Введение
Метод нанесения узоров на ткань с использованием техник печати
Текстильная печать – это процесс нанесения цвета на ткань в определенных узорах или дизайнах. В правильно напечатанных тканях цвет прочно связывается с волокном, чтобы выдерживать стирку и трение. Текстильная печать связана с крашением, но при крашении вся ткань равномерно покрывается одним цветом, в то время как при печати один или несколько цветов наносятся только на определенные участки и в четко очерченных узорах. Для нанесения красок на ткань при печати могут использоваться деревянные блоки, трафареты, гравированные пластины, валики или шелкотрафареты. Красящие вещества, используемые в печати, содержат загущенные красители, чтобы предотвратить растекание цвета по капиллярам за пределы узора или дизайна.
История
Древесная гравюра – это техника печати текста, изображений или узоров, широко используемая в Восточной Азии и, вероятно, возникшая в Китае в древности как метод печати на текстиле, а затем на бумаге. Как способ печати на ткани, самые ранние сохранившиеся образцы из Китая датируются периодом до 220 г. н.э. Текстильная печать была известна в Европе через исламский мир примерно с XII века и широко применялась. Однако европейские красители имели тенденцию к растеканию, что ограничивало использование печатных рисунков. Довольно крупные и сложные узоры печатались для декоративных целей, таких как настенные гобелены и подставки для книг, где это было менее критично, поскольку они не требовали стирки. Когда бумага стала распространенной, эта технология быстро стала применяться для создания ксилографий. Более качественные ткани также импортировались из исламских стран, но они были значительно дороже. Древесная гравюра имеет богатую историю и развивалась с течением времени. В Японии она стала высокоуважаемой формой искусства, известной как укиё-э, создавая знаменитые работы, такие как «Большая волна у Канагавы» Хокусая (ок. 1830–1832 гг.) [1]. В Европе она повлияла на другие техники печати, такие как офорт и гравюра. Сегодня художники и ремесленники продолжают использовать и совершенствовать древесную гравюру, сохраняя эту древнюю технику. Инки Перу и Чили, а также ацтеки Мексики также практиковали текстильную печать до испанского вторжения в 1519 году. Во второй половине XVII века французы напрямую по морю, из своих колоний на восточном побережье Индии, привозили образцы индийских сине-белых набивных тканей, а вместе с ними и сведения о технологиях их производства, что позволило создавать ткани, пригодные для стирки. Уже в 1630-х годах Ост-Индская компания ввозила на английский рынок набивной и обычный хлопок. К 1660-м годам британские печатники и красильщики начали производить собственный набивной хлопок для продажи внутри страны, печатая одноцветные узоры на однотонном фоне; они были менее красочными, чем импортные ткани, но больше соответствовали британскому вкусу. Эскизы также отправлялись в Индию для копирования местными мастерами с последующим экспортом обратно в Англию. Во второй половине XVII века в Англии существовало множество красильных мастерских, одна из которых находилась в Ланкастере, а другая – на реке Ли недалеко от Лондона. Обычная ткань подвергалась длительному процессу отбеливания, который подготавливал материал к нанесению и удержанию красителя; этот процесс значительно повышал стойкость цвета английских ситцев и требовал большого количества воды из близлежащих рек. Одну из таких мастерских основал Джон Микинс, лондонский квакер, живший в Крипплегейте. После его смерти он передал мастерскую своему зятю Бенджамину Олливу, ремесленнику-красильщику, который перенес производство в Бромли-Холл, где оно оставалось в семье до 1823 года под названиями Benjamin Ollive and Company, Ollive & Talwin, Joseph Talwin & Company и позднее Talwin & Foster. Образцы их тканей и узоров можно найти в Музее Виктории и Альберта в Лондоне и Смитсоновском институте Купер-Хьюитт в Нью-Йорке. На континентальной Европе коммерческая значимость печати ситца была признана почти сразу, и, как следствие, она распространилась и развивалась там гораздо быстрее, чем в Англии, где ею пренебрегали почти девяносто лет после ее появления. В последние два десятилетия XVII века и первые десятилетия XVIII века во Франции, Германии, Швейцарии и Австрии были открыты новые красильные фабрики. Только в 1738 году печать ситца впервые была освоена в Шотландии, и лишь двадцать шесть лет спустя, в 1764 году, господа Клейтон из Бэмбер-Бридж, недалеко от Престона, основали первую типографию в Ланкашире, тем самым заложив основу для развития отрасли. С художественной точки зрения большая часть новаторской работы в печати ситца была выполнена французами. С первых дней существования отрасли и до второй половины XX века продукция французских типографий в Жуи, Бове, Руане и Эльзасе-Лотарингии считалась эталоном художественной печати ситца.
Подготовка ткани для печати
Ткань подготавливается стиркой и отбеливанием. Для получения цветного фона ее затем окрашивают. Ткань всегда необходимо чистить щеткой, чтобы удалить ворс, пух и пыль, которые она собирает во время хранения. Зачастую ее также необходимо подстригать, пропуская через быстро вращающиеся ножи, расположенные по спирали вокруг оси, которые быстро и эффективно срезают все волокна и узелки, оставляя ткань идеально гладкой и чистой, в состоянии, пригодном для нанесения оттисков даже самой тонкой гравюры. Некоторые ткани требуют очень тщательной растяжки и выпрямления на раме-вытяжке перед тем, как их наматывают на полые деревянные или металлические валы в рулоны удобного размера для установки на печатные машины.
Приготовление красителей
Искусство создания красок для текстильной печати требует как химических знаний, так и обширного технического опыта, поскольку их компоненты должны быть не только в правильном соотношении друг с другом, но и специально подобраны и смешаны для конкретной технологии печати. Краска должна соответствовать требованиям к оттенку, качеству и стойкости; если в одном дизайне используется несколько красок, каждая из них должна выдерживать все этапы, необходимые для проявления и закрепления остальных. Все печатные пасты, независимо от того, содержат они красящее вещество или нет, технически называются красками. Краски значительно различаются по составу. Большинство из них содержат все элементы, необходимые для непосредственного получения и закрепления цвета. Однако некоторые содержат только красящее вещество и требуют дополнительной обработки, а другие представляют собой просто загущенные протравы. Протрава – это металлическая соль или другое вещество, которое вступает в соединение с красителем, образуя нерастворимый цвет либо непосредственно под воздействием пара, либо косвенно в процессе крашения. Всем краскам для печати необходимо загущение, чтобы обеспечить их перенос из колористической коробки на ткань без растекания или выхода за границы рисунка.
Приготовление печатных паст
Сочетания холоднорастворимого карбоксиметилированного крахмала, гуаровой камеди и производных тамаринда наиболее часто используются сегодня в дисперсной трафаретной печати на полиэстере. Алгинаты применяются для печати хлопка реактивными красителями, полиакрилаты натрия – для пигментной печати, а в случае использования индиго на хлопке применяется только карбоксиметилированный крахмал. Ранее краски всегда готовили к печати путем кипячения загустителя, красящего вещества и растворителей вместе, с последующим охлаждением и добавлением различных фиксирующих агентов. В настоящее время, однако, концентрированные растворы красящих веществ и других добавок часто просто добавляют к холодным загустителям, большие запасы которых хранятся на складе. Оттенок краски ослабляют, просто добавляя больше пасты для печати. Например, темно-синий цвет, содержащий 4 унции метиленового синего на галлон, можно легко сделать светло-синим, добавив к нему в тридцать раз больше крахмальной или гуаровой пасты. Процедура аналогична для других цветов. Перед печатью необходимо процедить или просеять все краски, чтобы удалить комки, мелкий песок и другие примеси, которые неизбежно повредят высокополированную поверхность гравированных валов и приведут к некачественной печати. Любая царапина на поверхности вала оставляет тонкую линию на ткани, поэтому необходимо проявлять максимальную осторожность, чтобы удалить из каждой краски как можно больше песка и других твердых частиц. Процеживание обычно проводят, продавливая краску через фильтрующие ткани, такие как тонкий хлопчатобумажный материал, шелк или промышленный тканый нейлон. Для красок, используемых в горячем виде или обладающих высокой щелочной или кислотной реакцией, также можно использовать мелкие сита.
Печать на блоках
Этот процесс является самым ранним, простым и медленным из всех методов печати. Рисунок наносится на подготовленные деревянные блоки либо переносится на них. Для каждого отдельного цвета в дизайне требуется свой блок. Резчик по дереву сначала вырезает древесину вокруг крупных элементов, оставляя более тонкую и деликатную работу напоследок, чтобы избежать повреждения при обработке более грубых участков. Когда блок готов, он выглядит как плоская рельефная резьба, где изображение выступает над поверхностью. Мелкие детали, которые сложно вырезать по дереву, наращиваются полосками из латуни или меди, которые сгибаются по форме и вбиваются в плоскую поверхность блока кромками. Этот метод известен как насечка металлом. Печатник наносит краску на блок и плотно и равномерно прижимает его к ткани, слегка ударяя по задней стороне деревянным молотком. Второй отпечаток делается таким же образом, следя за точным совмещением с первым. Штифты в каждом углу блока обеспечивают точное соединение, позволяя рисунку продолжаться без разрыва. Каждый последующий отпечаток делается точно так же, пока вся ткань не будет напечатана. Затем ткань наматывается на сушильные валы. Если рисунок содержит несколько цветов, ткань сначала полностью печатается одним цветом, высушивается, а затем печатается следующим. Ручная блочная печать – процесс медленный. Однако она позволяет достичь высокохудожественных результатов, некоторые из которых невозможно получить другими способами. Уильям Моррис использовал эту технику в некоторых своих тканях.
Перотинная печать
Перотин — это машина для печати с плоских форм, изобретенная Перротом из Руана в 1834 году и представляющая в настоящее время лишь исторический интерес.
Печать на роликах, цилиндрах или машинах
Этот процесс был запатентован Томасом Беллом в 1785 году, спустя пятнадцать лет после того, как он впервые использовал гравированную пластину для печати текстиля. Патент Белла был на машину для одновременной печати шести цветов, однако, вероятно, из-за неполной разработки, она не сразу оказалась успешной. Один цвет можно было печатать удовлетворительно, сложность заключалась в том, чтобы обеспечить точное совмещение шести валиков. Этот недостаток был устранен Адамом Паркинсоном из Манчестера в 1785 году. В том же году машина Белла, усовершенствованная Паркинсоном, была успешно применена фирмой Messrs. Livesey, Hargreaves and Company из Bamber Bridge, Престон, для печати ситца от двух до шести цветов за одну операцию. Роликовая печать была высокопроизводительной: одной машиной для печати одним цветом за десятичасовой рабочий день обычно печаталось от 10 000 до 12 000 ярдов ткани. Она способна воспроизводить любые стили рисунков – от тончайших линий медной гравюры до небольших повторов и ограниченной цветовой палитры перотина, а также широкие эффекты ручной печати с повторами от 1 до 80 дюймов. Благодаря своей точности, каждый элемент сложного многоцветного узора может быть идеально подогнан к своему месту, без дефектов в местах повторения.
Печать штемпелем
Искусство трафаретной печати на текстильных тканях практиковалось японцами с древнейших времен и получило все большее распространение в Европе в конце XIX века для определенных видов декоративной обработки тканых изделий. Рисунок вырезается из листа плотной бумаги или тонкого металла острым ножом, при этом невырезанные участки представляют собой те части, которые останутся не окрашенными. Лист накладывается на ткань, и краска наносится через отверстия в трафарете. Особенность трафаретных рисунков заключается в том, что они должны быть соединены между собой перемычками. Например, полный круг нельзя вырезать, не оставив центра, поэтому его контур необходимо прерывать в удобных местах перемычками или невырезанными участками. Это ограничение влияет на дизайн. Для печати одним цветом штемпельная машина была запатентована в 1894 году С. Х. Шарпом. Она состоит из бесконечной трафаретной пластины из тонкой листовой стали, которая непрерывно движется над вращающимся чугунным цилиндром. Ткань, подлежащая декорированию, проходит между ними, а краска продавливается через отверстия в трафарете механическим способом.
Шелкопечатание
Сегодня наиболее распространенной технологией является трафаретная печать. Существуют два типа: ротационная трафаретная печать и плоская (стационарная) трафаретная печать. Ракель (squeegee) продавливает печатную пасту через отверстия в сетке на ткань.
Цифровая текстильная печать
Цифровая текстильная печать часто называется прямой печатью на ткань (DTG-печать) или цифровой печатью на одежде. Это процесс печати на текстиле и одежде с использованием специализированной или модифицированной технологии струйной печати. Печать на ткани с помощью струйного принтера также возможна при использовании тканевых листов со съемной бумажной подложкой. Сегодня крупные производители струйной технологии предлагают специализированные продукты, предназначенные для прямой печати на текстиле, не только для изготовления образцов, но и для массового производства. С начала 1990-х годов технология струйной печати и специально разработанные чернила на водной основе (известные как сублимационные или дисперсные прямые чернила) сделали возможной прямую печать на полиэстер. Это в основном связано с визуальной коммуникацией в розничной торговле и продвижением бренда (флаги, баннеры и другие рекламные материалы в точках продаж). Печать на нейлоне и шелке можно осуществлять с использованием кислотных чернил. Для целлюлозных волокон, таких как хлопок и лен, используются реактивные чернила. Технология струйной печати в цифровой текстильной печати позволяет производить единичные экземпляры, небольшие и средние тиражи, а также альтернативы трафаретной печати для больших тиражей. Аналогичный метод печати – Direct To Film (DTF-печать) также позволяет осуществлять цифровую текстильную печать. Отличие от DTG-печати заключается в том, что DTF-печать сначала наносится на специальную переводную пленку, в то время как DTG-печать наносится непосредственно на материал. Одним из преимуществ DTF-печати является ее более высокая экономичность.
Флексопечать текстиля
В Китае флексопечать по текстилю на тканях успешно применяется уже последние 4 года. В этой области используются технологии центрального цилиндра (Central Impression Flexo), резиновые печатные формы в виде рукавов, изготовленные методом прямой лазерной гравировки (Direct Laser Engraving), а также анилоксовые валы на рукавах. Флексопечать позволяет наносить не только сплошные заливки, но и изображения, состоящие из 6-8 цветов с высокой точностью цветопередачи, более высоким разрешением и повышенной производительностью, что значительно превосходит традиционную трафаретную печать по текстилю. Компании Aerospace Huayang, Hell system, SPGPrints и Felix Böttcher внесли значительный вклад в развитие и внедрение этих технологий.
Другие методы печати
Хотя большая часть работы выполняется тем или иным из семи отдельных процессов, упомянутых выше, часто используются их комбинации. Иногда рисунок печатается частично машинным способом, а частично с помощью блока, а иногда цилиндрический блок используется вместе с гравированными медными валами в обычной печатной машине. В последнем случае блок, за исключением формы, во всех отношениях идентичен плоскому деревянному или медненому блоку, но вместо того, чтобы погружаться в краску, он получает ее подачу от бесконечной ленты, одна часть которой контактирует с валами, подающими краску, а другая – с цилиндрическим блоком. Этот блок известен как поверхностный или штифтовый валик. Было предпринято множество попыток печатать многоцветные узоры исключительно поверхностными валиками, но до сих пор с небольшим успехом, из-за их нерегулярной работы и сложности предотвращения их деформации. Эти недостатки отсутствуют при печати линолеума, где используются непрозрачные масляные краски, которые не впитываются в структуру твердого линолеума и не вызывают искривления валика. Литография применяется к текстильным материалам с переменным успехом. Ее нерегулярность и сложность точной регистрации повторов ограничили ее применение производством декоративных панелей, размер которых равен или меньше размера печатной формы или камня.
Печать Calico
Товары, предназначенные для печати ситца, хорошо отбелены; в противном случае при последующих операциях неизбежно возникновение пятен и других серьезных дефектов. Химические препараты, используемые для специальных рисунков, будут упомянуты в соответствующих разделах; однако общая подготовка, применяемая для большинства красок, которые проявляются и закрепляются только паром, заключается в пропускании отбеленного ситца через слабый раствор сульфатированного или индийского красного масла, содержащего 2,5–5 процентов жирной кислоты. Некоторые краски наносятся на чистый отбеленный материал, но все рисунки, содержащие ализариновый красный, розовые и лососевые оттенки, значительно выигрывают в яркости от присутствия масла, и действительно, очень немногие, если вообще какие-либо, краски страдают от этого. Ткань всегда очищают щеткой от ворса, пуха и пыли, которые она собирает во время хранения. Зачастую ее также приходится стричь, проводя через быстро вращающиеся ножи, расположенные спирально вокруг оси, которые быстро и эффективно срезают все нити и узелки, оставляя ткань идеально гладкой и чистой. Затем ткань подвергают формованию, наматывают на вал и устанавливают на печатные машины.
Печать на шерсти
Печать шерсти мало отличается от печати хлопка в целом. Большинство красителей, используемых в одной отрасли, применяются и в другой, а операции по пропариванию, промывке и отмылке практически идентичны. Однако, в отличие от хлопка, шерсть требует специальной подготовки после отбеливания, чтобы в полной мере проявить красящие свойства цветов. Используются два принципиально разных метода подготовки, а именно: 1) хлорирование шерсти; и 2) осаждение хлористого олова на волокно. В первом методе шерстяную ткань сначала пропускают через раствор отбеливающего порошка, затем тщательно отжимают и, не промывая, направляют в разбавленную серную или соляную кислоту, снова отжимают и хорошо промывают в воде, после чего сушат. В этой операции требуется большая осторожность и опыт, чтобы шерсть не стала жесткой и не пожелтела. Во втором методе ткань пропитывают раствором станната натрия, тщательно отжимают, пропускают через разбавленную серную кислоту, хорошо промывают и сушат. Для определенных видов работ необходимо комбинировать оба метода подготовки. Хотя на шерсти можно использовать ализарин, дубильные красители и экстракты красящих растений, подавляющее большинство рисунков, наносимых на шерсть, выполняются с помощью кислотных и основных красителей, к которым это волокно обладает естественным сродством. Поэтому в большинстве случаев эти красители просто растворяют в небольшом количестве уксусной и лимонной кислот, загущают с помощью камеди и наносят печать без каких-либо дополнительных добавок. Однако добавление дубильной кислоты может значительно повысить стойкость основных красителей. Дубильные красители, такие как черный логвуд, наносятся обычным способом. Печать шерсти осуществляется точно так же, как и печать хлопка, но для достижения наилучших результатов гравировка валов должна быть глубокой, полотно на машине – максимально мягким, а сушка напечатанной ткани – очень бережной. После печати ткань пропаривают во влажном паре или оборачивают во влажные "серые" ткани и пропаривают в "коттеджном" пропарочном аппарате. Если влаги недостаточно, цвета будут лишены насыщенности и яркости; если ее слишком много, они будут расплываться. Оптимальную степень влажности можно определить только на основе опыта работы в сочетании со специальными знаниями конкретного используемого оборудования. После пропаривания напечатанную ткань промывают в большом количестве воды, затем сушат и отделывают небольшим количеством глицерина или воскосодержащей пропитки. Вытравки на шерсти, окрашенной кислотными красителями, можно легко получить с помощью хлорида олова и основных красителей для цветного эффекта и гидросульфита для белого.
Шелковый печатный станок
Цвета и методы, используемые, такие же, как и для шерсти, за исключением того, что в случае шелка не требуется предварительная подготовка материала перед печатью, и обычная сухая парообработка предпочтительнее влажной. Как кислотные, так и основные красители играют важную роль в шелковой печати, которая в основном ограничивается производством изделий для модной индустрии, платков и шарфов – всех товаров, для которых востребованы яркие цвета. Ализарин и другие красители с использованием протравы в основном используются для изделий, которые должны выдерживать многократные стирки или длительное воздействие света. В этом случае шелк часто подвергается обработке в алезариновом масле, после чего обрабатывается во всех отношениях как хлопок, то есть пропаривается, промывается и вымывается с использованием тех же красителей. Шелк особенно хорошо подходит для создания эффектов вытравливания и резервирования. Большинство кислотных красителей можно вытравить таким же образом, как и при крашении шерсти. Эффекты резервирования создаются путем нанесения на ткань механических резервирующих веществ, таких как воски и жиры, а затем окрашивания в холодном красящем растворе. Высокая аффинность шелкового волокна к основным и кислотным красителям позволяет ему извлекать красящее вещество из холодных растворов и прочно соединяться с ним, образуя нерастворимый лак. После окрашивания резервные оттиски промывают сначала в холодной воде для удаления любого красителя, не закрепившегося на волокне, а затем в горячей воде или бензоле для растворения резервирующих веществ. После парообработки шелковые изделия обычно моют только в горячей воде, но изделия, полностью напечатанные с использованием красителей с протравой, выдерживают мытье и даже требуют его для яркости цвета и смягчения материала. Некоторые шелковые красители не требуют термофиксации или парообработки. Они фиксируются мгновенно, позволяя дизайнеру наносить цвет поверх цвета. Эти красители предназначены в основном для окрашивания шелковых шарфов. Они также в меньшей степени окрашивают бамбук, вискозу, лен и некоторые другие натуральные ткани, такие как конопля и шерсть, но не фиксируются на хлопке.