Hoe werkt sublimatie?

  • Berichtcategorie:Sublimatie

We willen je via deze blog graag vertellen over de technieken die we gebruiken. Sublimatie is er zo één van, maar voor we je vertellen over al onze experimenten, beginnersfouten, voor- en nadelen, … lijkt een kleine introductie geen overbodige luxe. Dus in deze blog: wat is sublimatie eigenlijk?

Sublimeren voor wetenschappers

De chemici en fysici onder ons kennen het woord sublimatie misschien al, en — spoiler alert — het heeft er in deze context ook wel wat mee te maken. Voor wie niet helemaal mee is, een korte herhaling; wat zijn faseovergangen?

Een diagram met de (belangrijkste) faseovergangen.

(Chemische) stoffen zijn materialen die uit één type moleculen bestaan. Bijvoorbeeld, water bestaat uit H2O-moleculen, suiker uit moleculen C12H22O11, kalksteen uit CaCO3, … Zo’n stof bestaat op elk moment in een zeker fase of aggregatietoestand: water op kamertemperatuur is vloeibaar, terwijl suiker er vast is en een collectie O2-moleculen zuurstofgas is. (Er zijn ook enkele randgevallen zoals plasma, maar zo ver hoeven we voor dit verhaal niet te gaan.)

Met de drie klassieke fasen (vloeibaar, vast en gasvormig) zijn we in het dagelijkse leven best vertrouwd. Ook enkele faseovergangen komen we geregeld tegen. Water (de vloeibare vorm van H2O) bevriest om ijs (de vaste vorm van H2O) te worden bij negatieve temperaturen. We noemen dit algemeen stollen — kaarsvet ‘bevriest’ niet echt … Omgekeerd: ijs smelt om terug water te worden. Ook de overgang van vloeibaar naar gasvormig kennen we al te goed: water verdampt om waterdamp te vormen. Ook condenseren kennen de meesten onder ons wel, zo ontstaat bijvoorbeeld dauw (waterdruppels op het gras na een koude nacht).

Met sublimeren en rijpen worden we echter minder vaak geconfronteerd. Deze overgangen gaan direct van vast naar gasvormig en terug. Waterdamp kan, mits de juiste (lees voldoende koude) omstandigheden ook rijpen, zo onstaan bijvoorbeeld ijsbloemen. Als je echter al eens ijs zien sublimeren hebt, dan was het waarschijnlijk het zogeheten ‘droog ijs’ (de vaste vorm van CO2).

IJsbloemen op de voorruit van een auto.

Sublimeren voor makers

De opmerkzame lezer heeft misschien al wel samengepuzzeld dat iets naar zijn gasvorm laten overgaan niet de handigste manier is om een tastbaar product te creëren, dus wat voor sublimatie gebruiken wij dan? Wel, in de maker/knutselwereld is sublimeren een korte naam geworden voor een heel proces waarbij ergens onderweg een sublimatie voorkomt. Dat proces wordt gebruikt om een digitaal design op een product (T-shirt, mok, rugzak, sleutelhanger, fotoplaat, …) te zetten.

Enkele voorbeelden van wat je met sublimatie kan maken.

We doorlopen het proces aan de hand van een T-shirt uit onze webshop. Hoe gaat het in zijn werk? Wel, eerst heb je natuurlijk een design nodig. Er zijn heel wat online verzamelsites waar je voor persoonlijk gebruik gratis afbeeldingen en illustraties kan downloaden. Wij creëren onze designs echter vooral zelf omdat commercieel gebruik vaak niet toegelaten is of het aankopen van een licentie vereist. Hoe dan ook, eens je die foto of illustratie op je computer hebt, hoe krijg je die dan in vredesnaam op een mok of T-shirt?

Het design voor het Voyager T-shirt.

Wel, je stuurt het naar de printer natuurlijk! Nu ja, wel een speciale printer, of toch een printer met speciale inkt. We vertellen je in de toekomst zeker eens over de voor- en nadelen van een echte sublimatieprinter tegenover een voor sublimatie omgebouwde bureauprinter, maar in elk geval heb je een afzonderlijke printer nodig die je enkel voor sublimatieprints gebruikt. Die printer moet bovendien gevuld zijn met “sublimatie-inkt”. Er zijn een aantal merken en mogelijkheden, maar je standaard inktjetcartridges zullen voor het vervolg van dit proces niet werken. Voor het beste effect moet je trouwens met een hoge dekking drukken, op niet al te absorberend papier, dus het duurt wel even voor deze prints droog zijn.

Een pas geprint, gespiegeld design.

Maar, maar, … ik wil mijn print toch op een T-shirt, niet op een blaadje printerpapier? Wel, eens je afdruk droog is, neem je dat blaadje mee naar een hittepers voor de volgende stap. Ook hier zijn er vele opties, van de Cricut EasyPress (die je bijna een te groot uitgevallen strijkijzer kan noemen) tot een volautomatische slimme hittepers (zoals deze van Stahls). Voor dit verhaal is het belangrijk dat het toestel de twee dingen doet die de naam al verraadt: voldoende warm worden en voldoende druk kunnen uitoefenen.

Met die hitte zullen we ervoor zorgen dat de nu droge inkt sublimeert en met de nodige druk zorgen we ervoor dat ons design niet in spreekwoordelijke rook opgaat, maar wel in het T-shirt blijft hangen. Dat T-shirt voorziet dan de nodige kristalisatiekernen zodat de inkt terug een vaste stof wordt (rijpt) en je design zich aan de vezels van je T-shirt hecht. Of in gewonemensentaal: na het hittepersen staat je design op je T-shirt gedrukt.

Zoals je hieronder ziet, leggen we het geprinte design omgekeerd op de T-shirt. Daardoor is het resultaat op het T-shirt het spiegelbeeld van wat er uit de printer kwam. Vandaar dat we onze afdruk gespiegeld maakten om het design correct van computerscherm naar T-shirt te krijgen.

T-shirt en sublimatieafdruk klaar om te hittepersen …
… en datzelfde T-shirt na het hittepersen.

Je merkt ook dat het design nog altijd op het blaadje papier papier staat. Dat is helemaal normaal, al hoort het wel wat minder gesatureerd te zijn dan voorheen. Net zoals er bij stempelen nog een beetje inkt overblijft op je stempel, is hier een deel van, maar niet alle inkt overgezet op het T-shirt.

Echter, deze speciale inkt heeft wel wat bijzondere kantjes …

Zo kan je niet zomaar op alles sublimeren. De inkt moet zich namelijk voldoende “willen” hechten aan je T-shirt, mok, fotoplaat, … zodat je design zichtbaar, scherp en gesatureerd is, en de gesublimeerde inkt niet gewoon terug op je blad rijpt. Deze inkt is namelijk fan van polyester en gelijkaardige polymeren maar gaat niet, amper of niet permanent hechten aan materialen zoals katoen, hout, keramiek, … Een polyester T-shirt dan maar, maar wat dan met die mokken? Gelukkig is hier een trucje voor: de inkt hoeft zich enkel aan de bovenste laag van een mok/sleutelhanger/… te hechten om het resultaat van onze afdruk te kunnen zien. Het volstaat dus om je mok te voorzien van een (vaak doorzichtig) polymeerlaagje. Zo ontstond een ruime markt aan “polycoated blanks”, allerhande objecten (mokken, magneten, puzzels, sleutelhangers, borden, ornamenten, …) die van zo’n laagje voorzien werden zodat ze met deze techniek te bedrukken zouden zijn.

Natuurlijk veegden we in deze blogpost een pak onder de mat waar we in volgende blogposts op terugkomen (anders zou deze blogpost minstens tien keer zo lang zijn) maar zo weet je toch in grote lijnen hoe onze mokken en enkele van onze T-shirts (zoals deze) tot stand komen.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *