Esiste un futuro per gli inchiostri a pigmenti tessili?
Dalla metà degli anni '90, la ricerca sulla stampa digitale tessile è diventata sempre più importante. Questa area di applicazione offre la possibilità di stampare immagini di alta qualità con tempi di progettazione rapidi. Soprattutto per l'industria della moda, un enorme vantaggio è la possibilità di stampare su richiesta da piccoli lotti a grandi lotti. Secondo l'analisi di WTiN Intelligence: Digital Textiles nel Regno Unito, la produzione globale di stampe digitali tessili sta crescendo ad un tasso di circa il 20% all'anno. Nonostante la rapida crescita, finora, la percentuale di tessuti che utilizza la stampa digitale è solo del 3-5% circa.
Un fattore difficile nell'efficace stampa digitale industriale su tessuti è che i substrati tessili vanno da materiali naturali (come cotone, lana o seta) a materiali sintetici (come poliestere e tessuti misti). Tutti questi tipi di tessuto richiedono diversi tipi di inchiostri e vi sono requisiti aggiuntivi per il pre e post trattamento e l'elaborazione. I tipi di inchiostri utilizzati principalmente nell'industria sono gli inchiostri reattivi per fibre naturali e gli inchiostri a sublimazione / dispersione per la stampa digitale in poliestere.
Tuttavia, è desiderabile avere un inchiostro adatto per l'uso in una varietà di substrati tessili. Questo requisito sarà raggiunto attraverso l'uso di inchiostri pigmentati.
In questo articolo, Zschimmer & Schwarz descriverà il ruolo degli inchiostri a pigmenti nella stampa digitale tessile: hanno davvero delle opportunità in futuro o sono solo castelli in aria?
1. Inchiostro a pigmenti: caratteristiche, applicazioni e mercati
Gli inchiostri a base d'acqua non sono coloranti solubili, ma usano pigmenti insolubili per colorare i tessuti. Questi pigmenti non hanno una vera affinità per le fibre speciali rispetto ai coloranti, il che li rende adatti sia per la colorazione dello strato superiore di varie fibre che per i tessuti misti.
Tuttavia, il mercato globale della stampa tessile (Figura 1) mostra che gli inchiostri a pigmenti rappresentano solo circa il 3% degli inchiostri per stampa digitale tessile. Gli inchiostri più comunemente usati sono coloranti ancora reattivi, coloranti dispersi e coloranti acidi. Allo stato attuale, gli inchiostri a pigmenti hanno una bassa quota nel mercato della stampa digitale tessile per una serie di ragioni.
Come accennato in precedenza, la maggior parte degli inchiostri a pigmenti sono stati sottoposti a ripetute solidità di lavaggio e sfregamento a causa dell'uso di adesivi per migliorare l'adesione degli inchiostri a pigmenti ai substrati durante la stampa su superfici di tessuto. limite. Inoltre, la sensazione dei tessuti tende ad essere più dura delle stampe reattive, che è uno dei problemi principali, soprattutto se utilizzato nella moda o nella biancheria da letto.
D'altra parte, l'uso di inchiostri a pigmenti ha mostrato alcuni vantaggi significativi (Tabella 1). Poiché è adatto per la stampa su una varietà di substrati tessili, gli inchiostri a pigmenti possono essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni, tra cui tessuti per la casa, segni morbidi, banner, moda (principalmente magliette) o prodotti speciali, che possono essere tutti stampato con inchiostri a pigmenti. È inoltre particolarmente utile quando è richiesta un'elevata solidità alla luce. Inoltre, l'intero processo di stampa a pigmenti è molto veloce e semplice rispetto alla stampa reattiva.
2. Confronto tra stampa a pigmenti e stampa reattiva
Uno dei vantaggi dell'utilizzo di inchiostri pigmentati nella stampa digitale tessile è che il processo è semplice. La Figura 2 mostra un confronto del processo di stampa di inchiostri a pigmenti e inchiostri reattivi. A causa della natura chimica dei coloranti reattivi, dopo la stampa deve essere legato alle fibre tessili. Pertanto, deve essere cotto a vapore a 102 ° C (vapore saturo) per 8-12 minuti. Successivamente, il colorante non legato deve essere rimosso (compresso) in un processo di lavaggio complesso a diversi intervalli di temperatura da circa 50 ° C a 98 ° C, con agente insaponante a 60 ° C, e infine 30 ° C (leggermente acido). Quindi asciugare il tessuto stampato.
Al contrario, il processo di stampa a pigmenti non richiede complicati processi di cottura a vapore e lavaggio. Poiché il pigmento è stampato solo sullo strato superiore del tessuto senza alcun legame chimico, il tessuto deve essere condensato a 150-170 ° C per alcuni minuti per indurire il pigmento. Di conseguenza, la quantità di acqua richiesta per il processo di stampa a pigmenti è notevolmente ridotta poiché non è necessario eseguire alcuna fase di pulizia. Questo può essere il fattore chiave nel determinare se utilizzare o meno la stampa digitale a pigmenti in futuro.
Tuttavia, c'è un altro punto da notare sul processo di stampa degli inchiostri a pigmenti. A causa dell'insolubilità delle particelle di pigmento, il loro assestamento può causare l'intasamento degli ugelli sottili della stampante a getto d'inchiostro. Pertanto, per ovviare a questo problema, ci sono due punti da notare: in primo luogo, tutto l'inchiostro deve essere completamente mescolato prima dell'uso; in secondo luogo, la necessità di una testina di stampa con un sistema di circolazione diventa sempre più importante. Il sistema circolatorio fornisce un flusso continuo che evita l'intasamento dell'ugello a causa delle precipitazioni. In particolare, gli inchiostri a pigmenti bianchi basati principalmente sul biossido di titanio composto inorganico richiedono quei sistemi circolatori.
3. Outlook
Gli inchiostri pigmentati hanno ampie prospettive applicative nel campo della stampa digitale tessile, in particolare nel miglioramento dell'ambiente e nella semplificazione del processo.
Oltre ai soliti materiali tessili come cotone, poliestere e nylon, gli inchiostri a pigmenti possono essere utilizzati per stampare facilmente su tessuti misti, come miscele di cotone e poliestere che in genere richiedono due diversi tipi di inchiostro per la stampa.
Inoltre, alcuni produttori di inchiostri stanno lavorando sodo per aprire la possibilità di stampare su inchiostri pigmentati su materiali speciali, testando alcuni substrati tessili che sono spesso difficili o impossibili da stampare in digitale e questi test hanno già reso le persone un risultato soddisfacente.
Infine, gli inchiostri a pigmenti per stampa digitale su tessuto hanno una grande opportunità di occupare un posto nel mercato per applicazioni su materiali speciali. Quando sono necessari il consumo di energia e acqua, possono essere utilizzati anche nelle comuni fibre tessili.