デジタル捺染印刷は、特定のインクを必要とする多様な基材のために複雑さに直面している。業界は普遍的なインクを求めており、顔料インクはその可能性を示している。従来は天然繊維用であったが、進歩は用途の拡大、前/後処理の削減による工程の簡素化、持続可能性の向上を目指しているが、衣服上での手触りなどの課題は残っている。
テキスタイルへのデジタル・プリントを論じる際の難しさのひとつは、「テキスタイル」という用語があまりにも広範で、明確に異なる複数の基材をカバーしうることだ。テキスタイルの種類ごとに、その繊維と結合するように調合されたインクの種類があります。例えば、ポリエステルは昇華型インクでプリントするのが最適で、シルクには酸性インクが最適です。
つまり、大量のテキスタイルをプリントする人は、綿、ポリエステル、シルク、ウールなど、主要な生地のどれにも対応できるソリューションを用意するために、複数のプリンターに投資しなければならなくなる。ほとんどのベンダーは、ポリエステルとコットンを混合したポリコットンなど、数多く存在する混合素材を含め、より幅広い生地に対応できるようにインクセットを改良することで対応してきた。しかし、どのようなテキスタイルにもプリントでき、前処理と後処理の両方が不要な単一のインクセットというアイデアは、依然として聖杯のままである。そして、ここ5年ほど、まさにそれを実現するテキスタイル顔料インクが開発できるかどうか、多くの議論がなされてきた。
捺染顔料インクは、綿などの天然繊維へのプリントに長年使われてきたもので、目新しいものではない。しかし、さまざまな種類のテキスタイルインクの中で、最もユニバーサルなインクに進化しやすいのが顔料インクだ。実際、顔料インクというのはやや誤解を招きやすい表現で、ほとんどのインクは顔料粒子を着色剤として使用している。つまり、インクの種類を区別するのは他の成分なのだ。ほとんどのテキスタイル顔料インクでは、個々の着色粒子は結合剤とともに合成樹脂に封入され、水性キャリア液に懸濁されます。インクが噴射されると、熱を加えて水分を蒸発させ、樹脂を溶かして顔料を素材表面に接着させます。
それでも、下地に何らかの前処理やプライマーを塗布する必要がある。これは、最終的な硬化段階の前に、インクの液滴を表面に定着させ、ドットの広がりを抑えるためのものだ。初期のテキスタイル顔料インクの問題点のひとつは、何度も洗濯を繰り返すと、消費者が許容できる速度よりもはるかに速い速度で色が退色してしまうことであった。前処理の品質が向上したことで、全体的な洗濯堅牢度が向上し、最終的なグラフィックは色を失うことなく何度も洗濯に耐えられるようになりました。
EFI Reggianiは、このEcoTerra Goldのようなプリンター用テキスタイル顔料インクを開発した ©Nessan Cleary
顔料インクの大きな利点のひとつは、洗濯やアイロンがけといった印刷後の工程が不要になる可能性があることだ。これには多くの利点がある。まず、時間の節約であり、これはあらゆる種類のオンデマンド環境において特に重要である。さらに、余分な工程を行うにはスタッフが必要で、人件費がかさむ。とはいえ、衣料品生産が最も盛んなアジアをはじめとする新興国では、時間と労働力の節約はそれほど問題ではない。
とはいえ、仕上げの工程を省くことは、持続可能性の観点からは理にかなっている。一般的に、デジタルプリントされたテキスタイルは、従来の方法よりも水の使用量が少なく、流出による水路汚染の可能性が少ないため、環境に優しい。しかし、インクジェット・インクの中には、インクを完全に硬化させ、着色剤が繊維と完全に接着するようにするために、洗濯や蒸しに大量の水を必要とするものもある。また、乾燥や時にはアイロンがけも必要となり、その分エネルギーも必要となる。しかし、ほとんどの顔料インクは繊維表面と化学結合を形成するため、さらなる洗濯や乾燥の段階は必要なく、生産に消費される水やエネルギーも少なくて済む。これは生産コストの削減にもつながる。とはいえ、顔料インクの中には、インクを硬化させるために比較的高い温度を必要とするものもあり、これは多くのエネルギーを消費し、生地によってはダメージを与える可能性がある。
また、インクはテキスタイルの表面に付着するため、生地の手触りが変わってしまう。対照的に、ほとんどのテキスタイルインクは表面の下に浸透し、繊維と結合するため、生地は元の表面の手触りを保ちます。
そのため、一部の顔料インクは衣料品よりも家具に適しており、消費者は最終的な素材により粗い手触りを受け入れている。とはいえ、最新世代のテキスタイル用顔料インクはこの問題を克服しつつある。これは主に、より小さいサイズの粒子を製造するために優れた粉砕技術を使用することと、インクに軟化剤を使用することに加えて、使用するバインダーの改良によるものである。粒子が小さくなると噴射しやすくなるため、プリントヘッドのノズルが詰まるという問題が少なくなる。さらに重要なことは、粒子を小さくすることで、生地表面により自然な感触を与え、素材の自然な感触がインクを通して伝わるようになることだ。
それ以外の最大の課題は、ほとんどの顔料インクが印刷できる素材の範囲である。このクラスのインクは、セルロース繊維、つまり綿や麻のような植物由来の繊維に印刷する必要がある。これらのインクの中には、レーヨンとして知られるビスコースなどの再生セルロース素材に対応できるものもある。顔料インクの中には、ポリエステルやナイロンなどの合成繊維や、ポリコットンのような2種類の繊維をブレンドした素材にプリントできるものもある。
また、ウールやシルクのような動物由来の繊維にもプリントできると主張する業者もいる。特にアクリルウールのような合成素材では、顔料インクを使用することでプリント後の加工を省くことができ、コストを下げることができるという主張があるかもしれません。
しかし、このような高級織物で最良の結果が得られるのは、特にシルクやメリノウールのスカーフのような高価値の用途では、ウールには反応性インク、シルクには酸性インクといった染料ベースのインクを使用した場合です。しかし、これらの制限のいくつかを克服することを約束する新しいインクセットが常に開発されている。5月にベルリンで開催されるFespa Global展示会では、これらのソリューションのいくつかを実際に見ることができる。