CC BY
52
УДК 655.334 С.А. Щеглов
Омский государственный технически университет, Россия
ПРОМЫШЛЕННОЕ РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ТРАФАРЕТНОЙ ПЕЧАТИ
В средние века в массовом производстве, техника трафарета служила главным образом, для изготовления цветных карточек религиозного содержания. Ручная печать с применением трафаретов распространяется по всей Европе и достигает своего расцвета в конце ХVI-XVШ в. C помощью этого метода декорировали мебель, стены домов, ткани, стекло и металлические изделия.
Совершенствование способа происходило главным образом в Западной Европе, где в 1750 г. (в разных источниках 1675 или 1688) французский гравер Ж.-М. Папильон начал выпускать обои методом, названным Pochoir (фр. трафарет). Папильон считается изобретателем обоев. Он придумал способ изготовления матриц для печати обоев с непрерывным рисунком, что послужило новой ступенью в развитии обойного производства.
Не известно, когда и кем была начата практика использования ткани, натянутой на рамку, но шелковые формы были использованы во Франции для печати по ткани, до сих пор остаются основным методом производства печатных тканей. В первой половине XIX в. во Франции для основы трафаретной печатной формы была соткана специальная ткань из шелка в виде сита (отсюда другое название этого способа печати «шелкография»).
В конце XIX в. во многих странах предпринимались многочисленные попытки создания шаблонов для печати из различных материалов металла, картона и бумаги. Пытались решить проблему удержания внутренних элементов трафарета. Примером этому могут служить многочисленные патенты. Так, в патенте 1885 г. В. Миллера предлагалось применять проволоку для придания жесткости и крепления пробельных элементов шаблона. Примерно в это же время появились патенты на устройство шаблонов с применением плетеных шелковых ниток в виде марли. Патентов по этой тематике было выдано великое множество, как в
348
Америке, так и в Европе. Имеют ли эти изобретения прямое отношение к полиграфии, утверждать сложно.
Над созданием трафаретных форм трудились многии изобретатели. Бельгиец Шреурс (Патент Германия, 1893), А. Верикел (США, 1902), Дикс (США, 1903), Раймонд (Франция, 1906) и С.Симон (Англия, 1907) и многие другие. Все эти патенты были направлены на создание шаблонов без перемычек. Англичанин Д. Сакс предлагал в своем патенте еще в 1879 году применять шелковые ткани в качестве основы.
Особое внимание заслуживает патент давший название способу печати. В Англии в 1907 г. был запатентован процесс трафаретной печати через шелковую ткань (шелковую кисею), названный Silk Screen Printing (англ. - печать шелковым ситом). С. Симон - «Гутенберг трафаретной печати» из текстильной столицы Британии города Манчестера первым получил патент на способ изготовления трафаретных печатных форм. Он применил для этого наполнитель, который наносил на сетчатую основу будущей печатной формы, формируя пробельные и печатающие элементы, а печать осуществлял с помощью резинового валика. Вскоре резиновый валик был вытеснен ракелем, с помощью которого печатная краска наносилась равномернее, чем это удавалось сделать с помощью тампона, кисти или валика. Первоначально этим методом печатали дорогие обои, на льне, шелке и других тонких тканях.
Печатники тщательно охраняли тонкости ремесла трафаретной печати, что сдерживало распространение технологии по континенту. В начале второго десятилетия ХХ в. были проведены первые эксперименты со светочувствительными веществами, такими, как соли хромовой кислоты. Бихромат аммония, калия и натрия вводили в природные коллоиды такие как, белок, костный клей и желатин. Эти процессы изучали первопроходцы светописи, в частности, Ф. Талбот. Это явление было использовано в ранней фотографии, а затем стало
основой для фотолитографии и фотогравюры.
Первыми кто, применил фотохимию в трафаретной печати на западном побережье США в 1911-1915 гг. были Р. Бек, Ч. Питер и Э. Оуэнс. Они изучали и экспериментировали с солями хромовой кислоты, сенсибилизировали эмульсии для изготовления трафаретных форм с применением природных коллоидов. Эти три экспериментатора оказались революционерами коммерческой полиграфии, благодаря внедрению желатиновых фотоэмульсий для изготовления форм трафаретной печати. Применение данного метода потребовало еще многие годы упорного труда для достижения позитивных результатов.
Сейчас существует много вариантов технологий по подготовке форм трафаретной печати с применением капиллярных пленок, прямых, и косвенных способов, где непосредственно применяются эмульсии. Трафаретная печать в настоящее время использует искусственные коллоиды с применением поливинилового спирта и поливинилацетата, да и диазосенсибилизаторы намного безопаснее и менее токсичные, чем бихроматы. Хотя диазосоединения менее чувствительны к свету, они позволяют получать изображения на форме более четкими.
Трафаретная печать стала общепризнанным методом нанесения изображения для продукции малых и средних тиражей. Она позволяла оперативно обрабатывать изображения в виде вырезанных трафаретов для простых форм, в то время как фотографический процесс помогал обрабатывать самые сложные изображения. Художники адаптировать многие из этих методов исходя из эстетических потребностей и наличия материалов. Пигментные краски применялись непрозрачные водостойкие на масленой основе совместимые с углеводородными растворителями.
Быстрое внедрение трафаретного способа печати в промышленность началось во время первой мировой войны, когда в США стали появляться «chain store» (сети магазинов). Каждая сеть должна была иметь свой фирменный стиль - вывески, витрины, фартуки, ша-
349
почки с фирменной символикой. Так на рынке полиграфических услуг возникла ниша для трафаретной печати. Ниша стала расширяться, захватывая все новые и новые области применения, метод совершенствовался, и в результате превратился в самостоятельную отрасль, прекрасно позиционированную на рынке.
В 1920-е гг. в США технология трафаретной печати обрела второе дыхание и получила массовое распространение (конечно, это было связанно с ростом промышленности). И необходимостью наносить рисунок или текст на «трудные» поверхности.
Первый ручной трафаретный станок «хлопушка» был изготовлен в США в 1918 году. В Европе он появился несколькими годами позже.
В 1925 г. американец Д. Флокхарт (James Flockhart) разработал первый трафаретный ротационный печатный станок. Но несмотря на эти изобретения печатная техника в мире оставалась крайне примитивной.
Промышленное развитие началось в 30-х годах прошлого века, когда были разработаны копировальные материалы и начали использоваться машины для печати на стеклянных изделиях многократного использования. Широкую известность трафаретной печати принесло ее использование для декорирования бутылок «Coca-Cola».
Джозеф Улано (Иосиф Уланов (1906-1992)) эмигрировал из России в США и основал в 1928-1932 гг. в Нью-Йорке компанию Ulano по производству пленок для изготовления трафаретов. Джозеф Улано первым предложил в продажу пленки для косвенных вырезных трафаретов под торговой маркой NuFilm. Фирменное наименование является каламбуром на тему «Новые фильмы. Простой перенос с помощью растворителя и утюга». Впоследствии фирма стала лидером в производстве материалов для трафаретной печати. Название компании стало синонимом пленок для маскирования применяемых в полиграфии и электронной промышленности.
Разработка метода автотипного синтеза позволила сделать огромный скачок всем способам печати, в том числе и трафаретной печати. Стало возможным получение растровых цветных оттисков.
Качественный скачок произошел только после второй мировой войны. В это время
наблюдался резкий подъем техники трафаретной печати и, соответственно, возросла потребность в более профессиональном печатном оборудовании.
В 1949 г. шведская фирма 8УЕС1Л представила прототип машины для трафаретной печати с вертикальным подъемом печатной формы. Данная система радикально отличалась от обычной шарнирной системы подъема и стала только началом бурного развития печатной техники для трафаретной печати.
На следующий год появилась первая машина для печати по текстилю. За короткий срок развитие печатного оборудования для трафаретной печати совершило огромный прогресс.
В середине ХХ в. трафаретная печать чрезвычайно бурно стала развиваться во всем мире, в основном использовалась для изготовления сувенирной и рекламной продукции, печати на текстиле. Менялся материал сетки-основы: на смену шелку пришли синтетические ткани из моноволокн, а затем сплетенные из полиэфирных волокон, металлизированные и металлические. При этом печать оставалась ручной и слабо механизированной. Толстый слой краски вызывал проблемы с сушкой оттисков.
В 1960 г. Американский предприниматель, художник и изобретатель Майкл Василан-тоне разработал и запатентовал поворотный многокрасочный печатный станок для печати на одежде. Оригинальная роторная машина была изготовлена для печати логотипов на одежде для команды по боулингу, но вскоре, была приспособлена для печати на футболках. Патенты (заявка 1967 г. приоритет предоставлен 18 февраля 1969 г. № 3427964) Василантоне вскоре
350
приобрели несколько производителей. В настоящее время на трафаретную печать по текстилю приходится более половины производства трафаретной печати в Соединенных Штатах.
В 1960-е гг. пришла эпоха транзистора и принесла с собой потребность эффективно производить печатные платы, используемые в производстве электронных устройств. Трафаретный способ печати оказался лучшим способом для нанесения рисунка на фольгированный материал. Так родилось новое направление применения трафарета в радиоэлектронике. Без трафаретной печати, большие объемы производства печатных плат, скорее всего, не были бы возможны. Радиоэлектронная промышленность стала основным двигателем развития технологии и специальных материалов для трафаретной печати.
В СССР в 1970-е гг. способом трафаретной печати украшали переплетные крышки книг, лидером по использованию этой технологии была типография «Печатный двор» в Ленинграде и московская типография №12. Способ использовался и в фарфоровой промышленности для декорирования посуды, как прямой печатью, так и методом декалькомании. В электронной промышленности - изготовление печатных плат и их маркировка. В других отраслях промышленности трафаретную печать применяли для нанесения примитивного штрихового изображения на различные детали и готовые изделия. С помощью трафаретной печати печатали знамена, вымпелы, шевроны.
В 1967 г. в Омском политехническом институте был открыт полиграфический факультет и основным научным направлением его кафедр стала разработка и внедрение технологии и оборудования трафаретной печати на предприятиях военнопромышленного комплекса. Большой вклад в развитие этого направления внес Офицеров В.В., Клейнер Л.А., Бызов А.Д., Солонец И.П., Бобров В.И., Грибановский Б.Ф., и др.
В г. Омске печатали дорожные знаки на стеклоткани, имзготавливали панели игральных автоматов, панели приборов для ВАЗа, сенсорные панели приборов дальной связи, а на предприятиях электронной промышленности - изготовливали печатные платы. Для печати на цилиндрических шкалах весов был разработан и внедрен в производстве ротационный печатный полуавтоматический станок.
В 1990 г. на кафедре ТПП совместно с ЛОМО, ГОИ и ЛИТМО быра разработана уникальная технология изготовления линзовых растров печатным способом для оптической промышленности. В конце восьмидесятых годов прошлого века сотрудники полиграфического факультета получили десятки авторских свидетельств на разработки в области трафаретной печати. На всех заводских участках трафаретной печати работали выпусники полигра-
фического факультета.
В 1995 г. увидел свет первый в России производственно технический журнал «Специальные виды печати», подготовленный сотрудниками кафедры «Технология полиграфического производства» под руководством Г аниева Д.Х.
В начале XXI в. все усилия сотрудников кафедры были направлены на разработку технологии изготовления трафаретных печатных форм для СМТ технологии с применением электрохимических методов осаждения металлов. Данная технология была запатентована и применялась на предприятиях ООО «АМТ Электроникс» и ООО «НТК ИКС».
Единственным поставщиком трафаретных красок легендарной серии ТНПФ, ТУМС и ТПХВ в СССР был Торжокский завод полиграфических красок (ТЗПК) основаный в 1954 году. Благодаря фильтровальным сеткам, выпускаемым Рахмановским шелковым комбинатом, для мукомольной промышленности существовала трафаретная печать того времени.
Лидером в научных исследованиях для полиграфической отрасли по технологии и оборудованию трафаретной печати был Киевский филиал по сециальным видам печати ВНИИ комплексных проблем полиграфии, в котором в начале шестидесятых годов была организована лаборатория трафаретной печати. В 1980 г. Ткачуком Н.П была выполнена одна
351
из самых интересных, практически значимых работ по теме «Исследование влияния основных технологических факторов на точность воспроизведения изображения в трафаретной печати». И, самое главное, в КФ ВНИИКПП были разработаны нормативные документы по технологии трафаретной печати - технологические инструкции.
Пленочные копировальные слои производили на Красноярском химкомбинате. Фото-полимеризующаяся композиция «Полисет» бренд тех времен не превзойден по тиражеустой-чивости (70 тыс. оттисков). Отечественная промышленность полностью обеспечивала потребности трафаретной печати того времени.
В конце XX в. с переходом к рыночным отношениям изменился потребитель трафаретной печати, что привело к структурным изменениям в промышленности. Специалисты из обанкрившихся крупных предприятий перешли в мелкие фирмы и достаточно быстро заполнили рынок услуг трафаретной печати.
Технология трафаретной печати позволяет быстро наладить производство, которое можно открыть при минимальных затратах. Это послужило толчком к ее развитию в новых экономических условиях. На рынок материалов и оборудования хлынули закаленые в конкурентной борьбе зарубежные производители. Достаточно быстро разрослась дилерская сеть предстовляющая услуги по продаже оборудования и расходных материалов, что помогло значительному росту производства и повышению качества трафаретной печати.
Современные цифровые методы печати, занимающие на рынке свою нишу, конкурируют с трафаретной печатью. Но это не повод к беспокойству трафаретчиков. Все то, что построено на большом энтузиазме, терпении, усердии и импровизации, и в будущем всегда будет иметь свою прочную основу.
Библиографический список
1. Надирашвили, А.Трафаретная печать: от прошлого - к будущему /
А. Надирашвили, В. Филин. - М. : КомпьюАрт 3, 2000.
2. Лапатухин, В. С. Способы печати. Проблемы классификации и развития. - М. : Книга, 1976.
3. А.с. 1601603 СССР, МКИ3 G 03 F 5/03.Способ получения матрицы для изготовления линзовых растров./ Д. X. Ганиев, Б. Ф. Грибановский, С. А. Щеглов и др. (СССР). -№ 4600471/31-12; заявл. 01.11.88; опубл. 23.10.90; Бюл. № 39. - 2 с.
4. А.с. 1784494 СССР, МКИ 3 В 41 С 1/14. Способ изготовления трафаретной печатной формы / В. М. Вдовин, А. И. Гусев, С. А. Щеглов и др. (СССР). - Опубл. 30.12.92 ; Бюл. № 48.
5. Bachler, K. Serigraphie - Geschichte des Künstler-Siebdrucks. Verlag Der Siebdruck / K. Bachler. - Lübeck, 1977.
