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Jul 13, 2023

Innovaciones en impresión digital

ITMA 2019 mostró las últimas innovaciones en impresión digital de los primeros innovadores y los recién llegados al mercado. Por la Dra. Lisa P. Chapman, editora técnica Presentado por primera vez en ITMA 1991, inyección de tinta textil

ITMA 2019 mostró las últimas innovaciones en impresión digital de los primeros innovadores y los recién llegados al mercado.

Por la Dra. Lisa P. Chapman, editora técnica

Presentadas por primera vez en ITMA 1991, las impresoras de inyección de tinta textiles eran un proceso de coloración novedoso comercializado para muestreo y tiradas cortas de alta gama debido a la baja velocidad de producción de 10 metros por hora (m/h). En ITMA 2019, casi 30 años después de que se mostrara por primera vez esta tecnología, las impresoras de inyección de tinta textiles alcanzaron velocidades de 90 metros por minuto (m/min), lo que hace que esta tecnología sea ahora altamente competitiva con la serigrafía rotativa.

Con velocidades que igualan y en algunos casos superan a las impresoras rotativas, la impresión por inyección de tinta textil tiene una ventaja competitiva porque elimina el proceso de preparación de la pantalla y ofrece la capacidad de conservar la información impresa en formato digital hasta la producción. Al eliminar la pantalla y inyectar el colorante, la impresión por inyección de tinta permite una mayor flexibilidad en el tamaño de repetición de impresión, permite un aumento en la cantidad de colores sin aumentar el costo, brinda capacidad para detalles de líneas más finas y reduce el consumo de agua y energía. El detalle de las líneas finas y el mayor número de colores pueden producir una imagen casi fotográfica en el sustrato textil; y la eliminación de tamaños repetidos permite al diseñador de impresión diseñar una impresión dentro de la escala, forma y posición óptima del producto textil, permitiendo nuevas categorías de productos. Sin embargo, la naturaleza digital de la impresión por inyección de tinta está impulsando esta tecnología a medida que los fabricantes buscan formas de llevar productos al mercado más rápido para responder rápidamente a la demanda de los consumidores.

El aumento en las velocidades de las impresoras de inyección de tinta se atribuye a cambios en la configuración del sistema del cabezal de impresión, lo que permitió un aumento en las boquillas. Las impresoras de tipo escaneo funcionan moviendo el carro del cabezal de impresión hacia adelante y hacia atrás a través del sustrato. Aunque considerablemente más rápidas que cuando se introdujeron por primera vez, el límite superior de las impresoras de tipo escaneo suele ser de unos 300 m/h, con la excepción de la Mini Lario, fabricada por MS Printing Solutions Srl, con sede en Italia, que puede imprimir hasta 600 m/h. h. Las impresoras de una sola pasada imprimen a velocidades significativamente más altas porque el sistema del cabezal de impresión está dispuesto de manera que la tela se alimenta debajo de una unidad de impresión fija y la tela se mueve debajo de las barras de impresión a una velocidad constante creando la imagen de impresión en todo el ancho de la impresora. sustrato con un trazo o pasada de imagen vertical. En la impresión de una sola pasada, cada estación de cabezal de impresión emite un color cian, magenta, amarillo o negro (CMYK) con la capacidad de agregar hasta cuatro estaciones adicionales de colores como azul, verde, violeta, gris, rojo o naranja. . El tamaño de las impresoras de una sola pasada es considerablemente mayor que el de las impresoras en modo de escaneo; sin embargo, la velocidad de las impresoras de una sola pasada a menudo justifica los grandes metros cuadrados.

En ITMA 2019 se exhibieron cinco impresoras de una sola pasada. Hoy en día, hay docenas instaladas en todo el mundo. EFI Reggiani, con sede en Italia, una división de Electronics For Imaging (EFI) Inc., Fremont, California, presentó la impresora de una sola pasada más nueva, la Reggiani BOLT de 1,8 metros de ancho, que puede alcanzar velocidades de impresión de 90 m/min a una resolución de 600 x 600 puntos por pulgada (ppp). El cabezal de impresión tiene capacidad para tamaños de gota variables que van desde 5 a 30 picolitros (pL). Una característica innovadora y opcional de la impresora Bolt es que se pueden incluir una o más estaciones de impresión analógicas integradas para usar en efectos especiales como un pigmento metálico o como dispositivo de pretratamiento.

La impresora Bolt es la quinta impresora de una sola pasada que se muestra en ITMA, cuatro de las cuales se estrenaron anteriormente en ITMA 2015. Las otras cuatro impresoras de una sola pasada son Lario de MS Printing Solutions, Nassenger SP-1 de Konica Minolta, con sede en Japón, en los Países Bajos. Pike, con sede en SPGPrints, y Vega One, con sede en China, Atexco. También se proporcionó información en ITMA sobre una impresora de seis pasadas de Mouvent, con sede en Suiza, cuyo nombre está por determinar, pero la impresora no se mostró y aún no está disponible comercialmente.

MS Printing Solutions, una empresa de Dover, cuenta con 27 Larios instalados en todo el mundo; 24 de los cuales se utilizan predominantemente para impresión directa sobre tela, dos para sublimación textil y uno para una aplicación no textil (consulte la Tabla 1). La Lario tiene velocidades de impresión de producción de 75 m/min para sustratos textiles, lo que permite imprimir de 20.000 a 80.000 metros por día de tejido impreso, y 120 m/min para impresión de papel. En ITMA, MS mostró un innovador método de pretratamiento en línea para tintas reactivas que consistía en colocar una espuma sobre la cinta debajo de la tela y luego agregar presión en la parte superior de la tela para forzar la penetración del pretratamiento.

Nassenger SP-1 de Konica Minolta tiene un total de 1.024 cabezales de canal con accionamiento independiente y tamaños de gota variables de 6 a 30 pL. La empresa desarrolló su propio cabezal de impresión que permite flexibilidad en el ajuste de la tinta para poder combinar colores oscuros y claros durante el proceso de impresión. La impresora se puede configurar para hasta nueve colores con capacidad para usar tintes reactivos, dispersos o ácidos.

La Nassenger SP-1 imprime impresiones de alta definición con una penetración de tinta bastante buena desde la cara hasta la parte posterior de la tela. Otra capacidad notable de esta impresora es un sistema de detección de boquillas vacías y limpieza automática del cabezal de impresión para mantener una producción estable y reducir el tiempo de inactividad. Para reducir aún más el tiempo de inactividad de la impresora, la Nassenger SP-1 está equipada con una función de detección de arrugas en la tela y superficies cóncavas de la boquilla del cabezal de impresión para evitar problemas de transporte. La Nassenger SP-1 puede alcanzar velocidades de impresión de 60 m/min.

La impresora Pike de SPG Prints tiene velocidades de impresión de 40 a 90 m/h dependiendo de la calidad de impresión deseada. La Pike utiliza cabezales de impresión Samba de Fujifilm Dimatix Inc., con sede en Santa Clara, California, que incorporan un sistema de canales de recirculación de tinta que evita la obstrucción de la tinta. Además, el cabezal de impresión mantiene la estabilidad térmica durante la tirada de impresión. Este diseño robusto permite a SPG ofrecer 18 meses de garantía para los cabezales de impresión. Una característica única de Pike es que utiliza la tecnología Archer®, mediante la cual las placas de impresión del cabezal se pueden colocar de 3 a 6 milímetros (mm) de distancia del sustrato, lo que reduce en gran medida el riesgo de un golpe en el cabezal. Normalmente, los cabezales de impresión se colocan de 2 a 3 mm por encima del sustrato, lo que supone un riesgo para el cabezal de impresión si la tela está arrugada. La tecnología Archer puede inyectar con precisión a una distancia mucho mayor que otros cabezales de impresión y al mismo tiempo lograr una resolución nativa de 1200 x 1200 ppp. La Pike se puede configurar con seis a nueve estaciones de impresión, y cada estación de impresión tiene una barra de impresión Archer dedicada que contiene 43 cabezales de impresión con tamaños de gota variables de 2 a 10 pL y una frecuencia de inyección de 32 kilohercios (kHz).

La impresora de alta velocidad Vega One de una sola pasada de Atexco puede imprimir 80 m/min para una capacidad de producción de 8.000 a 10.000 metros por día. Los inyectores del cabezal de impresión de alta precisión pueden imprimir con hasta 1.900 píxeles por pulgada. Vega One también es capaz de imprimir un lado de la tela, escanear la alineación y luego imprimir el reverso. Esta novedosa característica es adecuada para la impresión a doble cara de productos como bufandas y banderas y puede resolver el problema de la mala penetración de la tinta que ha resultado problemático para las impresiones por inyección de tinta.

Si bien en ITMA 2019 se destacó el aumento de la velocidad de producción de las impresoras de una sola pasada, también se destacó el refinamiento de las impresoras de tipo escaneo. Como novedad en el mercado de la impresión especializada, Twine Solutions Ltd., Israel, presentó por primera vez una máquina para imprimir hilo de coser bajo demanda. El hilo se puede teñir en millones de colores inmediatamente y según demanda, creando colores, sombras o incluso degradados únicos. Como novedad en el mercado de impresoras de inyección de tinta textiles, Hewlett-Packard Co. (HP), Palo Alto, California, tradicionalmente un fabricante de impresoras para papel, carteles y carteles, mostró la serie de impresoras STITCH S para impresión dispersa tanto en papel de transferencia como en textiles. rollos. Además, la empresa española KERAjet, inventora y pionera de la tecnología de impresión cerámica digital para baldosas, mostró una impresora textil digital de alta velocidad.

Zimmer Austria Inc., con sede en Austria, mostró su capacidad de impresión con pigmentos con la COLARIS 96-3400, una impresora de inyección de tinta digital de 3,4 metros de ancho que puede equiparse con hasta 96 cabezales de impresión. Esta impresora insignia es adecuada para aplicaciones textiles y permite una capacidad superior a los 1.000 metros cuadrados por hora (m2/h). Zimmer demostró un sistema de secado en línea que ocupa poco espacio y que utiliza una tecnología infrarroja única en combinación con un sistema de succión al vacío para curar el pigmento. Las impresoras Colaris se pueden usar con una variedad de colorantes, como reactivos, dispersos, ácidos, pigmentos y tina, para imprimir telas livianas a muy pesadas que requieren la penetración del colorante a través del sustrato, como alfombras, toallas y felpa o decoración pesada para el hogar y el automóvil. telas. Zimmer tiene varias instalaciones de pigmentos Colaris en Europa y Asia y recientemente también se instaló la primera unidad en Estados Unidos. Para el mercado estadounidense, Zimmer se ha centrado en la decoración del hogar y la impresión digital de camuflaje, de ahí el énfasis en pigmentos y colorantes de tina.

La serie Colaris de impresoras de tipo escaneo tiene un ancho de impresión de 2,2 a 5,2 metros, mientras que COLARIS-NF es una impresora de una sola pasada para telas estrechas. Se pueden agregar sistemas de tratamientos previos y posteriores en línea para mejorar la calidad de impresión y aumentar la penetración de la tinta. MAGNOROLL GMA y CHROMOJET (CHR-DPT) son aplicadores de pretratamiento en línea, el primero para telas de peso más ligero a medio y el segundo para sustratos de peso medio a pesado, como toallas de felpa, telas flocadas, terciopelo e incluso alfombras. La estación de prensa SUPRAPRESS se puede agregar como un dispositivo de mayor penetración y ecualización para garantizar la máxima penetración en productos como alfombras o mantas de PES. El SUPRAFIX SHS es un sistema combinado de fijación de color horizontal que utiliza opcionalmente vapor saturado, vapor sobrecalentado o aire caliente según la cantidad de tinta utilizada. La actividad de fijación se controla mediante un flujo de vapor/aire caliente y garantiza la máxima penetración, fijación de la tinta y secado en una sola pasada en el menor tiempo posible.

Las impresoras Colaris están equipadas con cabezales de impresión industriales compactos StarFire™ SG1024 de Fujifilm Dimatix. El cabezal de impresión está disponible en cuatro modelos para impresoras Colaris, cada uno con capacidad de tamaño de gota variable:

Si se necesita tanto una definición como una penetración de líneas finas, existen dos opciones: elegir el tamaño de cabezal de impresión SA pequeño e imprimir con una resolución más alta para lograr una mayor distribución de tinta; o utilizando un cabezal de impresión MA mediano o LA grande, opere el cabezal solo usando el tamaño de gota más pequeño para obtener contornos finos.

KERAjet ha introducido su tecnología de cabezales de impresión industriales en el sector textil. Sus máquinas están disponibles en tres anchos: la KERAtex MP 3400 tiene anchos de impresión de hasta 3,4 metros; la KERAtex MP 2400 tiene anchos de impresión de hasta 2,4 metros; y la KERAtex MP 1800 tiene un ancho de impresión de hasta 1,8 metros. Independientemente del modelo, todas las impresoras de la serie Kerajet son totalmente configurables para hasta 10 colores de cualquier tinte o pigmento colorante a base de agua, hasta ocho cabezales de impresión y tienen plataformas abiertas para colorantes y procesos de imágenes rasterizadas (RIP). Las impresoras Kerajet cuentan con el cabezal de impresión StarFire 1024 de Fujifilm Dimatix.

HP presentó la serie de impresoras Stitch con una resolución nativa de cabezal de impresión de 1200 ppp para colores vivos y negros profundos. Esta impresora de bajo mantenimiento puede imprimir sin supervisión a velocidades de producción de hasta 220 m2/h. HP es uno de los pocos fabricantes de impresoras que también posee y opera fábricas de cabezales de impresión y la empresa aprovechó su capacidad de investigación y desarrollo para lanzar al mercado una serie de impresoras que utilizan cabezales térmicos en lugar de piezoeléctricos. Con un cabezal de impresión piezoeléctrico, se aplica una carga eléctrica al cristal piezoeléctrico provocando una vibración que fuerza a la tinta a salir por la boquilla del cabezal de impresión. Con los cabezales térmicos la tinta se calienta rápidamente generando burbujas que expulsan la tinta a través de una boquilla. La gran mayoría de impresoras de tinta textil del mercado utilizan cabezales de impresión piezoeléctricos. Generalmente, los cabezales de impresión térmicos son menos costosos, pero en el pasado había problemas de compatibilidad con algunos tipos de colorantes. HP ha conseguido desarrollar una tinta dispersa adecuada para un cabezal de impresión térmico. Además, los cabezales de impresión térmicos de HP admiten más boquillas (hasta cuatro veces más), por lo que cuando una boquilla no funciona, otras pueden llenar el espacio. A diferencia del piezoeléctrico, que es sensible al calor, el cabezal de impresión térmico permite que se produzca un secado en la zona de impresión, lo que permite que la tinta se seque inmediatamente después de depositarse en el papel, lo que permite utilizar papeles más livianos para la sublimación.

La Stitch S1000 puede imprimir hasta 3,2 metros de ancho a velocidades de 10 m/h para seis pasadas, impresión de la más alta calidad y hasta 18,7 m/h a velocidad máxima. La impresora incorpora un espectrofotómetro para permitir la calibración en línea en varias impresoras, independientemente de la ubicación de las impresoras. La Stitch S1000 también está equipada con un sistema avanzado de medios ópticos con capacidad de captura de fotografías para garantizar una alimentación óptima del medio durante toda la tirada de impresión.

Las impresoras de una sola pasada ofrecen velocidades y precios que son competitivos con la serigrafía rotativa; sin embargo, las impresoras de tipo escaneo siguen siendo el tipo predominante de impresora de inyección de tinta textil porque el menor costo permite a los proveedores de servicios de impresión instalar más impresoras, con la flexibilidad de variar el tipo de colorante o fabricante de impresoras dentro de sus fábricas. Las impresoras de tipo escaneo también son adecuadas para empresas que inician una división de impresión de inyección de tinta y que no desean una gran inversión de capital antes de aprender cómo implementar de manera óptima la nueva tecnología en su proceso de fabricación existente. Y, por supuesto, el menor costo de estas impresoras aún satisface las necesidades de los mercados de muestreo, creación de prototipos e impresión especializada. La investigación y el desarrollo continúan en tecnologías de máquinas como manipulación de telas, capacidad y robustez del cabezal de impresión, mecanismos de control de calidad para fallas de boquillas y sistemas detectores de arrugas en telas; y desarrollos químicos en colorantes y pretratamientos. Para una implementación exitosa de esta tecnología, aún se necesita la optimización de la cadena de suministro de impresión para reducir el proceso, el agua, la energía y los precios.

enero/febrero 2020