Industria Sostenible: experimentación de la tecnología de Impresión UV en la Moda

El sector de la Moda ha constituido desde siempre una de las industrias con mayor impacto ambiental.

Los procesos tradicionales para la impresión de los tejidos implican el uso de productos químicos altamente contaminantes, difíciles de eliminar, y el consumo de una notable cantidad de energía y de recursos hídricos.

En la industria tradicional, el problema de personalizar un tejido, mediante la impresión de fantasías, motivos decorativos o simples etiquetas, ve en la técnica serigráfica la solución casi universal, independiente del tipo y de la naturaleza del material utilizado.

La serigrafía implica el empleo de grandes cantidades de materiales para la realización de los cuadros o telares, el uso de tintas químicamente agresivas, el consumo abundante de agua en las fases de lavado y la producción de numerosos descartes debidos al desgaste de los telares y a su desmantelamiento.

Una gestión correcta y respetuosa con el medio ambiente del proceso serigráfico implica necesariamente un aumento de los costes de producción, con el consiguiente riesgo de tener operadores que actúan en violación de las normas y en competencia desleal frente a las empresas más virtuosas.

En la era digital, una alternativa parcial a la serigrafía proviene del sector de la impresión “por chorro de tinta”. En el mercado existen plotter capaces de efectuar la impresión directa sobre los tejidos o bien la impresión indirecta mediante la tecnología de las tintas de sublimación.

El problema principal de estas tecnologías más recientes reside en la limitación de la gama de materiales que pueden ser impresos.

La impresión Ink-Jet industrial se efectúa habitualmente mediante el uso de tintas con solvente. Los cabezales de impresión rocían literalmente sobre el material a decorar el pigmento disuelto en un solvente químico que tiene la finalidad de favorecer la reacción química que permite al color ligarse con las moléculas del material, antes de evaporar.

Los materiales capaces de ligar el pigmento son exclusivamente de tipo sintético y predominantemente constituidos por polímeros de base vinílica.

A lo largo de los últimos años, en los laboratorios de Chirale hemos experimentado y puesto a punto procesos capaces de garantizar la impresión Ink-Jet directa sobre una gama muy amplia de materiales, obteniendo buenos resultados también con materiales a base de fibra natural.

En algunos casos se trata de técnicas altamente artesanales, en otros casos el proceso se presta a una industrialización.

Si por un lado esta línea de investigación tiene la ventaja de permitir a las empresas la utilización de una tecnología consolidada y de bajo coste, por otro presenta aún algunos límites que ponen restricciones a la creatividad de las oficinas de estilo de las empresas de Moda.

Una tecnología más prometedora y capaz de ofrecer una solución casi universal es la Impresión UV. ¿De qué se trata?

La UV Printing es una tecnología derivada de la impresión por chorro de tinta. De hecho, también en este caso se utilizan cabezales de impresión piezoeléctricos capaces de rociar a alta velocidad minúsculas gotitas de una emulsión que contiene los pigmentos de color.

La diferencia consiste en primer lugar en el compuesto químico utilizado para transportar el pigmento. En la impresión Ink-Jet tradicional el pigmento está disuelto en un solvente, en la Impresión UV el pigmento está en suspensión dentro de una emulsión que tiene como diluyente el precursor de un fotopolímero.

Los fotopolímeros son aquellos materiales en los que el proceso de polimerización tiene lugar cuando se suministra energía, en forma de radiación luminosa, a la resina que contiene la mezcla de moléculas de base (monómeros) que serán posteriormente agregadas en las cadenas que constituirán el material final.

Los cabezales de una impresora UV rocían minúsculas gotitas de resina con los pigmentos, que se depositan sobre el soporte de impresión. En la cabeza de impresión, a los lados de los cabezales piezoeléctricos están colocados unos LED UV de alta potencia, que irradian radiación en el campo del ultravioleta sobre los droplet recién depositados sobre el soporte, causando su polimerización.

Los pigmentos se encuentran así incorporados en minúsculas burbujas de material que impropiamente podemos definir “plástico”. Las micro-burbujas adhieren fuertemente al soporte en virtud de enlaces de tipo mecánico debidos a la rugosidad a nivel microscópico del material.

De hecho, la Impresión UV es capaz de fijar el color sobre cualquier material que no sea altamente hidrorrepelente. Se trata de una impresión universal sobre cualquier tipo de soporte con muy pocas excepciones.

La gama de materiales sobre los que puede aplicarse la Impresión UV puede ser ulteriormente extendida mediante el empleo de primer específicos. Un primer es un compuesto químico que se extiende entre el soporte, es decir el material sobre el que imprimir, y la emulsión que contiene los pigmentos de color. El primer constituye, por tanto, una capa adicional que por un lado liga químicamente con el sustrato y por otro liga mecánicamente las micro-burbujas que contienen el pigmento.

Está claro entonces que esta tecnología permite la impresión sobre cualquier tipo de material a la par, si no en mayor medida, que la técnica serigráfica tradicional. Además de constituir una solución de menor impacto ambiental tiene también otras ventajas. Descubramos por qué.

• El proceso de Impresión UV es más eco-sostenible ya que no produce descartes industriales y no consume recursos hídricos, al no ser necesario limpiar accesorios e instrumentos, al contrario que la serigrafía.
• Las tintas UV de última generación son de bajo impacto ambiental y mucho menos tóxicas respecto a las tintas serigráficas, ya que la adhesión se produce por los enlaces mecánicos creados durante la fase de polimerización de las gotas que contienen el pigmento y no por adhesión química a las fibras o al material del soporte. No hay ningún solvente que evapore en el ambiente.
• El proceso es enteramente digital. Desde los archivos 2D que contienen los textos y las imágenes a imprimir se pasa directamente a la fase de impresión sin necesidad de producir matrices u otros instrumentos intermedios. El proceso es en todo y por todo un proceso de impresión digital.
• La gestión del color y las posibilidades gráficas son las típicas de la moderna impresión digital y mucho más controlables en términos de resolución y gamut respecto a la serigrafía.
• Cada capa de una impresión en tecnología UV, al contrario de cuanto ocurre en el Ink-Jet donde el solvente evapora, tiene un espesor de algunas micras. Mediante la superposición de varias capas es posible controlar de modo preciso y selectivo el espesor de distintas partes de las imágenes, atribuyendo a las mismas un relieve en 3D, haciendo posible la creación de tramas y texturas táctiles (por ejemplo cáscara de naranja, piel, escamas de reptil, …).

Nuestro Centro de Investigación y Desarrollo, FabLab Ostiense, ha sido recientemente potenciado con la instalación de una impresora UV plana, expresamente encargada a Roland DG.

Se trata de una máquina de clase industrial, derivada de los plotter comerciales Versa UV LEC 330, dotada de un plano de impresión de 760 mm x 1.500 mm con doble función neumática de aspiración por vacío, para retener el soporte a imprimir durante la elaboración, y cojín de aire para favorecer el posicionamiento incluso de soportes muy pesados en cristal, piedra o metal.

El conjunto de cartuchos ha sido específicamente configurado previendo, además de las clásicas tintas del sistema en cuatricromía, el blanco para permitir la impresión sobre soportes oscuros o transparentes, el glossy para los efectos de pulido y de relieve 3D y un primer. Este último elemento permite la gestión del primer a nivel de píxel individual de imagen, minimizando el impacto ambiental e incluyendo dicho pretratamiento en el ámbito del workflow digital.

La nueva tecnología ya está disponible para todos nuestros clientes a partir del 3 de enero de 2022. En el pasado mes de diciembre se iniciaron las primeras experimentaciones en el ámbito de los dos primeros proyectos piloto.