Cos’è e come funziona una stampante digitale a sublimazione

Una stampante digitale a sublimazione serve a stampare tessuti in poliestere con inchiostri sublimatici. La stampa sublimatica nasce per il mercato delle bandiere e dei banner pubblicitari, ma ora è diffusa anche nel settore moda. Vediamo insieme di cosa si tratta e come funziona.

Le tecnologie di stampa digitale di grande formato sono da oltre trent’anni al servizio di più mercati. Sono nate per l’industria della grafica e della comunicazione visiva. Nel corso del tempo, grazie all’evoluzione degli inchiostri e delle performance, hanno raggiunto anche l’industria tessile. I plotter di grande formato hanno presto fatto breccia nel mercato delle bandiere e dei banner in tessuto, per poi raggiungere la moda e il fashion più spinto.

Questo è stato possibile grazie a due tecnologie:

• teste di stampa con tecnologia piezoelettrica
• inchiostri sublimatici dalle formulazioni speciali, con coloranti nanodispersi.

La stampa sublimatica è oggi particolarmente richiesta perché oggi sono presenti sul mercato tessuti ricchi di poliestere ma molto simili al tatto a fibre naturali, più complesse da stampare. L’inchiostro sublimatico, infatti, ben si lega al tessuto in poliestere, puro o con percentuali non inferiori al 40% (misto-poliestere).

Perché si chiama “stampa sublimatica” o “stampa a sublimazione”? Definizione

Cominciamo dalle basi. Si chiama “stampa sublimatica” o “stampa a sublimazione” perché gli inchiostri si fissano al tessuto in poliestere attraverso un processo di sublimazione. La sublimazione è il passaggio di un materiale solido direttamente allo stato gassoso, senza passare dallo stato liquido.

Come funzionano gli inchiostri a sublimazione?

Gli inchiostri a sublimazione, o inchiostri sublimatici, sono un tipo di inchiostri “dispersi”. Significa che chimicamente si legano al poliestere. Vengono usati nelle stampanti inkjet a sublimazione.

Mediante l’applicazione di calore e pressione passano dallo stato solido a quello gassoso per poi tornare allo stato solido sul tessuto di poliestere. Questo particolare processo serve mantenere il colorante sublimatico all’interno della fibra del tessuto, dove viene fissato mediante calore e pressione. Il calore e la pressione vengono esercitati da una calandra o una pressa a caldo (termopressa).

Gli inchiostri sublimatici sono inchiostri “vivi”, nel senso che contengono al loro interno componenti che tendono a ossidare e “degradarsi” rapidamente se esposte alla luce, all’aria e a sbalzi termici. Questo può provocare formazioni fungine nell’idraulica delle stampanti. Queste caratteristiche hanno reso questa tecnologia appannaggio unicamente di plotter equipaggiati con teste inkjet piezoelettriche. Infatti, le teste termiche per come sono concepite oggi provocherebbero “l’auto sublimazione” dell’inchiostro prima ancora che venga spruzzato.

Come avviene la stampa a sublimazione termica?

La stampa sublimatica su tessuto in poliestere può avvenire in due modalità:

• stampa sublimatica diretta sul tessuto, con successivo termofissaggio dell’inchiostro in calandra o pressa a caldo
• stampa sublimatica indiretta, mediante la stampa su una speciale carta progettata per il trasferimento dell’inchiostro sul tessuto attraverso una calandra o pressa a caldo (carta transfer).

Come puoi notare, tutti questi procedimenti avvengono a caldo. Di fatto la stampa con inchiostro sublimatico digitale prevede l’ausilio di calore e pressione per poter essere trasferita e mantenuta nella fibra del tessuto. Pressione e calore sono generati dalla calandra o dalla termopressa.

Ciascuno dei due metodi di produzione ha pro e contro. In generale la stampa digitale tessile sublimatica ben si applica ad entrambi i casi.

La stampa sublimatica diretta

Quella diretta è la tipologia di stampa a sublimazione più semplice dal punto di vista del processo. La stampante digitale di grande formato sublimatica stampa la grafica direttamente sul tessuto in poliestere o misto-poliestere. Al termine della stampa la bobina di tessuto viene passata in calandra o pressa a caldo per termofissare l’inchiostro a sublimazione alla fibra del tessuto.

La stampa sublimatica indiretta con carta transfer

Il processo di stampa inkjet sublimatico indiretto prevede che il plotter non stampi direttamente il tessuto, ma una specifica carta. Questa viene detta “carta transfer”.

La grafica viene stampata sulla carta in modo speculare. In questo modo, una volta che la carta verrà accoppiata al tessuto, l’inchiostro si trasferirà dall’una all’altro restituendo un’immagine leggibile, dritta. Il trasferimento dell’inchiostro dalla carta al tessuto avviene grazie al calore e alla pressione generati dalla calandra o dalla termopressa.

Dal plotter alla carta transfer, l’inchiostro solidifica asciugandosi rapidamente. Una volta che la carta è accoppiata al tessuto, l’inchiostro fin lì trattenuto dalla carta sublima, trasferendosi sul tessuto.

Com’è fatta e come funziona una stampante per sublimazione?

Una stampante a sublimazione tessile è, ovviamente, una roll-to-roll. Esistono stampanti di varie misure, da 1,6 a 5 metri. Tutte le stampanti per sublimazione lavorano con rotoli di tessuto poliestere o misto poliestere.

Alcune stampanti a sublimazione hanno una calandra in linea o addirittura integrata. La maggior parte dei sistemi di stampa a sublimazione ha il sistema di fissaggio degli inchiostri separato: una calandra o addirittura una termopressa in piano.

Pressa o calandra per sublimazione diretta o indiretta

Come abbiamo detto, ci sono due possibilità per realizzare effettivamente la sublimazione dell’inchiostro:

• la calandra termica
• la pressa termica (o termopressa).

La calandra termica di tipo rotativo per la sublimazione

Le calandre termiche di tipo rotativo permettono il trasferimento termico dell’inchiostro dalla carta al tessuto. Questo processo si chiama calandratura. Le macchine attuali permettono il controllo diretto di temperature e pressione, in modo da garantire il miglior risultato possibile. Sono ovviamente l’ideale per la lavorazione in bobina. La dimensione della luce operativa deve essere, per ovvie ragioni produttive, pari o superiore alla bobina di stampa.

Le calandre termiche di tipo rotativo permettono anche il fissaggio dell’inchiostro sublimato direttamente sul tessuto (anziché passando per carta transfer). Così viene garantita una miglior tenuta nel tempo, nel caso della stampa in roll-to-roll.

Esistono diversi tipi di calandre di tipo rotativo, con diversi tipi di optional, per adattarsi al meglio in base al tipo di applicazione prodotta:

• comunicazione visiva
• bandiere
• prodotti per lo sport e abbigliamento sportivo
• industria della moda.

Le evoluzioni delle calandre per il trasferimento termico dell’inchiostro sublimatico si sono viste nel corso degli anni 2000 e 2010. A oggi è difficile trovare dell’innovazione vera o assistere a una rivoluzione in questo mercato. Pochi sono i produttori che sono riusciti a soddisfare con successo la domanda crescente degli stampatori sublimatici dotati di stampanti inkjet superwide format da 3,2 e 5 m di luce di stampa. Attualmente leader di mercato nel settore delle calandre per la sublimazione tessile digitale superwide format è Monti Antonio, storico produttore vicentino.

La termopressa per la sublimazione diretta e indiretta

Le presse termiche per il trasferimento sono di due tipi differenti:

• senza piano vacuum per l’effetto vuoto; sono di questo tipo solitamente le presse in formato per le magliette o di dimensioni più grandi per il settore moda e soft signage
• con il piano vacuum: queste garantiscono il miglior risultato possibile in qualsiasi condizione. Vengono usate soprattutto per applicazioni nel settore moda e soft signage.

Per il settore moda alcuni produttori hanno introdotto optional specifici per ridurre l’interazione manuale in caso di gestione della carta transfer da bobina a pezza di tessuto.

Come per le calandre, anche nel mondo delle presse termiche con piano fisso c’è stata un’evoluzione nei primi anni del 2000. Qui l’avvento del vacuum (sottovuoto) ha incrementato notevolmente le possibilità delle lavorazioni in pezza. E la bifaccialità ha avuto interessanti sviluppi applicativi nello sport e nella grafica tessile per la comunicazione.

La stampa sublimatica bifacciale: mito o realtà?

La penetrazione dell’inchiostro sul retro del tessuto è assolutamente possibile. Viene controllata da diverse variabili:

• specifici pretrattamenti
• quantità di inchiostro depositata sul supporto. In questo caso serve una buona “spinta” derivante dalla pressione esercitata dalla calandra, che dovrà essere di tipo vacuum. Dovrà cioè essere in grado di generare l’effetto di vuoto per permettere all’inchiostro un rapidissimo passaggio fino al retro del supporto.

Ovviamente il retro non sarà mai perfetto dal punto di vista estetico quanto il fronte, ma molto similare. Osservato dalla distanza di un paio di metri sarà difficile vedere la differenza. Maggiore è lo spessore del tessuto, e solitamente minore è la qualità dell’effetto bifacciale.

La carta transfer per stampanti a sublimazione indiretta

La carta transfer è un particolare tipo di carta usato nella stampa digitale a sublimazione indiretta. Viene trattata superficialmente per accettare l’inchiostro base acqua sublimatico senza alterarne le caratteristiche fino al trasferimento su tessuto.

Negli anni passati tutte le principali cartiere specializzate in carte coatizzate per la stampa a getto d’inchiostro hanno saputo produrre e offrire al mercato supporti sempre migliori. Carte transfer in grado di mantenere la stabilità dimensionale a qualsiasi velocità e carico d’inchiostro e capaci di mantenere intatta la qualità di scrittura al termine della sublimazione su tessuto.

Le grammature della carta sublimatica variano molto. Vanno selezionate:

• in funzione del risultato finale o della applicazione che si intende realizzare
• in funzione del tipo di tessuto su cui si andrà a trasferire l’inchiostro
• in rapporto alla qualità e al tipo di calandra presente in azienda.

Il tessuto in poliestere o misto poliestere per una stampante a sublimazione diretta e indiretta

Una piccola introduzione sul mondo dei tessuti. Possiamo dividerli in base alla fibra di cui sono fatti, ma anche al tipo di tessitura. Quelli più diffusi sono appunto i “tessuti”, prodotti da intrecci di fili perpendicolari. Possono avere una trama semplice, ma anche intrecci più complessi, così da produrre particolari disegni o figure con filati: c’è un numero praticamente infinito di modi di intrecciare l’ordito e la trama.

La tessitura determina non solo l’aspetto del tessuto (come la brillantezza) ma anche la sua mano (la sensazione quando si tocca un tessuto), la permeabilità, il drappeggio, la stabilità dimensionale, l’elasticità, la resistenza e la resistenza all’abrasione. Questo è il motivo per cui è così importante sapere come scegliere il tessuto giusto per il giusto uso finale. In particolare, le ultime cinque caratteristiche (drappeggio, stabilità dimensionale, elasticità, resistenza e resistenza all’abrasione) sono molto importanti quando si tratta di stampa tessile digitale e gestione dei supporti durante l’intero processo di stampa, soprattutto se industriale.

Il poliestere è una fibra sintetica polimerica. Può essere usato anche mescolato con altre fibre naturali (cotone) o sintetiche (nylon, polipropilene, Lycra).

La scelta del migliore tessuto in poliestere o misto poliestere per le stampanti a sublimazione è fondamentale. Da questa scelta derivano:

• velocità di stampa
• risoluzione.

Non solo. Ogni settore di utilizzo dei prodotti finiti ha caratteristiche diverse. Ad esempio, un supporto in poliestere utilizzato nel settore del soft signage deve essere leggero e antirughe, in modo da essere facilmente piegato e aperto, così da risparmiare denaro per la spedizione.

Qual è una possibile alternativa alla stampante a sublimazione?

A oggi, l’unica tecnologia con teste inkjet non piezo che è riuscita in parte a sostituire la stampa sublimatica diretta su tessuto è la tecnologia termica HP Latex. L’alternativa è possibile solo per alcune specifiche applicazioni nel mercato della grafica e della comunicazione visiva. Non ci sono ancora evoluzioni note riguardo all’applicazione della sublimazione con tecnologia termica a getto d’inchiostro proprio. Questo perché lo sbalzo termico necessario alla formulazione della goccia danneggerebbe l’inchiostro stesso direttamente nella testa di stampa.

Quali sono le evoluzioni della stampa sublimatica oggi?

A oggi la stampa sublimatica è arrivata ovunque. È difficile trovare un mercato della stampa digitale tessile dove non si sia affermata. Allo stesso modo il trasferimento termico sublimatico dell’inchiostro è stato impiegato anche in altri mercati industriali, dove la superficie da decorare è provvista di rivestimento in poliestere.

Le evoluzioni riguardano la sua applicazione nella stampa single pass su carta transfer, fino al superwide format da 3,2 m a 5 m per applicazioni tipiche della comunicazione visiva o per la decorazione di stand fieristici o arredamenti d’interni per temporary shop. Nel caso dei formati più piccoli da 1,60 e 2,5 m di luce di stampa, le applicazioni spaziano dal fast fashion alla grafica, fino all’abbigliamento sportivo.