Digitaal finishen in de Textielindustrie
Wat is digitaal finishing?
Digitaal finishing houdt in dat een digitale printer wordt gebruikt om een afwerking op textiel aan te brengen. Deze afwerking is een behandeling die met het blote oog niet zichtbaar is, maar het textiel specifieke functionaliteiten geeft zoals vlamvertraging, antimicrobiële eigenschappen, UV-stabiliteit, waterafstotendheid en meer. Hoogwaardige textielsoorten ondergaan vaak deze behandeling om hun prestaties te verbeteren.
Het gebruik van digitale printers voor het aanbrengen van finishes op textiel is een relatief nieuwe benadering die aanzienlijke voordelen biedt. Eén van de voordelen is de vermindering van het gebruik van chemicaliën, aangezien digitale printers chemicaliën uiterst nauwkeurig kunnen doseren op zeer kleine schaal (picoliter-niveau). Bovendien kunnen digitale printers patronen aanbrengen op slechts één zijde van de stof, in tegenstelling tot traditionele afwerkingsmethoden die de stof door en door behandelen. Dit maakt een precieze en plaatselijke toepassing van afwerkingen mogelijk.
Met digitale druktechnieken is het mogelijk om bijvoorbeeld een antimicrobiële afwerking alleen daar aan te brengen waar het nodig is, zoals op de buitenkant van kledingstukken. Deze gerichte toepassing zorgt voor efficiënt gebruik van hulpbronnen en maximaliseert de gewenste functionaliteit van het textiel.
Deze strategie is gericht op het verminderen van het gebruik van chemicaliën, water en energie, terwijl tegelijkertijd de veiligheid van mens en milieu wordt gewaarborgd door blootstelling aan gevaarlijke stoffen te minimaliseren.
Waarom digitale finishingstechnieken gebruiken?
Digitale finishing biedt talrijke voordelen in vergelijking met traditionele technieken zoals foularderen of dompelen. In tegenstelling tot traditionele methoden die een groot bad vereisen waarin alle behandelingschemicaliën aanwezig zijn, maakt digitale druk het mogelijk om afwerkingen precies daar aan te brengen waar ze nodig zijn. Dit elimineert de noodzaak om het volledige textiel te behandelen, wat leidt tot minder chemisch afval en minder reinigingsstappen achteraf.
Bepaalde functionaliteiten, zoals waterafstotendheid, zijn bijvoorbeeld alleen nodig aan één zijde van het textiel. In plaats van deze eigenschap ook aan de binnenkant van kleding aan te brengen – waar het overbodig is – maakt digitale druk het mogelijk om deze alleen aan de buitenzijde aan te brengen. Digitale druk beperkt zich bovendien niet tot het toevoegen van kleur in patronen of prints. Ook ‘onzichtbare’ additieven zoals vlamvertragers, antimicrobiële middelen, UV-bescherming en waterafstotende componenten kunnen worden geïntegreerd.
Deze veelzijdigheid vergroot de mogelijkheden van digitale finishing aanzienlijk. Gezien het feit dat veel van deze stoffen schadelijk zijn voor het milieu, is het ecologisch voordeliger om het gebruik ervan te beperken tot de plaatsen waar ze écht nodig zijn. Digitale finishing biedt op dit vlak een duurzamere aanpak.
Is digitale druk geschikt voor alle soorten textielafwerkingen?
Nee. De digitale druktechniek kent ook beperkingen. De kleine sproeikoppen en kleppen van digitale printers kunnen technische problemen veroorzaken, zoals verstoppingen door grote deeltjes, agglomeratie of hoge volumes. Daarnaast is deze methode trager in vergelijking met andere productieprocessen. Toch zijn er de laatste jaren grote vorderingen gemaakt. Er zijn verschillende "pigmentinkten" op de markt gebracht. Deze bindmiddelen kunnen kleurstoffen of andere additieven dragen en zijn compatibel met diverse ondergronden, waardoor er geen specifiek substraat vereist is.
Enkele technische aandachtspunten:
- Er bestaan veel types digitale printers, maar in de textielsector zijn piezo-kopprinters en klep-jetprinters het meest gangbaar.
- De piezo-kopprinter beschikt over kleine sproeikoppen en extra componenten, wat deze techniek bijzonder geschikt maakt voor digitale textieldruk.
- Printkoppen zijn beschikbaar met en zonder recirculatie. Recirculatie is nodig wanneer er met pigmenten wordt gewerkt die de neiging hebben te bezinken of te rijzen. Recirculatie zorgt ervoor dat pigmenten in suspensie blijven en geen verstoppingen veroorzaken.
- Printkoppen zijn slechts compatibel met bepaalde bindmiddelen. Sommige bindmiddelen slagen niet voor de vereiste filtertesten. Toch zijn er commercieel verkrijgbare bindmiddelen die geschikt zijn voor digitale printers.
- Bij het gebruik van additieven is verdere ontwikkeling nodig om ervoor te zorgen dat de inkt de juiste viscositeit, geleidbaarheid en gedrag vertoont.
- Klep-jetprinters zijn toleranter ten opzichte van inkten. Hun sproeikoppen zijn groter, wat hogere viscositeit mogelijk maakt. Daar staat tegenover dat de resolutie bij hogere volumes lager is. Hoewel dit een beperking is voor sommige toepassingen, is het juist een voordeel voor andere, zoals tapijten of non-wovens.
Een casestudy binnen het RELIANCE-project
Het Reliance-project toont hoe textiel milieuvriendelijker kan worden gemaakt. Er wordt een nieuw type antimicrobiële deeltjes ontwikkeld dat onderzocht wordt in drie toepassingsdomeinen (textiel, huishoudtoestellen en auto-industrie). Voor de textieltoepassing wordt een digitale finishing ontwikkeld met deze deeltjes, ingebed in hoogwaardige (deels) biogebaseerde polyurethanen.
De projectpartners leveren een volgende-generatie antimicrobiële koper-gedopeerde mesoporeuze silica-nanodeeltje (Cu-SMIN), dat tot een dispersie wordt gemalen voor gebruik in deze biogebaseerde polyurethanen. Vervolgens wordt dit gemengd met bioPU in geschikte concentraties en digitaal aangebracht op de beschermkleding van Alsico High Tech.
