Сублимация

Технология, которая хоть и не совершила революцию, но вошла узким и глубоким клином в брендирование вещей, практически выбросив с определенных позиций на рынке такие уважаемые методы печати, как шелкография, деколь, тампо, термотрансфер и проч. Случайное открытие реакции сухих красителей с органическими полимерами, содержащими полиэстер, предопредели0ло раскрытие огромного рынка полноцветной персонализированной печати, где нет четкой зависимости от «китов» традиционных печатных технологий – цветности и тиража.

Давайте разберем, что же означает собой сублимация. Во-первых, это физическое явление, когда некое вещество при воздействии определенной температуры, вопреки школьным постулатам о трех агрегатных состояниях, внезапно переходит из твердого в газообразное – проще говоря, было оно при температуре 130 градусов Цельсия твердым кристаллом, а повысили температуру до 180 градусов – и оно не растеклось лужей, а сразу испарилось симпатичным цветным облачком. Так ведут себя, в том числе, и простые вещества. Например, всем известный йод. Красивые бурые кристаллы галогена при нагреве, минуя жидкую фазу, растворяются в воздухе, а те, кому надо врачевать раны – растворены в простейшем органическом растворителе C2H5OH.

Сублимационные красители в современной печати основаны, конечно, не на йоде, а на экологически чистых и эффективных красках, в которых пигмент «возгоняется» без перехода в жидкую фазу. Нагреем. Получили прекрасное нагретое облако разноцветных красок, которое так и ждет, где бы осесть. Ну-ка посмотрим, что его ждет с нетерпением и максимумом эффекта.
А лучшим реципиентом раскаленного красящего газа был, есть и будет таковым полиэстер – органическое соединение, присутствующее практически во всех синтетических материалах, используемых человеком. Полиэстер неизменно присутствует в тканях, пластмассах, упаковочных материалах, а также в специализированных составах, которым покрывают всевозможные предметы, дабы реализовать все преимущества сублимационной технологии. При нагревании всевозможных предметов, где участвует полиэстер как в основе, так и в дополнительном покрытии, его молекулы преобразуются как будто в ячейки, способные принимать в себя разнообразные органические вещества, в том числе и сублимационные красители, которые, словно пыль, быстро забивают соты материала-носителя, формируя яркий и четкий рисунок. После нагрева неизбежно следует охлаждение, и тут сублимированные молекулы красителя попадают в капкан! Остывшие молекулы носителя-полиэстера перегруппируются и не дают пигменту красителя выйти наружу. Вот так рисунок, созданный цветным газом, остается на месте.

Пора подвести итоги вышесказанному и двигаться в технологические подробности дальше.

Итак:

• Сублимация возможна только при нагреве материала при температурах 180-205 градусов, и материал должен выдерживать эту температуру без ущерба для себя;
• Сублимация возможна только на белых или светлых поверхностях, так как для проявления рисунка необходимо, чтобы тот был явно темнее материала, на котором печатают;
• Физические свойства запечатываемого материала зависят только от трех факторов: изделие содержит полиэстер в количестве не менее половины от состава; цвет поверхности белый или светлых оттенков; либо изделие может с хорошей адгезией принимать специальный прозрачный состав с полиэстером.

Вот на этом и основана широкая индустрия сублимационной печати, мимо которой в своей деятельности мы пройти не смогли.
Итак, теория ясна. Давайте теперь разберем практическое применение сублимации.
«Печать всего на всем» - это мы уже где-то слышали, конкретнее в нашем обзоре шелкотрафаретной печати. «Печать всего на всем, что содержит полиэстер» - это о нашей сублимационной печати. И действительно, сублимационная печать относится к очень широкому ряду изделий, которые специально готовят под нанесение, покрывая их особым составом наподобие прозрачного лака, в котором содержится вещество, с радостью принимающее красящий газ и фиксирующее его на поверхности. Ткани, металл, керамика, фанера – все это, будучи покрыто специальной грунтовкой, прекрасно примет сублимационный краситель.

По сути дела главным инструментом в процессе сублимационной печати являлся и будет еще долго являться термопресс. В зависимости от того, какие предметы понадобится декорировать сублимационной печатью, понадобятся разные термопрессы, главное чтобы их горячая плита достаточно плотно прижималась к поверхности запечатываемого материала. Промышленность выпускает огромное количество станков для сублимационной печати. Есть широко распространенные универсальные решения для повседневной печати на футболках, металле, фанере, прочих плоских поверхностях; есть специализированные решения для печати на криволинейных поверхностях, такие как кружки или бейсболки. Отдельно можно вынести широкоформатные сублимационные станции для печати больших изображений в виде флагов или футболок с полной запечаткой.

На нашем производстве используются все виды термопрессов для сублимационной печати.

• Плоские термопрессы для ровных поверхностей: футболок, кроя, металлических табличек и бейджей, кроя имеют размер плиты 40х50 см и способны качественно напечатать непрерывное изображение такой же длины и ширины. У нас работают станки производства LM-Print (Тайвань).
  
  
• Бейсболочные термопрессы предназначены для печати на криволинейных поверхностях, таких как бейсболки, кепки, панамы, рукава. Нагревательная плита этих термопрессов изогнута полукругом, повторяя контур запечатываемой области. Благодаря небольшой площади нагревательного элемента и продуманной конструкции, с их помощью также можно напечатать и на сложных текстильных изделиях, пересеченных многочисленными швами: на карманах, спортивных сумках, спецодежде и т.д. Работают станки LM-Print (Тайвань) и Insta (США).
  
  
• Термопрессы для кружек обычно оснащены термоэлементами, способными без особых проблем запечатать область на стандартной 330-мл фаянсовой кружке размером 94х210 мм. Но поскольку ассортимент изделий для сублимационной печати гораздо больше, то и термоэлементов требуется несколько больше одного. К примеру, кофейные чашки и маленькие кружки диаметром 7 см в стандартный зажим уже не помещаются и требуют «свой», подходящий по диаметру термоэлемент; популярные кружки «латте», расширяющиеся конусом от дна, запечатывают с помощью термоэлемента соответствующей формы, а высокие спортивные бутылки и термосы вообще требуют отдельную конструкцию термопресса, если требуется печать «от и до». Все это у нас есть, но поскольку наши обзоры носят не сколько рекламный, сколько просветительский характер, предлагаю посмотреть на чудо-аппарат, в котором с разным успехом можно напечатать практически все, что подлежит сублимационной печати. Итак –
• 3D универсальный вакуумный пресс для сублимации.

Перед нами аппарат, похожий с первого взгляда на обычную фритюрницу. Нагревательный элемент сверху и такой же снизу. Вакуумный насос с выходом силиконовой трубки для подключения к оснасткам. Задачи – нагреть заготовку до требуемых значения 180-200 градусов и плотно-плотно прижать бумагу с напечатанным изображением к заготовке вакуумным разрежением для качественного краскопереноса.
А чтобы это совершить, промышленность выпускает очень большой ассортимент разнообразных оснасток для печати по разным заготовкам: кружкам, тарелкам, термосам, фотокристаллам и прочим милым сувенирам, в которые помещается заготовка с предварительно напечатанной на сублимационной бумаге картинкой и из которых впоследствии выкачивается воздух, заставляя силиконовые стенки оснастки плотно-плотно обжимать заготовку.
Несмотря на то, что аппарат объявлен универсальным, какие-то вещи в нем получаются отлично, а какие-то не получаются вообще. Конечно, если посмотреть рекламную презентацию аппарата на плохом английском, то все получается прекрасно. Но для футболок, металла, пазлов лучше отдельного плоскопечатного пресса не найти, да и вообще с печатью на плоских поверхностях чудо-аппарат справляется на уровне танцев с бубном. Зато при использовании специальных оснасток для декорирования тарелок, кружек, термосов, рюмок, чехлов для смартфонов равного ему действительно нет, и под эти заказы у нас работают два таких аппарата.

Наконец, мы подходим к каландровому термопрессу, этакому мамонту, снисходительно взирающему с высоты своих габаритов на остальных коллег. Он предназначен для больших и серьезных вещей из ткани: флагов, скатертей, кроя спортивной одежды, портьер и гардин с заказным рисунком. Работая в паре с широкоформатным сублимационным принтером, этот агрегат обеспечивает сублимационный перенос красителя на ткань между двумя большими нагретыми валами-каландрами, после чего полуфабрикат изделия сматывается в рулон, откуда потом будет извлечен руками сотрудников швейного цеха для пошива конечного изделия.

И последнее, что хотелось бы добавить в наш сублимационный обзор –специализированные трансферные материалы, которые применяются для точного попадания в цвет на разных поверхностях, которые используются для сублимации. Это бумага, на которую уже нанесен сублимационный краситель с параметрами цвета, формирование которого невозможно при стандартных параметрах печати, который лежит за пределами цветового диапазона CMYK. Например, всем известный Хромакей – оттенок зеленого, который распознается всеми системами видеомонтажа для вырезания объекта с фона, но требует для печати особую краску. А есть еще целая серия ядовито-неоновых красителей, в особенности применяемых для печати на спортивной форме, для чего тоже есть свои трансферные материалы! В этом случае мы достаем из чулана обычный режущий плоттер и кроим сублимационный трансфер как заблагорассудится заказчику. Сложно, долго, но в итоге выполнимо.