Die Besonderheiten des 3D-Drucks sind: Das auf den Stoff gedruckte Muster besticht durch einen dreidimensionalen Effekt und ist wasch- und abriebbeständig.
Die Druckmethode, der Prozess und die Ausrüstung, die beim 3D-Druck verwendet werden, ähneln denen des allgemeinen Pigmentdrucks. Der Hauptunterschied besteht in der Anwesenheit von Mikrokapselpräparaten oder Schaummitteln in der Druckfarbe. Daher kann sich das Muster während der Wärmebehandlung nach dem Druck schnell ausdehnen und wölben und eine wunderschöne 3D-Form bilden. Es gibt verschiedene Arten des 3D-Drucks, unter denen Samtdruck und Schaumdruck sehr bekannt sind. Die Schaumtechnologie und das von beiden gebildete dreidimensionale Muster sind völlig unterschiedlich. Unter dem Mikroskop ist die Oberfläche des Samtdrucks mit unzähligen winzigen seifenblasenähnlichen Kugeln übersät, während der Schaumdruck wabenförmig erscheint. Daher haben samtbedruckte Produkte einen einzigartigen Samtstickeffekt, während schaumbedruckte Produkte einen lebendigen Reliefeffekt haben.
Die für den Samtdruck verwendete Druckfarbe besteht aus Mikrokapselpräparaten, Klebstoffen, Vernetzungsmitteln, Harnstoff, Beschichtungen, Verdickungsmitteln oder Wasser. Mikrokapseln sind kleine Hohlkugeln mit einer Partikelgröße von etwa 50/µm, und die Kapselwand besteht aus einem Copolymer aus Vinylchlorid und Acrylnitril (etwa 2:1), während der Kern niedrigsiedende organische Lösungsmittel wie Petrolether enthält. Mikrokapseln sind in Emulsionen wie Poly(methylmethacrylat) dispergiert. Die oben genannten Lösungsmittel verdampfen bei hohen Temperaturen schnell, genau wie beim Blasen von Seifenblasen, wodurch sich das Volumen der Mikrokapseln ausdehnt und die vergrößerten Mikrokapseln zusammengedrückt werden und eine überlappende Verteilung wie Flaum bilden. Daher gehört diese Schaummethode zum physikalischen Schäumen.
Als Bindemittel für den Reliefdruck wird im Allgemeinen Lotion auf der Basis von Butylpolyacrylat oder Acrylat-Butylacrylat-Copolymer oder Lotion auf der Basis von Methylmethacrylat, Methylacrylat und Acrylamid-Copolymer verwendet. Um die Steifigkeit dreidimensionaler Druckmuster zu verbessern, kann Lotion auf der Basis von Ethylacrylat und Styrol-Copolymer verwendet werden. Bei Bedarf können auch Vernetzungsmittel hinzugefügt werden. Die Beschichtungsmenge sollte nicht zu groß sein, da sich die Beschichtung, die sich nach dem Aufblasen zwischen den Mikrokapseln ansammelt, sonst negativ auf das Pillinggefühl auswirkt.
Für den Samtdruck eignet sich Flachsiebdruck mit einer Maschenweite zwischen 27,6-35,4 Maschen/cm (70-90 Maschen) am besten. Nach dem Druck bei etwa 70 Grad trocknen und mit Wärmequellen wie Heißluft, Heizplatte, Heißwalze oder Infrarotlampe bei 100-140 Grad für 30-60 Sekunden wärmebehandeln. Die beste Wirkung wird erzielt, indem die Stoffdruckoberfläche mit heißer Luft angeblasen wird. Um eine behinderte Ausdehnung zu vermeiden, ist es ratsam, beim Aufschäumen mit einer Heizplatte oder Heißwalze die Rückseite des Stoffes in Kontakt mit der Wärmequelle zu halten. Der Nachteil von Samtdruckstoffen ist, dass sie nach dem Waschen nicht gebügelt werden können, da sonst die Mikrokapseln verschwinden und die Samtstruktur verschwindet. Diese Art von Stoff ist auch anfällig für Verschmutzungen. Abhilfe schafft die Zugabe eines Beschichtungsmittels.
Schaumdruckmittel ist eine Mischung aus einem Schaummittel, einem geeigneten Filmbildner, einem Vernetzungsmittel, einer Emulsionspaste und einem Farbstoff, die auf Stoff gedruckt wird. Nach dem Drucken wird das Schaummittel während der Hochtemperaturbehandlung thermisch zersetzt, wodurch eine große Menge Gas entsteht, das dazu führt, dass sich das Filmbildnermittel leicht ausdehnt und einen Film bildet. Das vom Schaummittel freigesetzte Gas bleibt im Film erhalten und bildet innovative dreidimensionale Muster. Diese Art des Schaumdrucks gehört zum chemischen Schäumen.
Das üblicherweise verwendete Schaummittel heißt Azodicarbonamid. Es ist ein hellgelbes, kristallines Pulver, das in Wasser unlöslich ist. 64 % seiner Zersetzungsprodukte sind Feststoffe und 36 % sind Gase, die aus Stickstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid bestehen. Durch Zugabe von Harnstoff kann, abhängig von der verwendeten Harnstoffmenge, die Zersetzungstemperatur von Azodicarbonamid von etwa 200 °C auf etwa 180 °C oder sogar 150 °C gesenkt werden. Azobisisobutyronitril ist ein weißer, in Wasser unlöslicher Kristall, der ebenfalls als Schaummittel verwendet werden kann. Seine Zersetzungstemperatur beträgt nur 90-115 Grad. Seine Anwendung ist jedoch aufgrund des Vorhandenseins des giftigen Tetramethylbutandinitrils in seinen Zersetzungsprodukten begrenzt. Schaumdruckpaste besteht im Allgemeinen aus Polystyrol, Methylmethacrylat, Butylacrylat und Acrylamid-Copolymer-Lotion, Azodicarbonamid, Harnstoff, Tensid, Verdickungsmittel oder Wasser und Farbstoff. Unter ihnen ist Polystyrol (oder Polyvinylchlorid) ein filmbildendes Material, weist jedoch eine schlechte Haftung an Textilien auf und ist daher auf die synergistische Wirkung von Acrylcopolymeren angewiesen.
Gedruckt auf einer kalten Platte. Je nach Größe des Musters werden Nylonmaschen der Stärke 11-14 für das Sieb verwendet. Nach dem Drucken mit Heißluft bei ca. 80 Grad trocknen. Die Schaumbedingungen sollten bei ca. 180-185 Grad und locker sein. Der Nachteil von bedruckten Stoffen mit Schaum ist, dass sie schmutzanfällig und klebrig sind, weshalb sie für den Einsatz auf kleinen Flächen geeignet sind.
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