Druckverfahren und Druckausrüstung

Druckmethoden

    Technisch gibt es mehrere Druckverfahren, wie Direktdruck, Ätzdruck und Resistdruck.

    Beim Direktdruck sollte zunächst Druckpaste angesetzt werden. Pasten wie Alginatpaste oder Stärkepaste müssen im erforderlichen Verhältnis mit Farbstoffen und den anderen notwendigen Chemikalien wie Netzmitteln und Fixiermitteln gemischt werden. Diese werden dann entsprechend den gewünschten Motiven auf weißes Grundgewebe gedruckt. Für synthetische Stoffe könnte die Druckpaste mit Pigmenten anstelle von Farbstoffen hergestellt werden, und dann würde die Druckpaste aus Pigmenten, Klebstoffen, Emulsionspaste und anderen notwendigen Chemikalien bestehen. 

    Beim Ätzdruck sollte das Grundgewebe zunächst mit der gewünschten Grundfarbe eingefärbt werden, und dann wird die Grundfarbe durch Bedrucken mit der Ätzpaste in verschiedenen Bereichen entladen oder gebleicht, um die gewünschten weißen Muster zu hinterlassen. Die Entladungspaste wird normalerweise mit einem Reduktionsmittel wie Natriumsulfoxylat-Formaldehyd hergestellt.

    Im Resistdruck. Substanzen, die färbefest sind, sollten zuerst auf den Grundstoff aufgetragen werden, und dann wird der Stoff gefärbt. Nachdem der Stoff gefärbt ist, wird der Resist entfernt und die Designs erscheinen in den Bereichen, in denen der Resist gedruckt wurde.

    Es gibt auch andere Druckarten, zum Beispiel Sublistatdruck und Flockdruck. In der Ecke wird das Design zuerst auf Papier gedruckt und dann wird das Papier mit den Designs gegen den Stoff oder Kleidungsstücke wie T-Shirts gedrückt. Wenn Wärme angewendet wird, werden die Designs auf den Stoff oder das Kleidungsstück übertragen. Bei letzterem werden kurze Faserstoffe mit Hilfe von Klebstoffen in Mustern auf Stoffe gedruckt. Üblicherweise wird elektrostatische Beflockung verwendet.

Druckausrüstung

   Das Drucken kann durch Walzendruck, Siebdruck oder neuerdings Tintenstrahldruckausrüstung durchgeführt werden.

1. 1. Rollendruck

    Eine Walzendruckmaschine umfasst typischerweise einen großen zentralen Druckzylinder (oder als Druckschale bezeichnet), der mit Gummi oder mehreren Lagen Woll-Leinen-Mischgewebe bedeckt ist, die dem Zylinder eine glatte und druckelastische Oberfläche verleihen. Mehrere Kupferwalzen, in die die zu druckenden Muster eingraviert sind, sind um den Druckzylinder angeordnet, eine Walze für jede Farbe, in Kontakt mit dem Druckzylinder. Jede positiv angetriebene Rasterdruckwalze treibt bei ihrer Rotation auch ihre Einlieferwalze an, die die Druckpaste aus ihrem Farbkasten zur Rasterdruckwalze befördert. Eine scharfe Stahlklinge, die als Reinigungsrakel bezeichnet wird, entfernt die überschüssige Paste von der Druckwalze, und eine andere Klinge, die als Flusenrakel bezeichnet wird, kratzt alle Flusen oder Verschmutzungen ab, die von der Druckwalze erfasst wurden. Der zu bedruckende Stoff wird zusammen mit einem grauen Trägerstoff zwischen die Druckwalzen und den Druckzylinder geführt, um zu verhindern, dass die Oberfläche des Zylinders verschmutzt wird, wenn die Farbpaste in den Stoff eindringt.

    Der Walzendruck kann eine sehr hohe Produktivität bieten, aber die Vorbereitung der gravierten Druckwalzen ist teuer, was ihn praktisch nur für lange Produktionsläufe geeignet macht. Außerdem begrenzt der Durchmesser der Druckwalze die Mustergröße.

2. Siebdruck

    Der Siebdruck hingegen eignet sich für kleinere Aufträge und eignet sich besonders zum Bedrucken von elastischen Stoffen. Beim Siebdruck sollten die Drucksiebe aus gewebtem Gewebe zuerst entsprechend den zu druckenden Designs vorbereitet werden, eines für jede Farbe. Auf dem Sieb werden Bereiche, in die keine Farbpaste eindringen soll, mit einem unlöslichen Film beschichtet, wobei die verbleibenden Siebzwischenräume offen gelassen werden, damit Druckpaste durch sie eindringen kann. Der Druck erfolgt, indem die entsprechende Druckpaste durch das Maschenmuster auf den darunter liegenden Stoff gedrückt wird. Der Bildschirm wird vorbereitet von  Beschichten des Siebs zuerst mit Fotogelatine und Überlagern eines Negativbilds des Musters darauf und anschließendes Belichten mit Licht, das eine unlösliche Filmbeschichtung auf dem Sieb fixiert. Die Beschichtung wird von jenen Bereichen abgewaschen, wo die Beschichtung nicht gehärtet worden ist, wobei die Zwischenräume in dem Sieb offen bleiben. Traditioneller Siebdruck ist Flachsiebdruck, aber Rotationssiebdruck ist auch sehr beliebt für größere Produktivität.

3. Tintenstrahldruck

   Es ist ersichtlich, dass die Vorbereitung sowohl für den Walzendruck als auch für den Siebdruck zeit- und kostenintensiv ist, obwohl Computer Aided Design (CAD)-Systeme in vielen Druckereien weit verbreitet sind, um die Entwurfsvorbereitung zu unterstützen. Zu druckende Designs müssen analysiert werden, um zu entscheiden, welche Farben beteiligt sein könnten, und dann werden Negativmuster für jede Farbe hergestellt und auf Druckwalzen oder Siebe übertragen. Beim Siebdruck in der Massenproduktion, ob rotierend oder flach, müssen Siebe häufig gewechselt und gereinigt werden, was ebenfalls zeit- und arbeitsaufwändig ist.

   Um der heutigen Marktnachfrage nach schnellen Reaktionen und kleinen Losgrößen gerecht zu werden, wird zunehmend die Inkjet-Drucktechnologie eingesetzt. 

   Der Tintenstrahldruck auf Textilien verwendet eine ähnliche Technologie wie der Papierdruck. Die digitalen Informationen des mit einem CAD-System erstellten Designs können direkt an den Tintenstrahldrucker (oder häufiger als digitaler Tintenstrahldrucker bezeichnet, und die damit bedruckten Textilien können als digitale Textilien bezeichnet werden) gesendet und auf die Stoffe gedruckt werden. Im Vergleich zu den herkömmlichen Drucktechnologien ist der Prozess einfach und erfordert weniger Zeit und Geschick, da der Prozess automatisch abläuft. Außerdem wird weniger Umweltverschmutzung verursacht. 

    Generell gibt es zwei Grundprinzipien für den Inkjet-Druck von Textilien. Das eine ist Continuous Ink Jetting (CIJ) und das andere heißt „Drop on Demand“ (DOD). Im ersteren Fall drückt ein sehr hoher Druck (etwa 300 kPa), der durch die Tintenversorgungspumpe aufgebaut wird, die Tinte kontinuierlich zu der Düse, deren Durchmesser normalerweise etwa 10 bis 100 Mikrometer beträgt. Unter hochfrequenter Vibration, die von einem peizoelektrischen Vibrator verursacht wird, wird die Tinte dann in einen Strom von Tröpfchen zerlegt und mit sehr hoher Geschwindigkeit aus der Düse ausgestoßen. Gemäß den Konstruktionen sendet ein Computer Signale an die Ladeelektrode, die ausgewählte Tintentröpfchen elektrisch auflädt. Beim Durchgang durch die Ablenkelektroden gelangen ungeladene Tröpfchen direkt in eine Sammelrinne, während geladene Tintentröpfchen auf den Stoff abgelenkt werden, um einen Teil des gedruckten Musters zu bilden.

   Bei der "Drop-on-Demand"-Technik werden Tintentröpfchen nach Bedarf zugeführt. Dies kann durch ein elektromechanisches Transferverfahren erfolgen. Entsprechend den zu druckenden Mustern sendet ein Computer gepulste Signale an die piezoelektrische Vorrichtung, die sich wiederum verformt und über ein flexibles Zwischenmaterial Druck auf die Tintenkammer ausübt. Der Druck bewirkt, dass die Tintentröpfchen aus der Düse ausgestoßen werden. Ein anderer Weg, der üblicherweise in der DOD-Technik verwendet wird, ist das elektrisch-thermische Verfahren. Als Reaktion auf Computersignale erzeugt die Heizvorrichtung Blasen in der Tintenkammer, und die Ausdehnungskraft der Blasen bewirkt, dass Tintentröpfchen ausgestoßen werden. 

   Die DOD-Technik ist billiger, aber die Druckgeschwindigkeit ist auch geringer als die der CIJ-Technik. Da die Tintentröpfchen kontinuierlich ausgestoßen werden, treten bei der CIJ-Technik keine Düsenverstopfungsprobleme auf. 

   Tintenstrahldrucker verwenden normalerweise eine Kombination aus vier Farben, nämlich Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (CMYK).  Designs mit verschiedenen Farben zu drucken, und daher sollten vier Druckköpfe montiert werden, einer für jede Farbe. Einige Drucker sind jedoch mit 2*8 Druckköpfen ausgestattet, sodass theoretisch bis zu 16 Tintenfarben gedruckt werden können. Die Druckauflösung von Tintenstrahldruckern kann 720*720 dpi erreichen. Die Stoffe, die mit Tintenstrahldruckern bedruckt werden können, reichen von Naturfasern wie Baumwolle, Seide und Wolle bis hin zu synthetischen Fasern wie Polyester und Polyamid, daher sind viele Arten von Tinten erforderlich, um die Nachfrage zu befriedigen. Dazu gehören Reaktivtinten, Säuretinten, Dispersionstinten und sogar pigmentierte Tinten.

    Neben dem Bedrucken von Stoffen können Tintenstrahldrucker auch zum Bedrucken von T-Shirts, Sweatshirts, Poloshirts, Babybekleidung, Schürzen und Handtüchern verwendet werden.

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