تواجه طباعة المنسوجات الرقمية تعقيدات بسبب تنوع الركائز التي تتطلب أحبارًا محددة. وتسعى الصناعة إلى إيجاد حبر عالمي، حيث يُظهر الحبر الصبغي إمكانات كبيرة. وعلى الرغم من أن الحبر الصبغي مخصص تقليديًا للألياف الطبيعية، إلا أن التطورات تهدف إلى توسيع نطاق تطبيقه وتبسيط العمليات من خلال تقليل المعالجة المسبقة/المعالجة اللاحقة وتحسين الاستدامة، على الرغم من أن التحديات مثل ملمس اليد على الملابس لا تزال قائمة.
تتمثل إحدى الصعوبات في مناقشة الطباعة الرقمية على المنسوجات في أن مصطلح “المنسوجات” واسع للغاية لأنه يمكن أن يغطي عدة ركائز مختلفة بشكل واضح. لكل فئة من فئات المنسوجات المختلفة، هناك نوع مطابق من الحبر الذي تمت صياغته للارتباط بألياف ذلك النسيج. لذا، على سبيل المثال، من الأفضل طباعة البوليستر بأحبار التسامي الصبغي، بينما تعطي الأحبار الحمضية أفضل النتائج للحرير.
وهذا يعني أنه سيتعين على أي شخص يطبع كميات كبيرة من المنسوجات الاستثمار في طابعات متعددة من أجل الحصول على حل متاح لأي من الأقمشة الرئيسية، سواء أكان ذلك القطن والبوليستر والحرير والصوف وما إلى ذلك. وقد استجاب معظم البائعين من خلال إعادة صياغة مجموعات الأحبار الخاصة بهم بحيث يمكنها التعامل مع مجموعة أوسع من الأقمشة، بما في ذلك العديد من المواد المخلوطة الموجودة، مثل البولي قطن، الذي يمزج بين البوليستر والقطن. ولكن لا يزال الهدف الأسمى يتمثل في فكرة وجود مجموعة أحبار واحدة يمكنها الطباعة على أي نسيج، وكذلك الاستغناء عن الحاجة إلى المعالجة المسبقة والمعالجة اللاحقة. وعلى مدى السنوات الخمس الماضية أو نحو ذلك كان هناك الكثير من النقاش حول ما إذا كان يمكن تطوير أحبار صبغية للنسيج للقيام بذلك.
لا يوجد شيء جديد في الحبر الصبغي للنسيج، الذي يُستخدم للطباعة على الألياف الطبيعية مثل القطن منذ سنوات عديدة. ولكن من بين جميع الفئات المختلفة من أحبار المنسوجات، يعد هذا الحبر هو الأسهل في التطور ليصبح حبراً عالمياً. في الواقع، الحبر الصبغي مصطلح مضلل إلى حد ما لأن معظم الأحبار تستخدم جزيئات صبغية كملونات لها. لذا فإن المكونات الأخرى هي في الحقيقة التي تميز نوع حبر عن آخر. في معظم الأحبار الصبغية للنسيج، يتم تغليف الجسيمات الملونة الفردية في راتنج صناعي مع عوامل الربط ثم يتم تعليقها في سائل ناقل مائي. وبمجرد نفث الحبر، يتم استخدام الحرارة لتبخير المحتوى المائي وإذابة الراتنج، الذي يربط الصبغة بسطح المادة.
لا يزال من الضروري تطبيق شكل من أشكال المعالجة المسبقة أو التمهيدي على الركيزة. وهذا يعطي قطرات الحبر مفتاحاً لتثبيت الحبر على السطح والحد من انتشار النقاط قبل مرحلة المعالجة النهائية. تتمثل إحدى مشاكل الأحبار الصبغية للنسيج السابقة في أنها كانت تواجه صعوبة في التعامل مع دورات الغسيل المتعددة حيث كانت الألوان عرضة للبهتان بمعدل أسرع بكثير مما كان مقبولاً للمستهلكين. وقد ساعدت التحسينات في جودة المعالجة المسبقة في ثبات الغسيل بشكل عام بحيث يتحمل الرسم النهائي العديد من دورات الغسيل دون أن يفقد لونه.
طورت شركة EFI Reggiani مجموعة من الأحبار الصبغية للنسيج للطابعات مثل حبر EcoTerra Gold.©نيسان كليري
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية للأحبار الصبغية في إمكانية الاستغناء عن الحاجة إلى مراحل ما بعد الطباعة مثل الغسيل والكي. هناك عدد من المزايا لهذا الأمر. فبدايةً، يوفر الوقت، وهو أمر مهم بشكل خاص في أي نوع من أنواع البيئة حسب الطلب. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب العمليات الإضافية وجود موظفين لتنفيذها، وهذا يضيف إلى تكلفة العمالة. ومع ذلك، فإن توفير الوقت والعمالة هو مشكلة أقل في الدول الناشئة، بما في ذلك في جميع أنحاء آسيا حيث يبلغ إنتاج الملابس أعلى مستوياته.
ومع ذلك، فإن التخلص من خطوات التشطيب لا يزال منطقيًا من وجهة نظر الاستدامة. تُعد المنسوجات المطبوعة رقميًا بشكل عام أكثر ملاءمة للبيئة من الطرق التقليدية لأنها تستخدم كميات أقل من المياه، كما أن هناك فرصة أقل لتلوث المجاري المائية من الجريان السطحي. ومع ذلك، لا تزال بعض الأحبار النافثة للحبر تتطلب الكثير من الماء للغسيل والتبخير لمعالجة الحبر بالكامل وضمان أن يكون الملون قد التصق بالكامل بالألياف. وهذا يعني أيضًا المزيد من التجفيف، وأحيانًا الكي، وهذا بدوره يتطلب المزيد من الطاقة. ولكن نظرًا لأن معظم الأحبار الصبغية تشكل رابطة كيميائية مع سطح النسيج، تقل الحاجة إلى مراحل الغسيل والتجفيف الإضافية، وبالتالي يتم استهلاك كميات أقل من المياه والطاقة في الإنتاج. وهذا يقلل أيضاً من تكلفة الإنتاج. ومع ذلك، تتطلب بعض الأحبار الصبغية درجة حرارة عالية نسبيًا لمعالجة الحبر، مما يستهلك الكثير من الطاقة ويمكن أن يتلف بعض الأقمشة.
ونظراً لأن الحبر يستقر على سطح النسيج، فإنه يغيّر ملمس يد هذا النسيج، وهي مشكلة أساسية لمعظم عمليات إنتاج الملابس. في المقابل، تتغلغل معظم أحبار المنسوجات تحت السطح وترتبط بالألياف، بحيث يحتفظ النسيج بملمس اليد السطحي الأصلي.
وهذا يعني أن بعض الحبر الصبغي أكثر ملاءمة للمفروشات منه للملابس، حيث يقبل المستهلكون ملمسًا أكثر خشونة للمادة النهائية. ومع ذلك، بدأ أحدث جيل من الحبر الصبغي للنسيج في التغلب على هذه المشكلة. ويرجع ذلك أساساً إلى استخدام تقنية طحن أفضل لإنتاج جزيئات أصغر حجماً، إلى جانب التحسينات في المواد الرابطة المستخدمة، إلى جانب استخدام عوامل التليين في الحبر. الجسيمات الأصغر حجمًا أسهل في النفث، لذا تقل مشاكل انسداد الفوهات على رؤوس الطباعة. والأهم من ذلك أن الجسيمات الأصغر تعطي ملمساً أكثر طبيعية لسطح القماش، مما يسمح للملمس الطبيعي للمادة بالظهور من خلال الحبر.
بخلاف ذلك، لا يزال التحدي الأكبر يتمثل في نطاق المواد التي ستطبع عليها معظم الأحبار الصبغية. يجب أن تطبع هذه الفئة من الأحبار على ألياف السليلوز، أي الألياف التي تأتي من قاعدة نباتية، مثل القطن أو الكتان. يمكن لبعض هذه الأحبار أيضًا التعامل مع مواد السليلوز المتجددة، مثل الفسكوز، المعروف أيضًا باسم الرايون. ستتم طباعة بعض الأحبار الصبغية المتوفرة على المواد المصنوعة من ألياف اصطناعية، مثل البوليستر أو النايلون، وكذلك المزج بين نوعي الألياف، مثل البولي قطن.
سيزعم بعض البائعين أيضًا أن أحبارهم الصبغية يمكن أن تطبع على تلك الأحبار الصبغية على تلك الألياف التي تأتي من قاعدة حيوانية، مثل الصوف أو الحرير. قد تكون هناك حجة مفادها أن استخدام الأحبار الصبغية للتخلص من المعالجة اللاحقة للطباعة يمكن أن يخفض التكاليف، خاصة مع المواد الاصطناعية مثل صوف الأكريليك.
ومع ذلك، فإن أفضل النتائج لهذه الأقمشة عالية الجودة لا تزال تأتي من استخدام الأحبار الصبغية، مثل الأحبار التفاعلية للصوف أو الأحماض للحرير خاصة للتطبيقات عالية القيمة مثل الأوشحة الحريرية أو صوف الميرينو. ولكن يتم تطوير مجموعات أحبار جديدة طوال الوقت تعد بالتغلب على بعض هذه القيود. يوفر معرض Fespa Global القادم في برلين في مايو فرصة جيدة لرؤية بعض هذه الحلول شخصياً.