¿Qué profesional de la impresión inkjet no sueña con la tecnología de impresión perfecta? Desde un punto de vista de proceso, debería combinar la sencillez de la impresión con pigmentos con la brillantez que ofrece la impresión con tinta reactiva. Todo ello, por supuesto, con el máximo nivel de resistencia del color y con la más amplia gama cromática.
La diversidad de fibras, junto al amplísimo espectro de posibles aplicaciones, nos obliga a considerar varios tipos de colorantes y sus respectivos procesos.
Sinopsis de las fibras más importantes para impresión inkjet y tipos de colorantes respectivos:
Ventajas y desventajas de los distintos tipos de colorante
Sinopsis de las fibras más importantes para impresión inkjet y tipos de colorantes respectivos.
Ventajas y desventajas de los distintos tipos de colorante.
Tipos de colorante: mecánica de funcionamiento
Una breve descripción de los tipos de colorante aclarará la síntesis anteriormente expuesta.
Tinta dispersa
La tinta dispersa se compone de pigmentos insolubles en agua. Dichos pigmentos, finamente molturados, se distribuyen uniformemente en las tintas y no deben aglomerarse ni sedimentar. Estas partículas colorantes no tienen afinidad con el agua pero sí con las fibras de poliéster, que es también hidrófobo. El colorante se fija a altas temperaturas, ya sea por aire caliente o vapor a alta temperatura. En el proceso de fijado los pigmentos penetran en las fibras. La propia fibra actúa, por así decirlo, como disolvente para el colorante. Esto explica también el alto nivel de solidez del color de estos colorantes. El colorante está protegido por la propia fibra, excepto en el caso de la resistencia a la luz: en este caso, depende tan solo de la estabilidad del tipo de colorante.
Colorantes Pigmentados
Los colorantes pigmentados son también insolubles en agua, como en el caso de tinta dispersa. Estas partículas se adhieren a las fibras. Para poder cubrir las fibras adecuadamente, se debe procurar que las partículas sean grandes. En ello radican los conocidos problemas de funcionamiento que suponen para las impresoras de inyección. El tamaño de las partículas es una de las causas del escaso brillo de los colores.
Para fijar los pigmentos se emplean partículas de plástico, que tras depositarse en la fibra sintetizan un plástico final. Esto sucede mediante aplicación de calor seco o radiación ultravioleta, según el sistema empleado. Se necesita una considerable cantidad de aglutinante para fijar el colorante a los textiles. Sin embargo, estos químicos deben formar parte de las tintas en una proporción limitada.
El rendimiento de las tintas empeora, de forma drástica, con una alta concentración. Esta cantidad que puede agregarse a las tintas, generalmente no es ni mucho menos suficiente, en el caso de textiles. Por ello se debe añadir más aglutinante en otras fases del proceso. Esto, por su parte, perjudica el tacto (háptica) del producto. Al estar el colorante adherido a la superficie de las fibras, todos los valores de resistencia/solidez que tienen que ver con la mecánica son malos. La adhesión es particularmente mala en el caso del poliéster y poliamida. Sobre estas fibras, los elementos ligantes no se fijan o se fijan en muy escasa medida.
Tinta reactiva
Como indica el propio nombre, estos colorantes reaccionan químicamente con las fibras. Los colores son muy brillantes, ya que cada molécula de colorante es independiente. La resistencia al lavado es muy buena, dada la unión química con las fibras. Estos colorantes son sensibles a la luz y a los productos químicos (por ejemplo cloro).
El pre-tratamiento de las fibras (CO, LI, CV, SE, WV) es absolutamente decisivo. Los colorantes deben tener un buen acceso al interior de las fibras. Por lo general estos colorantes se fijan con vapor saturado a 102 oC.
Tinta ácida
Los colorantes de tinta ácida se emplean por lo general combinados con colorantes metálicos complejos. Los colorantes de tinta ácida son responsables del brillo del color, los complejos metálicos de la resistencia a la luz. La unión a las fibras de estos colorantes es física. El colorante tiene una alta afinidad con las fibras. Esta forma de enlace es mucho menos estable que un enlace químico. Esta es la causa de su escasa resistencia al agua. Por ello, altas temperaturas de lavado pueden romper estos enlaces. Para garantizar una fijación óptima se debe asegurar un buen acceso al interior de las fibras, como en el caso de los colorantes de tinta reactiva.
Tecnología del proceso
La base para un resultado de impresión óptimo radica en el pre-tratamiento tradicional, que no debe confundirse con el pre-tratamiento especial para impresión inkjet.
• Pre-tratamiento tradicional – se necesita en todo tipo de impresión textil, tanto en serigrafía tradicional como siendo punto de partida para la impresión a inkjet, sobre textiles.
• Pre-tratamiento para impresión inkjet – es un paso adicional al proceso anterior, en el caso de impresión por inyección de tinta.
Pero en el pre-tratamiento tradicional hay que poner el listón muy alto. En el caso de la impresión inkjet, en ocasiones se emplean volúmenes extremadamente pequeños de colorante. Por ello reaccionan intensamente y con gran sensibilidad a las perturbaciones.
Para poder imprimir imágenes, sobre textiles, mediante impresoras inkjet, se necesita antes un pre-trata- miento especial, incluso en el caso de la impresión pigmentada.
Funciones y componentes del pre-tratamiento para impresión por inyección de tinta (VBH)
Para fijar los líquidos de pre-tratamiento (VBH), se debe usar agua descalcificada. El agua no tratada contiene siempre diversas sales disueltas (dureza del agua) y, en determinadas circunstancias, iones metálicos polivalentes. Su concentración varía enormemente según el sitio.
1. Control de la imagen impresa
Cada gota individual de tinta no debe expandirse por la superficie ni hundirse en el textil. Para ello se emplean espesantes. Se distingue entre productos naturales y sintéticos. El tipo de espesante que se emplee depende del tipo de colorante y de la tecnología usada.
2. Química de la fijación de los colorantes
Cada tipo de colorante precisa de unas condiciones determinadas para poder fijarse a la fibra. Además el sistema debe evitar influencias perjudiciales. Se tratará en detalle de estos aspectos.
3. Medios auxiliares
En este grupo se incluyen los aditivos que realmente no intervienen en el proceso de fijación propiamente dicho. Estos son, por ejemplo, los humectantes o conservantes para imprimación.
Ejemplo: pre-tratamiento para impresión inkjet sobre algodón
Pre-tratamiento tradicional
Se deben eliminar de las fibras suciedades y acúmulos, fibras erectas y productos auxiliares de los procesos de hilado, tejido y otros. En el subsiguiente blanqueo se destruyen los colorantes naturales de las fibras. Generalmente con esto se acaba el pre-tratamiento, por razones económicas.
Para mantener unas condiciones óptimas para la fijación de los colorantes, se debe tratar el producto con agentes cáusticos (tratamiento con solución de sosa cáustica), o mejor aún mercerizarse (tratamiento con sosa cáustica concentrada bajo tensión longitudinal). La fibra se esponja durante este proceso. Se optimiza la fijación del colorante y se realza el brillo de los colores.
El algodón se imprime, exclusivamente, con tintas reactivas
Química de los componentes del pre-tratamiento
Álcali: se necesita para la fijación
Oxidante: protege el colorante frente a sustancias reductoras Urea: para conservar la humedad en el tratamiento con vapor
Fijación
Los mejores resultados se obtienen con una fijación por vapor saturado a 102 oC durante 10 minutos. Este proceso es muy exigente.
Influencia de las condiciones de vapor en la degradación del color.
El algodón mercerizado es la única fibra que también permite la fijación por aire caliente.
Lavado
Lo más caliente posible, para eliminar los espesantes, productos químicos y colorantes no adheridos a las fibras. El tejido debe ser hervido al menos 8-10 minutos.