Особливості друку на тканих і нетканих матеріалах, шкірі і шкірозамінник з використанням принтерів

Нанесення на тканину (а також шкіру та шкірозамінник) кольорових зображень за допомогою струменевих і лазерних принтерів знаходить все більше застосування не тільки в поліграфії, але і в текстильній і шкіряній галузях для колорування тканин, шкір і кожзаменителей, виготовлення сувенірної та іншої продукції. Основна перевага використання принтерів для друку на тканині полягає в можливості виготовляти невеликі тиражі (від одного екземпляра) найвищого фотографічної якості.
Методи друку по вищенаведеним матеріалами можна розділити на два напрямки: прямий друк безпосередньо на колоріруемая матеріал і друк способом перенесення з твердої підкладки на виріб (тканина, нетканий матеріал, килими, штучні вироби з металу і кераміки). Зупинимося на деяких аспектах цих технологій і почнемо з способів перенесення зображень.
Існують кілька способів принтерного друку методом перенесення, які передбачають (як мінімум) використання комп'ютера, принтера з струменевим або лазерною технологією друку і плоского термопресса або термокаландра.

1. Перенесення барвників разом зі сполучною на поверхню виробу шляхом пресування в нагрітому стані

Цей метод дозволяє друкувати на струменевих і лазерних принтерах за допомогою спеціального паперу-підкладки з термопластичної плівкою, на якій попередньо друкується зображення, яке в подальшому переноситься на виріб шляхом його пресування в нагрітому стані.
Варіантів цієї технології, як і матеріалів для перенесення, на ринку досить багато. Хотілося б звернути увагу на відмінності в кристалах, що використовуються при нанесенні зображень цим способом, що дозволяє застосовувати практично всі їх види як водорозчинні, так і водонерозчинні (пігментні, дисперсні і т. Д.), В тому числі і порошкові (тонер) для лазерних принтерів . Вибір барвника здійснюється виходячи з вимог, що пред'являються до готових виробів. Наприклад, якщо чорнило на основі водорозчинного барвника нестійкі до ультрафіолету, то їх не рекомендується застосовувати для перенесення зображення на виріб, який буде використовуватися в жорстких умовах руйнівних впливів видимої і УФ-частині спектру сонячної радіації, кислотних дощів, озону, морозу і механічних пошкоджень. В цьому випадку краще використовувати більш стійкі барвники - порошкові тонери і пігментні світлостійкі чорнила.
Необхідна якість і однорідність друку при цьому способі в основному забезпечується постійністю температури поверхні термопрес і термокаландров. Допустимі коливання температури в межах ± 1 ° С.

2. Перенесення водорозчинних барвників (активних, кислотних) на поверхню зволоженою тканини в процесі контакту з цією поверхнею сухий запечатаній паперу

В даний час цей спосіб застосовується для друку на тканинах, що містять бавовняні, поліамідні, поліакрилонітрильні волокна і шерсть, але не використовується для друку на целюлозно-поліефірних виробах через гидрофобности поліефірного волокна.
У пресі з текстилю принтерний метод ще мало ким застосовується. Хоча перспективи розвитку цього напрямку дуже оптимістичні, т. К. Існує дуже невеликий асортимент барвників, придатних для колорування вовни та інших тканин з натуральних волокон. Вартість натуральних тканин і вартість чорнила дозволяють зробити цей проект економічно дуже привабливим для колорування подібних матеріалів. Однак застосування принтерів є не найбезпечнішим способом колорирования вовни через ворсистості останньої: ворс заважає проходженню голівки і провокує засмічення сопел друкуючої головки.

3. Друк сублімації за допомогою паперу-підкладки, на яку нанесені барвники, які характеризуються спорідненістю з запечатуваним волокном

(Для цього способу підібраний спеціальний асортимент чорнила на основі сублімуються дисперсних барвників і барвників інших класів).
Цей спосіб має ряд істотних переваг: нескладна технологія друку, що не вимагає операції промивки, висока якість відтвореного зображення, можливості друку повнокольорових зображень будь-якої колірної складності і контурності при великій швидкості процесу, простота технічного супроводу.
При наявності надрукованій підкладки для проведення друку достатньо мати принтером, заправленим чорнилом на основі сублімаційними-дисперсних барвників, і пристроєм термопереносу (термопрессом, термокаландром). Відомо, що сублімаційними властивостями володіють в основному дисперсні барвники, і тому колорирование способом термодруку може бути здійснено для виробів, окрашивающихся цими барвниками: поліефірних, поліамідних, поліакрилонітрильних, ацетатних, триацетатних волокон і їх сумішей. Що стосується сумішей синтетичних і природних волокон, то для додання останнім спорідненості з дисперсними барвниками доводиться застосовувати спеціальні прийоми, яких торкнемося нижче.
Якість друку при цьому способі в основному визначається структурою паперу-підкладки, так як деяка кількість барвників при контактному термоперенос на виріб назад дифундують в папір-підкладку. Структура паперу повинна бути досить щільною, щоб ця кількість була мінімальною. Також важливу роль для правильної передачі кольору грають самі чорнило на основі сублімаційними-дисперсних барвників, які складаються з різних класів фарбувальних речовин і мають різний склад, кількість фарбувальних частинок в одиниці об'єму, певну щільність, поверхневий натяг краплі, що відповідають стандартам друку СMYK-палітри або інших , в залежності від застосування кількості та виду квітів барвників для друку. Це обумовлено також тим, що за період контакту вироби з папером-підкладкою і нагрітою поверхнею термопресса або Каландра молекули барвників повинні дифундувати на певну мінімальну глибину. Барвники кожного класу повинні знайти свого волокнистого "партнера" і закріпитися на ньому силами специфічних міжмолекулярних зв'язків. Цей метод з використанням сублімаційними-дисперсних барвників і спеціального паперу-підкладки ефективний при температурі контактного перенесення від 170 ° С до 220 ° С, так що тут важливим фактором є вибір термопресса або термокаландра з необхідними можливостями.
При термопечати на виробах, що містять поліамідні волокна, отримують інтенсивні і яскраві відтінки, але стійкість забарвлення, особливо до мокрих обробок, недостатня.
Барвники переходять на поліамідні волокна протягом 30 - 40 сек. при температурі 190 - 200 ° С. На поліакрилонітрильних волокнах забарвлення більш стійка, але менш інтенсивна. Хоча барвники переходять на ПАН-волокна всього за 20-30 сек. при температурі 190 - 200 ° С, позначається чутливість цих волокон до підвищених температур. Після термопечати гриф деяких тканин стає більш жорстким. Термопечатаніе на ацетатних тканинах в принципі можливо, і колористичні результати виходять задовільними.
Світлостійкість забарвлення залежить не тільки від чорнила на основі дисперсно-сублімаційних барвників, а й хімічної будови і фізичних властивостей волокна тканин. Більшість барвників дають на поліамідних волокнах більш міцну забарвлення, ніж на ацетатних. Світлостійкість на поліефірних тканинах багато в чому залежить від міцності азобарвників, похідних дифениламина і антрахинона. Міцність забарвлення до прання тим нижче, ніж легше барвник сорбується волокном. Гідрофобність волокна - основний показник стійкості до прання забарвлених тканин сублімаційними-дисперсними барвниками. Так, при друку чорнилом на основі сублімаційними-дисперсних барвників на діацетатних, поліамідних і поліефірних (лавсан) тканинах в перших двох випадках забарвлення має середню міцність (при температурі 50 - 60 ° С), в останньому - високу міцність. Виходячи з цього сублімаційними-дисперсні барвники знаходять широке застосування у пресі на текстильних матеріалах з ацетатних, поліамідних і поліефірних волокон, які володіють термопластичностью.
Нанесення кольорового зображення за допомогою принтерів на вироби з різних волокон може здійснюватися не тільки через сублімацію барвників з паперу-підкладки, а й іншими шляхами. Один з яких - метод прямого друку чорнилом на основі сублімаційними-дисперсних барвників - розглянемо нижче.

4. Друк сублімації на спеціально підготовленій тканини, обробленої речовинами, що володіють спорідненістю з барвниками

Цей спосіб найбільш корисний для друку на тканинах із сумішей поліефірних і целюлозних волокон, хоча і дозволяє друкувати на дуже багатьох матеріалах.
Тканина при цьому способі попередньо, в звичайних умовах обробляється хімічним препаратом, що містить смоли, що мають спорідненість з чорнилом на основі дисперсних або сублімаційними-дисперсних барвників і додаткові реагенти, розчинні у воді і дають при висиханні чорнила на тканині термопластичну плівку. В процесі послепечатного нагрівання матеріалу (в термопрес і термокаландрах) плівка фіксує чорнило на поверхні тканини. У підсумку, целюлозна складова тканини суміші волокон піддається ацетилювання. У цьому способі може використовуватися серія готових до застосування хімічних препаратів ФОТОТЕКС, яка на даний момент випускається в трьох видах і застосовується для друку на принтерах з чорнилом на основі дисперсних і сублімаційними-дисперсних барвників (в залежності від виду тканин). Важливими властивостями хімічних препаратів ФОТОТЕКС є: а) більш швидкий вихід кольору чорнила на основі сублімаційними-дисперсних барвників при більш низькій температурі перенесення з паперу-підкладки (від 100 ° С), що дозволяє використовувати при друку ширший асортимент тканин, кожзаменителей і т. д. використовувати матеріали для друку чорнилом на основі сублімаційними-дисперсних барвників, на яких використовувалась раніше була неможлива; б) підвищується стійкість відбитків, виконаних сублімаційними-дисперсними чорнилом, до всіх хімічних і механічних впливів, яким піддається видрукуваний матеріал в процесі експлуатації; в) підвищується якість відбитків (колірна насиченість і чіткість (контурність) зображень; г) з'являється можливість здійснювати прямий друк на тканинах, шкірозамінник і т. д. з використанням чорнила на основі сублімаційними-дисперсних барвників.
До другого способу нанесення зображень за допомогою принтерів на ткані і неткані матеріали, шкіри і кожзаменители відноситься пряма друк, чорнилом на основі різних видів барвників, які вимагають застосування різного устаткування. Так, при використанні в принтерах чорнила на основі водорозчинних барвників (активних, кислотних і т. Д.) Крім комп'ютера і принтера потрібно парової «зрельнік», а при використанні чорнила на основі водонерозчинних барвників (наприклад пігментних, різних видів дисперсних, в тому числі і сублімаційними-дисперсних і т. д.) додатково необхідний термопрес або термокаландр.

1. Зупинимося на способі друку із застосуванням водорозчинних (активних, кислотних) фарбників.
Так як ці способи дуже схожі за типом обладнання і технології друку, то почнемо з того, що для кожного виду використовуваних в принтерах чорнила на основі барвників потрібно предпечатная обробка (апретування) тканих матеріалів хімічними препаратами, які відрізняються за типом барвників і тканих матеріалів. При цьому і інших способах друку часто використовують текстильні барвники, підготовлені спеціальним чином для використання в принтерах. Природно і хімічні препарати для предпечатной обробки тканин також радять використовувати ті ж, що використовуються в текстильній промисловості при технологіях нанесення зображення вальним машинами або трафаретним способом. Це невірне судження, так як при цих способах друку в текстильній промисловості складаються композиції з барвників і допоміжних речовин, які наносяться одночасно з барвником на тканий матеріал вищевказаними способами. У нашому випадку друку чорнило в принтерах сильно очищені від сполучних і технічних допоміжних речовин (далі ТВВ), які застосовуються в текстильній промисловості під свої технології, а в деяких випадках використовуються зовсім інші сполучні, що запобігають адгезійні проблеми з чорнилом, які можуть виникнути в соплах друкуючих головок. Тим більше, нанесення сполучних і ТВВ на вироби при принтерного технології друку повинно відбуватися в додрукарської стадії з подальшим сушінням, а для деяких тканин і барвників і в післядрукарської стадії, що вже суперечить застосуванню аппретов для текстильних барвників при способі друку із застосуванням принтерів цими ж барвниками , так як фізичні, а іноді і хімічні умови нанесення барвника на оброблене полотно зовсім інші. Тому в принтерного друку слід застосовувати хімічні препарати, спеціально створені для конкретних технологічних умов.
Тепер зупинимося на можливостях застосування текстильних барвників в принтерах. До речі, вони дуже привабливі, тому що чорнило на основі активних барвників застосовні і досить гарні для друку на тканинах з целюлозних, білкових, поліамідних волокон і їх сумішей, а частка застосування цих волокон в тканинах досить широка. Забарвлення тканин з вовни, шовку, поліамідних волокон, а також натуральної шкіри за своєю якістю не поступається ніяким іншим барвників, але технологія на кінцевому етапі вимагає фіксації барвників на аппретировані тканому матеріалі в паровому середовищі (зрельніке) при температурі 102 - 105 ° С протягом 10 - 15 хв. і закріплення в рідинах з різними середовищами лужності і кислотності залежно від застосування виробу і подальшої промивки тканин, що робить технологію досить трудомісткою. Але стійкість забарвлення (особливо до мокрих обробок) при цьому способі досить висока завдяки ковалентного зв'язку барвників з волокном, що дозволяє використовувати готову продукцію для подальшого пошиття одягу, виготовлення галантерейних виробів і т. Д

2. Другий спосіб прямого друку за допомогою принтерів передбачає застосування водонерозчинних чорнила (пігментних, дисперсних і деяких інших барвників) і заслуговує на особливу увагу. Цей спосіб поділяється на 2 процесу: 1) застосування в принтерах текстильних водонерозчинних пігментних, дисперсних барвників, що дозволяє використовувати обладнання тільки за прямим його призначенням - друку по текстилю; 2) застосування принтерів зі звичайними пігментними чорнилами, що дозволяє їх застосовувати не тільки за прямим призначенням - друку по всім паперовим і плівковим носіям, але і без модернізації принтера і зміни чорнила здійснювати друк по тканим і нетканим текстильним матеріалам, шкірі і шкірозамінника.