Η ψηφιακή εκτύπωση κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων αντιμετωπίζει πολυπλοκότητα λόγω των διαφορετικών υποστρωμάτων που απαιτούν συγκεκριμένα μελάνια. Η βιομηχανία αναζητά ένα καθολικό μελάνι, με το μελάνι χρωστικής να παρουσιάζει δυνατότητες. Ενώ παραδοσιακά προορίζεται για φυσικές ίνες, οι εξελίξεις στοχεύουν στη διεύρυνση της εφαρμογής του, στην απλούστευση των διαδικασιών με τη μείωση της προ/μετά-επεξεργασίας και στη βελτίωση της βιωσιμότητας, αν και οι προκλήσεις όπως η αίσθηση στο χέρι στα ενδύματα παραμένουν.
Μία από τις δυσκολίες κατά τη συζήτηση της ψηφιακής εκτύπωσης σε υφάσματα είναι ότι ο όρος “υφάσματα” είναι πολύ ευρύς, καθώς μπορεί να καλύψει πολλά διαφορετικά υποστρώματα. Για κάθε μία από τις διαφορετικές κατηγορίες υφασμάτων, υπάρχει ένας αντίστοιχος τύπος μελανιού που έχει σχεδιαστεί για να συνδέεται με τις ίνες του εν λόγω υφάσματος. Έτσι, για παράδειγμα, ο πολυεστέρας εκτυπώνεται καλύτερα με μελάνια εξάχνωσης χρωστικής, ενώ τα όξινα μελάνια δίνουν τα καλύτερα αποτελέσματα για τα μεταξωτά.
Αυτό σημαίνει ότι όποιος εκτυπώνει μεγάλους όγκους υφασμάτων θα πρέπει να επενδύσει σε πολλούς εκτυπωτές για να έχει μια λύση διαθέσιμη για όλα τα σημαντικά υφάσματα, όπως βαμβάκι, πολυεστέρα, μετάξι, μαλλί κ.ο.κ. Οι περισσότεροι προμηθευτές ανταποκρίθηκαν με την αναμόρφωση των μελανιών τους, ώστε να μπορούν να αντιμετωπίσουν ένα ευρύτερο φάσμα υφασμάτων, συμπεριλαμβανομένων των πολλών μικτών υλικών που υπάρχουν, όπως το πολυβαμβακερό, το οποίο αναμειγνύει πολυεστέρα και βαμβάκι. Αλλά το ιερό δισκοπότηρο παραμένει η ιδέα ενός ενιαίου συνόλου μελανιών που μπορεί να εκτυπώσει σε οποιοδήποτε ύφασμα και να καταργήσει την ανάγκη προεπεξεργασίας και μετεπεξεργασίας. Και τα τελευταία πέντε περίπου χρόνια έχουν γίνει πολλές συζητήσεις σχετικά με το αν θα μπορούσαν να αναπτυχθούν μελάνια χρωστικών ουσιών για υφάσματα που θα μπορούσαν να κάνουν ακριβώς αυτό.
Δεν υπάρχει τίποτα καινούργιο στο μελάνι χρωστικών ουσιών, το οποίο χρησιμοποιείται για εκτύπωση σε φυσικές ίνες, όπως το βαμβάκι, εδώ και πολλά χρόνια. Αλλά από όλες τις διαφορετικές κατηγορίες υφασμάτινων μελανιών, αυτό είναι το πιο εύκολο να εξελιχθεί σε ένα καθολικό μελάνι. Στην πραγματικότητα, ο όρος μελάνι χρωστικής είναι κάπως παραπλανητικός, καθώς τα περισσότερα μελάνια χρησιμοποιούν σωματίδια χρωστικής ως χρωστικές ουσίες. Έτσι, στην πραγματικότητα είναι τα άλλα συστατικά που διακρίνουν τον ένα τύπο μελανιού από τον άλλο. Στα περισσότερα υφασμάτινα μελάνια χρωστικών ουσιών, τα μεμονωμένα χρωματισμένα σωματίδια ενθυλακώνονται σε συνθετική ρητίνη μαζί με συνδετικούς παράγοντες και στη συνέχεια αιωρούνται σε υδατικό υγρό φορέα. Μόλις εκτοξευθεί το μελάνι, εφαρμόζεται θερμότητα για να εξατμιστεί το περιεχόμενο νερό και να λιώσει η ρητίνη, η οποία συνδέει τη χρωστική ουσία με την επιφάνεια του υλικού.
Εξακολουθεί να είναι απαραίτητη η εφαρμογή κάποιας μορφής προεπεξεργασίας ή ασταριού στο υπόστρωμα. Αυτό δίνει στις σταγόνες του μελανιού ένα κλειδί για να συγκρατηθούν στην επιφάνεια και να περιορίσουν το κέρδος των κουκκίδων από την εξάπλωση, πριν από το τελικό στάδιο σκλήρυνσης. Ένα από τα προβλήματα με τα προηγούμενα υφασμάτινα μελάνια χρωστικών ουσιών είναι ότι δυσκολεύονταν να αντεπεξέλθουν σε πολλαπλούς κύκλους πλύσης με τα χρώματα να ξεθωριάζουν με πολύ ταχύτερο ρυθμό από αυτόν που ήταν αποδεκτός από τους καταναλωτές. Οι βελτιώσεις στην ποιότητα της προεπεξεργασίας βοήθησαν στη συνολική αντοχή στο πλύσιμο, έτσι ώστε το τελικό γραφικό να επιβιώνει πολλούς κύκλους πλύσης χωρίς να χάνει το χρώμα του.
Η EFI Reggiani έχει αναπτύξει μια σειρά από μελάνια υφασμάτινης χρωστικής για εκτυπωτές, όπως αυτό το EcoTerra Gold.©Nessan Cleary
Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των μελανιών χρωστικής είναι η δυνατότητα εξάλειψης της ανάγκης για στάδια μετά την εκτύπωση, όπως το πλύσιμο και το σιδέρωμα. Αυτό έχει πολλά πλεονεκτήματα. Κατ’ αρχάς, εξοικονομείται χρόνος, πράγμα ιδιαίτερα σημαντικό σε κάθε είδους περιβάλλον κατά παραγγελία. Επιπλέον, οι πρόσθετες διαδικασίες απαιτούν το προσωπικό που θα τις εκτελέσει, και αυτό αυξάνει το κόστος εργασίας. Τούτου λεχθέντος, η εξοικονόμηση χρόνου και εργατικού δυναμικού αποτελεί λιγότερο πρόβλημα στα αναδυόμενα έθνη, μεταξύ άλλων σε ολόκληρη την Ασία, όπου η παραγωγή ενδυμάτων είναι η υψηλότερη.
Παρόλα αυτά, η εξάλειψη των σταδίων φινιρίσματος εξακολουθεί να έχει νόημα από την άποψη της βιωσιμότητας. Τα ψηφιακά εκτυπωμένα κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα είναι γενικά πιο φιλικά προς το περιβάλλον από τις συμβατικές μεθόδους, επειδή χρησιμοποιούν λιγότερο νερό και υπάρχει μικρότερη πιθανότητα μόλυνσης των υδάτινων οδών από τις απορροές. Ωστόσο, ορισμένα μελάνια inkjet εξακολουθούν να απαιτούν πολύ νερό για το πλύσιμο και τον ατμό για την πλήρη σκλήρυνση του μελανιού και τη διασφάλιση ότι το χρωστικό έχει συνδεθεί πλήρως με τις ίνες. Αυτό σημαίνει επίσης περισσότερο στέγνωμα και μερικές φορές σιδέρωμα, το οποίο με τη σειρά του απαιτεί περισσότερη ενέργεια. Επειδή όμως τα περισσότερα μελάνια χρωστικής σχηματίζουν χημικό δεσμό με την επιφάνεια του υφάσματος, υπάρχει λιγότερη ανάγκη για περαιτέρω στάδια πλύσης και στεγνώματος, οπότε καταναλώνεται λιγότερο νερό και ενέργεια κατά την παραγωγή. Αυτό μειώνει επίσης το κόστος παραγωγής. Τούτου λεχθέντος, ορισμένα μελάνια χρωστικής απαιτούν σχετικά υψηλή θερμοκρασία για τη σκλήρυνση του μελανιού, η οποία καταναλώνει πολλή ενέργεια και μπορεί να βλάψει ορισμένα υφάσματα.
Επίσης, επειδή το μελάνι βρίσκεται στην επιφάνεια του υφάσματος, αλλάζει την αίσθηση του υφάσματος στο χέρι, κάτι που αποτελεί θεμελιώδες ζήτημα για την παραγωγή των περισσότερων ενδυμάτων. Αντίθετα, τα περισσότερα υφασμάτινα μελάνια διεισδύουν κάτω από την επιφάνεια και συνδέονται με τις ίνες, έτσι ώστε το ύφασμα να διατηρεί την αρχική αίσθηση του χεριού του στην επιφάνεια.
Αυτό σημαίνει ότι ορισμένα μελάνια χρωστικής είναι πιο κατάλληλα για έπιπλα παρά για ενδύματα, όπου οι καταναλωτές δέχονται μια πιο τραχιά αίσθηση στο τελικό υλικό. Τούτου λεχθέντος, η τελευταία γενιά υφασμάτινων μελανιών χρωστικής αρχίζει να ξεπερνά αυτό το ζήτημα. Αυτό οφείλεται κυρίως στη χρήση καλύτερης τεχνολογίας άλεσης για την παραγωγή σωματιδίων μικρότερου μεγέθους, σε συνδυασμό με βελτιώσεις στους συνδετικούς παράγοντες που χρησιμοποιούνται, παράλληλα με τη χρήση μαλακτικών παραγόντων στο μελάνι. Τα μικρότερα σωματίδια εκτοξεύονται ευκολότερα, οπότε υπάρχουν λιγότερα προβλήματα με μπλοκαρισμένα ακροφύσια στις κεφαλές εκτύπωσης. Το πιο σημαντικό είναι ότι τα μικρότερα σωματίδια δίνουν επίσης μια πιο φυσική αίσθηση στην επιφάνεια του υφάσματος, επιτρέποντας στη φυσική αίσθηση του υλικού να περάσει μέσα από το μελάνι.
Διαφορετικά, η μεγαλύτερη πρόκληση παραμένει το εύρος των υλικών στα οποία θα εκτυπώσουν τα περισσότερα μελάνια χρωστικής. Αυτή η κατηγορία μελανιών θα πρέπει να εκτυπώνει σε ίνες κυτταρίνης, δηλαδή σε ίνες που προέρχονται από φυτική βάση, όπως το βαμβάκι ή το λινό. Ορισμένα από αυτά τα μελάνια μπορούν επίσης να αντεπεξέλθουν σε υλικά αναγεννημένης κυτταρίνης, όπως η βισκόζη, γνωστή και ως ρεγιόν. Ορισμένα από τα διαθέσιμα μελάνια χρωστικών μπορούν να εκτυπώσουν σε υλικά που έχουν κατασκευαστεί με συνθετικές ίνες, όπως ο πολυεστέρας ή το νάιλον, καθώς και σε μείγματα μεταξύ των δύο τύπων ινών, όπως το πολυβαμβάκι.
Ορισμένοι πωλητές ισχυρίζονται επίσης ότι τα μελάνια χρωστικής τους μπορούν να εκτυπώσουν σε ίνες που προέρχονται από ζωική βάση, όπως το μαλλί ή το μετάξι. Μπορεί να υπάρχει το επιχείρημα ότι η χρήση χρωστικών μελανιών για την εξάλειψη της επεξεργασίας μετά την εκτύπωση μπορεί να μειώσει το κόστος, ιδίως με συνθετικά υλικά όπως το ακρυλικό μαλλί.
Ωστόσο, τα καλύτερα αποτελέσματα για αυτά τα υφάσματα υψηλότερης ποιότητας εξακολουθούν να επιτυγχάνονται με τη χρήση μελανιών με βάση τη βαφή, όπως αντιδραστικά για το μαλλί ή όξινα για το μετάξι, ειδικά για εφαρμογές υψηλής αξίας, όπως τα μεταξωτά μαντήλια ή τα μαντήλια από μαλλί μερινό. Ωστόσο, αναπτύσσονται συνεχώς νέα σύνολα μελανιών που υπόσχονται να ξεπεράσουν ορισμένους από αυτούς τους περιορισμούς. Η επερχόμενη έκθεση Fespa Global στο Βερολίνο τον Μάιο προσφέρει μια καλή ευκαιρία να δείτε μερικές από αυτές τις λύσεις από κοντά.