Die Bedeutung der Beschaffung und Vorbereitung von Baumwollstoffen für den digitalen Textildruck

Warum spielt die Beschaffung und Aufbereitung von Stoffen beim digitalen Textildruck eine so wichtige Rolle? Für das ungeschulte Auge mögen zwei Stoffspezifikationen identisch sein, sie sehen gleich aus und fühlen sich gleich an, aber ihre Herstellung und Aufbereitung ist nicht identisch.

Viele treffen ihre Wahl anhand der Kosten, aber das wäre nicht die klügste Entscheidung – es sei denn, Sie können sich der Herkunft und der Kompatibilität für den digitalen Textildruck sicher sein.Die Lieferkette für alle Stoffe, ob digital bedruckt oder nicht, muss sorgfältig recherchiert werden. Unterschiede in Bezug auf die Herkunft, die Ernte und sogar den Kontinent sowie die Veredelungsprozesse, denen sie von der Faser bis zum Stoff unterzogen werden, können die digitale Textilproduktion beeinträchtigen.

Baumwolle wird derzeit hauptsächlich digital mit zwei verschiedenen Druckverfahren bedruckt: Pigment- und Reaktivtinten. Beide Verfahren haben ein wichtiges Merkmal gemeinsam, nämlich die Notwendigkeit einer Vorbeschichtung vor dem Digitaldruck.

Bevor wir uns jedoch mit den Beschichtungen befassen, müssen wir uns in die vorgelagerte Lieferkette begeben, denn auch der Herstellungsweg von Stoffen ist von entscheidender Bedeutung:

Bei der Mercerisierung wird das Gewebe nach dem Bleichen einer konzentrierten Natronlauge (NaOH) ausgesetzt, um Eigenschaften wie Faserfestigkeit, Schrumpfungsbeständigkeit, Glanz und Farbstoffaffinität zu verbessern, und ist weit verbreitet. Bei diesem Verfahren ordnet die Lauge die Zellulosemoleküle in der Faser neu an, um strukturelle Veränderungen zu bewirken, die die Farbstoffaufnahme und die Reißfestigkeit verbessern, die Schrumpfung des Gewebes verringern und einen weichen Glanz verleihen.

Bildnachweis: CIBITEX.

Das Ergebnis des Mercerisierungsprozesses ist ein Stoff mit weichem Griff, gleichmäßiger Weiße und Widerstandsfähigkeit gegen Schrumpfung. Doch das Verfahren ist teuer – da die Hersteller nach immer billigeren Quellen suchen und der Pigmentdruck an Bedeutung gewonnen hat, wurden die Bleichstandards vor dem Druck für den digitalen Textildruck auf Baumwolle gelockert. Das Bleichen wird ohne wichtige gemeinsame Standards wie gleichmäßige Weiße und vollständige Entschlichtung angegeben.

Das Ergebnis dieses Strebens nach Billigkeit ist, dass die Schwankungen bei der Gewebevorbereitung zu einem ernsthaften Problem für den digitalen Textildrucker geworden sind. Dort, wo bei der Verwendung teurer Chemikalien wie Wasserstoffperoxid oder Natriumhypochlorit im kontinuierlichen Bleichprozess Einsparungen angestrebt wurden, weisen die produzierten Stoffe häufig Schwankungen in Weißgrad und Griff auf, die sich auf die Wiederholbarkeit und Attraktivität des Endprodukts auswirken.

Bei dem Versuch, die Quadratur des Kreises in Bezug auf den Weißgrad zu erreichen, haben sich die Stoffhersteller zunehmend auf optische Aufheller (OBAs) verlassen, um die Mängel ihrer Bleichverfahren auszugleichen. Dies führt eine weitere unerwünschte Variable ein, denn OBAs haben unterschiedliche Farbreflexionswerte und Schattierungen, so dass der digitale Textildrucker keine Garantie für die Reproduktion von Stoffen von einem Stofflieferanten zum anderen geben kann – selbst Chargen desselben Lieferanten variieren.

Dies wurde noch verschärft, als der digitale Pigmentdruck immer mehr an Bedeutung gewann, da die Stoffe vorbeschichtet werden müssen, um die Farbskala und die Haltbarkeit des Drucks zu erhöhen.

Neben dem Bleichen ist die nächste Stufe der Stoffvorbereitung die Vorbeschichtung. Vorbeschichtungsformulierungen verhindern das „Wicking“, d.h. die zufällige Verteilung oder Migration von Farbe nach dem Druck. Die Vorbeschichtung ist unerlässlich, um ein scharfes Druckzeichen oder Register auf der Oberfläche des Stoffes zu ermöglichen. Inzwischen gibt es eine Vielzahl von Beschichtungschemikalien, die zusammen mit den verschiedenen Applikationsmethoden – von Sprüh- bis zu Foulardsystemen – ein weiteres Problemfeld darstellen, insbesondere im Hinblick auf die Handhabung und die Variabilität der Farbreflexion.

In den Anfängen des digitalen Textildrucks, bei dem hauptsächlich reaktive Tinten verwendet wurden, wurden viele Stoffe aufwendig vorbehandelt, damit die Farbskala der Tinten so groß wie möglich ist. Das reaktive Verfahren hatte jedoch erhebliche Nachteile, wenn es um Kosten und Nachhaltigkeit ging. Der komplizierte Prozess dauerte viel länger, der hohe Energie- und Wasserverbrauch war verschwenderisch, und allmählich wandte sich die Branche dem Pigmentdruck als umweltfreundlicher Lösung zu.

Beim Pigmentdruck handelt es sich um ein einfaches Verfahren, bei dem der Druck und die Thermofixierung entweder mit einer Wärmepresse oder einem Stoffbackautomaten erfolgt. Beim Pigmentdruck ist jedoch auch eine Vorbeschichtung wichtig, um die Farbskala und die Echtheit des Stoffes zu verbessern.

Angesichts der Unvermeidbarkeit der Vorbeschichtung stehen die digitalen Textildrucker vor zwei wichtigen Entscheidungen: erstens die Wahl der Chemikalien und zweitens die Wahl der Maschinen für die Vorbeschichtung ihrer Stoffe. Was die Chemikalien betrifft, so steht dem Drucker eine breite Palette von Produkten zur Verfügung. In vielen Fällen werden die Beschichtungsformulierungen von den Tintenherstellern geliefert, um sie mit ihren Tinten zu kombinieren.

Zu den wichtigsten Herstellern in diesem Bereich gehören Epson Genesta Inks Pre-Gen, Neo Coat von Swiss Performance Chemicals und der P601 Pre-Coat von Pigmentinc. Viele Chemieunternehmen liefern jedoch auch unabhängig voneinander hervorragende Pre-Coating-Chemikalien. Zu diesen Unternehmen gehören Lubrizol aus den USA, Tanatex aus den Niederlanden, Rudolf Chemicals aus Deutschland und Sarex aus Indien.

Im Allgemeinen verbessern diese Vorbeschichtungsformulierungen, die häufig Verdickungs- und Vernetzungsmittel enthalten, die Markierung und Farbintensität des Drucks sowie die Wasch- und Reibechtheit des Stoffes.

Abgesehen von der Auswahl der Stoffe und Chemikalien steht dem digitalen Großdrucker eine große Auswahl an Maschinen und Verfahren zur Verfügung, um seine Stoffe vor dem Druck zu beschichten. Am einfachsten ist der Einsatz einer Foulardmaschine (Wäschemangel), gefolgt von einem Spannrahmen, bei dem der Prozess entweder getaucht oder kontinuierlich bei hoher Geschwindigkeit rückseitig beschichtet wird. Zur Verbesserung dieses Prozesses sind jetzt verschiedene Zusatzgeräte erhältlich, mit denen die Vorbeschichtung kontaktlos oder mit einem Minimum an Chemikalien durchgeführt werden kann, um die Handhabung gegenüber der einfachen Tauchmethode zu verbessern.

Führend sind hier der Magnorol von Zimmer aus Österreich, der TexCoat™ von Baldwin Technologies aus den USA und der easyCOAT-DRY von Cibitex aus Italien, die alle eine effektive Ergänzung zu jeder digitalen Textilvorbeschichtungsanlage darstellen.

Im Zuge des technologischen Fortschritts gibt es jetzt eine Reihe von Hybridlösungen, bei denen Inline-Maschinen mit digitalen Textildruckmaschinen zusammenarbeiten und so einen einstufigen Prozess ermöglichen.

Im Bereich der einstufigen Verfahren sind Kornit aus Israel, Swiftjet aus Großbritannien, Mimaki aus Japan und Setema aus den Niederlanden führend. Sie alle bieten einstufige Lösungen für den digitalen Textildruck an, bei denen der Vorbeschichtungsprozess inline mit dem Drucker erfolgt, was Einsparungen bei Geschwindigkeit und Arbeitskosten ermöglicht.

Obwohl der Bereich der Vorbeschichtung ein umfangreiches und technisch kompetentes Gebiet ist, kann der digitale Textildrucker durch die richtige und sachkundige Wahl von Maschine, Verfahren und Chemikalien erhebliche Einsparungen bei Kosten, Zeit und Arbeit erzielen.

Abgesehen von den Maschinen und dem Erlernen neuer Fähigkeiten als Textiltechniker, wie geht der digitale Textildrucker mit diesem Minenfeld der Stoffe um?

Die einfache Antwort lautet: Suchen Sie sich einen seriösen Stofflieferanten und bleiben Sie bei dessen Produkten, um die Kontinuität der Stoffqualität zu gewährleisten. Dies sollte durch eine vernünftige, aber einfache interne Stoffprüfeinrichtung und ein Farbmanagement unterstützt werden. Vor dem Druck sollten die eingehenden Stoffpartien auf Weißgrad und Fadendichte mit einfachen Instrumenten geprüft werden, die bei Anbietern von Textilprüfungen wie James Heal oder SDL Atlas (UK) erhältlich sind.

Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten zur Anwendung von Farbmanagementtechnologien für einen konsistenten Digitaldruck, die dem digitalen Textildrucker viele Stunden an Probenahmen und Abfall ersparen. Es muss darauf geachtet werden, dass die Farbkontinuität zwischen den einzelnen Chargen gewährleistet ist. Nach dem Druck von Mustern sollte der Stoff mit Hilfe eines Farbabgleichkabinetts mit genehmigten Standardmustern verglichen werden. Außerdem kann der Stoff mit Hilfe eines Faltenerholungsgeräts auf Faltenwurf geprüft werden – all diese Faktoren müssen erfüllt werden, um die Kundenspezifikationen zu erfüllen.

Der digitale Textildrucker muss ein robustes internes Prüfverfahren einrichten und neben dem Farbmanagement auch Produktionsstandards durchsetzen. Diese Maßnahmen bieten ein entscheidendes Maß an Sicherheit und stellen sicher, dass der gelieferte bedruckte Stoff den Erwartungen aller Beteiligten entspricht.

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