ITMA 2019 mostró tanto las primeras como las nuevas empresas en impresión digital en el mercado mundial.
Dr. Lisa P. Chapman, Editora Técnica
Presentadas por primera vez en ITMA 1991, las impresoras de inyección de tinta textil fueron un novedoso proceso de coloración comercializado para muestras 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 esta tecnología se mostrara por primera vez, las impresoras de inyección de tinta textil alcanzaron velocidades de 90 metros por minuto (m/min), lo que hace que esta tecnología ahora sea altamente competitiva con la serigrafía rotativa. Con velocidades iguales y en algunos casos superando a las impresoras rotativas, la impresión de inyección de tinta textil tiene una ventaja competitiva debido a la eliminación del proceso de preparación de la pantalla y la capacidad de mantener la información de impresión en formato digital hasta la producción. Al eliminar la pantalla y aplicar el colorante, la impresión por inyección de tinta permite una mayor flexibilidad en el tamaño de repetición de la 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 líneas finas y el mayor número de colores pueden producir una imagen casi fotográfica en el sustrato textil; y la eliminación de los tamaños repetidos permite al diseñador de impresión diseñar una impresión dentro de la escala, la forma y la posición óptima del producto textil, lo que permite nuevas categorías de productos. Sin embargo, la naturaleza digital de la impresión por inyección de tinta está impulsando esta tecnología, ya que los fabricantes están buscando formas de llevar los productos al mercado más rápido para responder rápidamente a la demanda de los consumidores.
Impresoras de un Solo Paso Versus Impresoras de Escáner
El aumento en las velocidades de la impresora de inyección de tinta se atribuye a los cambios en la configuración del sistema de cabezal de impresión, lo que permitió un aumento en los inyectores. Las impresoras de tipo escáner funcionan moviendo el carro del cabezal de impresión de un lado a otro a través del sustrato. Aunque es considerablemente más rápido que cuando se introdujo por primera vez, el límite superior de las impresoras de tipo escáner, suele ser de unos 300 m/h, a excepción de la Mini Lario, fabricada por MS Printing Solutions S.r.l., con sede en Italia — que puede imprimir hasta 600 m/h. Las impresoras de un solo paso imprimen a velocidades significativamente más altas porque los sistemas de cabezales de impresión están dispuestos de manera que la tela se alimenta por abajo de una unidad de impresión fija, y la tela se mueve por abajo de las barras de impresión a una velocidad constante acumulando la imagen de impresión en todo el ancho del sustrato por un trazo o pase de imagen vertical. En la impresión de una sola pasada, cada estación del cabezal de impresión inyecta un color cian, magenta, amarillo o negro (CMYK por sus siglas en inglés) con la capacidad de agregar hasta cuatro estaciones adicionales de colores como azul, verde, violeta, gris, rojo o naranja.La huella de las impresoras de un solo paso es considerablemente mayor que la de las impresoras de modo escáner, sin embargo, la velocidad de las impresoras de un solo paso a menudo justifica el gran tamaño de pies cuadrados.
Impresoras de un Solo Paso
En ITMA 2019, se mostraron cinco impresoras de un solo paso. Hoy, docenas están instaladas a nivel mundial. EFI Reggiani, basada en Italia, una división de Electronics For Imaging (EFI) Inc. en Fremont, California, presentó la nueva impresora de un solo paso, 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 de 5 a 30 picolitros.
Una característica innovadora y opcional de la impresora Bolt es que una o más estaciones de impresión analógica integradas pueden ser incluidas y usadas para efectos especiales, como un pigmento metálico o un dispositivo de pretratamiento.
La impresora Bolt es la quinta impresora de un solo paso que se muestra en ITMA con cuatro presentaciones previas en ITMA 2015. Las otras cuatro impresoras de un solo paso son, Lario MS Printing Solutions, de Japón la Konica Minolta Nassenger SP-1, la SPGPrints’ Pike de Holanda y de China la Atexco Vega One. También en ITMA se brindó información de una impresora de seis pasadas de la empresa suiza Mouvent, pero aún no se determina su nombre, tampoco se mostró la impresora y todavía no está disponible comercialmente.
MS Printing Solutions, una compañía de Dover, tiene 27 Larios instaladas en todo el mundo; 24 de las cuales se utilizan principalmente para la impresión directa a tela: dos para la sublimación textil y una para una aplicación no textil (ver Tabla 1). La Lario tiene velocidades de producción de 75 m/min para sustratos textiles, lo que permite de 20.000 a 80.000 metros por día de tela impresa, y 120 m/min para impresión de papel.
En ITMA, MS mostró un innovador método de pretratamiento en línea para tintas reactivas que consiste en colocar una espuma en el cinturón debajo de la tela y luego agregar presión a la parte superior de la tela para forzar la penetración del pretratamiento.
estampado de un solo paso.
Konica Minolta Nassenger SP-1 tiene un total de 1.024 cabezales de canal con conducción independiente y tamaños de caída de gota variables de 6 a 30 pl. La compañía desarrolló su propio cabezal de impresión que permite flexibilidad en el ajuste de la tinta para que los colores oscuros y claros se puedan combinar durante el proceso de impresión. La impresora se puede configurar para hasta nueve colores con capacidad para usar tintas reactivas, dispersas o ácidos. La
Nassenger SP-1 logra impresiones de alta definición con bastante buena penetración de tinta desde la cara hasta la parte posterior de la tela. Otra capacidad notable de esta impresora es la limpieza automática del cabezal de impresión y un sistema de detección de boquilla vacía para mantener una producción estable y reducir el tiempo de inactividad. Para disminuir aún más el tiempo de inactividad de la impresora, el Nassenger SP-1 está equipada con una función de detección de arrugas de tela y superficies de boquilla cóncavas 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. Además, el cabezal de impresión mantiene la estabilidad térmica durante la ejecución de la impresión. Por su diseño robusto la SPG brinda 18 meses de garantía en los cabezales de impresión. Una característica única del Pike es que utiliza la tecnología Archer®, por lo que las placas de impresión del cabezal se pueden colocar a una distancia de 3 a 6 milímetros (mm) del sustrato, lo que reduce en gran medida el riesgo de un paro del cabezal. Por lo general, los cabezales de impresión se colocan de 2 a 3 mm por encima del sustrato, lo que representa un riesgo para el cabezal de impresión si la tela está arrugada.
La tecnología Archer puede desplazarse con precisión a través de una distancia mucho mayor que otros cabezales de impresión sin dejar de alcanzar una resolución nativa de 1200 x 1200 ppp. El 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 a 80 m/min con una capacidad de producción de 8.000 a 10.000 metros por día. Las boquillas de los cabezales de impresión de alta precisión pueden imprimir con hasta 1.900 píxeles por pulgada. La Vega One también es capaz de imprimir un lado de la tela, escanear para alinear y luego imprimir el reverso. Esta característica novedosa es adecuada para la impresión a doble cara de productos como bufandas y banderas, además de que puede resolver la deficiencia de penetración de tinta que ha resultado un problema para las impresiones de inyección de tinta.
Impresoras Tipo Escáner
Si bien mayor velocidad de producción de las impresoras de un solo paso se destacó en ITMA 2019, también sobresalió el refinamiento de las impresoras de tipo escáner. Nuevo en el mercado de la impresión especializada, Twine Solutions estrenó una máquina para imprimir hilo de coser por pedido. El hilo se puede teñir en millones de colores de inmediato y bajo demanda, creando colores, sombras o incluso degradados únicos.
Nuevo en el mercado de impresoras de inyección de tinta textil, Hewlett-Packard Co. (HP) de Palo Alto, California, un fabricante tradicional de impresoras para papel, letreros y pancartas, mostró la serie de impresoras STITCH S para impresión dispersa tanto en papel de transferencia como rollos textiles.
Adicionalmente, KERAjet de España, inventor y pionero de la tecnología de impresión digital de cerámica para baldosas, mostró una impresora textil digital de alta velocidad.
COLARIS de Zimmer
Zimmer Austria Inc., basada en Austria, mostró su capacidad de impresión de pigmentos con COLARIS 96-3400, una impresora digital de inyección de tinta 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 de más de 1.000 metros cuadrados por hora (m2/h). Zimmer demostró un sistema de secado en línea con una huella pequeña 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 reactivo, disperso, ácido, pigmento y tina para imprimir telas livianas a muy pesadas que requieren penetración de colorantes a través del sustrato como alfombras, toallas y telas lujosas o pesadas para la decoración de automóviles y del hogar. Zimmer tiene varias instalaciones de pigmentos Colaris en Europa y Asia y la primera unidad en los Estados Unidos también se instaló recientemente. Para el mercado de E.U., Zimmer se ha centrado en la decoración del hogar y la impresión de camuflaje digital, por lo tanto, pone énfasis en pigmentos y colorantes de tina.
La serie de impresoras tipo escáner de Colaris permiten un ancho de impresión de 2,2 a 5,2 metros, mientras que la COLARIS-NF es una impresora de un solo paso para telas angostas. Se pueden agregar sistemas de tratamiento previo y posterior 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 ligero a mediano y el segundo para sustratos de peso medio a pesado como toallas de felpa, telas aterciopeladas, terciopelo e incluso alfombras. La estación de prensa SUPRAPRESS puede ser agregada como un dispositivo de mayor penetración y ecualización para garantizar la máxima penetración en productos como alfombras o mantas PES. El SUPRAFIX SHS es un sistema combinado de fijación de color horizontal que utiliza vapor saturado, vapor sobrecalentado o aire caliente opcionalmente, de acuerdo con la cantidad de tinta utilizada. La actividad de fijación se controla mediante un flujo a través de una corriente de vapor/aire caliente y garantiza la mayor penetración, fijación de 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:
- El cabezal de impresión X-Small es para telas muy ligeras de menos de 150 gramos por metro cuadrado (gms), o cuando se requiere una definición excelente, contornos finos o gradaciones súper suaves con tamaños de gota de 7 a 21 picolitros;
- El modelo pequeño o SA está diseñado para imprimir sustratos para decoración del hogar, vestimenta y banderas de peso ligero y mediano que pueden lograr la penetración de la tinta con tamaños de gota que varían de 12 a 35 picolitros;
- El cabezal de impresión mediano o MA tiene un capacidad de 30-75 gotas de picolitros y es el más adecuado para alfombras de peso medio, terciopelo, felpa y montones de felpa de peso bajo a mediano; y
- El cabezal de impresión grande o modelo LA tiene capacidad para tamaños de gota de 75 a 180 picolitros para la penetración de tinta en sustratos voluminosos como alfombras, pieles y mantas de felpa más pesadas.
Si se requiere tanto la definición de línea fina como la penetración, entonces existen dos opciones: elegir el tamaño pequeño del cabezal de impresión SA e imprimir con una resolución más alta para lograr una mayor bajada de la tinta; o utilizar un cabezal de impresión MA medio o grande, operar el cabezal solo con el tamaño de gota más pequeño para obtener los contornos finos.
KERAtex MP
KERAjet es pionero en la tecnología de impresión digital de cerámica para baldosas, y ahora está llevando esta tecnología de cabezales de impresión industriales a los textiles. Sus máquinas están disponibles en tres anchos: la 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 tinta o pigmento a base de agua, hasta ocho cabezales de impresión y tienen plataformas abiertas para el colorante y el proceso de agrandado de la imagen (RIP por sus siglas en inglés). Las impresoras Kerajet cuentan con el cabezal de impresión StarFire 1024 de Fujifilm Dimatix.
HP Stitch
HP presentó la serie de impresoras Stitch con una resolución nativa del cabezal de 1.200 dpi para lograr 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 compañía aprovechó su capacidad de investigación y desarrollo para llevar al mercado una serie de impresoras que usan cabezales térmicos en lugar de cabezales de impresión piezoeléctricos. Con un cabezal de impresión piezoeléctrico, una carga eléctrica es aplicada al cristal piezoeléctrico lo que provoca una vibración que empuja la tinta fuera de la boquilla del cabezal de impresión. Con los cabezales de impresión térmica, la tinta se calienta rápidamente, generando burbujas que expulsan la tinta a través de una boquilla. La gran mayoría de las impresoras de tinta textil en el mercado utilizan cabezales de impresión piezoeléctricos. En general, los cabezales de impresión térmica son menos costosos, pero en el pasado hubo problemas de compatibilidad con algunos tipos de colorantes. HP ha logrado desarrollar una tinta dispersa adecuada para un cabezal de impresión térmica. Además, los cabezales de impresión térmica HP permiten más boquillas (hasta cuatro veces más) por lo tanto, cuando una boquilla no está en funcionamiento, otras pueden llenar el vacío. A diferencia del piezoeléctrico, que es sensible al calor, el cabezal de impresión térmica permite que se produzca un secado en la zona de impresión, lo que hace que la tinta se seque inmediatamente después de la deposición en el papel para sublimación de papeles más livianos. La Stitch S1000 puede imprimir hasta 3,2 metros de ancho a velocidades de 10 m/h para una impresión de seis pasadas, la más alta calidad y hasta 18.7 m/h a la velocidad máxima. La impresora integra un espectrofotómetro para permitir la calibración en línea en varias impresoras, independientemente de la ubicación de las mismas. La Stitch S1000 también está equipada con un sistema avanzado de medios ópticos con capacidad de captura de fotografías para garantizar alimentación media óptima durante todo el proceso de impresión.
Las impresoras de un solo paso ofrecen velocidades y precios que son competitivos con la serigrafía rotativa, sin embargo, las impresoras tipo escáner siguen predominando como impresoras de inyección de tinta textil, porque el costo menor permite a los proveedores de servicios de impresión instalar más impresoras, con la flexibilidad de usar diferentes tipos de colorantes o realizar manufactura de impresión dentro de sus fábricas. Las impresoras tipo escáner también son adecuadas para empresas que inician una división de impresión de inyección de tinta y que no desean realizar 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 costo más bajo de estas impresoras aún satisface las necesidades de los mercados de muestreo, creación de prototipos e impresión especializada. La investigación y el desarrollo continúan llevándose a cabo en tecnologías de máquinas para el manejo de telas, capacidad y robustez de los cabezales de impresión, mecanismos de control de calidad para fallas de boquillas y sistemas de detección de arrugas de telas; así como desarrollos químicos en colorantes y pretratamiento.
Para la exitosa implementación de esta tecnología todavía se necesita optimizar la cadena de suministro de impresión para lograr la reducción de procesos, agua, energía y precios.
Nota del Editor: La doctora Lisa Parrillo Chapman es Profesora Asociada y Jefa de Departamento y Directora de Programas de Posgrado del Departamento de Textiles y Confección, Tecnología y Gestión del Wilson College of Textiles de la Universidad de Carolina del Norte en Raleigh.
Enero-Febrero de 2020
