صفحه اصلی
|| محصولات
|| مقالات
|| درخواست مشاوره
|| درباره ما
چاپ دیجیتال بر روی پارچه

برای بررسی فناوری چاپ دیجیتال پارچه پنج قسمت اساسی باید مورد بررسی قرار گیرد:
•مکانیزم جوهر افشان
•مکانیزم چاپ دیجیتال
•جوهرهای مورد استفاده در چاپ منسوجات
•آماده سازی، شامل پیش و پس عملیات ها
•مدیریت رنگ
که در اینجا در مورد قسمت اول به یک معرفی مختصر این سیستم اکتفا میکنیم و قسمت های بعدی را تا جایی که امکان داشته باشد توضیح میدهم علاوه بر این در پایان بیان کاربرد و نوآوری های این صنعت را نیز مد نظر قرار میدهم.
مقایسه

در طول سالهای گذشته چاپ دیجیتال برای استفاده روی پارچه مورد توجه قرار گرفته است به گونه ای که در سال ۲۰۰۴ تنها ۱% از کل منسوجات چاپ شده ی جهانی را تشکیل می داد. در این رابطه باید بحث تکنولوژی جوهر افشان با سرعت بالا مد نظر قرار گیرد.

(اجازه بدهید برای مقایسه و راحتی کار چاپ های معمولی که با اون آشنایی داریم را چاپ آنالوگ تعریف کنیم.)

تفاوت چاپ آنالوگ (چاپ های قدیمی) با چاپ دیجیتال در سرعت چاپ می باشد به طوری که سرعت چاپ آنالوگ از ۴۵۰ تا ۹۰۰۰ متر در ساعت در عرض کامل پارچه می باشد در حالی که سرعت چاپ پرینترهای دیجیتال خیلی کمتر از این می باشد که بسته به نوع و مدل دستگاه متفاوت است. اکثر تولید کنندگان این پرینترها سرعت در هر متر مربع پارچه را عنوان میکنند که معمولا از ۱۰ تا ۳۰۰ متر مربع در ساعت متغییر است اما با این حال برخی تولیدکنندگان جدیدا توانسته اند به سرعت های نسبتا بالاتر آن هم به صورت خطی (نه متر مربع) برسند.
چاپ آنالوگ با استفاده از یک قالب برای هر رنگ و با روند جداسازی رنگها از یکدیگر صورت میگیرد که در آن ترام ها به صورت نقاط شطرنجی در کنار هم مینشینند.

(توضیح : ترام یا Holftone به نقطه‌های ریزی که روی فیلم لیتوگرافی یا زینک یا سطح چاپ شده ایجاد می‌شوند و از تراکم یا شدت آنها، سایه روشن‌های تصویر شکل می‌گیرد گفته میشود که باعث میگردد همنشینی رنگها در کنار هم به خوبی صورت گیرد)

در این حالت قیمت تولید در هر متر با افزایش یک قالب رنگی افزایش می یابد زیرا طرح های رنگی نیاز به ایجاد یک استیل و طرح خاص برای هر رنگ به صورت مجزا دارند در حالی که در چاپ دیجیتال تعداد رنگ در قیمت متر مربع پارچه ها در طرح های رنگی مشابه اهمیتی ندارد زیرا در اینجا طرح (یا به اصطلاح motif) به صورت مستقیم از نرم افزار به هد پرینت منتقل می شود در حالی که هیچ تماسی با سطح پارچه ندارد.
در واقع در چاپ دیجیتال مراحل چند گانه ی آماده سازی مثل طراحی (به تفکیک هر رنگ)، شابلون سازی، نوردهی و نصب شایلون وجود ندارد بلکه طرح در رایانه طراحی شده و مستقیم به هد پرینتر منتقل میشود علاوه بر این هد پرینتر در حین کار با پارچه تماسی ندارد.
در واقع یک ضربه ی الکتریکی جوهر را از نازل های میکروسکوپی هد پرینت به بیرون پرتاب میکند و نقطه های رنگی متفاوت به روی پارچه میکس شده و میلیون ها شید رنگی را ایجاد میکنند.
این روش را فرآیند رنگی می نامند که پرینترهای متفاوت می توانند با ۴، ۶، ۷، ۸ تا ۱۲ رنگ استاندارد این عمل را انجام دهند. در اینجا وسعت نقطه رنگی بزرگی داریم زیرا هر رنگ با توجه به طراحی اصلی محدوده ی وسیعی میتونه داشته باشه.
پرینترهای دیجیتال نیاز به جوهر خاص دارند، که اصولا کمی گران است و مقدار آن محدود.
هر دو روش آنالوگ و دیجیتال می توان چاپ را با پیگمنت یا رنگ های پایه ی آبی برای پارچه های سلولوزی، پروتئینی و الیاف مصنوعی انجام دهد که بعد از چاپ، رنگهای پایه ی آبی باید توسط بخار یا حرارت خشک ثابت شده سپس شسته و خشک شوند. چاپ پیگمنت تنها نیاز به یک حرارت خشک دارد که بروی کلیه الیاف قابل استفاده است به همین دلیل خیلی مقرون به صرفه هستند و به طور گسترده ای در چاپ آنالوگ استفاده میشوند. با وجود همه ی پیشرفتها در چاپ دیجیتال هنوز استفاده از پیگمنت در این چاپ با مشکل مواجه می شود زیرا باعث گرفتگی هد پرینت می شود.
چاپ جوهر افشان یک فناوری بسیار پاک به حساب می آید زیرا جوهر به نسبت بسیار بالایی استفاده می شود که این مطلب باعث کاهش آب مصرفی و انرژی در حین و بعد از عمل چاپ می شود.

پرینترهای دیجیتال می توانند به راحتی طرح چاپ را تغییر دهند بدون اینکه دستگاه متوقف شود. این بزرگترین مزیتی است که در مقایسه با چاپ های معمولی دارند زیرا در چاپ های معمولی نیاز به ساخت قالب و شابلون جدید، تنظیم دستگاه ، تنظیم الگو و تمیز کردن و همچنین گرفتن چاپ نمونه داریم. که این فرآیندها علاوه بر پرهزینه و وقت گیر بودن از نظر زیست محیطی مقدار قابل توجهی مواد رنگی به عنوان پساب تولید میکند.


تاریخچه ای مختصر در مورد جوهر افشان

اولین آزمایشات با قطره های جوهر الکترواستاتیکی (باردارشده) بروی کاغذ در سال ۱۷۴۹ توسط Nollet انجام شد و در سال ۱۸۷۶ دستگاه جوهر افشان به تلگراف متصل شد و در طول ده ی ۶۰ و ۷۰ پرینترهای جوهر افشان برای ماشین تحریر و سپس رایانه توسعه داده شدند. در همان زمان هم این تکنولوژی برای نساجی مورد استفاده قرار گرفت به طوری که در سال ۱۹۷۵ شرکت آمریکایی MILLIKEN تولید انبوه فرش های با تکنولوژی جوهر افشان را شروع کرد. شرکت ژاپنی Seiren در سال ۱۹۸۹ در قالب طرح تامین مدیریت زنجیره ای خود تولید پارچه با جوهر افشان را آغاز کرد. اولین پرینتر جوهر افشان برای نمونه های پارچه ای در سال ۱۹۹۱ توسط شرکت STORK و در سال ۱۹۹۵ توسط Canon/Kanbo تولید گردید. این دستگاه ها به دلیل قیمت بالا هزینه های عملیاتی بالا و عدم اطمینان در تولید هیچگاه به فروش نرفت.
اولین موفقیت پرینترهای جوهر افشان پارچه در نمایشگاه ماشین آلات ITMA در سال ۱۹۹۹ در پاریس به دست آمد که از آنجا به بعد فناوری آنها به طور مدام بهبود یافته است و استفاده از جوهر افشان به صورت گستره افزایش یافت.
در اروپا شرکت ایتالیایی Mantero و در سوییس شرکت Schlaepfer در چاپ پارچه ی دیجیتال برای صنعت مد پیشگام شدند. به طوری که ۱۰% از تولیدات چاپ دیجیتال توسط شرکت Mantero از سال ۱۹۹۹ تا ۲۰۰۵ انجام شد. در سال ۲۰۰۱ jacob Schlaepfer با استفاده از چاپ جوهر افشان روی کاغذ و سپس طی یک فرایند حرارت خشک طرح را بروی پارچه های پلی استری منتقل نمود.
طراحانی مانند Issey Miyake, Jean Paul Gaultier, Pia Myrvold and J. R.Campbell, Prada, Jonathan Saunders, Hussein Chalayan og Antonio Cuitto همگی این فناوری را پذیرفته و مورد استفاده قرار دادند. تکنولوژی جوهر افشان برای بازارهای متوسط سودآور بود برای مثال بعضی از شرکت ها مثل شرکت آمریکایی Beta Management Team [BMT] و شرکت ژاپنی Seiren Viscotec این موضوع را ثابت کرده اند.
برای مثال عرض میکنم همین شرکت آمریکایی با روشی مثل روش jacob Schlaepfer به دلیل اینکه میتوانست الگوهای طرح را با تکرار خیلی تمیز و مناسب ایجاد کند یک کسب و کار مدیریتی به اسم Zero Inventory Production [ZIP] ایجاد کرد که به معنی تولید موجودی صفر است در این طرح هیچ سرمایه گذاری حضور نداشت چون محصولات در ازای تقاضای مشتری چاپ میخوردند و نیاز مشتری در یک دوره ۶ ماهه با قیمتی برابر ۸.۵۰ دلار در هر یارد حاضر میشد!!!
چاپ دیجیتال اونقدر سریع رشد پیدا کرد که در سال ۲۰۰۱ چند مدرسه طراحی برای آموزش طراحی آن تاسیس شدند همانند Designskolen Kolding .


•مکانیزم جوهر افشان در چاپ دیجیتال بروی پارچه

اصل دیجیتالی شدن فرایند چاپ را می توان با مشاهده ی چکه قطره ی آب از شیر درک کرد.
هر چکه اجازه میدهد که یک قطره بروی سطح زیری ریخته شود. اگر موقعیت و حرکت قطره ی چکیده شده کنترل میشد، قطره های آب را می توانست برای خیس کردن مسیری کنترل شده به کار گرفت. اگر کنترل بیشتری صورت میگرفت به گونه ای که در یک موقعیت خاص قادر به انداختن یا نی انداختن قطره بودیم سیستمی مانند چاپ دیجیتال را به دست می آوردیم.
در پرینترهای دیجیتال اندازه ی قطره خیلی کوچکتر از قطره ی آب است. با تغییر نرخ جریان قطره در پرینترها سه حالت به وجود می آید که عبارتند از drop on demand (DOD) و Continuous Ink Jet (CIJ) و Atomization .

که هریک از این حالات توسط تولید کنندگان هد پرینت مورد بررسی قرار گرفته است. (هد پرینت اصلی ترین قسمت دستگاه چاپ است که وظیفه ی پاشش رنگ را برعهده دارد)
اولین کاربرد چاپ دیجیتال برای منسوجات سیستم Militron شرکت Milliken برای چاپ فرش بود. که این سیستم از یک تکنیک رنگ پاش (airbrush) استفاده کرد، به این صورت که با جت هایی از هوا جوهر را از نازل های پرشده با رنگ به بیرون می پاشیدند که این حالت همان حالت اتمیزه است.
رزولیشن (ظرافت) این روش زیاد نبود و به مرور زمان اصلاح گردید که در حال حاضر شامل جت های رنگ فعال با دریچه های الکتریکی است.
اکثر پرینترهای اداری از هد پرینت گرمایی استفاده میکنند در برخی از پرنترهای پارچه نیز از این مکانیسم ها استفاده شده است. اکثر هدهای مورد استفاده برای منسوجات چاپگر جوهر افشان پیزوالکتریک است چون که برای تولیدکنندگان استحکام و انعطاف پذیری بالاتری دارد. در کل فناوریهایی که برای هد پرینت ها استفاده شده را در زیر فقط اسم میبرم (توضیحات مربوط به آن طولانی است و در اینجا ضرورتی ندارد):
•Dot on Demand (DOD) or Impulse Print Heads
•Continuous Ink Jet (CIJ) Heads
•Pulsed Ink Jet Heads
•Major Manufacturers of Heads
•Drop Size and Printing Quality
•Grey Scale Printing



مکانیسم های چاپ دیجیتال و نرم افزارها

اولین ماشین چاپ دیجیتال روی پارچه دستگاه TruColor TCP Jetprinter بود که در سال ۱۹۹۱ توسط Strok تولید شد. با این حال هر شرکت تولید کننده ای اصول و ساختاری متفاوت و خاص خود را برای ماشین آلات چاپ خود طراحی کرده و به کار میگیرند تنها موردی که باید مد نظر قرار داد این مساله است که تولیدکنندگان دستگاه های پرینتر و هد پرینت ها متفاوت هستند و هر شرکتی بنا به اقتضای سیستم طراحی شده از هد پرینت های متفاوتی استفاده میکند.
بستگی دارد شما برای کار خود نیاز به چه حجم تولید از پارچه چاپ دیجیتال داشته باشید، اگر شما نیاز به یک سری کارهای چاپ شده با حجم پایین دارید برای مثال مد و یا نمونه ی اولیه و یا تولید کروات و روسری از سیستم های Direct to Garment (DTG) استفاده میکنیم در این بین شرکتهایی هستند که دستگاههای چاپ دیجیتال با توانایی چاپ روی محصولات مونتاژ شده را دارند که به اصطلاح به آنها Direct to Garment (DTG) گفته می شود که این دستگاهها بر اساس حجم تولید به دو دسته تقسیم می شوند:
•دستگاههای پایه ریزی شده بر اساس تکنولوژی دسکتاپ Epson که شامل شرکتهای Anajet, Azon, DTG and Ms می شوند
•دستگاههایی که برای افزایش سرعت چاپ با هد چاپگر صنعتی کار میکنند که شامل شرکتهای Aeoon, Brother, Kornit Digital and Shima Seiki می باشند.

و چنانچه به حجم تولید بالا برای مصارفی مانند مبلمان اداری و یا مواردی از این دست که نیاز به حجم بالای کار دارد از سیتم های Direct to Fabric (DTF)استفاده میکنیم که بسته به حجم چاپ مورد نظر می توان از پرینترهای با مارک های زیر استفاده نمود:
•برای حجم های پایین : ATPColor, DGen, Mimaki, Mutoh
•برای حجم های متوسط : Atexco, ATPColor, Durst, Hollanders Printing Systems, Vutek
•برای حجم های بالا: Atexco, Reggiani, MS, Osiris, Stork, Konica Minolta, Durst, Robustelli Monalisa, Kornit Allegro with neopigment capability, Zimmer Colaris, Miyakoshi

تولید چاپ پارچه دیجیتال بدون پیشرفت در تکنولوژی هد چاپگر جوهر افشان امکان پذیر نخواهد بود. در آغاز سال ۱۹۹۰ DX4 اپسون روی چاپگر TX2 میماکی قرار داد شد از آن زمان تولید کنندگان هد همچنان سعی در پیشبرد تکنولوژی هد را دارند به طوری که هد بتوان تعداد نازل در هر کانال و فرکانس شلیک جوهر هد را افزایش داد. فعلا بیشتر پرینتر های فعلی پارچه دیجیتال در بازار امروز از یکی از فن آوری های هد های زیر استفاده میکنند:
•Epson DX5 ( Mutoh RJ900, Mimaki JV33, Mimaki JV5)
•Epson DX7 ( Mutoh 1638, Roland XF640)
•Seiko 508 GS ( Ftex JSBT180 , Ichinose 2030 )
•Ricoh Gen 4 ( d.gen Telieios Grande, Mimaki TX400 )
•Ricoh Gen 5 ( Mimaki TX500 )
•Konica Minolta KM512 ( Konica Minolta Nassenger VII )
•Kyocera KJ4 ( MS JP6, MS LaRIO, Reggiani ReNOIR )



قسمت های مختلف هد چاپگر عبارت است از:

•عرض هد چاپگر: عرض هد چاپ جوهر افشان از ۲۵ میلیمتر برای Epson DX 5 تا ۱۰۸ میلیمتر برای هدهای سری Kyocera KJ می باشد که هرچه عرض هد بالاتر باشد سرعت چاپ بیشتر می شود.
•تعداد نازل و کانال های هد چاپ: هر هد چاپ پیکربندی متفاوتی را از کانالهای هد چاپ و تعداد نازل های هر کانال ارائه می دهد. توضیح اینکه هر کانال مربوط به یک رنگ است که برای انتقال جوهر، هر کانال از چند نازل تشکیل شده است. تعداد نازل هایی که برای هر کانال در نظر گرفته شده است رزولیشن و سرعت چاپ را تعیین میکند.
•فرکانس شلیک ( برحسب کیلوهرتز): تعداد قطره در هر ثانیه است که معمولا با کیلوهرتز بیان میشود و هرچه قدر بیشتر باشد سرعت چاپ بیشتر است.
حداقل اندازه ی قطره (بر حسب پیکو لیتر) : تمامی هد پرنت های مورد استفاده قابلیت تنظیم این گزینه را دارند. هرچه قدر میزان اندازه ی قطره کوچکتر باشد ظرافت تصویر بالاتری ارائه میشود.


فناوری نسل بعدی پرینترها:
نسل فعلی هد پرینت های اولیه در یک حالت نوار/شاتل برای فرآیند چاپ sublimation transfer paper یا digitally printing directly بروی پارچه به کار میروند. فقط یک استثنا وجود دارد آن هم دستگاه MS LaRIO است که شامل ۲۵ هد پرینت Kyocera به صورت خطی برای هر کانال رنگ می باشد (یعنی هر کانال رنگ ۲۵ هدپرینت دارد که همگی به صورت خطی پشت سر هم قرار گرفته اند) که نمونه ی آن در فیلم آورده شده است.
نسل بعدی پرینتر دیجیتال پارچه در نهایت نیاز به انتقال جوهر از نوار به صورت خطی دارد تا بتواند سرعت تولید را بهبود ببخشد . شرکت SPG به تازگی در کنگره ی طراحی منسوج دیجیتال UNITEX 2014 از طرح هایی که قرار است در نمایشگاه ایتما۲۰۱۵ پرده برداری کند صحبت کرده است . انتظار می رود که فناوری این شرکت شبیه هدهای MemJet (که در شکل آورده شده است) که شامل ۷۰۰۰۰ نازل است باشد.



•جوهرهای مورد استفاده برای چاپ پارچه
جوهرها از یک قسمت رنگ و یک پایه حمل کننده و مواد افزودنی تشکیل شده است که قسمت حامل ممکن است آب، حلال، روغن و یا مایع تغییر فاز (hot melt) می باشد. با این حال بیشتر جوهرهای مورد استفاده پایه آبی دارند چون با هد پرینترها سازگاری بیشتری دارند. به همین دلیل در این مبحث فقط جوهرهای پایه آبی را توضیح میدهم. حامل آب ایده آل ترین حامل برای رنگ است زیرا به راحتی تبخیر میشود و سمی نیست.
از نظر شیمیایی چهار دسته ی اصلی رنگ ما عبارتند از :
رنگهای راکتیو برای الیاف سلولزی
رنگهای دیسپرس برای پلی استر
رنگهای اسیدی برای الیاف پروتئینی و نایلون
و پیگمنت ها برای کلیه منسوجات
همگی با این رنگ ها آشنایی دارید
از نظر فیزیکی جوهرها از یک حامل، رنگ، مواد افزودنی (مانند سطح فعال ها و نمک) و همچنین یک بیندر (پلیمر) ساخته شده اند.

مواردی که در ساخت جوهر در نظر گرفته میشنود عبارتند از :
•Purity (to avoid blockages of nozzles, so they are filtered to less than 0.2 microns)
•Particle size (for disperse and pigment inks)
•Viscosity
•Surface tension
•Conductivity (for continuous flow application)
•Stability
•pH value
•foaming properties
این موارد توسط شرکتهای مختلف تولیید کننده کنترل می گردند
کاتالوگ یک شرکت تولید کننده این جوهرها در فایل High Performance Inkjet Digital Printer – Fully Automatic Textile Printing Machine Durst Kappa 180 آورده شده است.

در آخر امیدواریم مطالب فوق برای شما مفید و کاربردی بوده باشد.



نویسنده: دکتر امین رادی_ textiledb
ارسال کننده: www.jahanparche.com
لغات کلیدی: 

 

جهت تماس با ما و سفارش محصول و یا داشتن هرگونه سوالی در خصوص مطالب و محصولات با شماره های زیر تماس بگیرید:

ارتباط با مدیریت فروش: 09131074397 _ 03132283846 (5 خط )
اصفهان _ شهرک صنعتی جی

آدرس ایمیل: JahanParche@gmail.com

اینستاگرام: اینستاگرام جهان پارچه
تلگرام: تلگرام جهان پارچه
 

 

کلیه حقوق مادی و معنوی این سایت متعلق به جهان پارچه می باشد..

 

 

کلیه حقوق مادی و معنوی این سایت متعلق به جهان پارچه می باشد.