Sadržaj:
I. TEORETSKI DEO
1.1. Metode štampanja
1.1.1. Direktno štampanje
1.1.2. Štampanje razaranjem osnovne boje
1.1.3. Štampanje metodom zaštite materijala
1.2. Postupci štampanja
1.2.1. Rotaciono štampanje
1.2.1.1. Šablon za rotaciono štampanje
1.2.1.2. Štampanje
1.2.1.3. Sušenje odštampanih tkanina
1.2.1.4. Tehničke karakteristike postupaka
1.2.2. Štampanje ravnim šablonima
1.2.2.1. Priprema ravnim šablonima
1.2.2.2. Štampanje
1.2.3. Štampanje gravirnim valjcima
1.2.3.1. Štamparska mašina
1.3. Sastav štamparske paste
1.4. Uloga dodataka u štamparskoj pasti
II. PRAKTIČNI DEO
2.1. Priprema štamparske paste
2.2. Izrada šablona i transfer papira
2.2.1. Transfer štampanje
2.2.2. Štamparska mašina
2.2.3. Transfer papir
2.2.4. Tehničke karakteristike postupka
2.3. Završna obrada posle štampanja
2.3.1. Sušenje odštampane tkanine
2.3.2. Fiksiranje boje za vlakno
2.3.3. Parenje
2.3.4. Pranje odštampanih tkanina
-2-
I. TEORETSKI DEO
1.1.
Metode štampanja
Štampanje tekstilnih materijala moguće je izvesti na različite načine. U
industrijskoj proizvodnji štampanog tekstila primenjuju se uglavnom tri osnovna
postupka:
- direktno štampanje
- štampanje razaranjem osnovne boje
- štampanje metodom zaštite materijala
Ovim postupcima izrađuju se masovno artikli široke potrošnje čija cena
proizvodnje nije posebno opterećena procesom štampanja. Pored ovih postupaka
postoje i specijalni postupci.
Specijalni postupci imaju prvenstveno za cilj dobijanje specijalnih efekata i
zbog toga se najčešće koriste u proizvodnji manjih serija. Materijali efektnog
izgleda i specijalne namene, ekskluzivni artikli kao i tkanine koje se koriste u
specifičnim prilikama često se štampaju različitim specijalnim postupcima.
1.1.1. Direktno štampanje
Direktno štampanje karakteriše se direktnim nanošenjem na tkaninu
viskozne štamparske paste. Štamparska pasta sadrži boju, zgušnjivač i sve druge
potrebne agense koji treba da omogući postojano vezivanje boje za tekstilni
materijal. Boje koje imaju izražen afinitet prema vlaknu mogu se štampati pastom
koja u sebi ne sadrži sredstva za fiksiranje, za razliku od boja manjeg afiniteta koje
se vezuju za vlakno uz pomoć ovih sredstava.
Direktnom metodom se dezenira najveći procenat pamučnih materijala zbog
jednostavnosti postupka štampanja. Boja sa vlakna i boja iz štamparske paste
nesmeju međusobno da utiču na promenu nijanse obojenja.
Crne i druge zatvorene nijanse se direktnom metodom mogu štampati i na
srednje tonove. Beli, srebreni i zlatni efekti mogu se dobiti direktnim nanošenjem
odgovarajuće paste na obojenu tkaninu, kako u svetlim, tako i u tamnim tonovima,
pa čak i na crne nijanse zbog izražene pokrivne moći ovih boja.
Posle štampanja i sušenja, boja se fiksira za vlakno u toku parenja u
parioniku ili na neki drugi način, što zavisi od tipa boje. Pri direktnom štampanju
-3-
mogu se koristiti rastvorne ili nerastvorne boje u vodi i to kako na neobojenom,
tako i na obojenom materijalu.
Materijal štampan direktnom metodom ima jasni dezen na licu dok je na
naličju daleko manje izražen, odnosno predstavlja senku dezena sa lica.
1.1.2. Štampanje razaranjem osnovne boje
Metoda štampanja razaranjem osnovne boje primenjuje se isključivo u
slučajevima kada se traženi efekat ne može postići direktnom metodom. Ova
metoda se zasniva na mestimičnom razaranju osnovne boje kojom je obojena
tkanina. Ova metoda predstavlja kombinaciju štampanja i bojenja tekstilnog
materijala.
Prethodno obojena tkanina štampa se pastom koja sadrži agens koji svojim
oksidacionim ili redukcionim delovanjem može da razori osnovnu boju na
odštampanom mestu. Pri tome je cilj da se boja hemijski razgradi i obezboji, a u
izvesnim slučajevima i prevede u jedinjenja koja su rastvorena u vodi i lako su
ispirljiva. Na odštampanom otisku tada se pojavljuje prvobitna bela boja tkanine.
Ukoliko se u tako pripremljenu štamparsku pastu dodaje i boja koja ima
određen afinitet prema tekstilnom vlaknu, a nije podložna oksidacionoj ili
redukcionoj razgradnji tada se na tkanini može dobiti višebojni efekat. Ovako
naneta boja štampanje se zatim fiksira na vlakno na odgovarajući način i tkanina
se podvrgava postupku koji je karakterističan za obradu štampanog tekstilnog
materijala.
Štampanje sintetičkih materijala ovim postupkom je znatno teže u poređenju
sa štampanjem pamučnih, iz razloga što se teško ostvaruju oštre konture dezena.
Zbog toga, na sintetičkim tkaninama se često imitira ovaj efekat tako što se
naknadno štampaju konture oko zaštitom odštampanih polja. Time se izbegava
neravnomerno obojenje na površinama u neposrednoj blizini otiska. Uklapanje
otisaka pri štampanju, u ovom slučaju mora biti precizno izvedeno da bi se izbegla
pojava belih polja između bojenih i štampanih površina.
Beli efekat na obojenoj tkanini, ovom metodom, dobija se kada se na
određenim područjima obojene tekstilne površine direktno nanese pasta sa
sredstvom koje svojim oksidacionim ili redukcionim delovanjem može da razgradi
osnovnu boju koja postaje bezbojna i rastvorljiva u vodi.
-4-
Dvobojni efekat sa izraženim svetlijim dezenom u odnosu na osnovnu boju
materijala dobija se sa smanjenim stepenom delovanja oksidacinog ili redukcionog
sredstva za boju.
Kod ovakog načina dobijanja dezeniranih tkanina treba obratiti pažnju na
izbor sredstava za razgradnju boja. Za štampanje pamučnih materijala se ne
primenjuju pošto nakon razaranja osnovne boje deluju na celulozu prevodeći je u
oksi celulozu. Kao sredstvo za razaranje najpogodniji je rongalit C (Na HSO2 x
CH2 + 2H2O). Delovanje rongalita C se zasniva na oslobađanju vodonika koji
redukuje osnovnu boju, prevodeći je u produkte lako rastvorljive u vodi.
R – N = R1 +2H2 +RHN + R1 – NH2
Proces štampanja razaranjem osnovne boje je neekonomičniji i skuplji od
postupka direktnog štampanja dok je mogućnost grešaka znatno veća. Iz tih
razloga ovaj postupak se manje primenjuje izuzev u slučajevima gde nije moguće
postići traženi efekat direktnim postupkom štampanja.
1.1.3. Štampanje metodom zaštite materijala
Postupak štampanja pomoću zaštitnih sredstava takođe predstavlja
kombinaciju štampanja i bojenja. Metoda štampanja koja se zasniva na korišćenju
zaštitnih sredstava primenjuje se u slučajevima kada se veći deo tekstilne materije
boji bojama koje se teško razaraju. Dedostatak ove metode je što postoji mnogo
veća mogućnost pojave grešaka u odnosu na direktno štampanje.
Na određenim delovima površine neobojene tkanine nanosi se pasta koja
sadrži neko zaštitno sredstvo. Tkanina se zatim osuši i daje boji u odgovarajućim
bojama po određenom postupku. Zaštitno sredstvo sprečava da boja dođe u dodir
sa vlaknom. Nakon štampanja i bojenja, tkanina se ispira pri čemu se sredstvo za
zaštitu skida sa tkanina i površine ostaju bele. Zaštitna sredstva mogu biti
mehaničke ili hemijske prirode. Zaštita se može ostvariti čisto mehanički na taj
način što se boja sprečava da dođe u dodir sa vlaknom. Hemijska zaštita, međutim
ima za cilj da inaktivira boju i da omogući njeno vezivanje za materijal. U ovu
svrhu upotrebljavaju se razne kiseline, alkalije, oksidaciona i redukciona sredstva.
Izbor sredstava zavisi od sirovinskog sastava tkanine i vrste boje kojom se
naknadno vrši bojenje.
Posle bojenja koje se odigrava samo na nezaštićenim površinama sa
materijala se uklanja zaštitna pasta, a tkanina se podvrgava daljoj obradi.
-5-
Štampanjem pomoću zaštite mogu se dobiti po želji i višebojni efekti. U
tom slučaju štamparskoj pasti se dodaju boje na koje ne utiču agensi koji se koriste
za zaštitu.
Tkaninu štampanu ovom metodom treba pažljivo sušiti i bojiti da se dezen
ne bi oštetio. Značaj ovog postupka, kao i u prethodnom slučaju, se smanjuje iz
razloga ekonomičnosi kao i veće mogućnosti grešaka nego pri direktnom
štampanju.
1.2.
Postupci štampanja
Razvojem mašinogradnje i hemijske industrije, naročito na polju
proizvodnje boja i pomoćnih sredstava, sa druge strane uporedo se razvijala i
tehnologija štampanja radi usavršavanja postupka i uređenja za štampanje.
Štampanje se razvilo od običnog ručnog štampanja na stolovima, preko niza
mehanizovanih pojedinih elemenata do modernih automatizovanih uređaja. Bez
obzira na vrstu uređaja, da bi se dobila dezenirana tekstilna površina postupkom
štampanja, potrebno je pored štamparske paste i materijala, pripremiti i šablon za
štampanje. Najveći značaj i najširu primenu u industriji imaju sledeće postupke:
- štampanje ravnim šablonima
- štampanje graviranim valjcima
- rotaciono štampanje
- transfer štampanje.
Pored ovih postupaka postoje i specijalni postupci štampanja. Najbitniji
specijalni postupci štampanja su:
- štampanje metalnim prahovima
- štampanje flokom
- batik postupak
- štampanje kreš efekta
- pergamentovanje
- orbis postupak.
1.2.1. Rotaciono štampanje
Rotaciono štampanje se razvilo na idejama koje su već predhodno ostvarene
kod postupaka štampanja ravnim šablonima, a zatim i pri štampanju valjcima.
Kombinujući čitav niz pozitivnih načina ove dve tehnike, uz veliki broj originalnih
-6-
rešenja, ostvaren je postupak koji se karakteriše velikim proizvodnim brzinama
kao kod štampanja valjcima uz zadržavanje svih prednosti koje poseduje
štampanje ravnim šablonima. Postrojenje za štampanje u principu odgovara
automatskim mašinama za štampanje ravnim šablonima, dok su bitne izmene
ostvarene u obliku i izgledu šablona i štamparskom nožu. Štamparska forma je
bešavni perforirani cilindar tankih zidova, a nož za potiskivanje boje predstavlja
specijalno konstruisan sistem višestrukih mogućnosti.
1.2.1.1. Šablon za rotaciono štampanje
Šablon za rotaciono štampanje je šupalj, perforirani cilindar tankih zidova.
Da bi ispunio potrebne radne uslove cilindar mora da bude dovoljno elastičan da
bi mogao da prijanja uz tkaninu i do ispupčenih ivica i šavova i dovoljno izdržljiv
da se odupire eventualnom nepoželjnom rukovanju. Materijal od koga se izrađuje
šablon takođe treba da omogući postojan i trajan oblik finih otvora kroz koje
ravnomerno prolazi pasta.
Slika 1. Šablon za rotaciono štampanje
Šabloni se klasificiraju prema broju otvora po jedinici dužine i prema dužini
cilindra. Otvori su konične cevčice heksagonalnog oblika. Spoljni prečnik je veći
da bi se omogućio lakši prolaz boje. Prečnik cilindra iznosi oko 150 mm. Troškovi
izrade cilindričnih šablona su veći za 10 – 20 % od ravnih šablona.
1.2.1.2. Štampanje
Mašina za rotaciono štampanje je sinhronizovani sistem koji obuhvata četiri
posebne mašine spojene u jednu neprekidnu proizvodnu celinu. Sačinjavaju je:
aparat za unošenje, štamparska mašina, sušnica i aparat za slaganje tkanine.
Mašina za štampanje, omogućuje potpuno kontinualan proces, jer su brzine
-7-
prolaska tekstilnog materijala kroz pojedinačne (faze) elemente mašine
sinhronizovane.
Aparat za unošenje tekstilnog materijala ima za cilj da ispravlja, usmerava i
unese materijal u mašinu za štampanje u zategnutom stanju. Grejna ploča za
termoplasticiranje koristi se pri štampanju sintetičkih materijala koji se teško lepe
za gumirano platno. Materijal prelazi preko krive ploče zagrejane na temperaturu
koja odgovara njegovim karakteristikama, zagreva se i plastificira, čime mu se
povećava sposobnost lepljenja.
Infracrveni grejač postavljen ispod gumiranog platna aktivira termo
plastičnu smešu koje pri lepljenju ne sme da prodre kroz tkaninu na stranu koja se
štampa. Osnovni elementi štamparske mašine su:
1. Štamparski sto
2. Štamparsko platno koje transportuje tkaninu i kreće se preko niza
valjaka
3. Šablon za štampanje tkanina
4. Šablonske glave koje imaju funkciju ležišta za šablone i oslonac
za nož i sistem za prenošenje boje.
Sistem pumpi potiskuje svaku pojedinačnu boju kroz sistem za dovođenje
boje. Nivo boje u šablonima se reguliše automatski, a po završenom štampanju
sistem se prazni i čisti od zaostale boje. Šabloni sa noževima pričvršćeni u
šablonskim glavama kroz koje prolazi sistem za dovođenje boje poređani su u nizu
iznad beskrajnog gumiranog platna. Gumirano platno kao nosač tkanine prelazi
kružni put i posle odvajanja od tkanine odlazi u aparat za pranje platna. Iz
štamparske mašine tkanina ulazi u sušnicu u kojoj se prema potrebi može
regulisati temperatura.
1.2.1.3. Sušenje odštampanih tkanina
Odštampana tkanina iz štamparske mašine ulazi u sušaru kroz koju se kreće
u zategnutom ili ne zategnutom stanju u zavisnosti od karakteristika materijala.
Ukoliko materijal prolazi kroz sušnicu u ne zategnutom stanju tada se koristi
prateće platno. Materijal se suši toplim vazduhom koji se ubacuje u sušnicu jakim
ventilatorima pokretanim elektromotorima. Topao vazduh dolazi sa jedne strane
materijala brzinom od 35 m/s i probija ga odnoseći vlagu.
-8-
Kapacitet sušnice zavisi od:
a) kvaliteta tekstilnog materijala (debljina tkanine, tip vlakana itd.)
b) pokrivenosti površine tkanine bojom
c) tipa zgušnjivača
d) režima kretanja tkanine kroz sušnicu (brzina, zatezanje ili ne) i
e) vrste boje (npr. disperzne boje preko 120°C sublimiše)
Međutim, kako kapacitet sušnice određuje i brzinu štampanja to se u
određenim slučajevima kapacitet može povećati povećanjem broja sekcija za
sušenje. U toku štampanja i sušenja materijala od značaja je vođenje procesa
konstantnom brzinom. Promena brzine sušenja odražava se na nijansu boje.
1.2.1.4. Tehničke karakteristike postupaka
Tehničke mogućnosti rotacionog štampanja omogućavaju dobijanje
štampanih tekstilnih materijala brilijantnih nijansi koje odgovaraju otiscima
dobijenim ravnim šablonima, visoku umetničku izražajnost slike, olakšano
štampanje sintetičkih pletenina i veoma tankih materijala, uz ekonomičan utrošak
boje, kao i štampanje ravnim šablonima.
Preciznost u štampanju je ostvarena tačnim vođenjem materijala bez
zatezanja. Od trenutka uvođenja materijala u štamparsku mašinu, pri prolasku
mašine u sušnicu i do momenta slaganja osušene tkanine, zatezanje je moguće
kontrolisati prema ukazanoj potrebi. Količina boje koja se štampanjem prenosi na
tkaninu, odnosno efekat koji se nanetom bojom želi postići, može se precizno
regulisati promenom pritiska koji se ostvaruje preko noža. Ovim postupkom
ostvareno je precizno uklapanje slike.
Postupak dozvoljavanja brojne kombinacije pri korišćenju boja, pa je zato
moguće jednim setom šablona odštampati veliki broj varijacija. S obzirom na male
pritiske šablona o tkaninu mogu se koristiti za štampanje maksimalne širine
tkanina što nije slučaj pri štampanju valjcima.
Međutim, oba sistema imaju svojih prednosti na određenom području i
jedan drugog ne isključuju i ne mogu da zamene. Rotaciono štampanje omogućuje
rentabilnu proizvodnju i malih metraža uz primenu velikih raporta kod štampanja
ravnim šablonima pa čak i znatno više. Mašine za rotaciono štampanje mogu u
povoljnim uslovima da postignu brzinu i do 8 m/s uz brzu i efikasnu primenu.
-9-
1.2.2. Štampanje ravnim šablonima
Šablon je u obliku pravougaonika sastavljen od okvira i odabranog sita.
Okvir šablona ima zadatak da obezbedi potrebnu stabilnost zategnutom situ i
nakon duže upotrebe, kako bi se izbegle greške zbog pomeranja raporta. Materijal
od koga se izrađuje okvir treba da bude otporan na dejstvo različitih mehaničkih i
hemijskih uticaja. Za izradu rama može se koristiti drvo, metal ili plastična masa.
Potrebno je da budu laki i da ostvaruju dobar kontakt sa površinom štamparskog
stola. Veličina okvira zavisi od širine tkanine i veličine raporta.
Na ramu je zategnuto štamparsko sito od metala, svile ili sintetičkog
materijala. Izbor sita zavisi od vrste tkanine koja se štampa, dezena koji se prenosi
na tkaninu, vrste boje i zagušivača. Pravilan izbor je važan za dobar otisak dezena.
Bez obzira na vrstu materijala svako sito treba da zadovolji sledeće uslove:
- da poseduju odgovarajuću gustinu koja se određuje prema dezenu
i vrsti tkanine koja se štampa
- niti osnove i niti potke treba da su paralelne i da se seku pod
pravim uglom
- materijal treba da bude elastičan radi uspešnijeg zatezanja na ramu
- sito treba da bude otporno na pritisak i udar, dejstvo hemikalija iz
štamparske paste i da nabubri pri čemu dolazi do smanjenja
prostora između osnovnih i potkinih niti
- materijal ne sme da apsorbuje vodu i ostala hemijska sredstva iz
štamparske paste.
Metalna sita se najčešće izrađuju od fosforne bronze. Osetljivi su na
pritisak, udar i lako se deformišu pod većim pritiskom raspirača pri štampanju
grubljih tkanina. Pošto su metalna sita neelastična, ostaju trajno deformisana.
Veću primenu imaju u grafičkoj, keramičkoj i staklarskoj industriji. Za štampanje
teksila se koristi u slučaju kada se radi sa štamparskim pastama koje bi oštetile
ostale vrste sita, a metalna sita su otporna na dejstvo hemikalija.
Sita izrađena od prirodne svile otporna su na pritisak i udar, ali su
nepostojana na dejstvo alkalija i koncentrovanih mineralnih kiselina.
Svilena sita danas koriste manje štamparije koje još uvek koriste duge
stolove za umetničko dezeniranje, pošto su pogodna za zatezanje na ramu.
Savremena primena automatskih uređaja za štampanje, predviđa primenu
sita od sintetičkih materijala zbog visoke elastičnosti i minimalne adsorpcije vlage.
U praksi se sreću polesterska i poliamidna sita.
-10-
1.2.2.1. Priprema ravnim šablonima
Da bi se jedan dezen reprodukovao na tekstilnoj površini potrebno je izraditi
šablon za svaku boju. Izrađena idejna skica se razlaže na pojedinačne boje i
prenosi na prozračnu foliju, tušem ili specijalnom tamnom bojom.
U laboratoriji se od pripremljenih folija izrađuju dijapozitivi koji se prenose
na sito šablona. Sito šablona treba premazati fotoemulzijom osetljivom na svetlost.
Kao fotoosetljiv sloj najčešće se koriste koloidne materije: tutkalo, želatin,
polivinilalkohol. Fotoemulzija se nanosi sa spoljne strane dobro očišćenog i
odštampanog sita.
Razvijanje slike obavlja se na odgovarajućim aparatima za snimanje gde se
tamna strana dijapozitiva priljubi uz stranu taze premazanog fotoemulzijom.
Osvetljivanjem preko staklenog rama dolazi do učvršćivanja fotoemulzije na onim
delovima sita, gde se nalazi dezen dok pokriveni delovi ostaju nepromenjeni.
Ispiranjem, sa neosvetljenih delova uklanja se emulzija pri čemu se otvaraju pore
na situ i formira dezen. Nakon sušenja šablona izvrši se kontrola i korekcija slike.
Slika 2. Oprema ručne štamparije za štampanje ravnim šablonima
š- šablon
od- odbijači
o- okvir (ram)
n- nož
t- tkanina (sito)
s- sto
d- dezen (šara)
u- ugaono gvožđe
m- metalna vođica
r- razmerači
-11-
1.2.2.2. Štampanje
Štampanje započinje kada se tkanina pričvrsti za sto, a raportno rastojanje
šablona uskladi sa crtežom na šablonu. Posle postavljanja šablona na tkaninu
naliva se na jednu stranu šablona pripremljena štamparska boja. Boja se po
šablonu razmazuje nožem.
Štampanje se može posmatrati kao proces koji se odvija u tri etape:
1. sito šablona se puni bojom na mestu koje nije obuhvaćeno slikom
2. uklanjanje vazdušnog sloja između tkanine i šablona
3. delimično prodiranje boje u tkaninu i upijanje.
Prve dve etape ostvaruju se u toku prvog prolaska noža, a treća etapa pri
povratku noža. Štampanje se završava u momentu podizanja šablona i njegovog
prenosa na sledeće mesto na tkanini.
Pri štampanju šablon se prenosi preko jednog neodštampanog raporta tj.
štampa se svaki drugi raport, jer se na taj način izbegava prekrivanje i postavljanje
rama na vlažan otisak prethodnog šablona. Pre nego što se tkanina posle štampanja
podvrgne daljoj obradi, neophodno ju je potpuno osušiti da bi se izbeglo otiranje i
razmazivanje boje. Sušenje se može vršiti kako na sobnoj temperaturi tako i
zagrejanim vazduhom. Optimalni uslovi sušenja u mnogome zavise od vrste boje i
hemikalija koje se nalaze u štamparskoj pasti.
1.2.3. Štampanje gravirnim valjcima
Postupak štampanja gravirnim valjcima pronađen je u drugoj polovini XIX
veka i u svojoj osnovnoj koncepciji zadržao se i do sada.
Na ovaj način štampaju se i danas velike količine tekstilnih materijala što je
uslovljeno ekonomičnom proizvodnjom velikih serija. Primenom velikog broja
novih vlakana u tekstilnoj industriji, različitih tipova pređe i konstrukcija tkanina
kao i potrebom za davanjem različitih izgleda, opipa i teksture tkaninama,
brilijantnih nijansi i različitih obojenja odrazilo se na smanjenje količine tkanine
štampanih ovim postupkom. Dizajn dostiže nivo umetničkog izražavanja pri čemu
su orginalne ideje ostvarivane na bazi shvatanja tehničkih mogućnosti postupka
koji će biti primenjen.
-12-
1.2.3.1. Štamparska mašina
Za razliku od mašina za štampanje ravnim šablonima ove mašine zahtevaju
robusnu konstrukciju koja je u stanju da odoli snažnim udarima koji se pri radu
nameću.
Slika 3. Šema mašine za štampanje sa četiri gravirna valjka
1. Glavni valjak
2. Elastična podloga
3. Štamparski valjci
4. Valjak za nanošenje boje
5. Korito za boju
6. Nož za skidanje viška boje
7. Tkanina
8. Zaštitno platno
9. Štamparski filc.
Kao oslonac za tkaninu u toku štampanja služi glavni valjak 1. postavljen
horizontalno i opšiven elastičnim materijalom 2. Veličina glavnog valjka određena
je brojem bakarnih gravirnih štamparskih valjaka 3. koji su postavljeni oko njega u
specijalnim ležištima. Štamparska boja se nanosi na štamparski valjak valjkom za
nanošenje boje 4. koji je zaronjen u korito sa bojom 5. Višak boje se skida nožem
6. i vraća u korito za boju, a zaostala boja u udubljenjima štamparskih valjaka se
-13-
pod pritiskom prenosi na tkaninu. Tkanina 7. zajedno sa zaštitnim platnom 8. i
štamparskim filcom 9. prolazi između štamparskih valjaka i glavnog valjka čime
se ostvaruje proces štampanja.
Tkanina za štampanje dolazi sa robnog valjka, prolazi kroz štamparsku
mašinu i odlazi na sušenje. Štamparski filc napravljen u obliku beskrajnog platna,
nalazi se ispod zaštitnog platna i služi kao elastična podloga koja omogućava
dobro otiskivanje boje. Tekstilna mašinogradnja danas nudi veliki broj tipova ovih
mašina, pa i mašina sa 16 štampajućih valjaka, ali se u praksi najčešće sreću
mašine sa 6 – 10 valjaka.
1.3. Sastav štamparske paste
Pasta za štampanje sastoji se od čitavog niza različitih kompenata kao što su
zgušnjivači, boja, rastvarači, sredstva za kvašenje, sredstva za egaliziranje,
sredstva za sprečavanje stvaranja pene, sredstva za vezivanje boje i druga. Sve ove
komponenete imaju funkciju da omoguće boji da se što bolje veže za tekstilni
materijal. Posle obavljenog vezivanja koje se odigrava u toku procesa parenja,
ostale komponente treba da su lako odstranjive sa tkanine. Zgušnjivač je jedna od
najvažnijih komponenata štamparske paste. Nosilac je svih sastavnih elemenata:
boje, hemikalija i drugih potrebnih dodataka. Osnovna funkcija zgušnjivača je da:
- se suprostavi dejstvu kapilarnih sila vlakana
- ostale materije u pasti homogeno rasporedi
- deluje kao zaštitni koloid
- sprečava međusobna reagovanja dodataka pre fiksiranja
- se prilikom nanošenja na tkaninu zadrži na njoj
- obezbedi visoku viskoznost štamparskoj pasti uz malu prisutnost
suve supstance
- nerastvorne pigmente održi u homogenoj disperziji.
Zgušnjivači su supstance koje u vodi jako bubre, ali se nikad potpuno ne
rastvore. Obrazuju koloidne rastvore sa visokim stepenom viskoziteta, uz malu
prisutost suve supstance. Zgušnjivači se dele na: prirodne i sintetičke. Prirodni se
dele na: biljnog porekla (skrob, gume, dekstrin, alginati) i životinjskog porekla
(kazein i tutkalo). Sintetički zgušnjivači se dele na: organske (acetilceluloza,
karboksimetalceluloza, PAC, PVA) i neorganske (na bazi Na-silikata). Izbor
zgušnjivača zavisi od:
-14-
- tipa uređaja za štampanje
- fizičko-hemijskih svojstava vlakana koja se štampaju
- načina odstranjivanja ne fiksirane boje i zgušnjavača
- dezena i gravure
- Ph-vrednosti štamparske paste
- dubine tona dezena
- svojstva boje za štampanje.
Da bi se neko hemijsko sredstvo moglo upotreviti kao zgušnjivač treba da
poseduje sledeća svojstva:
- da se lako menja sa bojom i ostalim dodacima
- da ne reaguje sa bojom i materijalima koji čine štamparsku pastu
- da ne pokazuje negativan uticaj na svojstva materijala
- da ne smanjuje postojanost štamparske paste
- da ne deluje štetno na egalizovanje boje, izdašnost i nijansu
obojenja.
Najveći značaj u štampanju imaju biljni zgušnjivači:
- skrob (pšenični, kukuruzni, krompirov,ječmeni)
- produkti razgradnje skroba (dekstrin, britanska guma)
- biljni sokovi (tragant guma)
- prirodne gume (arapska ili gumiarabika, senegalska)
- industrijska guma (kristalna guma, karagum)
- alginati
- poluemulzioni zgušnjivači
- sintetički zgušnjivači (celulozni estri i estri)
SKROB
Kao zgušnjivač najčešće se koristi pšenični skrob, zatim kukuruzni i
pirinčani. Skrob je nerastvorljiv u hladnoj vodi i ne bubri, a pri zgušnjavanju na
60°C prelazi u želatinoznu lepljivu masu.
DEKSTRIN
Dekstrin se dobija depolimerizacijom skroba pod uticajem razblaženih
kiselina, ima izražena redukciona svojstva, a najčešće se koristi za spravljanje
alkalnih pasta za štampanje.
BRITANSKA GUMA
Britanska guma se dobija prženjem kukuruznog skroba, lako se rastvara i
daje egalne štampe, ima izražena redukciona svojstva, daje vrlo oštre konture i
dezene.
-15-
TRAGANT GUMA
Tragant guma se sastoji od smeše neutralnih i kiselih polisaharida, poseduje
visoku moć zgušnjavanja, jako bubri u toploj vodi, lako se odstranjuje pranjem,
pogodna je za štampanje velikih površina, jer daje egalna obojenja. Štamparske
boje se proizvode u obliku finog praha ili tečne mase različite viskoznosti. Boje u
prahu lako se mešaju sa zgušnjivačem i ostalim dodacima što im ovogućava dobro
rastvaranje. Vek trajanja tečnih boja je ograničen, a treba da sadrže higroskopna
sredstva za sprečavanje taloženja i očvršćavanje mase.
Pripremanje zgušnjivača obično se izvodi u otvorenim bakarnim kotlovima
sa duplim zidovima zapremine 50-500 l koji raspolažu priključcima za dovod
pare, vode i uređajem za mešanje. Zavisno od vrste zgušnjivača, vreme kuvanja je
različito. Na kraju procesa rastvaranja, masa se mora procediti, radi odstranjivanja
nerastvorenih čvrstih čestica zgušnjivača koji prouzrokuju neravnomerne otiske na
štampanoj tkanini.
1.4. Uloga dodataka u štamparskoj pasti
Pored boje i sredstava za zgrušavanje štamparska pasta treba da sadrži
sredstva koja direktno ili indirektno utiču na kvalitet štampe. To su najčešće
sredstva za kvašenje, egalizovanje, fiksiranje boje, dispergovanje, razbijanje pene,
razaranje boje, higroskopna sredstva, antiseptična, redukciona, oksidaciona i druga
sredstva. Kao sredstva za kvašenje i egalizovanje se koriste površinski aktivne
materije. Ova sredstva pokazuju i izraženu sposobnost dispergovanja teško
rastvorljivih boja. Pored njih mogu se upotrebiti i neke soli organskih kiselina
sulfonati, benzoati, benzosulfanati i dr. Karbamid je skoro redovni sastojak
štamparske paste. On omogućava rastvaranje boje u relativno malom sadržaju
vode koja se nalazi u štamparskoj pasti. Tokom parenja karbamid ubrzava
vezivanje boje time što omogućuje brže kretanje čestica, difuziju u vlakno i
fiksiranje boje za vlakno. Usled dugog i intezivnog mešanja štamparske paste radi
homogenizovanja, može se pojaviti pena. Prisustvo pene nepovoljno se odražava
na egalnost i oštrinu otiska. Radi sprečavanja pojave pene štamparskoj pasti se
mogu dodati različita mineralna ulja, estri, ketoni, biljni voskovi, glicerin.
Redukciona i oksidaciona sredstva dodaju se u slučaju korišćenja nerastvorljivih
boja u vodi štampanjem metodom razaranja osnovne boje. Od redukcionih
sredstava najčešće se koristi natrijumbisulfit, natrijumsulfit, cinkoksid i dr.
Oksidaciona sredstva se ređe primenjuju, a koriste se hipohloriti i hloriti uz
-16-
dodatak kiselina radi regulisanja Ph-vrednosti paste. Za štampanje se mogu
uglavnom koristiti svi tipovi boja koji se koriste i pri običnom bojenju tekstila. Za
štampanje se koriste one boje koje imaju izraženu sposobnost vezivanja za
tekstilno vlakno čime se postiže velika izdašnost i postojanost obojenja.
Štamparske boje isporučuju se u obliku finog praha ili tečne mase različite
konzistencije. Kao univerzalni rastvarači za pripremanje paste određenog
viskoziteta koristi se voda. Voda za pripremanje zgušnjivača treba da je meka i
bistra bez hemijskih ili mehaničkih nečistoća. Ukoliko su boje ili neke druge
komponente koje ulaze u sastav paste nerastvorne u vodi, onda se koriste organski
rastvarači. Izbor rastvarača zavisi od vrste i osobina paste, vrste vlakana od kojih
je načinjena tkanina koja se štampa, kao i metoda tehnike štampanja. Kao
rastvarači najčešće se koriste denaturisani alkohol, glikol i njegovi derivati i dr.
-17-
II. PRAKTIČNI DEO
2.1. Priprema štamparske paste
Štamparska pasta je homogena smeša različitih komponenata čija je
funkcija da omoguće što uspešnije fiksiranje boje za tekstilni materijal. Stoga se
pripremi paste mora posvetiti posebna pažnja. Prostorija u kojoj se priprema
zgušnjivač i štamparska pasta treba da bude besprekorno čista, svetla i opremljena
svim potrebnim uređajima. Temperatura prostorije ne sme da bude niža od nule
niti viša od 35°C. Kod pripreme osnovne štamparske boje, odredi se potrebna
količina boje i rastvori u odgovarajućoj zapremini vode, uz dodatak rastvarača ili
posrednika rastvarača. Boja se zatim razredi vodom i dodaje uz mešanje potrebnoj
količini pripremljenog zgušnjivača. Kada se dobije homogena masa boje i
zgušnjivača, postepeno se dodaju ostala sredstva predviđena receptom za
odgovarajuću boju. Na kraju se boja propasira kroz fino sito. Ukoliko pasta sadrži
nerastvorljive čestice boje, cink-oksid ili neke druge nerastvorljive materije
predhodno se moraju dobro samleti na specijalnim mašinama i prevesti u fini prah.
Viskoznost štamparske paste određuje se u zavisnosti od uređaja za štampanje i
metode štampanja.
2.2. Izrada šablona i transfer papira
2.2.1 Transfer štampanje
Transfer štampanje je proces u kome se boje sa izraženom sposobnošću
sublimacije, odštampane na štamparskom papiru ili nekom drugom pogodnom
materijalu, prenose pod uticajem toplote kao slika u ogledalu na tekstilni materijal.
Postupak se primenjuje za štampanje različitih tipova tekstilnih materijala
kao što su tkanine, pletenine, dekorativne tkanine, izvesne vrste odeće izrađene od
tkanina i pletenina, zavese i neke vrste tepiha kao i za veliki broj artikala koji nisu
tekstil kao što su na primer, tapeti.
S obzirom na jednostavnost i ekonomičnost, ovaj postupak nalazi sve veću
primenu, a učešće sintetičkih tekstilnih materijala, u ukupnoj količini štampanog
tekstila, za koje je ovaj postupak prvenstveno i namenjen se iz godine u godinu
povećava.
-18-
Postupak transfer štampanja je zbir čitavog niza različitih tehnologija i
naučnih saznanja i zahteva usaglašavanje velikog broja faktora koji su često i na
prvi pogled u međusobnoj suprotnosti.
2.2.2. Štamparska mašina
Štampanje se obavlja na štamparskoj mašini čiji osnovni deo predstavlja
centralni šupalj grejni cilindar na kome se sučeljavaju tkanina i štamparski papir.
Sa cilindra se prenosi toplota na tkaninu i papir, a od tačnosti njene raspodele
zavisi kvalitet odštampanog materijala.
Zagrevanje cilindra se ostvaruje protočnim sistemom koji se puni
određenim fluidom zagrejanim električnim putem, gasom ili uljnim grejačima.
Šematski prikaz grejnog cilindra dat je na slici 4.
Slika 4. Šematski prikaz grejnog cilindra
A - spoljna površina
B - evakuisani prostor
C - grejni fluid
D - unutrašnja površina
Sistem grejanja cilindra daje ekonomski zadovoljavajuće rezultate, a izvesni
gubici toplote evidentni su samo na krajevima cilindra. Kod mašina kod kojih
postoji reverzibilni tok grejnog fluida gubici toplote se još više smanjuju.
Kao fluid za grejanje najčešće se koristi mešavina difenila i difenil oksida
pod trgovačkim nazivom "Thermex" koji ima manji pritisak pare od vodene pare u
rasponu od 20-400°C. Da bi se postiglo zagrevanje cilindra na željenu konstantnu
-19-
temperaturu, cilindar se delimično puni grejnim fluidom uz uklanjanje zaostalog
vazduha.
Sistem za grejanje treba da obezbedi odavanje potrebne količine toplote pri
različitim režimima rada, sa ciljem da se omogući minimalno vreme reakcije. To
znači da sistem za grejanje mora da poseduje dovoljan višak toplotne energije tako
da i u slučaju prekida ili zastoja u radu ne bi došlo do nedozvoljenog hlađenja.
Mašina za transfer štampanje sastoji se pored centralnog cilindra još od
čitavog niza radnih cilindara koji omogućuju transport štamparskog papira,
tkanine i pratećeg papira kao što je prikazano na slici 5.
Slika 5. Šematski prikaz mašine za transfer štampanje
1-štamparski papir
2-tkanina
3-prateći papir
Cilindri su učvršćeni na metalni ram, a brzine su im precizno
sinhronizovane čime se postiže velika preciznost pri štampanju. Različiti
proizvođači nude različita rešenja ovih mašina kod kojih je moguće više ili manje
precizno varirati brzinu, odnosno vreme kontakta papira i tkanine, temperaturu i
pritisak štampanja. Tačna automatska kontrola parametara štampanja omogućuje
štampanje tkanina različitih konstrukcija i različitih tipova vlakana.
-20-
2.2.3. Transfer papir
Transfer papir treba da poseduje čitav niz karakterističnih osobina da bi se
mogao primeniti kao nosilac boje u procesu transfer štampanja.
Pogodan papir mora da je dimenziono stabilan u toku lagerovanja,
transporta i samog štampanja, a cena mora da mu je ekonomski opravdana.
U praksi se koriste više tipova papira čija se površinska masa (gramatura)
kreće od 55-80 g/m2.
"Mehanički" papir proizvodi se od drvene pulpe dobijene mehaničkim
procesom tj. mlevenjem. Ovakva pulpa sadrži sve sastojke drveta što papiru daje
slabije mehaničke osobine i slabiju stabilnost prema svetlu.
Naziv "hemijski" papir ukazuje da je papir proizveden iz drveta hemijskim
postupkom u toku koga su uklonjeni ne vlaknasti delovi. Ovaj papir je bogat
celuloznim vlaknima, lako se beli i poseduje zadovoljavajuću jačinu i stabilnost
prema svetlu.
"Bezdrvni" papir proizvodi se iz hemijske pulpe i sastoji se od celuloznih
vlakana dobijenih od tvrdih i mekih stabala. Ovaj papir ne sadrži više od 5%
drveta. Papiri dobijeni od mekih stabala alkalnim hemijskim procesom karakterišu
se velikom jačinom.
"Otežani" papiri proizvode se dodavanjem neorganskih pigmenata kao što
su TiO2, glina i drugi u količini koja ponekad iznosi i preko 20% od težine
vlakana. Ovi dodaci imaju zadatak da povećaju neprozirnost, poboljšaju izgled i
stabilnost površine i smanje cenu koštanja.
Štamparski papiri proizvedeni različitim postupcima dorađuju se u cilju
dobijanja određenih površinskih osobina uključujući i sposobnost štampanja. Papir
se suši na cilindarskim sušnicama i kalandrira pod pritiskom čime mu se povećava
gustina, ravnomernost i glatkost. U toku dorade nanose se određena sredstva za
impregnaciju, kao što su skrob ili etri celuloze, pri čemu se smanjuje poroznost i
povećava stabilnost.
Proizveden papir se štampa u odgovarajući dezen različitim tehnikama. U
zadnje vreme štampanje se najčešće obavlja na rotacionim mašinama za štampanje
tekstilnog materijala. Pred štamparski papir se postavljaju sledeći zahtevi:
a – sposobnost čvrstog namotavanja u rolnu bez olabavljenih i
naboranih ivica
b – mehanička stabilnost i otpornost na istezanje i deformisanje pri
pravilnom rukovanju
-21-
c – zadovoljavajuća glatkost
d – određena poroznost
e – određena jačina i
f – određene karakteristike površine bez slobodnih vlakanaca i
prašine.
Transfer papira takođe mora da ispunjava određene zahteve u odnosu na
sposobnost transfera boje. Stepen transfera boje sa papira na tekstilni materijal
zavisi od:
a – lakog oslobađanja boje sa površine papira i
b – male probojnosti boje kroz papir u sublimisanom obliku.
Cena papira zavisi od brojnih faktora. Svaka faza dorade kao što je na
primer, superkalandriranje, impregnacija itd. povećava cenu koštanja. Iz tog
razloga papiri koji se danas koriste u ove svrhe ne poseduju sve kvalitetne osobine
u potrebnom obimu. Stoga izbor papira za transfer štampanje zavisi prvenstveno
od uslova pri kojima će se koristiti u eksploataciji odnosno, od tipa vlakana koji se
štampa i karakteristika tkanina.
2.2.4. Tehničke karakteristike postupka
Transfer štampanje, iako ne datira duži niz godina, postaje sve popularnija
tehnika štampanja tekstilnih materijala. Razlog treba tražiti u čitavom nizu
preimućstava u odnosu na druge tehnike. Međutim, kako postupak još nije
razrađen i prilagođen svim vrstama tekstilnih materijala to je njegova primena
ograničena i za sada uglavnom sa uspehom primenjivana na tkanine izrađene od
vlakana sintetičkog porekla.
Postupak štampanja je veoma jednostavan i pruža velike mogućnosti
odabiranja motiva i dezena kao i njihovu brzu promenu. Promena dezena ili boje u
praksi se sastoji od promene rolne papira što omogućava lako prilagođavanje
promenama mode i proširenju upotrebne vrednosti odštampanih materijala.
Postupak omogućava tačnu reprodukciju originala, tako da se mogu
štampati precizni detalji sa vrlo finim gradicijama briljantnih tonova od tamnih do
svetlih nijansi. Ponavljanje dezena je besprekorno i ne dolazi do preklapanja boja
po ivicama konture. Sa uspehom se štampaju i pletenine koje se lako rastežu po
dužini ili širini tako da u tom slučaju nema posebnih ograničenja.
Oprema za transfer štampanje zahteva izuzetno mala investiciona sredstva.
Mašina zauzima malo prostora i nema dodatnih sistema (parenja, razvijanje boje,
-22-
pranje, ispiranje i dr.). S obzirom na jednostavnost postupka, mašinu može
opslužiti i ne specijalizovano osoblje. Proces je u potpunosti suv i ne zahteva vodu
ili paru kao konvencionalni postupci štampanja. S druge strane jednostavnost i
brzina postupka omogućavaju znatno skraćenje vremena štampanja. Takođe
odštampani materijali ne podvrgavaju se postupcima naknadne dorade.
Pri konvencionalnom štampanju cena energije je značajan faktor. U ovom
slučaju međutim, koristi se gas ili nafta koji su znatno jeftiniji od električne
energije ili pare, a proces izrade štampanih proizvoda je znatno kraći tako da se i
ovaj elemenat odražava na cenu energije.
2.3. Završna obrada posle štampanja
U toku pripreme i štampanja na tkaninu se nanose različita sredstva. Manji
deo ovih sredstava potrebno je da ostane na tkanini posle parenja i drugih obrada,
dok se većina hemijskih i pomoćnih boja na tkanini i ostalo moraju ukloniti sa
tkanine.
Završna obrada obuhvata:
-sušenje
-fiksiranje
-pranje i
-sušenje.
2.3.1. Sušenje odštampane tkanine
Sušenjem odštampane tkanine sprečava se razlivanje boje sa dobijenih
otisaka.
Najefikasniji način sušenja je postavljanje grejne podloge preko
štamparskog stola, a ispod beskrajnog gumiranog platna. Temperatura podloge 3850°C formira pokožicu preko otisnutog sloja boje već posle desetak sekundi nakon
nanošenja i tako sprečava razlivanje boje.
-23-
2.3.2. Fiksiranje boje za vlakno
Štampanjem na odgovarajućim uređajima boja je samo mehanički naneta na
tekstilnu površinu. Glavni cilj fiksiranja je da omogući difuziju boje u površinske
delove vlakna i vezivanjem odgovarajućim vezama.
U zavisnosti od vrste boje i metode štampanja fiksiranje se može obaviti
toplim vazduhom ili zasićenom pregrejanom parom.
Toplim vazduhom se fiksiraju isključivo pigmentne boje na temperaturi
120-140°C, a u nekim slučajevima i do 200°C.
Sve ostale boje za fiksiranje zahtevaju korišćenje vodene pare.
2.3.3. Parenje
Parenje ima za cilj da zagreje tekstilni materijal na dovoljno visoku
temperaturu kako bi se omogućila difuzija i vezivanje boje za vlakno.
Pri kondenzaciji pare na odštampanim mestima i materijala, do koje dolazi
usled razmene toplote između tkanine i pare, nastupa rastvaranje boje i ostalih
komponenata paste.
Para koja u toku parenja ispunjava parionik mora da potisne prisutan vazduh
kao i da odstrani gasovite proizvode reakcije da bi se izbegao njihov uticaj na
proces vezivanja boje za vlakno. Da bi se to sa uspehom ostvarilo treba uskladiti
sledeće parametre pare: temperaturu, stepen zasićenosti, pritisak i brzinu protoka u
jedinici vremena.
Mnogi oblici grešaka koji se zapažaju pri pregledu štampanih tkanina
prouzrokovanih u nekontrolisanim procesima koji se odigravaju na tkanini za
vreme parenja. Parionici različitih konstrukcija, koji se koriste u industriji, manje
ili više omogućavaju tačno regulisanje i praćenje navedenih parametara.
Za parenje štampanih tekstilnih materijala koriste se dva tipa aparata:
diskontinualni i kontinualni.
2.3.4. Pranje odštampanih tkanina
Nakon fiksiranja boje tkaninu treba povrgnuti intezivnom pranju, da bi se
odstranio zgušnjivač, pomoćna sredstva, kao i višak boje koji se nije vezao za
vlakno. Uređaji za pranje su tako konstruisani da se tkanina može prati u vidu
kanura ili u raširenom stanju.
-24-
Pogodnije je pranje u raširenom stanju zbog toga što se u tom slučaju
sprečava preslikavanje ne fiksirane boje na ostale površinske delove tkanine.
Rastvor za pranje sadrži površinski aktivna sredstva pogodna za odstranjivanje
zgušnjivača i ostalih nevezanih dodataka za vlakno.
U zavisnosti od vrste boje kojom je tkanina štampana pored ispitivanja
hladnom vodom, mogu se vršiti naknadne obrade radi povećanja postojanosti
obojenja, omekšavanja, povećavanja opipa...
Uređaji za pranje mogu biti kontinualog i diskontinualnog karaktera.
-25-
Literatura:
Dr.inž.Rista Trajković: Štampanje tekstila,
- Tehnološko metalurški fakultet Univerziteta u Beogradu
- 1981.godine.
Tehnologija tekstila, autor: Čogurić Milovan, Jevtić Gordana, Dumanović
Mitar, Čogurić Vlajo.
Izdanje: Naučna knjiga Beograd 1981.godine.
-26-
Download

maturski rad - www.prekucavanje.wordpress.com