Drukowanie sitowe wielokolorowe 825[01].Z4.03

MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Magdalena Fijałkowska Drukowanie sitowe wielokolorowe 825[01].Z4.03 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007

Recenzenci: mgr inŝ. Bogdan Kostecki mgr inŝ. Adam Kanas Opracowanie redakcyjne: mgr ElŜbieta Gonciarz Konsultacja: mgr Małgorzata Sienna Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 825[01].Z4.03, Drukowanie sitowe wielokolorowe, zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu drukarz. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007 1

SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstępne 5 3. Cele kształcenia 6 4. Materiał nauczania 7 4.1. Charakteryzowanie farb i podłoŝy stosowanych w sitodruku oraz operacji suszenia i uszlachetniania po drukowaniu 7 4.1.1. Materiał nauczania 7 4.1.2. Pytania sprawdzające 17 4.1.3. Ćwiczenia 17 4.1.4. Sprawdzian postępów 18 4.2. Drukowanie sitowe charakterystyka i ocena 19 4.2.1. Materiał nauczania 19 4.2.2. Pytania sprawdzające 24 4.2.3. Ćwiczenia 24 4.2.4. Sprawdzian postępów 26 4.3. Przygotowanie do drukowania na maszynie sitowej 27 4.3.1. Materiał nauczania 27 4.3.2. Pytania sprawdzające 32 4.3.3. Ćwiczenia 32 4.3.4. Sprawdzian postępów 34 5. Sprawdzian osiągnięć ucznia 35 6. Literatura 40 2

1. WPROWADZENIE Poradnik ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy i kształtowaniu umiejętności z zakresu drukowania wielokolorowego techniką sitodruku. Wiadomości i umiejętności z tej dziedziny zostały określone w jednostce modułowej 825[01].Z4.03 Drukowanie sitowe wielokolorowe. Jest to jednostka modułowa zawarta w module Technologia drukowania sitowego (schemat układu jednostek modułowych przedstawiony jest na stronie 4 tego poradnika). Tak jak kaŝda jednostka modułowa, równieŝ i ta ma ściśle określone cele kształcenia, materiał nauczania oraz wskazania metodyczne do realizacji programu. W poradniku zamieszczono: wymagania wstępne wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć juŝ ukształtowane, abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika, cele kształcenia wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem, materiał nauczania wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia załoŝonych celów kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej, zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy juŝ opanowałeś określone treści, ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować umiejętności praktyczne, sprawdzian postępów, sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi opanowanie materiału całej jednostki modułowej, literaturę uzupełniającą. Treść programu jednostki modułowej Drukowanie sitowe wielokolorowe podzielona została na 3 rozdziały. KaŜdy z nich zawiera ćwiczenia i materiał nauczania niezbędny do ich wykonania. Ze względu na fakt, Ŝe drukowanie sitowe wielokolorowe jest procesem złoŝonym, wymagającym wiedzy i umiejętności dotyczących procesu drukowania tą metodą, pamiętaj o wiadomościach zdobytych w poprzednich jednostkach tego modułu. Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczeń odpowiedz na pytania sprawdzające, które są zamieszczone w kaŝdym rozdziale po materiale nauczania. Udzielone odpowiedzi pozwolą Ci sprawdzić, czy jesteś dobrze przygotowany do wykonywania zadań. Po zakończeniu realizacji programu tej jednostki modułowej nauczyciel sprawdzi Twoje wiadomości i umiejętności za pomocą testu pisemnego. Abyś miał moŝliwość dokonania ewaluacji swoich działań, rozwiąŝ przykładowy test sumujący zamieszczony na końcu niniejszego poradnika. 3

825[01].Z4 Technologia drukowania sitowego 825[01].Z4.01 Eksploatowanie maszyn do drukowania sitowego 825[01].Z4.02 Przygotowanie form do drukowania sitowego 825[01].Z4.03 Drukowanie sitowe wielokolorowe Schemat układu jednostek modułowych 4

2. WYMAGANIA WSTĘPNE Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć: charakteryzować główne grupy materiałów poligraficznych, klasyfikować i charakteryzować podłoŝa drukowe, klasyfikować farby drukarskie i lakiery, charakteryzować właściwości drukowe i uŝytkowe farb, korzystać z podstawowej wiedzą o barwie, klasyfikować materiały pomocnicze stosowane podczas drukowania, klasyfikować kleje, charakteryzować materiały stosowane do konstrukcji maszyn poligraficznych, określać przeznaczenie materiałów poligraficznych, określać właściwości fizyczne, chemiczne, mechaniczne i technologiczne materiałów stosowanych w poligrafii, kwalifikować materiały poligraficzne do produkcji, dobierać materiały do wykonaniu określonego wyrobu poligraficznego, korzystać z PN, literatury technicznej i innych źródeł informacji, określać metody utylizacji odpadów poligraficznych, analizować schematy blokowe automatycznego sterowania i automatycznej regulacji, rozpoznać na podstawie oznaczenia rodzaj materiału konstrukcyjnego części maszyn, rozpoznawać i charakteryzować połączenia rozłączne i nierozłączne stosowane w maszynach i urządzeniach, określać rolę zabezpieczeń stosowanych w maszynach i urządzeniach, określać zasady uŝytkowania oraz bieŝącej konserwacji maszyn i urządzeń, określać wymagania jakie muszą spełniać formy sitodrukowe, wykonywać sitodrukową formę drukową, montować formę sitodrukową w maszynie, oceniać jakość sitodrukowych form drukowych, stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpoŝarowej, współpracować w grupie, analizować i wyciągać wnioski, oceniać swoje umiejętności, uczestniczyć w dyskusji, prezentować siebie i grupę w której pracujesz, przestrzegać przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy. 5

3. CELE KSZTAŁCENIA W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: dobrać maszynę sitodrukową do rodzaju i wielkości produkcji, określić przyczyny typowych wad druków wykonywanych w technice sitodrukowej oraz sposoby ich usuwania, odczytać z karty technologicznej podstawowe dane dotyczące załoŝeń produkcyjnych realizowanego zadania, sporządzić wykaz materiałów, sprzętu i narzędzi potrzebnych do realizacji zadania, zaplanować czynności technologiczne na stanowisku pracy maszyn sitodrukowych, sporządzić plan działania (czynności do realizacji zadania), przeprowadzić kontrolę sprawności maszyny sitodrukowej, zamocować formę sitodrukową w maszynie, zamocować rakiel w uchwycie maszyny. ustawić kąt nachylenia rakla i siłę jego docisku, scharakteryzować czynniki wpływające na jakość druku sitowego, wyregulować zespół prowadzenia arkuszy samonakładak i urządzenia odbierające, wydrukować odbitkę przyrządową próbną i ocenić jej jakość, wydrukować nakład i skontrolować parametry drukowania, wydrukować odbitki w technologii sitodruku na róŝnych podłoŝach, zastosować środki zaradcze w przypadku zaistnienia trudności w czasie drukowania, zdjąć, umyć i zabezpieczyć formy drukowe, wykonać czynności związane z myciem, smarowaniem i konserwacją maszyny sitodrukowej, zastosować środki ochrony indywidualnej podczas drukowania sitowego, zorganizować stanowisko pracy zgodnie wymaganiami ergonomii, zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpoŝarowej i ochrony środowiska podczas drukowania na maszynach do sitodruku. 6

4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Charakteryzowanie farb i podłoŝy stosowanych w sitodruku oraz operacji suszenia i uszlachetniania po drukowaniu 4.1.1. Materiał nauczania Farby Zastosowanie sitodruku rozszerza się wraz z rosnącą liczbą moŝliwych do zadrukowywania podłoŝy. Farby i sam proces drukowania bardzo szybko adaptują się do warunków zastosowania. Farby sitodrukowe muszą mieć jednak pewne wspólne właściwości fizyko-chemiczne z uwagi na technologię ich nanoszenia, która jest jednakowa, bez względu na rodzaj podłoŝa, na które są nanoszone. W związku z tym farby sitodrukowe powinny spełniać następujące wymagania: powinny posiadać wysoką granicę płynięcia oraz odpowiednią lejność, tak aby nałoŝona na sito farba lekko rozprowadzała się i przechodziła przez oczka siatki tylko przy docisku rakla. Lejność farb sitodrukowych nie powinna być zbyt duŝa tak, aby bez docisku rakla farba nie przechodziła przez oczka siatki i nie rozlewała się po podłoŝu; powinny być tiksotropowe, co umoŝliwia uzyskanie ostrego rysunku (szybkie przechodzenie z zolu w Ŝel zapobiega rozlewaniu się farby i jednocześnie przyspiesza jej utrwalanie); powinny być krótkie. Farby sitodrukowe róŝnią się od innych farb drukowych w jednej szczególnej kwestii. Aby przekazywanie z wałka na wałek było dobre, farba musi być długa, czyli farby muszą wykazywać tendencję do tworzenia nitek przy odrywaniu ich od powierzchni. Farby sitodrukowe nie są przenoszone przez wałki. Dlatego teŝ są farbami krótkimi. Krótka farba przechodzi przez oczka siatki, nie pozostawiając postrzępionych krawędzi. Gdyby farby były długie, po podniesieniu sita formowałyby nitki, co powodowałoby zniszczenie całego nadruku; powinny dobrze rozpływać się po powierzchni drukowej, dając równomierną i gładką powłokę, bez widocznej struktury siatki; powinny posiadać odpowiednią lepkość (zbyt duŝa lepkość farby powoduje przyklejanie się szablonu do podłoŝa); lepkość farby powinna być dostosowana do gęstości siatki; powinny posiadać długi czas otwarty, tak aby nie zasychały na siatce; w sitodruku nanoszona jest najgrubsza warstwa farby spośród wszystkich technik drukowania, co sprawia, Ŝe metoda ta doskonale nadaje się do nanoszenia farb fluorescencyjnych i odpornych na światło. Farby sitodrukowe, podobnie jak większość farb graficznych, składają się z substancji barwiących, spoiwa oraz specjalnych dodatków. Substancje barwiące (pigmenty i barwniki) muszą charakteryzować się: określoną charakterystyką kolorymetryczną, wysoką intensywnością, niezmieniającą się pod wpływem światła, wysoką zdolnością kryjącą (lub transparentownością w przypadku zastosowania do farb transparentowych), 7

wysokim stopniem rozdrobnienia, tak aby nie blokowały oczek siatki w procesie drukowania, miękką teksturą i łatwością ucierania ze spoiwem na jednorodną masę. Pigmenty to substancje barwiące nierozpuszczalne w wodzie (niektóre z nich mogą rozpuszczać się w rozpuszczalnikach organicznych). Do produkcji farb sitodrukowych stosowane są pigmenty nieorganiczne i organiczne. Pigmenty nieorganiczne, takie jak np.: Ŝółcień cynkowa, błękit utramarynowy, biel cynkowa, biel tytanowa, pigmenty metaliczne, są obecnie wytwarzane syntetycznie. Pigmenty organiczne, w porównaniu z pigmentami nieorganicznymi, odznaczają się intensywniejszą barwą, czystością odcienia i niską gęstością. Znajdują coraz większe zastosowanie do produkcji farb sitodrukowych. Niektóre pigmenty organiczne mają jednak gorszą odporność na światło oraz rozpuszczalniki organiczne. Barwniki to substancje barwiące rozpuszczalne w wodzie (niektóre z nich mogą rozpuszczać się w rozpuszczalnikach organicznych). Z barwników, przez wytrącenie za pomocą róŝnych środków strącających, otrzymuje się nierozpuszczalne w wodzie laki, które stosowane są do wytwarzania farb sitodrukowych do drukowania na tkaninach. Spoiwo spełnia rolę wiąŝącą substancje barwiące, nadaje farbie odpowiednie właściwości drukowe, decyduje o przyczepności farby do określonego podłoŝa oraz o odporności utworzonych błonek farby na czynniki mechaniczne i chemiczne. Skład spoiwa decyduje równieŝ o mechanizmie utrwalania farby na podłoŝu. Rozpuszczalniki mają zdolność rozpuszczania substancji błonotwórczych i tworzą z nimi jednorodne mieszaniny. Rozcieńczalniki nie rozpuszczają substancji błonotwórczych i są wprowadzane do farby w celu: obniŝenia jej lepkości lub podwyŝszenia lotności rozpuszczalnika, przyspieszenia schnięcia warstwy farby. W zaleŝności od rodzaju farby i jej przeznaczenia, stosuje się następujące rodzaje rozpuszczalników organicznych: estry, ketony, alkohole, glikole i ich pochodne, węglowodory alifatyczne i aromatyczne. Oprócz zdolności rozpuszczania substancji błonotwórczych, rozpuszczalniki wpływają na lepkość farby oraz szybkość utrwalania na podłoŝu drukowym. W procesie drukowania na tworzywach sztucznych, rozpuszczalnik spełnia rolę substancji zaprawiającej powierzchnię tworzywa sztucznego, zwiększając przyczepność farby do podłoŝa. Rozcieńczanie farb sitodrukowych przed procesem drukowania musi być zgodne z zaleceniami producenta farby. Nadmierne rozcieńczanie lub zastosowanie niewłaściwego rozcieńczalnika moŝe spowodować wytrącanie substancji błonotwórczej lub powstawanie wtórnych aglomeratów pigmentów. Przyjmuje się, Ŝe graniczne rozcieńczenie większości farb sitodrukowych wynosi 10 20%, z wyjątkiem farb o wysokim połysku, dla których maksymalne rozcieńczenie wynosi 5 10%. Substancje dodatkowe, które mogą wchodzić w skład farb sitodrukowych, to: suszki, wypełniacze, woski, plastyfikatory oraz środki powierzchniowoczynne. Suszki to sole związki metali kobaltu, ołowiu, manganu, cynku, Ŝelaza lub cyrkonu z kwasami organicznymi. Wprowadzenie suszki do farb zawierających oleje i Ŝywice utrwalające się pod wpływem tlenu z powietrza przyspiesza schnięcie farby. Wypełniacze to bezbarwne pigmenty (siarczan baru lub wodorotlenek glinowy), słuŝące do nadania farbie odpowiednich właściwości drukowych (regulują lepkość farby), obniŝenia jej intensywności, a takŝe obniŝenia ceny farby przez zastąpienie drogich pigmentów. Plastyfikatory (estry kwasów ftalowego, adypinowego, fosforowego, stearynowego itp.) dodaje się do farby w celu nadania jej powłokom większej elastyczności oraz przyczepności do podłoŝa. 8

Substancje powierzchniowoczynne dodawane są do farby w celu zwilŝenia i zdyspergowania substancji barwiących w spoiwie oraz w celu poprawy rozlewności farby. Woski wprowadza się do farby w celu poprawy odporności warstwy farby na ścieranie. W zaleŝności od mechanizmu utrwalania się farby na zadrukowywanym podłoŝu rozróŝnia się następujące rodzaje farb sitodrukowych: farby utrwalające się w wyniku procesów fizycznych, farby utrwalające się w wyniku reakcji chemicznych, farby utrwalające się w wyniku procesów fizycznych i reakcji chemicznych. Farby utrwalające się w wyniku procesów fizycznych Do farb utrwalających się w wyniku procesów fizycznych naleŝą farby utrwalające się na skutek odparowania rozpuszczalnika i/lub absorpcji w zadrukowywane podłoŝe. Utrwalanie farby w wyniku absorpcji w podłoŝe zachodzi wówczas, gdy farba nanoszona jest na odpowiednio chłonne (wsiąkliwe) podłoŝe. Do takich podłoŝy naleŝy papier, tektura, karton, drewno, tkanina i porowate tworzywa sztuczne. Utrwalanie farby w wyniku odparowania rozpuszczalnika zachodzi wówczas, gdy w skład farby wchodzą lotne rozpuszczalniki organiczne. Po naniesieniu warstwy farby na podłoŝe następuje odparowanie lotnego rozpuszczalnika. Pozostała na podłoŝu substancja błonotwórcza z substancją barwiącą tworzy elastyczną błonę. Szybkość utrwalania farby w wyniku odparowania rozpuszczalnika zaleŝy od grubości warstwy farby, od stęŝenia i lotności uŝytego do produkcji farby rozpuszczalnika oraz od obecności w farbie dodatkowych rozcieńczalników lub środków opóźniających schnięcie farby rozpuszczalnikowe zawierają ok. 60 70% rozpuszczalników organicznych, co umoŝliwia nanoszenie cienkich warstw farby, jak równieŝ decyduje o stosunkowo krótkim czasie utrwalania farby na podłoŝu. Wadą farb rozpuszczalnikowych jest ich palność oraz wydzielanie się lotnych rozpuszczalników organicznych, przedostających się do atmosfery. Niektóre farby wodne stosowane w technologii sitodrukowej równieŝ utrwalają się w wyniku odparowania wody i absorpcji w podłoŝe. Czasy schnięcia farb wodnych są odpowiednio dłuŝsze i dlatego stosuje się utrwalanie farb wodnych w kanałach suszących, w podwyŝszonych temperaturach (ok. 80 C). Farby utrwalające się w wyniku reakcji chemicznych Do farb utrwalających się w wyniku reakcji chemicznych naleŝą farby utrwalające się pod wpływem tlenu z powietrza, farby utrwalające się w wyniku reakcji polimeryzacji oraz farby utrwalane promieniowaniem ultrafioletowym (farby UV). Farby utrwalające się pod wpływem tlenu z powietrza Są to farby wytwarzane na bazie olejów oraz Ŝywic schnących. Farby te potrzebują do utrwalenia duŝych ilości tlenu, dlatego druki wykonywane tymi farbami nie mogą być od razu układane w stosy, lecz w odpowiednich suszarkach. Czasy schnięcia farb utrwalanych tlenem z powietrza wynoszą od kilku minut do kilku godzin, w zaleŝności od rodzaju oleju lub Ŝywicy uŝytych do ich produkcji. W celu skrócenia czasu schnięcia stosuje się odpowiednie katalizatory (suszki). Farby olejowo-ŝywiczne stosuje się między innymi do drukowania plakatów i reklam na papierze i kartonie. Ze względu na długi czas schnięcia farby te nie są zalecane do drukowania na podłoŝach niewsiąkliwych. Z uwagi na utleniające schnięcie farby te nie powinny być pozostawione na sicie po zakończeniu procesu drukowania, lecz od razu zmyte. Farby utrwalające się w wyniku reakcji polimeryzacji Najczęściej są to farby dwuskładnikowe (reaktywna Ŝywica i utwardzacz) wykonywane na bazie Ŝywic epoksydowych i poliuretanowych Farby te zawierają pewne ilości rozcieńczalników. Po odparowaniu rozcieńczalnika warstwa farby jest sucha. PoniewaŜ dalsze utwardzenie farby na skutek reakcji polimeryzacji nie wymaga obecności tlenu, druki mogą 9

być układane w stosy. Całkowite wyschnięcie farby następuje po 24 48 godz. Czas schnięcia farby moŝe być skrócony przez zastosowanie kanałów suszących w podwyŝszonej temperaturze (ok. 60 C). Natychmiastowe utwardzenie warstwy farby moŝna otrzymać przez wypalenie w temperaturze 120 180 C, w przypadku jeŝeli pozwala na to rodzaj zadrukowywanego podłoŝa. Podczas stosowania farb dwuskładnikowych waŝna jest znajomość czasu uŝyteczności farby (tzn. czasu, w którym po zmieszaniu z utwardzaczem farba znajduje się w postaci płynnej). Czas uŝyteczności farb dwuskładnikowych jest róŝny dla róŝnych rodzajów farb i wynosi 20 70 godzin. Farba pozostawiona na sicie dłuŝej niŝ wynosi jej czas uŝyteczności, zasycha i nie zmywa się Ŝadnym rozpuszczalnikiem. Niektóre farby dwuskładnikowe, szczególnie rozcieńczane rozcieńczalnikami, mogą być stosowane do drukowania na powierzchniach wsiąkliwych bez dodawania utwardzacza. Schnięcie farby następuje wówczas w wyniku absorpcji w podłoŝe oraz odparowania rozcieńczalnika. Czas utrwalania farby na podłoŝu jest wówczas dłuŝszy, gorszy jest równieŝ połysk warstwy farby oraz gorsza odporność na ścieranie. Farby dwuskładnikowe utrwalane w wyniku reakcji polimeryzacji charakteryzują się bardzo dobrą przyczepnością do róŝnego rodzaju powierzchni. MoŜna nimi drukować na szkle, ceramice, metalach, drewnie i róŝnego rodzaju tworzywach sztucznych. Dają błonki odporne na czynniki mechaniczne i chemiczne (szczególnie na warunki atmosferyczne). Innym rodzajem farb utrwalających się w wyniku reakcji polimeryzacji są farby utwardzane w podwyŝszonej temperaturze. Tego typu farby zawierające plastizole stosowane są do drukowania na tkaninach. Utwardzanie przebiega w temperaturze 130 150 C. Przy zastosowaniu odpowiednich utrwalaczy, proces utrwalania moŝe być prowadzony w niŝszych temperaturach Farby utrwalane promieniowaniem UV (farby UV) System utrwalania farb promieniowaniem UV rozwiązuje jeden z większych problemów sitodruku jakim jest zbyt wolne utrwalanie się konwencjonalnych farb sitodrukowych. Ciągłe udoskonalenia technologii utrwalania promieniowaniem UV doprowadziły do powstania szerokiej gamy farb UV do róŝnych zastosowań. Farby UV są stosowane do zadrukowywania butelek z tworzyw sztucznych, kontenerów, reklam wystawowych, kalkomanii wraŝliwych na nacisk, obwodów drukowanych dla przemysłu elektronicznego i klawiatur membranowych. Nadruki wykonane farbami UV odznaczają się wysoką odpornością na czynniki chemiczne i mechaniczne. Technologia stosowania farb UV ma takŝe swoje ograniczenia jak chociaŝby konieczność zastosowania specjalnej jakości sita i problemy związane z przyczepnością do róŝnego rodzaju podłoŝy. Farby UV wykonywane są na bazie Ŝywic poliamidowych, poliestrowych, poliakrylowych i poliuretanowych o niskim stopniu spolimeryzowania. Produkowane są równieŝ farby UV, które mogą być rozcieńczane wodą. Wodne farby UV mają strukturę podobną do konwencjonalnych farb UV, z tą róŝnicą, Ŝe odparowuje woda i substancje emulgujące, a wysychają w ten sam sposób jak w przypadku zwykłych farb wodnych proces suszenia jest wynikiem odparowania rozpuszczalników i alkaliów, tam gdzie one występują. Utrwalanie farb UV wymaga stosowania kanałów suszących wyposaŝonych w lampy emitujące promieniowanie UV. Utwardzenie warstwy farby na podłoŝu następuje w ciągu 0,02 1 sekundy, w zaleŝności od rodzaju farby (ilości i rodzaju zastosowanego pigmentu), grubości warstwy farby, mocy lampy, zakresu emitowanego promieniowania, odległość lampy od powierzchni naświetlanej oraz szybkości przesuwu w kanale suszącym. Farby utrwalane promieniowaniem UV nie zawierają składników lotnych (lub zawierają ich niewielkie ilości 1 2%) i nie zasychają na siatce w procesie drukowania. 10

PodłoŜa drukowe Wytwory papiernicze Techniką sitodrukową moŝna zadrukowywać bez problemu wszystkie rodzaje papieru i innych wytworów papierniczych, jak równieŝ papiery powlekane i papiery syntetyczne. Stosuje się farby utrwalające się w wyniku utleniania lub przez odparowanie rozpuszczalnika, a takŝe farby utrwalane promieniowaniem UV. Tworzywa sztuczne Technika sitodrukowa wykorzystywana jest obecnie bardzo szeroko do zadrukowywania powierzchni tworzyw sztucznych. MoŜna tą techniką zadrukowywać powierzchnie płaskie (folie i laminaty), a takŝe przedmioty o róŝnych kształtach, róŝnego rodzaju opakowania wykonywane z wielu rodzajów tworzyw sztucznych o róŝnych właściwościach drukowych, zaleŝnych od ich właściwości fizycznych i chemicznych. Wykonanie nadruku na powierzchni tworzywa sztucznego moŝliwe jest w przypadku, gdy: stosowana do drukowania farba zawiera rozpuszczalniki lub rozcieńczalniki rozpuszczające lub spęczniające zadrukowywane tworzywo, powierzchnia tworzywa dzięki odpowiedniej obróbce wstępnej jest zwilŝana przez stosowaną farbę, powierzchnia tworzywa dzięki obróbce mechanicznej (chropowacenie) staje się podatna do przyjmowania farby. Nadruki na tworzywach sztucznych, takich jak: polichlorek winylu, polistyren i jego kopolimery oraz estry celulozy, wykonywane są przy uŝyciu farb zawierających rozpuszczalniki organiczne, powodujące powierzchniowe rozpuszczenie tworzywa sztucznego, co umoŝliwia wnikanie farby. Przez łagodne atakowanie powierzchni tworzywa odpowiednimi rozpuszczalnikami, obecnymi w farbie uzyskuje się dobrą przyczepność farby. ZwilŜenie, czyli dokładne pokrycie powierzchni tworzywa sztucznego farbą, jest moŝliwe wówczas, gdy napięcie powierzchniowe tworzywa sztucznego przewyŝsza napięcie powierzchniowe farb. W celu zwiększenia napięcia powierzchniowego, niektóre tworzywa sztuczne muszą być poddane wstępnej obróbce aktywacyjnej. Aktywowanie powierzchni tworzyw sztucznych moŝna przeprowadzać metodami chemicznymi lub fizycznymi. Metody chemicznej obróbki są skuteczne, ale trudne do realizacji i drogie. Prostsze i bardziej ekonomiczne są metody fizyczne: metoda płomieniowa, metoda wyładowań koronowych, naświetlanie promieniowaniem UV. Metoda płomieniowa polega na ogrzewaniu powierzchni tworzywa płomieniem gazowym, utleniającym (nie świecącym) w ciągu 1 3 sekund. Palnik moŝe być zasilany gazem miejskim, ziemnym lub ciekłym. Aktywowanie powierzchni płyt i folii z tworzyw sztucznych wykonywane jest najczęściej metodą wyładowań koronowych. Metoda wyładowań koronowych polega na poddawaniu powierzchni aktywowanego tworzywa wyładowaniom prądów o wysokim napięciu (10 18 kv) i wysokiej częstotliwości (15 40 khz). Skuteczność wyładowań rośnie wraz ze zwiększeniem częstotliwości prądu. Zła drukowność powierzchni tworzyw sztucznych moŝe być równieŝ spowodowana elektryzowaniem się powierzchni tworzywa. NaleŜy wówczas przed procesem drukowania zastosować odpowiednie środki usuwające ładunki elektrostatyczne (przecieranie lub napylanie środków antystatycznych lub zastosowanie zjonizowanego powietrza jonizatory). W procesie drukowania na tworzywach sztucznych, oprócz odpowiedniego przygotowania powierzchni tworzyw sztucznych, waŝne jest równieŝ odpowiednie dobranie farby. 11

Metale Metodą sitodruku moŝna drukować na róŝnego rodzaju powierzchniach metalowych, płytach, blachach i przedmiotach o róŝnych kształtach. Nie ma równieŝ ograniczeń odnośnie rodzaju metalu, który moŝe być uŝyty do drukowania. Powierzchnia metalu musi być przed procesem drukowania odpowiednio przygotowana w zaleŝności od rodzaju metalu. Zadawalającą przyczepność farb sitodrukowych moŝna uzyskać po usunięciu z powierzchni metalowych warstwy tłuszczu lub smaru. W tym celu powierzchnię metalu naleŝy odtłuścić w odpowiedniej kąpieli odtłuszczającej lub za pomocą rozpuszczalników organicznych (np. trójchloroetylenu, chlorku metylenu). Powierzchnie aluminiowe zadrukowuje się najczęściej po przeprowadzeniu procesu powierzchniowego utleniania (anodyzowania). Utworzona porowata warstewka tlenku aluminium powoduje dobrą przyczepność farby. Blachy stalowe ocynowane przed procesem drukowania naleŝy wygrzewać w temperaturze ok. l40 C, aby usunąć ślady wilgoci zawarte w utlenionej powierzchniowo warstwie cyny (tlenek cyny absorbuje wilgoć z powietrza). Niektóre metale, o szczególnie wraŝliwej na utlenianie powierzchni, przed drukowaniem pokrywa się lakierem zabezpieczającym. Do drukowania na metalach stosuje się farby utrwalające się w wyniku utleniania, farby dwuskładnikowe utrwalające się w wyniku polimeryzacji lub farby utrwalające się w wyniku działania podwyŝszonej temperatury (farby piecowe). Drewno Z uwagi na to, Ŝe drewno pochłania znaczne ilości wilgoci, w celu uniknięcia trudności w pasowaniu przedmioty drewniane przed procesem drukowania muszą być sezonowane. Powierzchnie drewniane najczęściej zabezpieczane są przed procesem drukowania lakierami dwuskładnikowymi, odpornymi na czynniki chemiczne oraz warunki atmosferyczne. Lakierowanie powierzchni drewnianych przed drukowaniem zapobiega równieŝ nadmiernemu wsiąkaniu farby w podłoŝe. Do wykonywania nadruków na powierzchniach drewnianych stosuje się farby utrwalające się w wyniku utleniania oraz farby dwuskładnikowe. Szkło i ceramika Nanoszenie nadruków na powierzchnie szklane i ceramiczne wykonywane jest metodą pośrednią lub bezpośrednią. Metoda pośrednia polega na drukowaniu wzorów na podłoŝu papierowym, a następnie wzory przenoszone są na przedmioty na zasadzie kalkomanii. Metodę pośrednią (drukowanie kalkomanii) stosuje się do nanoszenia wzorów na naczynia ceramiczne oraz na galanterię stołową z porcelany i porcelitu. Innym rodzajem drukowania pośredniego jest drukowanie, w którym metodą sitodruku nanosi się farbę na podłoŝe (pomocnicze) pośrednie, z którego farba przenoszona jest następnie na właściwe podłoŝe drukowe. Do drukowania pośredniego stosowane są urządzenia automatyczne, które mogą być równieŝ wykorzystywane do drukowania pośredniego na innych podłoŝach (tworzywa sztuczne, drewno itp.). Drukowanie bezpośrednie, w którym farba nanoszona jest bezpośrednio przez formę sitodrukową na zadrukowany przedmiot, stosuje się do nanoszenia wzorów na przedmioty szklane i ceramiczne (butelki, opakowania szklane lub płytki ceramiczne). Do drukowania bezpośredniego stosowane są farby termoplastyczne, farby dwuskładnikowe, farby utrwalane w wyniku utleniania, a takŝe farby wypalane w temperaturze 500 C lub powyŝej 1000 C (do drukowania płytek ceramicznych). 12

Tkaniny Techniką sitodrukową moŝna zadrukowywać wszystkie rodzaje tkanin, wykonanych zarówno z włókien naturalnych, jak i syntetycznych. W zaleŝności od rodzaju tkaniny stosuje się róŝne metody drukowania oraz róŝne farby. Do drukowania na tkaninach stosowane są farby transparentne i kryjące (pigmentowe). Tkaniny naleŝą do materiałów o stosunkowo duŝej chłonności, dlatego waŝne jest, aby stosowana do drukowania farba posiadała odpowiednią lepkość, tak aby została całkowicie wchłonięta w podłoŝe. Farby transparentowe, stosowane między innymi w sitodruku filmowym, składają się z barwnika rozpuszczonego w wodzie z dodatkiem środka zagęszczającego (skrobia, dekstryna, guma arabska itd.) oraz dodatków utwardzających, niezbędnych do utrwalenia farby na włóknie. Farby pigmentowe, utrwalane w wyniku reakcji chemicznych, muszą być po procesie drukowania wygrzewane w temperaturze ok. 120 150 C w celu dobrego utrwalenia na włóknie (uzyskania odpowiedniej odporności na pranie). Do drukowania napisów, znaków, emblematów nanoszonych na gotowe ubrania, stosuje się farby pigmentowe, wykonywane na bazie pochodnych celulozy lub innych Ŝywic syntetycznych. Kalkomanie. Kalkomanie wraŝliwe na nacisk lub kalkomanie wodne są zazwyczaj drukowane techniką sitodrukową, poniewaŝ proces ten zapewnia uzyskanie grubych, nieprzezroczystych warstw charakteryzujących się elastycznością wystarczającą do przeciwstawienia się ruchom papierowego nośnika podczas ich przenoszenia. Farby te wymagają zazwyczaj dobrej odporności na światło. Do zadrukowywania kalkomanii wraŝliwych na nacisk z powodzeniem wykorzystywane są farby UV. Obwody drukowane. Nadrukowywanie obwodów drukowanych wymaga nałoŝenia grubej warstwy farby, dlatego teŝ najlepszym rozwiązaniem jest w tym przypadku sitodruk. Farba musi przywierać do powierzchni miedzi i być odporna na chemikalia stosowane do trawienia warstwy miedzi podczas produkcji obwodów drukowanych. Farba musi być ponadto wraŝliwa na działanie rozpuszczalnika lub alkaliów, jeŝeli ma zostać usunięta po trawieniu. Klawiatury membranowe. Klawiatury tego typu, stosowane do przycisków spotykanych w kasach w restauracjach i supermarketach, w grach elektronicznych, na instrumentach muzycznych, aparaturze medycznej i wielu innych urządzeniach elektronicznych, zapewniają duŝy rynek dla sitodruku. Klawiatury membranowe są wykonywane z kilku warstw: obwodów drukowanych naniesionych na folie z tworzywa sztucznego, warstwy izolującej i warstwy z nadrukiem graficznym. Obwód drukowany jest zazwyczaj nakładany na warstwę poliestru techniką sitodrukową z wykorzystaniem farb przewodzących, które są często mieszanką nieprzewodzącego spoiwa organicznego i przewodzących cząsteczek, najczęściej srebra lub grafitu. Farba jest utrwalana w temperaturze około 150 C, co umoŝliwia uzyskanie poŝądanego przewodnictwa. Poliester jest preferowany z uwagi na dobrą odporność chemiczną i wytrzymałość na wysokie temperatury utrwalania. Poliester wykazuje dobrą wytrzymałość na zginanie, pękanie i deformację oraz dobrze daje się zadrukowywać farbami przewodzącymi. Membrana oddziela warstwy obwodów drukowanych z wyjątkiem momentu, w którym naciskany jest przycisk. Warstwa z nadrukiem graficznym jest zazwyczaj wykonana z poliestru, ale czasami stosowany jest takŝe poliwęglan. Musi być odporna na odkształcenia przez określony czas uŝytkowania urządzenia. Warstwa ta jest dekorowana farbami sitodrukowymi, nadrukowywanymi często na odwrotnej stronie, co zabezpiecza wydruk przed zdrapaniem lub starciem. 13

Suszenie druków W zaleŝności od mechanizmu i czasu utrwalania się farb sitodrukowych na podłoŝu drukowym stosuje się róŝne metody suszenia druków. Suszenie druków moŝe przebiegać na zasadzie samoczynnego wysychania i utrwalania się druków układanych na regałach lub moŝe być przeprowadzone przy zastosowaniu specjalnych urządzeń przyspieszających procesy utrwalania i schnięcia warstwy farby na podłoŝu. Druki wykonywane przy uŝyciu farb utrwalających się w wyniku zachodzenia procesów fizycznych (absorpcja w podłoŝe i/lub odparowanie rozpuszczalnika) oraz w wyniku zachodzenia reakcji chemicznych (utlenianie i polimeryzacja) mogą być rozkładane do wysychania na aŝurowe regały metalowe. Czasy całkowitego wyschnięcia warstwy farby będą zróŝnicowane w zaleŝności od rodzaju farby i podłoŝa: najkrócej przebiega proces suszenia farb dwuskładnikowych, utrwalających się w wyniku reakcji polimeryzacji. Warstwa farby utrwala się powierzchniowo po kilku minutach i poniewaŝ proces polimeryzacji nie wymaga obecności tlenu, druki mogą być układane w stosy. Całkowicie wyschnięcie warstwy farby na podłoŝu następuje po 24 48 godzinach. Czas schnięcia farb, utrwalających się w wyniku reakcji polimeryzacji moŝe być przyspieszony na skutek działania podwyŝszonej temperatury (60 l80 C). Im wyŝsza temperatura, tym krótszy czas schnięcia farby; schnięcie farb utrwalających się w wyniku zachodzenia procesów fizycznych będzie zaleŝało od wsiąkliwości stosowanego podłoŝa oraz od lotności znajdujących się w farbie rozpuszczalników i rozcieńczalników. Czas schnięcie tego typu farb moŝe być przyspieszony działaniem podwyŝszonej temperatury (maks. 40 60 C) z zastosowaniem cyrkulacji powietrza i odprowadzeniem oparów ulatniających się rozpuszczalników. W przypadku suszenia druków wykonywanych farbami rozpuszczalnikowymi waŝny jest równieŝ sposób układania druków na regałach. Zadrukowane arkusze nie mogą być układane zbyt blisko siebie, poniewaŝ wzrastające stęŝenie oparów ulatniających się rozpuszczalników będzie hamowało proces schnięcia. Najlepsze do suszenia druków wykonywanych farbami rozpuszczalnikowymi są regały, w których poszczególne arkusze zawieszane są pionowo; najbardziej kłopotliwe jest suszenie druków wykonywanych farbami utrwalającymi się w wyniku utleniania. Farby te wymagają do całkowitego wyschnięcia duŝej ilości tlenu, i z tego powodu druki (nawet po utrwaleniu) nie mogą być układane w stosy. Przyspieszenie procesu schnięcia farb moŝna uzyskać po zastosowaniu cyrkulacji powietrza, z nawiewem świeŝego powietrza. MoŜna zastosować równieŝ działanie podwyŝszonej temperatury (40 60 C). Nadruki wykonywane przy uŝyciu farb UV mogą być utrwalane wyłącznie w kanałach suszących wyposaŝonych w lampy emitujące promieniowanie UV. Rysunek 1 przedstawia schemat urządzenia do utrwalania druków promieniowaniem UV. Rys. 1. Suszarka do utrwalania druków promieniowaniem UV [11, s. 109] 14

Zastosowanie szczelnej obudowy oraz wyciągu zabezpiecza przed szkodliwym działaniem promieni UV oraz ozonu, powstającego podczas pracy niektórych lamp UV. Po utrwaleniu, warstwy farb UV nie wymagają suszenia. W celu przyspieszenia procesów utrwalania i schnięcia farb na podłoŝach mogą być stosowane następujące rodzaje urządzeń: suszarki ruchome, suszarki dyszowe, suszarki tunelowe, suszarki rusztowe, suszarki z zastosowaniem promieniowania mikrofalowego i podczerwonego. Na rysunku 2 przedstawiono schemat działania suszarki ruchomej, za pomocą której mogą być suszone druki w temperaturze pokojowej. Zadrukowane podłoŝe umieszczone jest na aŝurowych ramkach, odpowiednio wyprofilowanych i zamontowanych na taśmociągu łańcuchowym. W zaleŝności od szybkości drukowania i czasu utrwalania się farby, szybkość przesuwania taśmociągu moŝe być odpowiednio regulowana. Urządzenia tego typu mogą być stosowane do suszenia farb utrwalających są w wyniku zachodzenia procesów fizycznych i reakcji chemicznych (utleniania i polimeryzacji). Rys. 2. Zasada budowy suszarki ruchomej [11, s. 110] 1 ramki, 2 taśmociąg łańcuchowy, 3 nakładanie druków, 4 druki, 5 zdejmowanie druków Suszarki dyszowe (rys. 3) oraz suszarki tunelowe (rys. 4) przeznaczone są do szybkiego suszenia druków w podwyŝszonej temperaturze. WyposaŜone są w dmuchawy z elektrycznymi elementami grzejnymi, zapewniającymi nawiew ciepłego powietrza na przesuwający się taśmociąg, na który nakładany jest zadrukowany materiał. Temperatura suszenia moŝe być regulowana w zakresie 70 120 C. Nowszego typu urządzenia składają się z kilku sekcji, o róŝnych temperaturach suszenia. WyposaŜone są równieŝ w urządzenia odprowadzające opary rozpuszczalników organicznych, z moŝliwością odzysku rozpuszczalników za pomocą filtrów absorbujących lub przez kondensację par rozpuszczalników. Rys. 3. Zasada budowy suszarki dyszowej. [11, s.110] 1 dmuchawa, 2 elementy grzejne, 3 komora suszarnicza, 4 płyta perforowana, 5 nakładanie druków, 6 zdejmowanie druków, 7 druki 15

Rys. 4. Zasada budowy suszarki tunelowej: [11, s.111] 1 dmuchawa z elementami grzejnymi, 2 nakładanie druków, 3 zdejmowanie druków Najlepszymi urządzeniami do suszenia druków wielokolorowych, gdzie wymagane jest dobre pasowanie, są suszarki rusztowe, w których suszenie przebiega w pozycji poziomej na kratownicach znajdujących się w zamkniętych kabinach, z wymuszoną cyrkulacją powietrza o podwyŝszonej temperaturze. Modyfikacją suszarek dyszowych i tunelowych są suszarki, w których elektryczne elementy grzejne zastąpione są lampami emitującymi promieniowanie podczerwone lub generatorami mikrofal, umieszczonymi nad przesuwającym się taśmociągiem, na którym układany jest zadrukowany materiał. Uszlachetnianie druków Druk sitowy moŝna wykorzystać jako uszlachetnianie druków wykonanych innymi technikami drukowania. WyróŜniamy róŝne typy uszlachetniania: lakierowanie UV, druk wypukły 3D, farba brokatowa, farba zabezpieczająca, czarna farba termoaktywna (pod wpływem temperatury staje się przezroczysta ukazując wydrukowany pod nią obraz), niewidoczna farba termoaktywna (po obniŝeniu temperatury poniŝej progu aktywacji zabarwia się na zadany kolor), farba klejowa (po zwilŝeniu wodą umoŝliwia łatwe sklejanie np. kopert, kuponów), farba luminescencyjna (kumuluje światło, oddając je w ciemności), farba światłoczuła (bezbarwna, o odwracalnej charakterystyce, aktywująca zadany kolor pod wpływem zawierającego promienie UV światła dziennego lub sztucznego), farba zapachowa, farba zdrapka (klasyczna srebrna i złota lub zabarwiona na inne kolory), farba zmywalna wodą (moŝna ją zmyć przy uŝyciu wilgotnej ściereczki, odsłaniając ukryty rysunek). Stosowana technologia pozwala na nadruk na szerokiej gamie tworzyw sztucznych oraz na dalszą ich obróbkę, aŝ do uzyskania unikalnego produktu czy rozmaitych gadŝetów. 16

4.1.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń: 1. Jakie znasz podłoŝa drukowe przeznaczone do zadrukowywania drukiem sitowym? 2. Jakie znasz farby przeznaczone do zadrukowywania drukiem sitowym? 3. Jakie znasz procesy uszlachetniania druków sitodrukiem? 4. Czy potrafisz sporządzić wykaz podstawowych materiałów, sprzętu i narzędzi do wykonania drukowania sitowego? 5. Jak naleŝy zamocować formę sitodrukową? 6. Czy wiesz jak posługiwać się raklem? 7. Czy znasz zastosowane farb drukarskich stosowanych w sitodruku? 8. Czy potrafisz omówić zasadę działania maszyn sitodrukowych? 9. Czy potrafisz porównać poznane maszyny sitodrukowe? 10. Czy umiesz dobrać materiały potrzebne do realizacji procesu drukowania na róŝnych podłoŝach? 11. Czy potrafisz korzystać z informacji zawartych w karcie technologicznej? 4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Sporządź wykaz materiałów, sprzętu i narzędzi do wykonania uszlachetniania gotowego produktu lakierem UV. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) dokładnie zapoznać się z instrukcją projektu, 2) ustalić terminy konsultacji z nauczycielem, 3) opracować plan sprawozdania z projektu, 4) dokładnie zaplanować proces uszlachetniania druków, 5) dokonać charakterystyki podłoŝa przeznaczonego do lakierowania 6) zwrócić uwagę na przepisy bhp i przeciwpoŝarowe oraz środki ochrony indywidualnej przy stosowaniu farb i lakierów UV, 7) dokonać wyboru odpowiedniej maszyny sitodrukowej. WyposaŜenie stanowiska pracy: instrukcje do wykonania projektu, gotowy produkt zadrukowany techniką druku sitowego, dokumentacja technologiczna, arkusz do sporządzenia wykazu. 17

Ćwiczenie 2 Zadrukuj koszulkę typu T-shirts jednym kolorem na maszynie sitodrukowej ręcznej, dobierając właściwą farbę drukarską. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przygotować materiały, sprzęt, narzędzia do druku, 2) zwrócić uwagę na poprawne zamocowanie formy sitodrukowej, 3) zwrócić uwagę na prawidłowe posługiwanie się raklem, 4) dobrać farbę drukową umoŝliwiającą zadruk koszulki typu T-shirts, 5) zapoznać się z obsługą maszyny sitodrukowej. WyposaŜenie stanowiska pracy: koszulka T-shirts, forma drukowa, farby drukowe, maszyna sitodrukowa ręczna, instrukcja obsługi maszyny. Ćwiczenie 3 Na podstawie karty technologicznej dokonaj charakterystyki planowanego procesu drukowania sitowego. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) sporządzić szczegółowe notatki dotyczące planowania procesu drukowania sitowego, 2) zwrócić uwagę, na jakiej maszynie ma zostać przeprowadzone drukowanie sitowe, 3) zwrócić uwagę, na jakim podłoŝu ma zostać przeprowadzone drukowanie sitowe, 4) zwrócić uwagę, jakimi farbami ma zostać przeprowadzone drukowanie sitowe. WyposaŜenie stanowiska pracy: karta technologiczna, arkusz do sporządzenia charakterystyki procesu drukowania. 4.1.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymienić podłoŝa zadrukowywane sitodrukiem? 2) scharakteryzować farby sitodrukowe? 3) omówić proces uszlachetniania druków? 4) zorganizować stanowisko pracy przed przystąpieniem do drukowania sitowego? 5) skorzystać z karty technologicznej? 6) omówić druk sitowy jedno- i wielokolorowy? 18

4.2. Drukowanie sitowe charakterystyka i ocena 4.2.1. Materiał nauczania Drukowanie jedno- i wielokolorowe na maszynie sitodrukowej Podział maszyn sitodrukowych ze względu na budowę zespołu drukującego Maszyny dociskowe W kaŝdym cyklu drukowania w tradycyjnej maszynie dociskowej rama z formą sitodrukową podnosi się, aby przyjąć podłoŝe, a następnie rakiel, po opuszczeniu się formy, przeciska farbę przez oczka siatki na zadrukowywane podłoŝe. Maszyny tego typu mają róŝne wydajności; od mniej niŝ 100 arkuszy na godzinę w przypadku całkowicie ręcznej obsługi, do ponad 1500 odbitek na godzinę w przypadku maszyn całkowicie zautomatyzowanych. Maszyny płaskie W tego typu maszynach rakiel pozostaje nieruchomy, podczas gdy próŝniowy cylinder przytrzymuje podłoŝe do zadrukowania w trakcie jego obracania się pod sitem poruszającym się ruchem postępowo-zwrotnym. Takie maszyny są zwykle w pełni zautomatyzowane, pracują z szybkością aŝ do 4000 odbitek na godzinę. Maszyny sitodrukowe rotacyjne W maszynach tego typu rakiel jest zamocowany wewnątrz obracającego się cylindra z formą sitodrukową i od wewnątrz przeciska farbę przez otwarte oczka sita na podłoŝe. Stały dopływ farby do wewnątrz cylindra odbywa się za pomocą pompy farbowej. NiezaleŜnie od tych wszystkich przeróŝnych konstrukcji maszyn, zasada działania jest taka sama we wszystkich maszynach drukujących techniką sitodrukową: farba drukowa jest przeciskana za pomocą rakla przez otwarte oczka siatki formy drukowej na zadrukowywane podłoŝe. Podział maszyn sitodrukowych ze względu na stopień automatyzacji Maszyny sitodrukowe do sitodruku ręcznego (rys. 5) Najprostszym urządzeniem, na którym mogą być wykonywane odbitki drukowe techniką sitodrukową, jest stół ze stabilnym, płaskim blatem do którego za pomocą specjalnych uchwytów przymocowana jest forma sitodrukowa. Umocowanie ramy formy sitodrukowej na zawiasach lub łoŝyskach umoŝliwia skrzydłowe podnoszenie szablonu po procesie drukowania, w celu wymiany podłoŝa drukowego. PodłoŜe drukowe nakładane jest na blat stołu, w oznaczone za pomocą znaków pasujących miejsca. W przypadku, gdy nie dysponuje się stołami z moŝliwością mocowania podłoŝa za pomocą podciśnienia, stosuje się dwustronnie klejące taśmy samoprzylepne, które po naklejeniu na blat stołu umoŝliwiają chwilowe unieruchomienie podłoŝa drukowego w czasie drukowania. W celu ustawienia wymaganej wartości odskoku stosuje się odpowiednie podkładki. Szybkość podnoszenia się szablonu po przejściu rakla moŝe być regulowana za pomocą cięŝarków umieszczanych na szynie, do której przymocowana jest forma sitodrukowa. Ruch raklem wykonywany jest ręcznie, w kierunku od przodu do miejsca mocowania ramy. W ten sposób mogą być wykonywane odbitki sitodrukowe o niezbyt skomplikowanych wzorach oraz na stosunkowo sztywnych podłoŝach. W nowoczesnych stołach sitodrukowych drukowania ręcznego zastosowano wiele rozwiązań technicznych ułatwiających pracę drukarzy, skracających czas przygotowania stołu do drukowania oraz zapewniających stabilność i powtarzalność procesu drukowania. 19

Oferowanych jest wiele rodzajów stołów sitodrukowych przeznaczonych do drukowania ręcznego. RóŜnią się one budową oraz ceną, w zaleŝności od zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych. Oferowane są równieŝ stoły do sitodruku ręcznego na przedmiotach o kształtach cylindrycznych, okrągłych, stoŝkowych itp. Konstrukcje stołów do drukowania sferycznego podobne są do konstrukcji stołów stosowanych do sitodruku płaskiego. Zamiast stabilnych blatów wprowadzono uchwyty, słuŝące do mocowania przedmiotów o róŝnych kształtach. W urządzeniach do sitodruku wielokolorowego (rys. 6) zastosowano odpowiednie łoŝyska toczne, umoŝliwiające przesuwanie nad zadrukowanym podłoŝem form sitodrukowych, w zaleŝności od drukowanego koloru. Urządzenia takie oferowane są m.in. do drukowania wzorów na podkoszulkach typu T-shirts Rys. 5. Stół do sitodruku ręcznego 1-kololorowego [14] Rys. 6. Karuzela wielokolorowa [14] Półautomatyczne maszyny sitodrukowe (rys. 7 i 8) Maszynami półautomatycznymi określane są maszyny sitodrukowe, w których wszystkie czynności związane z procesem drukowania, oprócz nakładania i zdejmowania podłoŝa drukowego, wykonywane są automatycznie. Oferowanych jest wiele rodzajów półautomatycznych maszyn sitodrukowych zarówno do drukowania płaskiego, jak i sferycznego na róŝnych podłoŝach drukowych. Podobnie jak stoły, sitodrukowe, równieŝ maszyny półautomatyczne róŝnią się budową poszczególnych elementów konstrukcyjnych, decydujących o przebiegu procesu drukowania. Rys. 7. Półautomatyczna maszyna sitodrukowa 1-kolorowa [14] Rys. 8. Karuzela półautomatyczna wielokolorowa [13] 20

Automatyczne maszyny sitodrukowe W odróŝnieniu od maszyn sitodrukowych półautomatycznych, w maszynach automatycznych podawanie i odbieranie podłoŝa drukowego odbywa się w sposób całkowicie zmechanizowany. Podawanie i odbieranie podłoŝa drukowego odbywa się najczęściej za pomocą pneumatycznych samonakładaków, przenoszących arkusze za stosu bezpośrednio na płytę stołu drukowego za pomocą głowic ssących. Po procesie drukowania takie same głowice ssące umocowane po drugiej stronie stołu drukowego, umieszczają zadrukowane arkusze na taśmie transportowej, która przenosi je do tunelu suszącego. W połączeniu z tunelem suszącym tworzy zintegrowany ciąg produkcyjny. Na płaskich maszynach sitodrukowych stosowanych do drukowania tkanin moŝna drukować w jednym przebiegu 4 14 kolorów. Zasadę drukowania na tkaninach na płaskich maszynach sitodrukowych przedstawia rysunek 9. Na stole drukowym znajduje się gumowy transporter, do którego zadrukowywana tkanina przyklejana jest na czas drukowania za pomocą wodnego kleju. Długość stołu zaleŝy od maksymalnej liczby kolorów drukowanych na danej maszynie. Poszczególne formy sitodrukowe dla kolejnych kolorów montowane są nad stołem drukowym na ruchomych ramach konstrukcyjnych. Drukowanie odbywa się po opuszczeniu ram z zamontowanymi szablonami na materiał. Po przeciśnięciu farby na materiał za pomocą elektromagnetycznych rakli ramy podnoszą się, a materiał przesuwa się o odcinek druku. jednego koloru. Cykle pracy maszyny powtarzają się tak, aby materiał znajdował się kolejno pod szablonami drukującymi poszczególne kolory. Po nadrukowaniu wszystkich kolorów następuje suszenie lub utrwalanie druków w piecu znajdującym się na końcu stołu drukowego. Rys. 9. Zasada drukowania na tkaninach na płaskiej maszynie sitodrukowej 1 zadrukowywany materiał, 2 wałek podający klej, 3 formy sitodrukowe, 4-ruchoma konstrukcja ramowa, 5 rakle magnetyczne, 6-elektromagnesy, 7 dozowniki farby, 8 taśma gumowa bez końca, 9 piec do suszenia druków, 10 odbieranie zadrukowanego materiału Przyczyny typowych wad druków wykonywanych technologią sitodruku i sposoby ich usuwania W tabeli 1 podano najczęściej występujące wady odbitek drukarskich wykonanych techniką sitodrukową oraz przyczyny ich powstawania. Wpływ występujących wad na jakość druku oraz sposoby sprawdzania wad podano w normie PN-80/P-55207 pt: Odbitki drukarskie i druki. Wady. 21

Tab. 1. Wady odbitek drukarskich Lp. Wada Przyczyna powstawania wady wadliwe wykonanie formy kopiowej lub formy sitodrukowej, 1 nierównomierny lub za słaby docisk rakla, Zanik rysunku lub częściowy brak złe przyleganie podłoŝa do stołu drukowego, elementów rysunku. nierównomierne zamontowanie formy sitodrukowej, zablokowanie oczek siatki farbą spowodowane złym doborem farby w stosunku do gęstości siatki. 2 3 4 5 6 7 9 8 10 Pogrubienie (rozgniecenia) rysunku lub pogrubienie linii brzegowych elementów rysunku w stosunku do oryginału. Przechodzenie farby w miejscach niedrukujących. Nierównomierne brzegi elementów rysunku lub nierównomierny wydruk drobnych elementów rysunku (nieostrość odbitek). Mora (niepoŝądane skupienie punktów rastrowych o powtarzającym się układzie, tworząc jaśniejsze i ciemniejsze partie rysunku). Zmurzenie rysunku (częściowe, w jednym kierunku, zamazanie obrazu, w postaci nieostrych linii brzegowych elementów rysunku). Zniekształcenia kresek i punktów rastrowych. Niezgodność graficzna odbitki z oryginałem. Skosy i przesunięcia, nierównoległość osi ustawienia lub obrysów zadrukowanych, w stosunku do siebie i do krawędzi arkuszy skręcenia kątowe) niezgodne z wzorcem odstępy poszczególnych elementów rysunku. RóŜnice pokrycia farbą poszczególnych elementów rysunku. Zabłyszczenia lub zmatowienia (nieregularne plamy występujące na zadrukowanych płaszczyznach charakteryzujące się zróŝnicowanym połyskiem). Zabrudzenia i zachlapania w miejscach niedrukujących. wadliwe wykonanie formy sitodrukowej, zbyt duŝy docisk rakla, zły kąt nachylenia rakla, niewłaściwy odskok, nieodpowiednia lepkość lub lejność farby. wadliwie wykonana forma sitodrukowa, zuŝycie się formy sitodrukowej (wykruszenia warstwy kopiowej), podciekanie farby pod siatkę powodowane uŝyciem zbyt miękkiego rakla. wadliwie wykonana forma sitodrukowa, nieodpowiednia lepkość lub lejność farby, nieodpowiedni docisk i kąt nachylenia rakla, zbyt duŝa szybkość drukowania, niewłaściwy odskok. wadliwe wykonanie diapozytywów rastrowych, niewłaściwe dobranie liniatury rastra w stosunku do gęstości i grubości siatki sitodrukowej, złe dopasowanie form kopiowych lub form sitodrukowych w drukowaniu wielobarwnym. źle wyszlifowana listwa raklowa, nieodpowiedni kąt nachylenia rakla, niewłaściwy odskok. wadliwie wykonana forma kopiowa lub forma sitodrukowa. wadliwie wykonana forma kopiowa lub forma sitodrukowa, niewłaściwe umocowanie formy sitodrukowej, niewłaściwe ustawienia znaków pasujących, niewłaściwe nakładanie arkuszy drukowych w procesie drukowania. nierównomierny docisk rakla, nieodpowiednio przygotowane podłoŝe, nieodpowiedni dobór farby do podłoŝa, niejednakowe wsiąkanie farby w podłoŝe, zablokowanie oczek siatki sitodrukowej zaschniętą farbą, wadliwie przygotowana farba. niestarannie wykonana forma sitodrukowa lub wykruszanie się warstwy kopiowej w miejscach niedrukujących, zanieczyszczenia formy sitodrukowej farbą, wadliwa farba, nadmierna ilość farby na sicie. 22