Forschungsprojekt ‚Inkjet-Vorbehandlung‘ stellt die Weichen für reproduzierbare Qualitäten
Digitaler Druck in gestochen scharfer Fotoqualität und naturtreuen Farben: Was man vom Inkjet-Drucker auf dem eigenen Schreibtisch als Standard kennt, ist im Textildruck noch längst nicht etabliert. In den letzten Jahren hat der digitale Textildruck immer mehr Fuß gefasst, denn Druckmuster können schnell und flexibel verwirklicht werden. Das Zusammenspiel aus Drucktinten, textilem Material, Gewebeart und chemischer Warenvorbehandlung ist jedoch komplex. Jede noch so kleine Änderung wirkt sich auf das Druckbild aus. Druckauflösung und Kantenschärfe, Farbtiefe, Farbechtheit und das Durchdruckverhalten durch den Stoff sind die Eigenschaften, die man beherrschen muss, um reproduzierbar gute Druckergebnisse zu erlangen.
Warenvorbehandlung verbessert das Druckbild
Bevor ein Textil im Inkjet-Verfahren mit Farbtinten bedruckt wird, durchläuft es eine Warenvorbehandlung, bei der eine Imprägnierung auf die Gewebeoberfläche aufgebracht wird. Diese besteht vornehmlich aus Verdickungsmitteln sowie chemischen Zusätzen und steuert das Benetzungsverhalten des auftreffenden Tintentropfens. Die Imprägnierung vermindert die Spreitung des Tropfens. Durch das definierte Sorptionsverhalten der Imprägnierung wird der Tintentropfen kontrolliert aufgenommen und erreicht von dort die Faseroberfläche auf der er fixiert wird. Die verminderte Spreitung des Tropfens bedeutet für das Druckbild scharfe Druckkanten und hohe Auflösung.
In der Praxis bereitet die komplexe Wechselwirkung von Drucktinte und Substrat Probleme, denn für die vielen Einflussgrößen gibt es keine standardisierte Datengrundlage. Gute Druckqualitäten basieren bislang auf Erfahrungswerten der Entwickler von Tinten und Vorbehandlung sowie der Anwender.
Basiswissen aus Laborversuchen
Ziel eines gemeinsamen Forschungsprojektes von ITCF Denkendorf, DITF-MR und TITV Greiz ist es, die Warenvorbehandlung für den Inkjet-Druck auf eine sichere Datenbasis zu stellen. Eine bessere Abstimmung von Substrat und Tinte soll durch eine Reihe von Laborversuchen erfolgen. Hierzu werden am ITCF Drucktinten verschiedener Zusammensetzung anhand ihrer physikalischen Parameter wie Oberflächenspannung, Viskosität und Benetzungsverhalten charakterisiert und auf unterschiedlich vorbehandelte Textilien gedruckt. Die Imprägnierungen werden chemisch so modifiziert, dass sie zusammen mit den Drucktinten und den verwendeten Textilien optimale Benetzungseigenschaften bekommen.
Als Messmethode dient das Steighöhenverfahren: Ein Gewebe wird in eine wässrige Farbstofflösung getaucht. Zeitabhängig wird beobachtet, wie weit sich wässrige Lösemittel- und Farbstofffronten auf dem Textil ausbreiten. Hierdurch lassen sich sowohl Aussagen über die Affinität von Farbstoffen zu bestimmten textilen Materialien, als auch Aussagen zur Hydrophilie und Benetzungsgeschwindigkeit treffen. Die Ergebnisse sind mit der Druckauflösung korrelierbar und zeigen zuverlässig, wie eine Warenvorbehandlung ausfallen muss, um ein bestimmtes textiles Material bestmöglich für den Druck vorzubereiten.
Bildgestützte Messmethoden geben Auskunft über die Benetzungskinetik einzelner Tintentropfen und lassen im Detail erkennen, wie sich auch kleinste Änderungen in der Tintenformulierung und Zusammensetzung der Imprägnierung auswirken.
Letztlich sollen die im Labor ermittelten Messwerte in einer Datenbank zusammengefasst werden. Aus ihr sollen die idealen Kombinationen von Tinte, Vorbehandlung und Textil konsequent ermittelbar sein - für reproduzierbare Ergebnisse beim Anwender.
Denkendorf, 10.08.2015