چاپ دیجیتالی در صنعت نساجی

برطبق گزارش مجلهٔ بینالمللی ”تکستایل اوت لوک“ فرآیند چاپ دیجیتالی منسوجات در چند سال اخیر رشد و گسترش بسیار بیسابقهای داشته است و در فاصلهٔ سالهای ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۵ میزان منسوجاتی که به روش دیجیتالی چاپ شدند با ۳۰۰ درصد رشد به بیش از ۷۰ میلیون متر مربع رسید. هرچند در حال حاضر سهم روش چاپ دیجیتالی از بین روشهای مختلف چاپ منسوجات در حدود یک درصد میباشد ولی پیشبینی میشود که تا ابتدای دههٔ بعد این میزان به حد ۱۰ درصد نزدیک شود که این مسئله نشان از رشد بسیار سریع این تکنیک دارد.
از جمله دلایل رشد بسیار سریع تکنیک چاپ دیجیتال منسوجات میتوان به افزایش تعداد کارخانجاتی که توانائی عرضه منسوجات آمادهٔ چاپ (PFP) را دارند اشاره نمود ولی در کنار این مسئله باید توجه داشت که پیشرفت تجهیزات چاپ دیجیتال نظیر هدچاپ و همچنین بهبود روشهای تولید دیسپرسیون جوهر نیز نقش بسیار مهمی در این تحول دارند. البته پیشرفت بسیار قابل ملاحظهٔ جوهرهای با پایهٔ پیگمنتی را نیز نمیتوان از نظر دور نگهداشت.

● جوهرهای جدید فرآیند چاپ جوهر افشان
در حال حاضر تولیدکنندگان جوهر گسترۀ بسیار وسیعی از این محصول را جهت فرایند چاپ جوهر افشان عرضه میکنند. این جوهرها عمدتاً دارای خواص بسیار مطلوب جوهرهای مورد استفاده در فرایندهای چاپ متداول و قدیمی نیز میباشند.
بهعنوان مثال شرکت دوپونت از همان مواد رنگزائی که جهت تولید جوهر چاپ تخت استفاده مینمود در فرایند تولید جوهر Artistri چاپ جوهر افشان دیجیتال نیز استفاده میکند. شکرت هانتسمن نیز به تازگی ۱۱ جوهر جدید چاپ جوهر افشان را تحت نام تجاری شناخته شدهٔ Terasil DI-HL به بازار عرضه نموده است. این جوهرهای جدید از ثبات نوری بسیار خوبی برخوردار هستند و به همین دلیل میتوانند استانداردهای تنظیم شده جهت صنایع اتومبیلسازی بهمنظور چاپ جوهر افشا ن مستقیم بر روی پارچههای پلیاستری را تأمین نمایند. علاوه بر این، جوهرهای مذکور جهت چاپ منسوجات خانگی نظیر رومبلی، منسوجات با کاربرد خارج از خانه نظیر تابلوهای تبلیغاتی و حتی البسه نیز مناسب میباشند.
حتی پارچههای ابریشمی را نیز میتوان به وسیلهٔ روش چاپ جوهر افشان چاپ نمود و به همین دلیل به تازگی فعالان بخش مد ایتالیا و سایر کشورهای اروپائی به سمت استفاده از این روش جهت تولید منسوجات مد و فصل حرکت نمودهاند. شرکت دایاستار در حال حاضر مشغول بازاریابی جوهرهای جدید چاپ جوهر افشان ابریشم بر پایهٔ رنگزاهای راکتیو Levafix,procion میباشد و شرکت هانتسمن نیز گسترهٔ رنگزاهای novacron (با نام قبلی Cibacron) را جهت تولید جوهرهای چاپ جوهر افشان توسعه داده است. همچنین این شرکت ادعا نموده است که شدت رنگی  این جوهر بسیار بیشتر از جوهرهای بر پایهٔ رنگزاهای متداول میباشد.
به کمک استفاده از رنگزاهای با شدت رنگی بیشتر، کارگاههای چاپ میتوانند همان عمق رنگی را با غلظت کمتری از مواد رنگزا تولید نمایند. این مسئله علاوه بر مزایای اقتصادی دارای مزیتهای فنی قابل ملاحظهای از لحاظ فرایند چاپ نیز میباشد.
● جوهرهای بر پایهٔ پیگمنت
”پیشرفتهای جدید در علم شیمی، امکان جایگزینی پیگمنتها بهجای مواد رنگزا در جوهر فرایند چاپ جوهر افشان منسوجات را فراهم نموده است. بهطور کلی ثبات نوری و شستشوئی پیگمنتها از مواد رنگزا بهتر بوده و از قیمت نسبتاً مناسبتری نیز برخوردارند، اما جریان و حرکت جوهرهای حاوی پیگمنت به مراتب سختتر و مشکلتر از جوهرهای حاوی مواد رنگزا است، که این مسئله در هنگام خروج جوهر از هدچاپ دستگاه چاپ جوهر افشان بسیار مهم میباشد. علاوه بر این پیشرفتهای فنی در چاپ دیجیتال منجر به بهبود جذب سطحی جوهرهای با پایهٔ پیگمنتی بر روی سطح منسوجات گردیده است. اخیراً ذرات پیگمنت موجود در جوهر با یکسری سطح فعالهای پیشرفته روکش میشوند که این روکش علاوه بر بهبود فرایند جذب سطحی بر روی منسوجات منجر به بهبود پایداری دیسپرسیون آنها نیز میشود.
شرکتهای با سابقه در زمینه تولید پیگمنتها نظیر سیبا، باسف، دوپونت و کلارینت پیشگامان عرضه و بهبود خصوصیات جوهرهای بر پایهٔ پیگمنت چاپ جوهر افشان میباشند.
مزایای قابل توجه پیگمنتها نسبت به رنگزاهای مورد استفاده در چاپ جوهر افشان منجر به رشد تقاضای مصرف جوهرهای بر پایهٔ پیگمنت گشته است. بهعنوان مثال جوهرهای بر پایهٔ پیگمنت را میتوان جهت چاپ بر روی اکثریت غالب الیاف و پارچهها به کار برد در حالیکه از جوهرهای بر پایهٔ مواد رنگزا، با توجه به نوع مادهٔ رنگزا، تنها میتوان بر روی انواع خاصی از منسوجات عملیات چاپ را انجام داد. علاوه بر این جوهرهای بر پایهٔ پیگمنت نسبت به سایر جوهرها بسیار مقاومتر هستند.
در هنگام استفاده از جوهرهای بر پایهٔ پیگمنت نیازی به استفاده از فرایند تثبیت به کمک بخار نیست و خود جوهر به خوبی به سطح پارچه میچسبد، به همین دلیل هزینههای فرآیندی این جوهرها بسیار کمتر از موارد مشابه و به میزان قابل توجهی مقرون بهصرفه است.
منسوجات چاپ شده به وسیلهٔ جوهرهای بر پایهٔ پیگمنت از ثبات نوری و ثبات در مقابل شرایط جوی به مراتب بهتری نسبت به منسوجات چاپ شده به وسیلهٔ جوهرهای بر پایهٔ مواد رنگزا برخوردارند، به همین دلیل از این پارچهها میتوان جهت کاربردهای خارج از خانه نظیر تابلوهای تبلیغاتی نیز استفاده کرد. به عبارت دیگر موارد کاربردی این جوهرها بسیار بیشتر از سایر جوهرها است.
جوهرهای بر پایهٔ مواد رنگزا در مقایسه با جوهرهای بر پایهٔ پیگمنت دارای معایبی نیز میباشند. بهعنوان مثال این جوهرها غالباً دارای مقداری ناخالصی هستند که حضور این ناخالصیها منجر به ایجاد اختلالاتی در مکانیزم عملکردی بسیار حساس هدچاپ میشود. به همین دلیل در بسیاری موارد باید این جوهرها را قبل از استفاده تحت عملیات تصفیه قرار داد که این مسئله منجر به افزایش هزینههای تولید میشود.
برخلاف جوهرهای بر پایهٔ مواد رنگزا، در جوهرهای بر پایهٔ پیگمنت نیازی به استفاده از حلال جهت حل نمودن رنگ نمیباشد. این حلالها غالباً از ترکیبات آلی با فراریت بالا ساخته میشوند و به همین دلیل میتوانند مشکلاتی را در محیط زیست ایجاد نمایند. (فرایند دوستدار محیط زیست نمیباشد.)
استفاده از جوهرهای بر پایهٔ پیگمنت به کارگاههای چاپ منسوجات این امکان را میدهد که از تکنولوژی پخت به کمک اشعه ماوراءبنفش (uv) جهت مرحلهٔ خشک کردن منسوجات استفاده نمایند. به کمک استفاده از این تکنولوژی، جوهر چاپ تقریباً بلافاصله خشک میشود و پارچه را میتوان به سرعت جهت انجام مراحل تکمیلی به قسمتهای دیگر ارسال نمود. در مقایسه با این روش، استفاده از روش خشک کردن به کمک حرارت که در فرایندهای چاپ متداول صورت میپذیرد یک فرایند بسیار آهسته و مشکل به حساب میآید. در حال حاضر تنها ۵ درصد از کارگاههای چاپ از تکنولوژی خشک کردن به کمک اشعه ماوراءبنفش استفاده میکنند در حالیکه پیشبینی میشود در ۵ سال آینده این میزان به ۱۰ درصد برسد.
شرکت باسف در حال حاضر مشغول ارتقاء کیفی جوهرهای بر پایهٔ پیگمنت چاپ جوهر افشان خود میباشد. این جوهرها با نام تجاری Helizarin به بازار عرضه میشوند و از آنها میتواند جهت فرایند چاپ تخت متداول نیز استفاده نمود. جوهرهای Helizarin شامل دیسپرسکنندههای پلیمری چند عاملی میباشند. در صورت استفاده از این جوهرها در چاپ جوهر افشان میتوان ادعا نمود که نتیجه حاصله کاملاً با منسوجات چاپ شده در فرایند چاپ تخت قابل رقابت است. از آنجائیکه این جوهرها خود حاوی بیندر  (اتصال دهنده) میباشند نیازی به استفاده از بیندر در فرایند چاپ به کمک آنها نیست. شرکت باسف ادعا نموده است که حذف استفاده از بیندر مجزا در فرایند چاپ به وسیلهٔ جوهرهای Helizarin منجر به بهبود نرمی زیردست، افزایش خصوصیات ثباتی، افزایش قدرت رنگی و بهبود جلا و درخشندگی منسوج چاپ شده گردیده است.
جوهرهای Helizarin بهصورت دیسپرسیون آبی با ویسکوزیته کم قرار دارند و به همین دلیل استفاده ذرات پیگمنت از این جوهرها در فرایند چاپ جوهر افشان بسیار ایدهآل است.
به کمک انتخاب مناسب فرایند تکمیل مقدماتی (آمادهسازی)، میتوان از جوهرهای Helizarin بر روی گسترهٔ وسیعی از منسوجات نظیر پارچههای پنبهای، پلیآمیدی، پلیاستری و یا مخلوط آنها استفاده نمود.
● فرایند شیر ـ جت
یکی دیگر از پیشرفتهای مهم در صنعت چاپ استفاده از فرایند شیر ـ جت جهت پاشیدن جوهر به سطح الیاف میباشد. استفاده از این روش منجر به حذف مشکلات ناشی از اختلال و انحراف مسیر جریان جت رنگ در چاپ جوهر افشان که توسط الیاف آزاد میشود گردیده است. در این روش جتهای هدچاپ به وسیله شیرهائی کنترل میشوند که باز شدن و بسته شدن آنها بهصورت کاملاً مستقل از هم انجام میشود. در این روش جریان قطرات جوهر با سرعت بسیار زیادی از جت خارج میشود و فشار ناشی از شیر به اندازهای است که نفوذ عمقی جوهر در سطح پارچه را تضمین نماید.
شرکت جی زیر ماشینن بائوی اطریش به تازگی ۲مدل جدید از ماشینهای چاپ دیجیتالی منسوجات را که با فرایند شیر ـ جت کار میکنند تحت نامهای chromojet ۱۴۰۰, chromojet ۴۰۰ به بازار عرضه نموده است. این ماشینها توانائی چاپ رنگهای نقطهای؛ رنگهای فرایندی و رنگهای نیمه عمق  را دارا هستند. در تکنولوژی چاپ رنگهای فرایندی از چاپ ۴۰ رنگ آبی فیروزهای، سرخ، زرد و سیاه پاشیده شوند و به کمک هم پوشانی خود گسترهٔ کاملی از تأثیرات بصری را ایجاد نمایند. از این تکنولوژی بهطور گستردهای جهت چاپ تصاویر و عکسها در مجلات و روزنامهها استفاده میشود.
ماشین chromajet ۴۰۰ دارای شیر ـ جتهائی میباشد که میتوانند تا ۴۰۰ بار در ثانیه باز و بسته شوند و بیش از ۴۸ رنگ را با وضوحی در حد یک میلیون پیکسل در متر مربع چاپ کنند. از این دستگاه میتوان جهت چاپ بر روی فرش، قالیچه، پتو، خز و جیر مصنوعی نیز استفاده نمود.
ماشین chromajet ۱۲۰۰ دارای شیر ـ جتهائی میباشد که میتوانند تا ۱۲۰۰ بار در ثانیه باز و بسته شوند و تعداد بسیار زیادی از رنگها را با وضوحی در حد هشت میلیون پیکسل در متر مربع چاپ کند.
از این دستگاه میتوان جهت چاپ حوله، رومبلی، روکش و تزئینات داخلی خودرو، پارچههای مخمل کبریتی و ... نیز استفاده نمود.