétű, hogy nyomtatható velük divat termékektől kezdve beltéri dekoráció és kültéri termékek egyaránt. A pigment alapú festékek fejlesztése eleinte számos technikai nehézségbe ütközött. A megoldandó kihívások közé tartozott a vízben nem oldódó nehéz pigment részecskék stabilizálása, mindezt alacsony viszkozitású folyadékban. A megfelelő pigment részecskék megalkotása is problémás volt. A szakértők elemzései szerint a pigment alapú textil tinták fejlesztése kimagaslóan dinamikus fejlesztési folyamatot igényel, de megéri, hiszen a hagyományos textilnyomtatás során a nyomatok 45%- ához használnak pigment alapú tintákat, míg ugyanez az arány a digitális textilnyomtatásban nagyjából 1%-os, amely jól demonstrálja az ezen tintákban rejlő óriási potenciált!

A pigment festékek
A pigment alapú festékek első gyártói között volt a For.Tex cég Genesta termékcsaládjával, amelyet 2005-ben jelentetett meg a Monna Lisa digitális textilnyomtatókhoz. Azóta nagyjából 3 millió négyzetméternyi nyomat készült ezzel a pigment alapú festékkel, az Epson pedig most dolgozik a Genesta tinták harmadik generációján. Összegezve: a pigment alapú tinták színválasztéka egy picit limitáltabb a dye szublimációs festékekhez mérten, de léteznek olyan speciális színű pigment festékek, amelyek teret nyitnak a szélesebb színválasztéknak. A fehér, mint nyomtatási szín, szintén elérhető lehetőség, mert a sötét színű anyagokra történő nyomtatáshoz szintén használnak fehér pigment alapú tintákat. A pigment alapú tintákkal készülő nyomatokat szintén fixálni kell forró gőz segítségével. A pigment alapú festékek legfontosabb előnyei: színtartósságuk, strapabírásuk és élénk színeik. A szakadásállóságuk alacsonyabb, mert ezek a tinták inkább úgymond színréteget képeznek a szöveten, mintsem áthatolnak rajta, bár a legutóbbi hírek alapján már készülnek olyan speciális receptúrák, amelyek megoldják ezt a problémát. Sign