Integrierte Vorbehandlung – Wettbewerbsvorteil im industriellen Textildruck

This article is also available in

Von Oliver Lüdtke, Kornit Digital

Der Tintenstrahldruck ist ein präzise definierter Prozess. Bei den zumeist verwendeten Piezo-Druckköpfen ist das Volumen des einzelnen Tintentropfens klar definiert, das Timing des Abfeuerns wird genau gesteuert, und aufwändige Hard- und Softwaretechnologie sorgt im Hintergrund dafür, dass auch die Farbe stimmt. Mit der Präzision ist es allerdings in dem Moment vorbei, in dem der Tropfen auf einen textilen Bedruckstoff trifft: einen Bedruckstoff mit unregelmäßiger Oberfläche, der die Tinte aufsaugt, der zu einem hohen Tonwertzuwachs führt und auf dem man teilweise die aufgebrachte Tinte nach dem Trocknen nicht einmal mehr sehen würde. Diesen Effekten begegnet man mit der Vorbehandlung des Textils: sie sorgt dafür, dass der Tintentropfen auf der Oberfläche verbleibt und dass er seine Form behält – Tonwertzuwachs wird so vermieden. Darüber hinaus verbessern die in der Vorbehandlung enthaltenen Additive die Bindung der Pigmente ans Textil.

Vorbehandlung tut also not, und die Hersteller haben hierzu verschiedene Herangehensweisen entwickelt. Bei allen Systemen von Kornit Digital – von der Breeze bis hin zur Vulcan – ist die Vorbehandlung in die Maschine integriert und wird zum untrennbaren Bestandteil des Druckprozesses. Bei unseren Direktdrucksystemen wird sie über ein Düsensystem im hinteren Teil der Maschine auf das Textil aufgesprüht. Hierbei werden nur die Düsen aktiviert, die benötigt werden, um das Druckbild abzudecken. Auf der Rückfahrt in die Druckzone wird überschüssige Flüssigkeit mit einer Gummilippe automatisch abgerakelt. Hierbei werden außerdem eventuell aufstehende Textilfasern geglättet. Die Vorbehandlung wird vor dem Druck nicht getrocknet, so dass die Tinte auf die noch nasse Vorbehandlungsschicht gedruckt wird – es handelt sich um ein „Nass-in-Nass-Verfahren“.

Farbtanks im Allegro-Druckschlitten (Ausschnitt), ganz rechts: die Vorbehandlung

Dieser Art der Vorbehandlung bietet folgende Vorteile:
• Durch den maschinellen Auftrag entsteht eine homogene Verteilung der Vorbehandlung, was Ungleichmäßigkeiten und Streifenbildung im späteren Druck vorbeugt
• Durch die Anpassung der vorbehandelten Fläche an das konkrete Druckmotiv wird insgesamt weniger Vorbehandlung verbraucht
• Die Kornit-Vorbehandlung kommt ohne Verdicker aus, der Flecken auf den Textilien hinterlassen könnte
• Aus dem gleichen Grund sind verstopfte Düsen bei Kornit kein Thema
• Die optimale Auftragsmenge pro Quadratzentimeter kann für das Textil individuell ermittelt und in einer Medien-Datenbank gespeichert werden, so dass die Einstellung für Wiederholaufträge bereits hinterlegt ist
Zu beachten ist, dass sich durch das Nass-in-Nass-Verfahren relativ viel Flüssigkeit auf dem Textil befindet, so dass zum endgültigen Trocknen ein ausreichend dimensionierter Heißluft-Trockner zur Verfügung stehen muss.

Düsenreihe der Kornit Avalanche HD6 in Aktion

Auch in Bezug auf den Arbeitsablauf bietet die interne Vorbehandlung deutliche Vorteile, weil ein Prozessschritt entfällt. Bei externer Vorbehandlung entsteht eine Schnittstelle zum Druck hin, über den man sich Gedanken machen muss – welche Textilien und wieviele muss ich vorbehandeln? Wieviel „Puffer“ muss ich einplanen? Was passiert, wenn ich zuviele oder zuwenige Textilien vorbehandelt habe? Dazu kommt, dass vorbehandelte Textilien innerhalb einer bestimmten Zeitspanne weiterverarbeitet werden müssen. Diese gesamte Themenstellung entfällt, wenn die Textilien quasi in Echtzeit in der Maschine vorbehandelt werden.

Auch die Kostenbetrachtung zeigt klare Vorteile für die interne Vorbehandlung. Das Vorbehandlungskonzentrat ist vom Kornit-Fachhändler für derzeit 32 Euro pro 5 Liter erhältlich. Aus diesem Konzentrat lassen sich 20 Liter fertige Vorbehandlung herstellen. Die Auftragsmenge pro Textil schwankt abhängig von Saugfähigkeit und Motivgröße erheblich. Nimmt man einmal eine durchschnittlichen Auftragsmenge von 30 bis 50 ml an, so liegen die Kosten für die Vorbehandlung pro Textil im einstelligen Centbereich.
Dem gegenüber steht bei externer Vorbehandlung der Anschaffungspreis für das Vorbehandlungsgerät, der Faktor Trocknung, die Vorbehandlungslösung und natürlich die Bedienerkosten. Wenn man unterstellt, dass ein einzelner Bediener, der Personalkosten von ca. 15 Euro / Stunde erzeugt, vielleicht jede Minute ein Textil behandeln und trocknen kann, liegen alleine die Personalkosten um ein Vielfaches über dem Preis der Kornit-Vorbehandlung,

Abrakeln des vorbehandelten T-Shirts nach dem Besprühen

So folgt das Konzept der internen Vorbehandlung der grundsätzlichen Philosophie von Kornit – die Systeme mögen im Anschaffungspreis nicht immer die billigsten sein, sind aber durch den Automatisierungsgrad und die relativ niedrigen Kosten für Tinte, Vorbehandlung und andere Verbrauchsmaterialien in der Regel die wirtschaftlichere Wahl, wenn es um die Produktion ab 30-50 Textilien pro Tag geht.

Bei unserem Rollendrucksystem Allegro ist die Vorbehandlung ebenfalls ins Drucksystem integriert. Hier gehen wir allerdings noch einen Schritt weiter und drucken die Vorbehandlung – wie eine achte Farbe – durch den Druckkopf aufs Textil. Auf diese Weise kann die Auftragsmenge pixelgenau gesteuert werden. Die insgesamt relativ niedrige Flüssigkeitsmenge und der integrierte Trockner sorgen dafür, dass die fertig bedruckte und durchgetrocknete Stoffbahn innerhalb von sieben Minuten zur Verfügung steht.