Применение натрия альгината в традиционной ручной ксилографии: руководство по применению

Традиционная ручная печать с использованием блоков — распространенная в Южной Азии в таких формах, как пакистанский «Аджрак», индийские техники «Багру» и «Санганер», а также в связанных с ними региональных традициях — заключается в нанесении на ткань пасты с реактивными или натуральными красителями с помощью резных деревянных или металлических блоков, прижимаемых вручную. Состав пасты для печати с использованием блоков предъявляет иные требования, чем при машинной трафаретной печати, и альгинат натрия играет важную роль в ряде этих традиций в качестве загустителя для пасты с реактивными красителями.

В данном руководстве объясняется, как альгинат натрия используется в ручной блочной печати и в небольших ремесленных типографиях, чем требования к пасте отличаются от требований промышленной трафаретной печати, а также какие параметры качества имеют значение для этих видов применения.

Чем печать с использованием блоков отличается от трафаретной печати с точки зрения требований к пасте

Ручное нанесение и корпус для пасты

При ручной печати с использованием клише вырезанное клише погружают в лоток с печатной пастой, а затем вручную наносят оттиск на ткань. Этот метод ручного нанесения требует использования пасты с реологическими свойствами, отличными от тех, что используются при машинной трафаретной печати.

Клей должен быть достаточно густым, чтобы равномерно покрывать поверхность блока, не стекая, удерживать свою форму на поверхности блока между лотком для клея и тканью, а также аккуратно переноситься на ткань при нажатии и поднятии блока. Слишком жидкая паста будет стекать с блока, распределяться неравномерно и размазываться по ткани. Слишком густая паста не сможет равномерно покрыть блок и может оставить пробелы в узоре.

По сравнению с пастой для ротационной трафаретной печати — разработанной для непрерывного высокоскоростного нанесения — паста для блочной печати, как правило, готовится с более высокой вязкостью, а перед началом производства вручную проверяется на ее поведение на печатном блоке.

Определение рисунка и контроль миграции красителей

При блочной печати четкость рисунка зависит от того, насколько хорошо паста удерживает краску на ткани после нанесения оттиска. В отличие от трафаретной печати, где паста продавливается через сетку под механическим давлением, при блочной печати паста переносится путем прямого контакта — пленка пасты на поверхности блока переносится на поверхность ткани при прижатии.

После нанесения краситель в пасте должен оставаться на месте до момента закрепления. Если вязкость пасты недостаточна, капиллярное действие в ткани вытягивает краситель наружу из области оттиска, что приводит к растеканию по краям рисунка. Псевдопластические свойства альгината натрия — высокая вязкость в состоянии покоя и более низкая вязкость под давлением — хорошо подходят для печати с использованием блоков, поскольку паста легко растекается при прижатии блока, но сохраняет форму после снятия давления.

Размер партии и масштаб производства

При блочной печати — будь то традиционные ремесленные мастерские или небольшие коммерческие предприятия — паста, как правило, готовится небольшими партиями по сравнению с промышленной трафаретной печатью. Объем пасты на один цвет часто измеряется в литрах, а не в сотнях литров, а приготовление пасты осуществляется вручную или с помощью небольшого смесительного оборудования.

Такие условия мелкосерийного производства имеют практическое значение для выбора марки альгината натрия и метода его растворения. Растворение в холодной воде является стандартным методом, и время перемешивания имеет большее значение при производстве небольших партий, где условия температуры и сдвига контролируются в меньшей степени, чем в промышленном смесительном оборудовании. Марки с более мелкой фракцией, которые легче растворяются при аккуратном ручном перемешивании, могут оказаться более практичными, чем марки с более крупной фракцией, требующие длительного перемешивания для полного растворения.

Альгинат натрия в пасте для печати с использованием реактивных красителей

Стандартные компоненты пасты для печати с использованием блоков реактивных красителей

Паста для блочной печати с реактивными красителями содержит те же основные компоненты, что и паста для трафаретной печати — альгинат натрия, реактивный краситель, щелочь, мочевину и антиредуктор, — однако их пропорции могут отличаться для обеспечения более высокой вязкости, которая, как правило, необходима при блочной печати.

Концентрация альгината натрия в пасте для блочной печати часто находится в верхней части диапазона, используемого в трафаретной печати, либо при той же концентрации применяется паста с более высокой вязкостью, чтобы обеспечить консистенцию, достаточную для нанесения пасты на блок без стекания. Конкретная концентрация зависит от класса вязкости, температуры окружающей среды в цехе и оценки печатником поведения пасты на блоке.

В условиях традиционного ремесленного производства рецептура пасты зачастую разрабатывается эмпирически — типограф корректирует её, опираясь на визуальную и тактильную оценку поведения пасты, а не на результаты измерений вискозиметром. Для предприятий, переходящих от эмпирического подхода к измеренной рецептуре, полезным первым шагом станет определение целевого диапазона вязкости с помощью измерений и соотнесение его с известными характеристиками пасты, обеспечивающими хорошие результаты.

Управление содержанием щелочи при печати блоками небольшими партиями

В промышленной трафаретной печати щелочесодержащая паста готовится большими партиями и используется в течение определённого промежутка времени. В мелкосерийной блочной печати действует тот же принцип, но с другими практическими ограничениями: небольшие партии могут готовиться и использоваться с перерывами в течение дня, а паста может оставаться в лотке между сеансами печати.

Разложение альгината натрия под действием щелочи протекает непрерывно после добавления щелочи в пасту, а скорость этого процесса увеличивается с ростом температуры. В условиях теплого цеха вязкость пасты может заметно снизиться в течение нескольких часов после добавления щелочи. Практические варианты следующие:

• Приготовьте пасту без щелочи и добавьте щелочь непосредственно перед началом печати, а неиспользованную пасту, содержащую щелочь, утилизируйте по окончании сеанса
• В качестве щелочи используйте бикарбонат натрия, а не карбонат натрия — бикарбонат обеспечивает более медленное повышение щелочности и продлевает срок годности пасты по сравнению с карбонатом
• Между сеансами печати храните пасту в прохладном месте, чтобы замедлить процесс разложения

Если в ходе печати вязкость пасты заметно снижается, а качество печати ухудшается, то при неизменной температуре и отсутствии изменений других параметров наиболее вероятной причиной является щелочное разложение.

Традиции использования натуральных красителей и совместимость с альгинатом натрия

В некоторых южноазиатских традициях блочной печати натуральные красители используются наряду с реактивными синтетическими красителями или вместо них. Совместимость альгината натрия с системами натуральных красителей зависит от конкретного красителя и химического состава протравителя.

При блочной печати с использованием натуральных красителей на основе протравителя — когда перед печатью на ткань наносится протравитель в виде соли металла, а натуральный краситель закрепляется на протравителе в процессе обработки паром или выдержки — альгинат натрия может выступать в качестве загустителя, если он химически совместим с используемой протравительной системой. Совместимость следует подтвердить экспериментально, поскольку некоторые системы протрав (особенно те, которые содержат соли кальция или многовалентных металлов) могут вызывать желирование альгината натрия или изменение его вязкости.

В случае систем натурального окрашивания, в которых используются кислотные или сильнощелочные протравители, важно учитывать pH-устойчивость альгината натрия. Альгинат натрия устойчив при умеренно щелочном pH, но может разлагаться в сильнокислой среде или при высоком pH в сочетании с повышенной температурой. При использовании любой системы натурального окрашивания, выходящей за пределы диапазона от нейтрального до умеренно щелочного pH, необходимо уточнить у поставщика совместимость по pH.

Аджрак и связанные с ним традиции блочной печати в Южной Азии

Печать методом «аджрак»: технологический процесс и требования к пасте

Аджрак — это традиционная техника печати с использованием резервирования и прямой печати, распространенная в провинции Синд (Пакистан) и некоторых районах Раджастана (Индия), для которой характерны насыщенные оттенки индиго и маренового красного в геометрических узорах. В традиционном аджаке используются натуральные красители, а процесс резервирования и протравливания состоит из нескольких сложных этапов; в современном производстве аджака иногда применяются реактивные красители в сочетании с традиционными методами печати с использованием деревянных блоков.

В случае использования реактивных красителей при печати по технике «Аджрак» рецептура пасты на основе альгината натрия разрабатывается по тем же принципам, что и для других видов печати с использованием блоков с реактивными красителями. Основными требованиями являются вязкость пасты, соответствующая геометрии поверхности клише и тонкости рисунка, стабильность пасты на протяжении обычно длительного производственного процесса (техника аджарак включает в себя несколько этапов печати и выдержки), а также совместимость красителей с другими химическими веществами, используемыми в многоэтапном процессе.

Если вы выполняете печать в стиле «Аджрак» с использованием реактивных красителей и сталкиваетесь с проблемами растекания краски или нестабильности пасты, убедитесь, что используемый вами сорт альгината натрия совместим со всеми химическими веществами, присутствующими на всех этапах многоступенчатого процесса, а не только на этапе приготовления пасты с реактивными красителями.

Блок-печать Багру и Санганер (Индия)

Багру и Санганер — это традиции блочной печати из штата Раджастхан (Индия), известные использованием метода резервной печати с применением натуральных красителей и протравителей. В современных мастерских Багру и Санганера наряду с традиционными техниками всё чаще используются реактивные красители, а альгинат натрия применяется в качестве загустителя в составах паст с реактивными красителями.

Учитывая, что мастерские в Багру и Санганере работают небольшими партиями в условиях кустарного производства, удобство приготовления пасты и стабильное растворение в небольших объемах являются важными практическим приоритетами. Для таких операций хорошо подходят сорта альгината натрия средней вязкости с хорошей растворимостью в холодной воде.

Батик и печать с использованием восковой резервировки

Батик — техника печати с использованием восковой маски, распространенная в Юго-Восточной Азии, в частности в Индонезии и Малайзии, — основана на ином механизме маскирования, чем при печати с использованием клише, однако на этапе нанесения краски в ней иногда применяется паста на основе реактивных красителей. При использовании альгината натрия для нанесения краски в технике батика основная задача пасты заключается в обеспечении контролируемого проникновения краски в открытые участки ткани, в то время как восковая маска предотвращает поглощение краски в закрытых участках.

Вязкость пасты при нанесении краски для батика, как правило, ниже, чем при прямой печати с использованием печатных форм, поскольку краска должна проникать в структуру ткани, а не просто покрывать её поверхность. Для нанесения краски для батика более подходят сорта альгината натрия с низкой или средней вязкостью, чем сорта с более высокой вязкостью, используемые в пасте для печати с использованием печатных форм.

Выбор сорта ткани для ремесленной и мелкой блочной печати

Факторы, влияющие на класс вязкости

Для пасты, используемой при ручной печати с помощью блоков, обычно наиболее подходят сорта альгината натрия со средней или высокой вязкостью. Метод ручной печати с использованием блоков требует, чтобы паста удерживалась на поверхности блока, не стекая — а сорта с низкой вязкостью не обладают этим свойством при типичных концентрациях использования.

Если вы переходите с пасты, состав которой был разработан эмпирическим путем, на альгинат натрия определенного сорта, для начала измерьте вязкость имеющейся у вас пасты при заданной температуре и используйте это значение в качестве ориентира для нового сорта. Это позволит увязать технические характеристики сорта с известными вам рабочими свойствами пасты.

Метод растворения для получения небольших партий

Для приготовления небольших партий в условиях кустарного производства растворение в холодной воде является практичным способом, позволяющим обойтись без нагревательного оборудования. Главное — постепенно добавлять порошок в воду при постоянном перемешивании (для небольших объемов вполне подойдет деревянная или пластиковая лопатка) и дать смеси достаточно времени для полного гидратирования перед использованием.

Сорта с более мелкой сеткой (60 меш и выше) растворяются легче, чем сорта с более крупной сеткой, при аккуратном ручном перемешивании. На кустарных производствах, где оборудование для перемешивания является простым, а время перемешивания ограничено, сорта с более мелкой сеткой снижают риск неполного растворения и образования комков в пасте.

Чистота и растворимость для четкого определения структуры

При блочной печати нерастворимые частицы в пасте могут привести к неравномерному нанесению покрытия на поверхность блока и появлению мелких пустот в отпечатанном рисунке — дефектов, которые особенно заметны в узорах с мелкими деталями. При печати с использованием блоков с тонкой линией, где четкость рисунка имеет решающее значение, выбор сорта альгината натрия с низким содержанием нерастворимых веществ (содержание нерастворимых в воде веществ ≤ 0,5%) позволяет снизить этот риск.

Содержание тяжелых металлов в альгинате натрия может иметь значение, если к напечатанной ткани будут предъявляться требования покупателя относительно содержания тяжелых металлов в текстильных химикатах — что становится все более распространенной практикой при экспортных заказах с крупных розничных рынков. Запросите у своего поставщика данные о содержании тяжелых металлов, если это является требованием вашего конечного рынка.

Практическая оценка пасты для блочной печати

Простые методы определения вязкости без использования вискозиметра

В условиях кустарного блочного печатания, когда вискозиметры недоступны, вязкость пасты можно оценить качественно с помощью простых испытаний, результаты которых коррелируют с поведением пасты при блочном печатании:

• Тест на капание — поднимите лопатку из пасты и посмотрите, стекает ли паста непрерывно или же перед тем, как стечь, на мгновение задерживается; паста с достаточной вязкостью для блочной печати должна задерживаться на 2–3 секунды, прежде чем начнет стекать
• Испытание торцевой поверхности блока — прижмите блок к лотку с пастой и поднимите его; паста должна равномерно покрыть поверхность блока, не стекая с самых низких точек вырезанного рисунка
• Испытание с использованием штампа — прижмите блок с нанесенной пастой к образцу вашей производственной ткани и оцените, остаются ли края узора четкими или размываются

Эти качественные оценки не заменяют измерения вязкости, но позволяют на практике проверить пригодность пасты для конкретной геометрии блока и типа ткани.

Приготовление эталонной пасты для определения консистенции

Для предприятий, где паста готовится по эмпирическим методам, изготовление эталонной партии с использованием подтвержденных рабочих параметров — измеренной концентрации, измеренной вязкости, задокументированного сорта альгината натрия и номера партии — и хранение её в качестве эталона качества обеспечит вам воспроизводимый стандарт, с которым можно будет сравнивать будущие партии. Это особенно полезно при смене партий или поставщиков альгината натрия, когда прямое сопоставительное сравнение с эталонной партией позволяет выявить любые различия в характеристиках до того, как они повлияют на производство.

Как FSX Chemical поддерживает ремесленные и мелкосерийные типографии

Компания FSX Chemical поставляет альгинат натрия различных марок, подходящих для ручной печати с использованием блоков, применения реактивных красителей в ремесленном производстве, а также для мелкосерийной трафаретной печати. Для тестирования доступны пробные партии, объем которых не достигает стандартного минимального объема оптового заказа, что особенно актуально для ремесленных предприятий, которым необходимо опробовать ту или иную марку перед тем, как принять решение о крупной закупке.

Для каждого сорта доступны технические паспорта, содержащие информацию о вязкости, размере ячейки сита, DS и рекомендации по растворению. Если вы разрабатываете рецептуру пасты для конкретной техники блочной печати или устраняете неполадки при производстве пасты в небольших объемах, наша техническая команда готова помочь вам с выбором сорта и предоставить рекомендации по составлению рецептуры.

Следующие шаги:

• Запросить TDS — ознакомьтесь с техническими характеристиками вязкости, размера ячейки и скорости растворения для применения в блочной печати
• Запросить образец — перед размещением оптового заказа оцените, как паста ведет себя на ваших блоках и ткани
• Попросите о приравнивании оценок — расскажите о ваших традициях печати с использованием блоков, системе окрашивания и способе приготовления пасты, чтобы мы могли дать вам конкретную рекомендацию
• Свяжитесь с нашей технической службой — для помощи в настройке параметров или устранении неполадок при использовании приложения для ручной печатисообщения📧 Электронная почта: Service@fsxchemical.com