Drukarka sublimacyjna nie wykonuje sublimacji samodzielnie. Nanosi specjalny tusz na papier transferowy, a właściwe przejście barwnika w stan gazowy zachodzi dopiero w prasie termicznej lub kalandrze. Pod wpływem temperatury barwnik wnika w strukturę poliestru albo innej powierzchni z powłoką polimerową.
Czym jest sublimacja?
Sublimacja to przejście substancji ze stanu stałego bezpośrednio w gazowy, z pominięciem fazy ciekłej. W druku sublimacyjnym zjawisko to dotyczy barwnika zawartego w specjalnym tuszu. Sama drukarka jedynie precyzyjnie rozmieszcza go na papierze transferowym. Do aktywacji potrzebne są wysoka temperatura i docisk.
Podczas transferu barwnik nie tworzy grubej warstwy na powierzchni materiału. W postaci gazowej przenika do struktury polimeru, gdzie po obniżeniu temperatury ponownie zostaje uwięziony. Dlatego gotowy nadruk jest zwykle niewyczuwalny pod palcami i nie zachowuje się jak naklejona warstwa farby.
Jak przebiega proces od pliku do nadruku?
Cały proces składa się z kilku etapów. Drukarka przygotowuje nośnik z grafiką, natomiast prasa lub kalander przeprowadza właściwy transfer:
- Przygotowanie projektu – grafikę opracowuje się w cyfrowym pliku, a przed drukiem zwykle odwraca lustrzanie, aby po transferze była czytelna na materiale.
- Druk na papierze transferowym – głowica piezoelektryczna nanosi mikroskopijne krople tuszu sublimacyjnego na powleczoną stronę papieru. Papier jest nośnikiem tymczasowym, a nie częścią finalnego nadruku.
- Ułożenie materiałów – zadrukowany papier przykłada się do poliestru lub przedmiotu pokrytego odpowiednią powłoką polimerową. Materiały stabilizuje się tak, aby grafika nie przesunęła się podczas grzania.
- Transfer termiczny – prasa termotransferowa albo kalander dostarcza równomierne ciepło i docisk. Barwnik przechodzi z warstwy utrwalonej na papierze do stanu gazowego.
- Wnikanie w polimer – cząsteczki barwnika przemieszczają się do ogrzanej struktury poliestru. Po zakończeniu cyklu i schłodzeniu materiału pozostają w jego strukturze, tworząc trwały obraz.
Na poziomie mikroskopowym ogrzane włókna polimerowe stają się bardziej dostępne dla cząsteczek barwnika. Nie oznacza to jednak, że każde włókno tekstylne zachowuje się tak samo. Skład materiału decyduje o tym, czy barwnik zostanie przyjęty i utrwalony.
Dlaczego poliester jest potrzebny?
Poliester jest polimerem, którego struktura umożliwia przyjęcie gazowego barwnika podczas ogrzewania. Po schłodzeniu barwnik pozostaje wewnątrz włókien, zamiast tworzyć łatwą do zdarcia warstwę na ich powierzchni. Z tego powodu najlepsze rezultaty uzyskuje się na tkaninach poliestrowych, zwłaszcza białych lub bardzo jasnych.
Bawełna nie zapewnia takiego środowiska dla barwnika sublimacyjnego. Jej włókna nie wiążą go w sposób potrzebny do uzyskania trwałego transferu, więc kolor jest słaby albo szybko traci intensywność. Podobna zasada dotyczy kubków, aluminium, ceramiki i innych przedmiotów. Sublimacja jest możliwa wtedy, gdy ich powierzchnia ma specjalną powłokę polimerową.
Różnicę między nadrukiem powierzchniowym a sublimacją można ująć w prostym porównaniu:
| Cecha | Druk powierzchniowy, na przykład sitodruk lub DTG | Sublimacja |
|---|---|---|
| Umiejscowienie barwnika | Barwnik pozostaje na powierzchni materiału lub w jego wierzchniej warstwie. | Barwnik przenika do struktury poliestru albo powłoki polimerowej. |
| Wyczuwalność nadruku | Może powstać wyczuwalna warstwa farby. | Nadruk jest zazwyczaj niewyczuwalny w dotyku. |
| Utrwalanie | Farba wiąże się z powierzchnią materiału. | Barwnik zostaje uwięziony w polimerze po schłodzeniu. |
| Główne ograniczenie | Rezultat zależy od rodzaju farby i przygotowania powierzchni. | Potrzebny jest poliester lub powierzchnia z powłoką polimerową. |
Jaka jest rola drukarki, tuszu i prasy?
Drukarka sublimacyjna jest odmianą drukarki atramentowej przystosowaną do pracy z dedykowanym tuszem. W wielu urządzeniach stosuje się głowice piezoelektryczne. Elementy piezoelektryczne zmieniają kształt pod wpływem impulsu elektrycznego i wypychają z dysz precyzyjnie odmierzane krople tuszu. Dzięki temu urządzenie może odwzorować drobne szczegóły oraz płynne przejścia tonalne.
Tusz sublimacyjny zawiera barwnik przeznaczony do późniejszej aktywacji cieplnej. Nie można zastąpić go zwykłym atramentem, ponieważ tusze różnią się składem, zachowaniem pod wpływem temperatury i sposobem wiązania z podłożem. Papier transferowy pełni funkcję tymczasowego nośnika. Jego powłoka pozwala przyjąć wydruk, a następnie uwolnić barwnik podczas ogrzewania.
Prasa termotransferowa dostarcza temperaturę, czas i nacisk potrzebne do przeprowadzenia transferu. Przy tekstyliach zadrukowywanych z rolki podobną funkcję może pełnić kalander, który zapewnia ciągły, równomierny kontakt ogrzewanego materiału z papierem. Bez tego etapu wydruk na papierze nie stanie się trwałym nadrukiem na tkaninie.
Dlaczego nadruk sublimacyjny jest trwały?
Trwałość wynika z położenia barwnika. Ponieważ nie pozostaje on wyłącznie na powierzchni, nie tworzy warstwy, która mogłaby się łuszczyć lub kruszyć. Nadruk jest odporny na ścieranie, a na właściwie dobranym materiale dobrze znosi także pranie i wielokrotne użytkowanie.
Najkrócej mówiąc, drukarka przygotowuje obraz, a prasa przeprowadza sublimację. Dopiero połączenie odpowiedniego tuszu, papieru, temperatury, docisku i poliestrowego podłoża prowadzi do powstania nadruku, który staje się częścią struktury materiału.
