Шелкография
Трафаретная печать, или Шелкография – одна из древнейших и изученных методик нанесения всевозможных рисунков на самые разнообразные поверхности. Вкратце ее можно описать: нанесение всего на всем. Ткани, металл, стекло, керамика, бумага, пластики, резина, полиэтилен, силикон – почти все поверхности из этих материалов могут быть запечатаны шелкографией, и каждый день мы постоянно сталкиваемся с вещами, на которых что-нибудь, да напечатано шелкотрафаретом или с его прямым участием.
Принято считать, что шелкография пришла к нам из Китая, как и бумага и прочие необходимые вещи. Но сам принцип продавливания краски через трафарет из мелкоячеистой ткани витал в воздухе изначально не только на Востоке. Шелкография за несколько столетий переросла из высшего искусства в обыкновенную производственную технологию, доступную если не всем, то многим.
Итак, чтобы понимать, что происходит с Вашим тиражом в процессе печати шелкографией, думаю, стоит начать с процесса подготовки трафаретных форм.
Для простоты понимания возьмем некий трафарет, в котором есть открытые участки, через которые на ваш материал проникает краска, и закрытые, через которые она не проникает. Вот его и предстоит сформировать в начале печатного процесса.
Основа подготовки трафарета – трафаретная печатная форма (ТПФ). Выглядит она как алюминиевая (реже деревянная или стальная) рама, на которую натянута сетка из полиэфирной ткани (наподобие москитной сетки, но со строго нормированным размером ячейки). Размер ячейки в данном случае ключевой параметр в использовании такой сетки для конкретных нужд, и он выражается в количестве ячеек на квадратный сантиметр. Чем больше ячеек – тем четче изображение и тоньше слой наносимой краски; чем меньше – все соответственно наоборот. Чтобы не искажать геометрию и размеры рисунка, сетку на рамы натягивают до достижения «барабанного» звука при ударе, и для этого тоже есть специальные приспособления.
Итак, основа есть – пора формировать трафарет на основе ТПФ. На сцену выходит светочувствительная эмульсия, которую наносят на трафаретную печатную форму. Эмульсия представляет собой сложную смесь полимеров, напоминающую по своей консистенции неразбавленную нитрокраску. Физические свойства эмульсии таковы, что она легко ложится на ТПФ, равномерно распределяясь в ее ячейках. А химические свойства позволяют ей приобретать устойчивую и твердую форму в этих ячейках при относительно кратковременном облучении в лучах ультрафиолетового спектра.
Полагаю, тут становится понятно: участки трафаретной печатной формы, которые получат свою дозу «загара», то есть УФ-излучения, становятся невосприимчивыми к воде и краскам на разных основах. А участки, на которые «закрепляющее» излучение не попало, все это пропустят. И тут в дело вступает фотошаблон.
Фотошаблон — это изображение, которое Вы решились нанести на футболку, пакет или что-то еще, что можно напечатать шелкографией, распечатанное в виде вашего рисунка на прозрачной пленке. Это конечное передаточное звено между командой разработчиков-дизайнеров и цехом, где всем заправляют технологи и печатники. Если цветов в изображении больше чем один, формируется n+1 фотошаблонов. Задача фотошаблона – не пропустить УФ-излучение в местах ТПФ, где нужно пропускать краску.
ТПФ роднят с фотошаблоном в экспонирующем устройстве. Темные участки не пропускают УФ-излучение. Светлые – пропускают. В итоге все участки на ТПФ, которые подвергались прямой атаке УФ-излучения, перерождаются в сторону упорных и стойких к краскам и растворителям вроде сольвента и воды. А с прикрытыми фотошаблоном участками ТПФ ситуация совершенно иная! Они не получили свою дозу УФ-спектра и открыты всем воздействиям окружающей природной среды вроде напористого ливня, который им и устраивают на участке подготовки печатных форм: незасвеченная эмульсия легко вымывается из ячеек, в то время как засвеченные участки надежно противостоят воздействию воды. Минута работы аппаратом высокого давления завершает операцию. Вынули из мойки. Сохнет.
Трафарет готов. Теперь давайте рассудим, что же с него можно напечатать.
Формный процесс шелкотрафаретной печати предельно унифицирован, что описано в предыдущих абзацах, а затем идет разброд по направлениям. Для конкретной группы изделий есть станок, на который устанавливается наша ТПФ. И это:
- Текстильная печать — говорит сама за себя: это печать по разнообразным видам тканей, натуральных, синтетических и жестких синтетических, в том числе с водоотталкивающими пропитками. Футболки, поло, толстовки, экосумки, банданы, накидки, зонты, дождевики, крой для изготовления всего вышеперечисленного – печатаются на специальном «карусельном» «Премьер Super 6x6» станке отечественного производства.
- Графическая печать по плоскостям: пакеты, визитки, папки, хенгеры, ценники, конверты, шильды, бумага, пластик, металл – используется отдельный плоскопечатный станок с вакуумным прижимом изделий и заготовок «LM-Print» производства Тайвань (КНР).
- Заказы на кружки, стаканы, рюмки, пепельницы, силиконовые браслеты делает отдельный станок «Премьер радиус», опять же отечественного производства.
Конечно, для печати на столь широком ассортименте материалов и вещей не существует каких-то универсальных красок. Но в том и состоит универсальность технологии, чтобы применять под каждое изделие свою, оптимальную, «заточенную» по химическому составу краску. К примеру, для текстильных изделий краска должна сохранять абсолютную водостойкость, мягкость и гибкость красочного слоя, гипоаллергенность и нетоксичность. Для изделий из стекла и керамики краска наоборот после высыхания должна «каменеть» — становиться жесткой и твердой, чтобы противостоять трению и мытью в агрессивных средах посудомоечных машин. А краска для бумаги и полиэтилена должна сохранять гибкость и адгезию (прилипание) к материалу в любых условиях. То есть, как видим, подобное притягивает подобное, и фотографии многорядных стеллажей в трафаретных типографиях, сплошь уставленных банками — не декорации, а вполне стандартная производственная ситуация – своя краска под конкретный материал плюс основные цвета, плюс оттенки, разбавители, замедлители, присадки…
Но краска не перейдет просто так с трафарета на изделие. Вернее «просто так» вполне сможет, только ждать придется примерно от нескольких часов до нескольких суток на одно изделие, если просто опустить ТПФ, наполненную краской, на материал и ждать, пока она соизволит протечь сквозь отверстия в трафарете под силой земного притяжения. Краска явно нуждается в эффекте «волшебного пенделя», чтобы в полной мере проявилось ее базовое свойство – тиксотропность (прошу прощения, но это резкое уменьшение вязкости краски при ее движении). И тут подоспел новый персонаж – ракель. Именно он перенесет выстраданный дизайн на футболку, визитку или пакет. Именно он и является основным инструментом печатника, ключевым звеном в печатном процессе шелкографии и, можно сказать, ее эмблемой.
Ракель – самый нехитрый инструмент в техпроцессе и вместе с тем самый необходимый. Перед нами отрезок твердой полиуретановой резины с остро заточенной кромкой толщиной от 6 до 30 мм, зажатый по принципу тисков в держатель из алюминия (кое-где еще распространены деревянные держатели). Он способен формировать толщину красочного слоя при печати в зависимости от угла наклона и жесткости ракельного полотна, но его главная задача – продавить краску на изделие.
В зависимости от оснащенности типографии ракели «давят» краску либо руками печатников, либо пневмоцилиндрами полуавтоматических станков. В первом случае предпочтительно, чтобы тиражи изделий не превышали 500-1000 экземпляров – печатники на паре примитивных станков закончат тираж быстрее, чем вы окончите настройку полуавтомата. Но если тираж большой, а также если очень важна стабильность в тираже и попадание «в цвет» на всем его протяжении, без полуавтомата, исключающего человеческий фактор, не обойтись.
Почему так? Потому что от угла наклона ракеля изменяется режим переноса краски. Если для краскопереноса выбран острый угол наклона ракеля, краски переносится меньше и оттенок, например, малинового цвета будет сдвигаться в сторону розового. Но вряд ли печатник, даже высокой квалификации, будет выдерживать этот режим печати в течение всего тиража – печать тысячи пакетов в один цвет означает примерно 3,5 часов на ногах с помощником-съемщиком или 5 часов без него. Это тяжелая работа, и «человеческий фактор» здесь вполне может проявиться – разнотон в начале тиража и в конце – стандартная ситуация с «разбором полетов».
В финале печатного процесса изделия, будь то футболки, визитки или пакеты, должны высохнуть – происходит процесс закрепления краски на изделии. И тут тоже далеко не все однозначно! Разные краски (вспомним уходящие до потолков стеллажи с красками на производствах) требуют свои режимы высыхания.
Обычные краски на основе органических растворителей, которые применяются для большинства стандартных графических работ, прекрасно высыхают за пару-тройку десятков минут при комнатной температуре, а если эту температуру повысить – то и того меньше, естественно, в зависимости от толщины красочного слоя. Плоские и тонкие материалы вроде пакетов, бумаги, самоклеящейся пленки и т.д. укладывают для просушки в специальные сушильные стеллажи, где они никак не помешают друг другу. Процесс окончательного сбора заказа со стеллажей напоминает сбор урожая с грядок.
А вот наиболее распространенные текстильные краски для сушки требуют особого микроклимата! Чтобы краска зафиксировалась на поверхности изделия, требуется высокая температура – до 160 градусов. И мало того, сушить нужно каждый цвет печати, пока футболка еще находится на станке. Эти функции выполняет особое устройство, напоминающее по принципу действия строительный фен больших размеров: над печатными столами нависает плита с установленными на ней инфракрасными ТЭНами с контроллером и вентиляторами, создающими поток нагретого до нужной температуры воздуха. Называется оно «промежуточная сушка». Логика подсказывает, что где-то должна быть и «окончательная» сушка и действительно – финальное закрепление краски на футболках происходит в тоннельной сушке, в которую они медленно и печально уползают на транспортерной ленте, чтобы в последний раз получить свою порцию раскаленного воздуха и теплового излучения от мощных ламп.
После таких процедур закаливания футболке с напечатанным изображением не страшны первая, вторая и так примерно до 50-й стирки в щадящем режиме и без отбеливателей. Пренебрежение режимами сушки ведет к тому, что радующий глаз отпечаток любимого персонажа после первых двух стирок превращается в какого-то мало похожего на прототип пыльного уродца, а к десятой стирке – исчезает совсем, оставив маловразумительные пятна на хорошей ткани.
Имеет свои особенности и сушка принтов на изделиях из стекла, керамики и фаянса. Поскольку эти поверхности не впитывают краску, она должна сохнуть максимально быстро, чтобы рисунок не успел растечься. Но тогда она будет высыхать на трафаретной форме, забивая высохшим пигментом печатные ячейки каждую минуту, и тогда это уже будет не работа, а борьба. Поэтому краску для сложных поверхностей делают двухкомпонентной. Отдельно друг от друга краска и отвердитель могут существовать сколь угодно долго в пределах гарантийных сроков хранения. Но после смешивания в полученной смеси запускаются необратимые процессы превращения краски в камень – отверждение. При этом, как правило, есть своего рода «инкубационный период», когда смесь краски с отвердителем не приобретает каких-то свойств, препятствующих процессу нормальной печати, обычно от 2 до 8 часов. Вот за это время нужно успеть напечатать весь тираж, иначе карета превратится в тыкву краска окончательно отвердеет и не будет никакой возможности удалить ее остатки с ТПФ – только хирургическим методом.
После печати такой тираж должен «выстояться» — простоять хотя бы 12 часов в помещении с комнатной температурой. И по истечению этого времени все изделия дружными рядами отправляются опять на «закаливание» — в печь, нагретую до 200 градусов, где должны побыть хотя бы 2-3 минуты.
Вот такой техпроцесс сопровождает печать на разной бытовой посуде: рюмках, стаканах, флягах, термосах, пепельницах, кружках. Конечно, можно и проще, если гарантируется, что изделие будет неприкосновенно стоять в серванте, изредка здороваясь с фланелевой тряпочкой и пипидастром. Но если предполагается регулярное мытье, в том числе и в посудомоечных агрегатах, лучше пройти технологический цикл от начала и до конца.
И наконец, чтобы осветить все четыре угла в темном трафаретном цехе, вспомним о красках УФ-отверждения. Дорогих, ярких, перспективных.
Отверждение этих красок происходит только под влиянием ультрафиолетового излучения с определенной длиной волны (390-430 нм). Внешне эта краска напоминает обычную краску на основе растворителей, но отличается от нее тем, что совершенно не сохнет ни при комнатной, ни при повышенной температуре. Но стоит на окрашенную поверхность попасть световым лучам ультрафиолетового спектра, как почти мгновенно запускаются процессы полимеризации. При соблюдении технологических нормативов можно добиться, чтобы процесс достигал 100% результата за несколько секунд. Выпускается большое количество таких красок для печати по жестким материалам: полиэтилену, пластикам, стеклу и т.д. Процесс сушки подобен процессу сушки изделий из ткани минус предварительное просушивание – все изделия после краскопереноса отправляются в тоннельную УФ-сушилку, где их ждет мощная ртутно-кварцевая лампа, обрушивающая на изделие ударные потоки УФ-излучения.
Печатнику очень удобно работать с УФ-красками. Поскольку они не сохнут в обычных условиях, печатный процесс легок и приятен, минимизируется брак, и не надо ждать, пока изделия высохнут – сразу после выхода с УФ-сушки они могут упаковываться в коробки и отправляться довольному клиенту. А минусы достаются, как правило, заказчику и собственнику типографии: несмотря на развитие данной технологии, УФ-краски несколько проигрывают традиционным на основе растворителей в глянце и яркости цветовых оттенков, особенно это касается металликов – золота, серебра или бронзы. Плюс эти краски обычно в полтора-два раза дороже аналогов с традиционной сушкой и надо покупать установку для УФ-фиксации, которая также весьма недешева и требует особой инсталляции. Тем не менее, за этими красками будущее: во всяком случае, отрасль активно развивается именно в их сторону.
Всеми вышеописанными процессами мы занимаемся уже больше 10 лет и накопили некий практический багаж, благодаря которому уверенно чувствуем себя в технологии и готовы реализовать как ежедневно-рутинные, так и сложные, нестандартные проекты.
