الفوائد البيئية لأنظمة حبر طباعة المنسوجات الرقمية بدون ماء

تناقش ديبي ماكيجان مستقبل طباعة المنسوجات الصناعية وكيف تفيد الطباعة الرقمية في تقليل البصمة البيئية.

تمثل صناعة طباعة الشاشة النسيجية التقليدية أكثر من 94% من الأقمشة المطبوعة في العالم من حيث الحجم. تشير التقديرات إلى أن التقنيات الرقمية، التي يُنظر إليها الآن على نطاق واسع على أنها مستقبل طباعة المنسوجات الصناعية، تمثل نسبة 6٪ المتبقية - حيث تُحدث آلات الطباعة الرقمية تأثيرًا تدريجيًا، ولكن لا يزال أمامنا طريق طويل لنقطعه للوصول إلى أقصى قدر من الكفاءة وتقليل التكلفة. البصمة البيئية. وصلت ماكينة طباعة المنسوجات الرقمية EFI-Bolt - الصناعية ذات الممر الواحد - مؤخرًا إلى 50 مليون متر مطبوع - وهي تشير إلى مستقبل إنتاج المنسوجات الصناعية باستخدام المعدات الرقمية.

من المعروف أن أنظمة طباعة المنسوجات التقليدية تستهلك الكثير من الماء والطاقة. على سبيل المثال، تشير التقديرات مؤخرًا إلى أن أنظمة إنتاج المنسوجات التناظرية تستخدم حوالي 93 مليار متر مكعب من المياه سنويًا. يتم أخذ الكثير من هذه المياه من منسوب المياه المحلية ومن المعروف أنها تسبب مشاكل في المناطق التي تعاني من ندرة المياه في جميع أنحاء العالم. يعزى أكثر من 20% من تلوث المياه الصناعية على مستوى العالم إلى صباغة المنسوجات ومعالجتها. (مؤسسة إلين مكارثر).

عند قياسها بالمقارنة مع نظيراتها من طباعة الشاشة، تكون جميع أنظمة طباعة المنسوجات الرقمية خالية من الماء نسبيًا.

خلص تقرير حديث من Research and Markets (مارس 2021) إلى أن العوامل الرئيسية التي تؤثر على النمو في سوق طباعة المنسوجات الرقمية تشمل الانتقال نحو ممارسات طباعة المنسوجات المستدامة باستخدام مواد استهلاكية أنظف - مثل أحبار الطباعة الخالية من اليوريا والمركبات العضوية المتطايرة. وأن بعض العوامل التي تدفع إلى اعتماد تكنولوجيا الطباعة الرقمية تشمل أيضًا كفاءة استخدام الطاقة والمياه وتقليل الفاقد الكيميائي.

وتستمر الابتكارات في هذا المجال؛ فالمياه مورد نادر وثمين. يعد تبسيط عملية الإنتاج لإزالة الاستخدام غير الضروري للمياه أمرًا بالغ الأهمية. وبالتالي فإن الأحبار الصبغية توفر حلاً فعالاً عند دمجها مع التقنيات الرقمية. يذهب الإنتاج بخطوة واحدة إلى أبعد من ذلك - في إزالة الحاجة إلى الطلاء المسبق والتشطيب اللاحق للأقمشة. تقدم شركة Kornit Digital عملية من خطوة واحدة في أجهزتها Kornit Presto، والتي تغطي القماش باستخدام تقنية نفث الحبر في الخط، حيث يتم وضع الحبر على سطح القماش (مبللًا على مبلل) ثم يجففه في خطوة واحدة. تمرير - توفير المياه والطاقة. يتم تحقيق طباعة عالية الجودة باستخدام رأس الطباعة Fujifilm - Dimatix Starfire ويولد دقة ملليمترية لعلامة الطباعة دون أي نفايات.


يمكن أن توفر طباعة المنسوجات الرقمية ما يصل إلى 95% من استخدام المياه الصناعية، بينما يمكن تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 75% - مما يؤدي إلى الحد الأدنى من استخدام الموارد ونفايات النسيج (تحليلات السوق المتقدمة).

السبب الرئيسي لذلك يكمن في عملية الطباعة الرقمية نفسها:
في رأس الطباعة الرقمية، هناك قوى فيزيائية أصغر بكثير يجب التغلب عليها أثناء تطبيق الحبر. يقوم رأس الطباعة الكهرضغطي بتوليد قطرة حبر بعد أن تقوم شحنة كهربائية بتشغيل لوحة اهتزاز داخل رأس الطباعة. تتكون كل قطرة من كمية محددة من الحبر يتم إطلاقها في الوقت المناسب تمامًا وفقًا لشحنة إلكترونية تتعلق بتفاصيل التصميم الذي تتم طباعته. على سبيل المثال، يمكن لرأس الطباعة Epson Precisioncore الموجود في الطابعة Epson ML8000 أن ينتج ما يصل إلى 1.5 بيكولتر لكل قطرة، مما يكرر تمامًا الصورة الإلكترونية للتصميم أو النمط الذي تتم طباعته.

التسمية التوضيحية: رأس الطباعة Epson Precisioncore. حقوق الصورة: إبسون.

زادت سرعة الطباعة لآلات النسيج الرقمية، مدفوعة بالابتكارات في تصميم رأس الطباعة. تولد Ricoh TH5241 دقة تبلغ 1200 نقطة في البوصة من 1280 فوهة، بينما تستخدم Kyocera KJ4 EX قوة وصلابة بنيتها لتوليد قطرات دقيقة تتيح طباعة عالية الجودة بسرعة. يوفر XAAR، برأس الطباعة 2002، سرعات طباعة متزايدة بشكل ملحوظ تصل إلى 75 مترًا في الدقيقة عند 720 نقطة في البوصة باستخدام القدرة الكاملة لرأس الطباعة، حيث أصبح من الممكن الآن الحصول على ترددات إطلاق أعلى بكثير تصل إلى 36 كيلو هرتز. ومن خلال هذا المزيج من السرعة والدقة يتم توليد اقتصاديات المياه والطاقة.

ونتيجة لذلك، فإن متوسط ​​حجم استهلاك المياه في طباعة المنسوجات الرقمية بمقدار 5-9 سم مكعب لكل متر، يتناقض مع كمية كبيرة من حجم السائل (50-60 سم مكعب لكل متر) المستهلكة في وضع الطباعة على القماش من خلال شاشة دوارة أو مسطحة. وذلك لأن طباعة الشاشة تعتمد على الضغط الفعلي لمستحلب حبر الطباعة عبر شبكة الشاشة، المحفورة من خلال فصل ألوان التصميم الذي تتم طباعته. بغض النظر عن مدى دقة الشبكة، أو مدى دقة النقش، فهذه عملية بدائية مقارنةً بالطباعة الرقمية.
في طباعة الشاشة، يعد معدل الاسترداد المتغير الانسيابية لمستحلب الطباعة أمرًا حيويًا إذا أريد مقاومة قوى القص الهائلة التي يتعرض لها المستحلب أثناء دفعه من خلال شبكة طباعة الشاشة، ولا يتم تحقيق ذلك إلا من خلال كيمياء التركيب المعقدة التي تتطلب تشتت الحجم إلى كن مؤثرا. بالإضافة إلى ذلك - يجب أن تختلف لزوجة مستحلب الحبر من لون إلى آخر اعتمادًا على شبكة الشاشة وتعقيد التصميم.


يعد الحفاظ على ذلك أمرًا حيويًا لجودة عملية طباعة الشاشة، حيث يلزم وجود مستحلب مستقر مع لزوجة يمكن التحكم فيها إذا كان اللون وعلامة الطباعة سيتم الحفاظ عليهما باستمرار أثناء عملية الطباعة. ببساطة، طريقة طباعة الشاشة نفسها تستهلك كميات كبيرة من مستحلب الحبر المائي، لأنها باعتبارها عملية فيزيائية غير دقيقة، فإنها تعتمد بشكل كبير على التثبيت الكيميائي القائم على الحجم لتحقيق طباعة مرضية.

بصرف النظر عن الفرق بين الخصائص الفيزيائية الفعلية لطابعة الشاشة الدوارة وطابعة النسيج الرقمية، فإن كمية الماء المراد تجفيفها في طباعة المنسوجات الرقمية أقل بكثير، مما يؤدي إلى إمكانية الحصول على قماش جاف بجزء صغير من الطاقة المستخدمة في طباعة الشاشة التقليدية.

في عالم أصبح فيه المستهلك يركز أكثر من أي وقت مضى على البيئة، أصبحت الشهادات البيئية ذات أهمية حيوية. تضمن طباعة المنسوجات الرقمية، من خلال توصيل الحبر بدقة إلى القماش، استخدام الحد الأدنى من المياه أثناء إنشاء الأقمشة والأنماط الجميلة التي تشتهر بها. تتضافر الدقة والبخل لجعل عملية النسيج الرقمي خالية من الماء تقريبًا، وبالتالي أكثر جاذبية لكل من المستهلك والمدافعين عن البيئة.

اكتشف أحدث الابتكارات في مجال طباعة المنسوجات الرقمية في معرض G lobal Print Expo 2021 ، المعرض الرائد في أوروبا للطباعة بالشاشة والطباعة الرقمية ذات التنسيقات العريضة وطباعة المنسوجات واللافتات. اكتشف أحدث المنتجات، وتواصل مع الأفراد ذوي التفكير المماثل واستكشف فرص عمل جديدة. سجل الآن واستخدم الرمز الترويجي FESH101 للحصول على خصم 30 يورو.