Un inchiostro per tutti? Esplorare i pigmenti nella stampa tessile

La stampa tessile digitale si presenta complessa a causa della varietà di substrati che richiedono inchiostri specifici. Il settore è alla ricerca di un inchiostro universale, e l'inchiostro a pigmenti mostra un certo potenziale. Sebbene tradizionalmente utilizzato solo per fibre naturali, i progressi mirano ad ampliarne l'applicazione, semplificare i processi riducendo i pre/post-trattamenti e migliorare la sostenibilità, sebbene permangano problematiche come la sensazione al tatto sui capi.

Una delle difficoltà nell'applicare la stampa digitale ai tessuti è che il termine "tessuto" è troppo ampio, in quanto può comprendere diversi substrati distinti. Per ciascuna classe di tessuti esiste un tipo di inchiostro corrispondente, formulato per legarsi alle fibre del tessuto. Ad esempio, il poliestere si stampa meglio con inchiostri a sublimazione, mentre gli inchiostri acidi offrono i risultati migliori per la seta.

Ciò significa che chiunque stampi grandi volumi di tessuto dovrà investire in più stampanti per avere una soluzione disponibile per tutti i principali tessuti, che si tratti di cotone, poliestere, seta, lana e così via. La maggior parte dei fornitori ha risposto riformulando i propri set di inchiostri in modo da poter gestire una gamma più ampia di tessuti, inclusi i numerosi materiali misti esistenti, come il policotone, che mescola poliestere e cotone. Ma il Santo Graal rimane l'idea di un singolo set di inchiostri in grado di stampare su qualsiasi tessuto, eliminando anche la necessità di pretrattamento e post-produzione. E negli ultimi cinque anni circa si è molto discusso sulla possibilità o meno di sviluppare inchiostri a pigmenti tessili proprio per questo scopo.

Non c'è nulla di nuovo negli inchiostri a pigmenti tessili, che sono stati utilizzati per la stampa su fibre naturali come il cotone per molti anni. Ma tra tutte le diverse classi di inchiostri tessili, questa è la più facile da trasformare in un inchiostro universale. In realtà, "inchiostro a pigmenti" è un termine un po' fuorviante, poiché la maggior parte degli inchiostri utilizza particelle di pigmento come coloranti. Quindi, in realtà, sono gli altri componenti a distinguere un tipo di inchiostro dall'altro. Nella maggior parte degli inchiostri a pigmenti tessili, le singole particelle colorate sono incapsulate in una resina sintetica insieme ad agenti leganti e poi sospese in un liquido vettore acquoso. Una volta spruzzato l'inchiostro, viene applicato calore per far evaporare l'acqua contenuta e fondere la resina, che lega il pigmento alla superficie del materiale.

È comunque necessario applicare un pretrattamento o un primer al substrato. Questo fornisce alle gocce d'inchiostro un punto di forza per aderire alla superficie e limitare l'ingrossamento del punto dovuto alla diffusione, prima della fase di polimerizzazione finale. Uno dei problemi dei precedenti inchiostri pigmentati per tessuti era la difficoltà a gestire molteplici cicli di lavaggio, con i colori inclini a sbiadire a una velocità molto maggiore di quanto fosse accettabile per i consumatori. I miglioramenti nella qualità del pretrattamento hanno migliorato la resistenza generale al lavaggio, consentendo alla grafica finale di resistere a numerosi cicli di lavaggio senza perdere il suo colore.

EFI Reggiani ha sviluppato una gamma di inchiostri pigmentati tessili per stampanti come questa EcoTerra Gold. ©Nessan Cleary

Uno dei principali vantaggi degli inchiostri pigmentati è la possibilità di eliminare la necessità di fasi di post-stampa come lavaggio e stiratura. I vantaggi sono molteplici. Innanzitutto, consentono di risparmiare tempo, un fattore particolarmente importante in qualsiasi tipo di ambiente on-demand. Inoltre, processi aggiuntivi richiedono personale per essere eseguiti, con un conseguente aumento dei costi di manodopera. Detto questo, il risparmio di tempo e manodopera è meno problematico nei paesi emergenti, inclusa l'Asia, dove la produzione di abbigliamento è più elevata.

Ciononostante, eliminare le fasi di finitura ha ancora senso dal punto di vista della sostenibilità. I tessuti stampati digitalmente in generale sono più ecocompatibili rispetto ai metodi convenzionali perché utilizzano meno acqua e riducono il rischio di contaminazione dei corsi d'acqua a causa del deflusso. Tuttavia, alcuni inchiostri a getto d'inchiostro richiedono ancora molta acqua per il lavaggio e la vaporizzazione, al fine di polimerizzare completamente l'inchiostro e garantire che il colorante si leghi completamente alle fibre. Ciò significa anche una maggiore asciugatura e, a volte, stiratura, che a sua volta richiede più energia. Tuttavia, poiché la maggior parte degli inchiostri a pigmenti forma un legame chimico con la superficie del tessuto, sono meno necessarie ulteriori fasi di lavaggio e asciugatura, quindi si consuma meno acqua ed energia in produzione. Questo riduce anche i costi di produzione. Detto questo, alcuni inchiostri a pigmenti richiedono una temperatura relativamente elevata per polimerizzare, il che consuma molta energia e può danneggiare alcuni tessuti.

Inoltre, poiché l'inchiostro rimane sulla superficie del tessuto, ne modifica la sensazione al tatto, un problema fondamentale per la maggior parte della produzione di indumenti. Al contrario, la maggior parte degli inchiostri tessili penetra sotto la superficie e si lega alle fibre, in modo che il tessuto mantenga la sua sensazione al tatto originale.

Ciò significa che alcuni inchiostri pigmentati sono più adatti all'arredamento che all'abbigliamento, dove i consumatori accetteranno una sensazione più ruvida del materiale finale. Detto questo, l'ultima generazione di inchiostri pigmentati per tessuti sta iniziando a superare questo problema. Ciò è dovuto principalmente all'utilizzo di una migliore tecnologia di macinazione per produrre particelle di dimensioni più piccole, abbinata a miglioramenti nei leganti utilizzati e all'uso di agenti ammorbidenti nell'inchiostro. Le particelle più piccole sono più facili da spruzzare, quindi si verificano meno problemi di ugelli ostruiti sulle testine di stampa. Ancora più importante, le particelle più piccole conferiscono anche una sensazione più naturale alla superficie del tessuto, consentendo alla sensazione naturale del materiale di trasparire attraverso l'inchiostro.

Altrimenti, la sfida più grande rimane la gamma di materiali su cui la maggior parte degli inchiostri pigmentati può stampare. Questa classe di inchiostri dovrebbe stampare su fibre di cellulosa, ovvero fibre di origine vegetale, come cotone o lino. Alcuni di questi inchiostri possono anche essere utilizzati su materiali di cellulosa rigenerata, come la viscosa, nota anche come rayon. Alcuni degli inchiostri pigmentati disponibili possono stampare su materiali realizzati con fibre sintetiche, come poliestere o nylon, nonché su miscele tra i due tipi di fibra, come il policotone.

Alcuni fornitori sostengono anche che i loro inchiostri a pigmenti possono stampare su fibre di origine animale, come lana o seta. Si potrebbe sostenere che l'utilizzo di inchiostri a pigmenti per eliminare la lavorazione post-stampa possa ridurre i costi, in particolare con materiali sintetici come la lana acrilica.

Tuttavia, i risultati migliori per questi tessuti di qualità superiore si ottengono ancora utilizzando inchiostri a base di coloranti, come quelli reattivi per la lana o acidi per la seta, soprattutto per applicazioni di alto valore come sciarpe in seta o lana merino. Tuttavia, vengono continuamente sviluppati nuovi set di inchiostri che promettono di superare alcune di queste limitazioni. La prossima fiera Fespa Global a Berlino a maggio offre un'ottima occasione per vedere dal vivo alcune di queste soluzioni.

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