Kurzartikel

WEB_02swatchesDer Beginn des digitalen Zeitalters hat die Lieferzeiten, die erforderlichen Maschinen, die Lagerhaltung von Stoffen, Raum, Energie und der Wasserverbrauch reduziert. Dennoch gibt es einige Vorteile des Siebdrucks in Bezug auf die vom Kunden erwartete Qualität, die während Jahren mit direktem Digitaldruck nicht erreicht werden konnten; dazu gehört das direkte Bedrucken von Mitschgewebe mit Pigmentfarbstoffen. Das hat sich jedoch bedeutend geändert und ist inzwischen möglich.

Digitaldruck | Maria José Leaño, www.papayad.com | Stitch & Print 1-2018

Pigmente gegenüber Farbmitteln

Farbmittel sind speziell für bestimmte Textilfasern entwickelte Farbmoleküle. Die verbreitetsten Farbmittel in der Textilindustrie sind reaktive Farbmittel für Natur- und Zellulosefasern wie Baumwolle, Leinen, auf Pflanzen basierende Fasern wie Viskose und Rayon und auch Seide. Säurefarben eignen sich für Fasern mit natürlichen Proteinen, wie Wolle und sämtliche auf Tierhaaren basierende Fasern sowie Seide und Nylon. Diese zwei Farbstofftypen erfordern spezielle chemische Prozesse, damit sie sich permantent mit der Faser verbinden, ohne deren Eigenschaften zu verändern. Sie werden auch zum Färben von Fasern und Stoffen und für hochwertige Siebdrucke und Digitaldrucke auf Stoffen eingesetzt.

Farbmittel sind durchscheinend; nur weiße oder sehr helle Farben können damit gefärbt oder bedruckt werden. Sie werden nicht zum Bedrucken von fertiger Bekleidung im Sieb- oder  digitaldruck verwendet, weil die komplexen Verfahren, wie Vorbehandlung, Dämpfen und nachträgliches Waschen, die für die Fixierung der Farben und zum Herauswaschen der Chemikalien erforderlich sind, das Kleidungsstück beschädigen würden. Zudem erfordern diese Verfahren große Mengen Wasser und es eignen sich nur Gewebemischungen von 80 % bis 100 %, um gute Farben und eine genügend hohe Farbechtheit zu erzielen.

WEB_03swatchesAndere in der Textilindustrie sehr beliebte Farben sind Dispersionsfarbmittel für Polyester. Diese Farbmittel sind bekannt dafür, unter Hitze- und Druckeinwirkungen zu Dampf zu sublimieren und in die Fasern einzudringen. Das ist eine sehr einfache Methode, ein Material mit Farbe zu versehen. Die Haftung ist eher physikalischer als chemischer Natur und ist so dauerhaft, wie die Faser selbst. Das Substrat muss einen hohen Anteil an Polyester aufweisen, damit gute Farben erzielt werden. Da diese Faser jedoch nicht für den Gebrauch direkt auf der Haut geeignet ist, ist dieses Verfahren nur für Oberbekleidung wie Jacken, für den Heimdekorationsbereich oder für Werbezwecke empfohlen.

Pigmente sind Farbmoleküle, die keinen direkten Bezug zu einer bestimmten Faser haben. Sie verbinden sich nicht mit der Faser und müssen stattdessen „aufgeklebt“ werden. Dazu werden speziell entwickelte Bindemittel verwendet. Bindemittel sind Monomere, die in Druckpasten aufgelöst sind und unter Hitzeeinwirkung zu einer Art Netzwerk polymerisieren, das in diesem Fall die Pigmentmoleküle auf dem Stoff hält. Pigmente werden in Farbpasten für den Siebdruck beigemischt. Sie werden mit verschiedenen Verdickungs- und Bindemitteln vermengt, um spezielle Effekte auf dem Stoff zu erzielen. Im Gegensatz zu Farbmitteln können Pigmente auf dunklen Stoffen verwendet werden. Je nach Art der Paste können sie durchscheinend oder deckend, dünn oder dick, wasser- oder kunststoffbasiert sein. Weiße Pigmente werden zum Hervorheben und als Hintergrund für bunte Bilder auf dunklen Stoffen verwendet. Metalleffekte werden auch als eine Art Pigmente erachtet.

Obwohl chemische Methoden entwickelt worden sind, um Pigmente zum Färben von Stoffen und für den Digitaldruck einzusetzen, werden Sie hauptsächlich für den Siebdruck auf Bekleidung verwendet, weil sie einfach aufzutragen sind, die bedruckten Stoffe aus Mischfasern bestehen können und weil sie den Wasserverbrauch reduzieren. Aus diesen Gründen haben viele Entwickler während Jahrzehnten versucht, Pigmente für den Digitaldruck auf Stoffen einzusetzen. Sie erzielten jedoch während vieler Jahre zu dumpfe Farben, die nach wenigen Waschgängen ihre Leuchtkraft verlieren. Heute sind diese Probleme jedoch gelöst.

WEB_05swatchesDigitaldruck mit Pigmenten

Pigmente sind nicht eine einzige Art von Farbmolekül mit festen Eigenschaften. Nahezu jede verfügbare Farbe hat für jede Anwendung eine andere Formel und reagiert mit den Pasten und Substraten auf unterschiedliche Weise. Was wir jetzt erleben, ist das Ergebnis von umfassenden Arbeiten, um ein Set von Farben zu schaffen, die ohne Hilfe von zusätzlichen, komplizierten Prozessen auf den Fasern haften. Ich definiere Drucken stets als eine Methode, Stoffe auf kontrollierte Weise zu „beflecken“: Wir entscheiden, welche Bereiche farbig werden und welche nicht, und das erzeugt unser Bild. Die Farbe für eine lange Zeit in ihrer Position zu halten, ohne andere Bereiche eines Substrats damit zu „beflecken“, ist eine andere Art, das Ganze anzusehen.

Die für den Digitaldruck entwickelten Pigmente „beflecken“ die Fasern ohne komplexe Verfahren zu erfordern.

Pigmenthaltige Farbstoffe können mit oder ohne Vorbehandlung verwendet werden. In diesem Fall handelt es sich um eine geheime Formel, die auf den Stoff aufgetragen wird, der anschließend durch eine Foulardmaschine gepresst wird, um eine regelmäßig verteilte und knitterfreie Beschichtung zu erzielen. Nach dem Bedrucken muss der Stoff durch Hitze- und Druckeinwirkung fixiert werden. Je nach Maschine, die zum Fixieren des Stoffdrucks verwendet wird, beeinflusst der ausgeübte Druck die Ergebnisse. Mit Druck in einem Kalander werden dauerhaftere Farben erzielt, was jedoch die Sättigung beeinträchtigt, weil die Farbe regelrecht in die Fasern hinein gepresst wird. Mit einer Foulardmaschine wird eine Druckeinwirkung von beiden Seiten des Stoffs gleichzeitig verhindert, wodurch die Farben gleichmäßiger fixiert und gesättigt werden. Ohne zusätzlichen Druck bleibt die Leuchtkraft der Farbe erhalten, jedoch die Waschechtheit wird reduziert. Das ist in einem Hitzetunnel der Fall und nur zum Härten des Stoffs vor dem Fixieren empfohlen.

Nach dem Fixieren kann der Stoff genäht werden. Wenn er eine Beschichtung aufweist, fühlt er sich etwas steif an, aber es ist kein zusätzliches Waschen erforderlich, weil die Formel mit der minimalen Menge auskommt. Ohne Vorbehandlung fühlt sich der Stoff weicher an.

The two swatches at the top were printed with pre-treatment, the ones below without. Shown on the right are the same swatches after washing. It is difficult to see the difference in a photo.
The two swatches at the top were printed with pre-treatment, the ones below without. Shown on the right are the same swatches after washing. It is difficult to see the difference in a photo.

Drucken mit oder ohne Vorbehandlung?

Diese neu entwickelten Druckfarben können einen Stoff semipermanent bedrucken, um einen Druck zu erzielen, der so lange oder mindestens so lange wie das Kleidungsstück selbst hält. Vorbehandlungen helfen, dass mehr Pigmente in die Faser eindringen und darin verbleiben. Das ist aber nicht wesentlich, um einen attraktiven Stoffdruck zu erzielen. Um das zu beweisen, wurden auf demselben Stoff Experimente mit d-gen Farben durchgeführt, mit demselben Druckdesign auf derselben Maschine und mit denselben Fixiereinstellungen. Das Muster ohne Vorbehandlung ist „heller“ als das mit Vorbehandlung. Nach dem Waschen der Hälfte jedes Stoffmusters war klar ersichtlich, das auf keinem der Muster die Farbe ausgewaschen wurde. Die Beschichtung verbessert also die Farbe aber nicht die Waschechtheit.
Die besten Ergebnisse wurden auf 100 % Baumwolle und Baumwoll-Polyester-Mischungen mit weniger als 35 % Polyester erzielt. Deshalb kann davon ausgegangen werden, dass Pigmente sich besser für Baumwolle als für synthetische Fasern eignen.

Maschinen

Vorbehandlung
Für die Vorbehandlung ist eine Foularmaschine erforderlich, um das Bindemittel aufzutragen und die Farben zu fixieren. Wenn Sie ohne Vorbehandlung drucken wollen, wird ein Kalander ausreichend sein. Die Investition ist weitgehend unterschiedlich, weil ein Kalander viel einfacher und kostengünstiger als eine Foulardmaschine ist. Vielleicht besteht die Möglichkeit, die Vorbehandlung bei einem Textilunternehmen in der Nähe auszulagern oder einen Digitaldruckanbieter zu finden, der diese Dienstleistung anbietet.

WEB_07printerDrucker
Für die Muster und die Tests haben wir den Arachne Hexa Drucker von d-gen verwendet. Dieses Modell druckt auf gewebten Stoffen und Stoffen mit geringer Elastizität mit einer maximalen Breite von 1,8 Metern. Er druckt mit 6 Farben und erzielt eine Geschwindigkeit von 52 m2/Stunde bei 900 dpi, 40 m2/Stunde bei 1200 dpi sowie 28 m2/Stunde bei 1800 dpi. Er kann mit Reaktiv-, Säure- und Dispersionsfarbstoffen drucken. Wir empfehlen jedoch textile Pigmentfarben für einen wasserlosen Druckprozess, der aus dem Digitaldruck eine wahrhaftig nachhaltige Lösung machen kann.

Die Informationen zu diesem Artikel stammen von Salcolor, einem Spezialisten für Drucklösungen aus dem Großraum von Bogota, Kolumbien. Salcolor bietet seinen Kunden eine breites Angebot an Druckmaschinen und Dienstleistungen.