Струйная печать на тканях

История технологий струйной печати на тканях началась в 1997-98 гг., когда швейцарская фирма Ciba, производитель текстильной химии, представила на рынок чернила для печати на хлопчатобумажных и льняных тканях. Апробация разработки проводилась на плоттерах NovaJet PROe компании Encad.

Это, вероятно, стало катализатором развития систем печати на тканях. К 1998 г. подобные идеи захватили умы разработчиков из различных технических областей (хотелось бы выделить особую роль двух компаний — Mimaki и Ciba, начавших совместную работу над проблемой). Поиск шел по нескольким направлениям:

• адаптация струйных технологий на водных чернилах;
• применение струйных технологий на неводных чернилах;
• разработка технологий печати по методу термического переноса;
• адаптация традиционных текстильных технологий к струйной печати.

Рассмотрим каждое из них в отдельности.

Проще — не значит лучше

История струйных плоттеров началась с применения водных чернил, предназначенных для печати на бумагах и пленках со специальным покрытием. Естественно предположить, что самым красивым решением было найти возможность печати этими же чернилами на тканях, вписавшись в уже сформировавшуюся парадигму. Такой подход наилучшим образом согласовался с интересами производителей чернил и плоттеров, т. к. им не надо было создавать новых продуктов, а наоборот, открывались ниши для уже существующих. Была взята ориентация на применение специальных пропиток, фиксирующих изображение, обеспечивающих его стойкость к механическим воздействиям и воде. При этом должна быть исключена любая финишная обработка. Подобные ткани с соответствующей пропиткой уже существуют, но широкого распространения пока не получили. Проблема не только в высокой их себестоимости, но и в капризности технологии. Производитель чернил может в очередной партии слегка изменить формулу, и свойства фиксации в пропитке изменятся.

Упрямая ткань

Плоттеры на сольвентных чернилах стали в последние годы неким стандартным решением для изготовления наружной рекламы. Недавно появились интересные плоттеры, работающие на чернилах с УФ-закреплением. Вполне естественны попытки адаптировать их для печати на тканях. Но широкого распространения, опять-таки, это не находит в силу различных трудностей: ткани, запечатанные такими чернилами, теряют свойства мягкости и естественности (получается «корка»); фиксация изображений недостаточно прочная; не выполняются гигиенические требования. Могут быть проблемы с протяжкой рулонной ткани в плоттере из-за особенностей структуры ткани (сольвентные плоттеры ориентированы на печать на искусственном, синтетическом материале — виниле, а плоттеры с УФ-закреплением — на различных жестких материалах).

С бумаги — на ткань

Суть технологии создания изображения с помощью термического переноса проста: печать производится на обычном плоттере (принтере), обычными же чернилами на специальную бумагу, затем в термопрессе или даже ламинаторе картинка переносится на ткань (дерево, металл и т. д.). Весь фокус в самой «термотрансферной» многослойной бумаге: слой бумажной подложки, слой полимера, слой для струйной печати. В процессе термического переноса слой с изображением вместе с полимерным слоем перемещается на ткань, бумажная подложка отделяется. Полимерный слой как бы ламинирует изображение, образуя защитное покрытие.

При всей простоте способа, применяется он довольно редко, в основном пользователями домашних дешевых принтеров. Среди его недостатков — высокая стоимость специальной бумаги, «корка» на ткани (ткань теряет мягкость), недостаточная прочность фиксации чернил.

Подчеркнем, что эту технологию часто путают с печатью методом сублимационного термопереноса. Между тем, это принципиально разные технологии, о сублимации речь пойдет ниже.

Чернила для текстильщика

Мы подошли к рассмотрению направления, которое вполне можно считать столбовой дорогой развития технологий печати на тканях. Речь о традиционных текстильных технологиях и об их адаптации к струйной печати. История развития цивилизации включает в себя тысячелетний опыт по окраске тканей. Именно в области традиционных технологий печати на тканях надо искать ключ к решению нашей проблемы. Правда, решение это далеко не простое с точки зрения традиционного пользователя струйного плоттера, поскольку требует отказа от привычной парадигмы, ломки стереотипов и освоения новой техники — термопресса или «зрельника» (жаргонное название устройства в текстильной промышленности, используемого для термической фиксации чернил на ткани в паровой среде — прим. ред.). По мнению же текстильщика, все, наоборот, прозрачно и естественно. Непонятно лишь, зачем нужны эти струйные плоттеры, растровые процессоры, устройства для калибровки цвета и т. д. Как это часто бывает, истина лежит на стыке двух, до определенного времени не пересекавшихся областей. В нашем случае — традиционной текстильной печати и цифровой струйной.

Сегодня разработаны несколько видов специальных текстильных чернил, используемых для печати на следующих видах материалов:

• активные - для хлопчатобумажных, льняных и вискозных тканей;
• кислотные - для шелковых и шерстяных тканей;
• пигментные - для хлопчатобумажных, льняных и вискозных тканей;
• сублимационные (дисперсные) - для искусственных (полиэстеровых) тканей.

Активные и кислотные чернила дают отличное качество, но требуют пропитки ткани, а после печати в плоттере — закрепления паром и промывки. До недавнего времени проблемой было отсутствие оборудования для малосерийных производств. Но ситуация меняется. Например, в 2001 г. фирма Rimslow (Австралия) выпустила «зрельник» для закрепления паром, а в 2002-м — оборудование для нанесения пропитки на ткани. Оно недешевое, но все-таки его цена во много раз меньше, чем промышленное оборудование для текстильных фабрик.

Пигментные чернила интересны тем, что не требуют предварительной пропитки ткани, а закрепляются посредством термообработки в термопрессе или «зрельнике». Они технологичны, но есть одна проблема — ограниченность цветового охвата по сравнению с активными, кислотными и сублимационными. Впрочем, их усовершенствование продолжается, и в скором будущем можно ожидать значительного улучшения качества.

Для использования сублимационных чернил есть два пути: прямая печать (ткань требует пропитки, хотя и недорогой) и печать на бумаге для термопереноса (пропитки делать не надо, а бумага довольно дешевая). Естественно, распространение получил последний вариант, но с появлением оборудования, подобного Rimslow, ситуация вполне может измениться.

Как видим, практически во всех текстильных технологиях требуется пропитка, везде — термообработка, кое-где — промывка водой после закрепления. Многих охватывает уныние — простого решения не получается. Но не будем забывать, что, в конце концов, важна себестоимость печати. Самое время вспомнить, что описанные технологии заимствованы из текстильной промышленности, где методы крашения и финишной обработки отлажены, а пропитки очень дешевые. Большинство экспертов убеждены, что именно это направление будет определять будущее струйной печати на тканях.

Об авторе: Макачев А. Н., директор по научной работе компании «СМАРТ-Т».