CAPITULO IX
CONTENIDO
PÁGINA
1.0.0- Introducción...142
2.0.0- El grabado de la Imagen...146
3.0.0- La Tinta de Estampación...147
4.0.0- El Vaporizado...148
5.0.0- William Morris...152
1.0.0- INTRODUCCIÓN
En un telar Jacquard se pueden obtener telas con diseños muy complejos y atractivos, p.ej. brocatos y damascos, utilizando hilados de diferentes colores. Estas telas son en general de alto costo. Por otra parte, con la estampación textil también se pueden lograr telas con diseños complejos pero es en cambio, una opción mucho más versátil y económica1. Desde el punto de
vista del tintorero se puede considerar a la estampación textil como una “tintura por impregnación
localizada”.
La estampación textil es un caso especial de impresión gráfica en la que el substrato, en lugar de ser papel, es una tela. Se puede estampar todo tipo de telas con una gran diversidad de colorantes y de procedimientos.
En general, un proceso de impresión implica los siguientes elementos:
1) Superficie portadora de la imagen,
2) Superficie soporte o base de la superficie portadora de la imagen (pueden ser planas o cilíndricas),
3) Substrato que recibe la transferencia de la imagen (papel, tela, film plástico, etc.),
4) Material que produce la nueva imagen (tintas, pastas o pinturas que incluyen colorantes o pigmentos).
La transferencia de la imagen puede ser: 1) por contacto o impresión propiamente dicha, 2) a
distancia, con luz sobre un superficie fotoquímicamente sensible, como en la impresión fotográfica o el grabado con láser; o con luz y atracción electroestática como en la electrofotografía o xerografía.
TABLA 9.1
*
IMPRESIÓN POR CONTACTO
SUPERFICIE PORTADORA DE LA IMAGEN TÉCNICAS MÁS COMUNES
POR ENCIMA DE LA SUPERFICIE DE BASE
(en relieve) TIPOGRAFÍA y FLEXOGRAFÍA
POR DEBAJO DE LA SUPERFICIE DE BASE ( (grabada)
HUECOGRABADO COPLANAR CON LA SUPERFICIE DE BASE
((con áreas con diferente afinidad por la tinta)
LITOGRAFÍA (“off set”) y TERMOTRANSFERENCIA COPLANAR CON LA SUPERFICIE DE BASE y
POROSA
(las áreas porosas permiten el pasaje de la tinta y el resto no)
SERIGRAFÍA y MIMEOGRAFÍA
1 Durante el siglo 18, los tejedores ingleses se opusieron fuertemente, primero a la importación de
algodones estampados provenientes de la India o “Calico printings” (“Calico” es una abreviación de “Calicut” nombre de Calcuta en inglés) y luego, a la naciente industria local de estampación, pues consideraban que las telas estampadas, por ser más baratas, competían fuertemente con sus tejidos con diseños (ref.1)
Figura 9.1 Figura 9.2
Figura 9.3 Figura 9.4
TIPOGRAFÍA
La superficie portadora de la imagen está por encima de la superficie base.
HUECOGRABADO
La superficie portadora de la imagen está por debajo de la superficie base.
LITOGRAFÍA
La imagen y la superficie base son coplanares. Sólo la imagen tiene afinidad por la tinta.
SERIGRAFÍA
La imagen y la superficie base son coplanares. La imagen deja pasar la tinta a través. SISTEMAS DE IMPRESIÓN GRÁFICA
Los métodos de estampación textil más utilizados, son:
1) Con bloques de madera. Es un método similar a la tipografía. Se talla la imagen en relieve
sobre un bloque de madera que luego se entinta y se presiona sobre la tela. Este antiguo método no es apto para la producción en gran escala pero es aún utilizado por algunos artesanos, especialmente en África y en Asia.
2) La estampación por huecograbado es en cierto modo la inversa de la estampación con bloques de madera y es apta para estampar grandes cantidades de tela. Se realiza con máquinas que aplican la pasta de estampación con cilindros que tienen la imagen grabada en su superficie. La superficie no grabada se mantiene limpia de pasta de estampación.
3) Serigrafía (plana y rotativa). Es por ahora el método más usado. Tiene la ventaja que opera
a bajas presiones, lo que es más apropiado a las características del textil. El sistema artesanal o a la “lionesa” permite producciones en pequeñas escala, colocándose la tela a estampar extendida y adherida sobre una mesa. La longitud de esta mesa dependerá del artículo o de la cantidad de tela a estampar, del espacio disponible y del volumen de producción de la estampería. En general, pueden tener unos pocos metros a 50 metros de longitud.
Se prepara un cuadro o “schablon” armado con una malla perforada (en general, una tafeta
de poliamida o poliéster en trabajos artesanales, o metálica en equipos automáticos de alta producción). Esta es la superficie portadora de la imagen a través de la que pasará la tinta o
“pasta”, que “estampará” la tela.
Para grandes volúmenes de producción, las máquinas automáticas pueden ser planas, con “schablones” planos, o rotativas, más veloces y con “schablones” cilíndricos. Estos “schablones” son hechos con mallas metálicas que pueden tener hasta 2275 orificios por cm2, lo que permite una gran resolución de imagen.
4) Termotransferencia. Es un método utilizado cuando se desea estampar diseños extremadamente complejos y de alta superficie de cubrimiento. La tela se pasa a presión, a través de rodillos calientes, junto con un papel que lleva el diseño previamente impreso con colorantes termotransferibles. La imagen es “termo-transferida” del papel a la tela.
5) “Jet” de tinta. El diseño se realiza en una computadora y se “imprime” directamente sobre
la tela, en una impresora de “chorro de tinta”. La estampación de pocos metros resulta de menor costo que en el caso de la serigrafía convencional. Sin embargo, para producciones de elevados metrajes es más caro, debido al alto precio que aún tienen las tintas. Actualmente se utiliza sólo para producir muestras o partidas muy pequeñas y exclusivas, pero es probable que en el futuro sustituya a los métodos descriptos anteriormente, más largos y complicados.
Fig. 9.5 - Estampación con bloques de madera
Fig. 9.8 - Estampación rotativa en huecograbado
Fig. 9.7 - Estampación plana con “schablons”
Fig. 9.6 - Estampación a la “Lionesa” con “schablon”
2.0.0- EL GRABADO DE LA IMAGEN EN LA SUPERFICIE SERIGRÁFICA
Es una operación clave para obtener diseños de buena definición y calidad. En el caso de la serigrafía plana, en los “cuadros” o “schablones” se coloca, bien estirada, una malla de tela especial (generalmente una tafeta de filamentos de poliamida o poliéster). En el caso de la serigrafía rotativa se utilizan mallas metálicas, con las que se arma el cilindro de estampación. Estos materiales son suministrados por proveedores especializados, en más de 300 tipos de malla (hilos/cm) de acuerdo al diseño a estampar.
En el caso de la serigrafía rotativa, las mallas para el armado de los cilindros de estampación, son suministradas en rectángulos de diversas dimensiones. El lado más largo de la malla debe corresponder al ancho de la tela a estampar y, el lado más corto con el “paso” o perímetro del cilindro (en general, la medida estándar es de 64 cm, pero se ofrecen también en otras medidas,
a pedido del cliente).
Las mallas se suministran en general, protegidas con una laca. Se les da forma cilíndrica, se desengrasan y se lavan cuidadosamente antes de aplicarles una capa de emulsión fotosensible. Una vez secada la emulsión fotosensible se coloca, bien ajustado sobre el cilindro, un film transparente o “película de enmascarar” (p. ej. de acetato) en el que está dibujado o impreso el diseño con tinta especial (p.ej. tinta “china”). Para cada color que contenga el diseño final a estampar, se debe preparar un cilindro o malla y un film transparente con el diseño parcial correspondiente a dicho color.
El cilindro de malla, revestido con la emulsión fotosensible y cubierto con la película transparente en la que se encuentra dibujado el diseño, es expuesto a luz ultravioleta de una lámpara halógena. Luego se retira la película transparente con el diseño (que puede ser archivada por si
es necesario repetir el trabajo en el futuro) y se procede al “revelado”. Durante el “revelado”, la
emulsión impresionada o expuesta a la luz se endurece y resiste el lavado que se hace a continuación. La emulsión que no estuvo expuesta a la luz (por estar protegida por el diseño
dibujado en la película transparente) y la laca protectora que traía previamente la malla son, en
cambio, eliminadas en el lavado.
El cilindro de malla ya con el diseño grabado se revisa para encontrar pequeños defectos y, si es necesario, se retoca manualmente. Luego se somete a un horneo para polimerizar y hacer menos frágil la imagen grabada. De esta forma el cilindro de malla queda pronto para colocarse en la máquina de estampación. La tinta o pasta de estampación pasará por los orificios de la malla que están libres (pues no tienen emulsión endurecida) y que corresponden al área del diseño.
Existen ahora alternativas más modernas como es el grabado del diseño con láser. El diseño se procesa en la pantalla de una computadora y se graba directamente desde allí sobre la malla protegida con una laca especial. Esta laca es “quemada” por el rayo láser en las zonas por donde deseamos que pase la tinta o pasta de estampación. De esta forma se obtienen diseños de una gran precisión y fineza de líneas (ref. 5).
Estos métodos de grabación del diseño, que acabamos de describir para los cilindros de malla utilizados en la estampación rotativa, se utilizan también para grabar “cuadros” o “schablones”
Figura 9.11
Figura 9.12
3.0.0- LA TINTA DE ESTAMPACIÓN
Los colorantes que se utilizan en la estampación serigráfica son, principalmente, de dos tipos:
pigmentos (insolubles en agua) o colorantes propiamente dichos (solubles, solubilizables o
dispersables en agua). La estampación con pigmentos es comparable a la aplicación de una
pintura o tinta “en pasta” que, en general, no penetra profundamente en la tela sino que queda en la superficie. La “pintura” o “pasta de estampación” se prepara básicamente con: 1) una
pre-dispersión de pigmentos, generalmente de consistencia espesa o pastosa, 2) un “ligante”,
generalmente una emulsión acuosa de un polímero sintético (p.ej. acrílicos, estireno butadieno,
etc.). La fase dispersa de esta emulsión está constituida, principalmente, por micelas del
polímero y, la fase dispersante por agua y, en menor proporción, solventes que facilitan la coalescencia de las micelas una vez que se forma un film sobre la tela, 3) un “espesante” producido generalmente emulsionando un solvente alifático barato, p.ej. aguarrás, en agua. El espesante debe conferirle a la pasta de estampación una viscosidad adecuada para evitar que esta se “corra” al ser aplicada. La tela una vez estampada debe secarse, lo que puede hacerse a temperatura ambiente suspendiéndola en ganchos ubicados por encima de la mesa de estampación, o pasándola por un túnel de aire caliente o “rama”, según el volumen de
Cilindros de malla y las telas estampadas con ellos
producción de la estampería. Durante el secado, además del solvente del espesante, se evapora el agua del espesante y del “ligante”. Finalmente, sobre la tela quedan los pigmentos retenidos o “ligados” por el film flexible de polímero que debe acompañar los movimientos de la tela. Las telas estampadas con tintas o “pastas” pigmentadas tienen una “mano” más dura y una menor resistencia al lavado y al frote húmedo que las estampadas con colorantes. El costo de estampación es, en general, más barato que el de estampación con colorantes.
La estampación con colorantes puede considerarse como una tintura por impregnación
localizada y la tela, en general, es totalmente penetrada por el color. Una pasta de estampación,
con el colorante disuelto o dispersado en agua, se aplica sobre la tela. La pasta de estampación contiene, además del colorante, otros productos auxiliares (en la Tabla 8.22 se dan algunas
recetas típicas)(ref. 2). Para que, finalmente, el colorante difunda y se fije en el interior del textil,
la tela estampada debe ser sometida a una operación imprescindible: el vaporizado. La estampería debe disponer de un generador de vapor adecuado y la operación debe realizarse en forma apropiada de acuerdo al sistema fibra textil/colorante que sea del caso.
La estampación por “descarga” o “corrosión” es un método especial, diferente a los anteriores. Consiste en aplicar, sobre una tela teñida, una pasta que ataque o descomponga al colorante ya fijado en la tela. En general, se utilizan pastas que contienen agentes reductores como, por ejemplo, los formaldehido sulfoxilatos de sodio, calcio o zinc. Luego del vaporizado, el diseño queda en tono más claro sobre el color original de la tela.
4.0.0- EL VAPORIZADO
El vaporizado, es una operación final imprescindible en la estampación con colorantes. En hilandería la operación de vaporizado es también muy importante, para liberar al hilado de las tensiones provenientes del proceso de hilatura. Los equipos para el vaporizado de telas estampadas son, naturalmente, muy diferentes a los que se utilizan en hilandería.
Luego de estampada, la tela en general se seca para evitar que al manipularla los colores se corran. Queda entonces recubierta de una capa relativamente seca de espesante y colorante. Durante el vaporizado el espesante absorbe humedad y forma un gel concentrado en colorante
(y productos auxiliares). También se produce un hinchamiento de la fibra que, en el caso de la
lana, puede ir acompañada de algunos cambios químicos y estructurales. Estas condiciones húmedas facilitan la difusión del colorante hacia la fibra.
Las características del vapor empleado y su homogénea distribución dentro del vaporizador, son de fundamental importancia para el éxito de la operación. En general se utiliza vapor saturado
libre de aire (es decir, en equilibrio con agua líquida, a presión atmosférica, y por tanto a 100º).
Si el vapor saturado es muy húmedo (con microgotas de agua en suspensiòn), puede producirse una dilución excesiva del gel y un corrimiento o “sangrado” del diseño. Por otra parte, una mala distribución de vapor dentro del equipo puede dar como resultado que, en algunos lugares, la capa de espesante permanezca seca y no se produzca una adecuada difusión y fijación del colorante dentro de la fibra.
Cuando un textil frío, a p.ej. 20ºC, entra en una atmósfera de vapor saturado se produce una condensación de agua con liberación de calor (539 cal/g). La temperatura del textil asciende a 100ºC en fracciones de segundo (o a más temperatura si se produce alguna reacción
exotérmica), hasta alcanzar un equilibrio. Si por ejemplo, introducimos una tela de algodón, con
un 7% de “regain” y 20ºC, en una atmósfera de vapor saturado a 100ºC, se produce un aumento del contenido de humedad de la fibra de aproximadamente 5,5 %. En otras fibras, el aumento es del mismo orden y, en general, es suficiente para que la disolución y difusión, de la mayoría de los colorantes, ocurra a velocidades aceptables. En cambio, en el caso de la estampación de
poliéster o triacetato con colorantes dispersos, es necesario utilizar vapor saturado a temperaturas y presiones más altas o utilizar vapor sobrecalentado a 140ºC.
En algunas telas de poliéster, o de poliéster/algodón, estampadas con colorantes dispersos y reactivos, el vapor a altas temperaturas puede causar la hidrólisis del poliester y promover la producción de monómeros y oligómeros, que generan inconvenientes de diversos tipos como el manchado de las telas e incrustaciones en los equipos de tintura, entre otros problemas. En esos casos es mejor hacer el fijado del colorante con aire caliente en un túnel de aire caliente o “rama”, hasta temperaturas de 160-230ºC durante 5 a 30 segundos (proceso Termosol). Cuando se estampa con pigmentos en lugar de colorantes solubles, es también necesario secar la tela estampada con aire caliente, si bien no a temperaturas tan altas. El valor máximo y el tiempo de elevación de la temperatura del aire serán determinados por el tipo de tela (estructura y peso) así como las características del equipo utilizado. El vapor, sin embargo, tiene la ventaja de una mayor capacidad de transferencia de calor con respecto al aire. Es también una barrera contra la oxidación que puede inducir el oxígeno, lo que en algunos tipos de tintura o estampación puede ser un gran inconveniente.
Los vaporizadores pueden ser continuos o discontinuos, de acuerdo al volumen de material a tratar. Los vaporizadores continuos en general tienen tiempos de retención que pueden ir de los 5 a los 55 minutos, según el tipo de tela y de colorantes utilizados. Dependiendo de su diseño pueden trabajar a presión atmosférica o presiones más altas para alcanzar así temperaturas superiores a los 100ºC, de manera de poder disminuir el tiempo de la operación y/o procesar telas de poliéster y sus mezclas. En las figuras siguientes se muestran algunos equipos vaporizadores. El vaporizador “en estrella” es uno de los vaporizadores discontinuos que se ha utilizado más, pues permite cargar la tela sin tensiones y sin que se toque la superficie estampada con el reverso no estampado o con los soportes o guías de la tela. En general, permiten trabajar tanto a presión atmosférica como a altas presiones (ref. 3 y 4).
Ejercicio:
Una tela de poliester estampada con colorantes dispersos, de 240 cm de ancho, de 125 g/m2,
con 3 % de humedad inicial y 20ºC de temperatura inicial, debe ser calentada a 175ºC pasándola por un vaporizador continuo a una velocidad de 30 m/min. Al vaporizador se inyecta vapor sobrecalentado a 400ºC. ¿Qué cantidad de kg/h de vapor serán necesarios?
Respuesta
Peso de la tela = 2,40 x 0,125 x 30 x 60 = 540 kg/h Calor latente de evaporación del agua =539 kcal/kg
Calor necesario para evaporar la humedad de la tela = 540 x 0,03 x 539 = 8732 Kcal/h Calor específico del poliester = 0,34 kcal /kg / ºC
Calor necesario para calentar la tela = 540 x 0,34 (175 –20) = 28458 Kcal/h Perdida de calor al aire del vaporizador (estimada) = 30.000 Kcal/h
Calor total necesario = 8732 +28458 + 30.000 = 67190 Kcal/h Calor especifico del vapor (entre 175ºC y 400ºC) = 0,48 kcal /kg / ºC
Calor liberado por el vapor sobrecalentado = 0,48 (400 – 175) = 108 Kcal / kg
Cantidad de vapor necesario = 67190 / 108 = 622 kg/h
Utilizando vapor sobrecalentado de menor temperatura, p.ej. de 350ºC, tendríamos: Calor liberado por el vapor sobrecalentado = 0,48 (350 – 175) = 84 Kcal / kg
Cantidad de vapor necesario = 67190 / 84 = 800 kg/h
Es decir que, cuanto más baja la temperatura del vapor sobrecalentado más cantidad de vapor debemos usar. En general, esto representa mayores costos.
Figura 9.13
Figura 9.14
Figura 9.15
Vaporizador de “bolsas colgantes” Vaporizador de “estrella”
Figura 9.16 Figura 9,17
Figura 9.18 Figura 9.19
Figura 9.20 Figura 9.21
Figuras 9.16 a 9.21
ESTAMPADOS ANTIGUOS
Por su orden, 1) estampado con bloques de madera grabados (1770), 2) estampado con placa de cobre grabada (1769), 3) “chintz” estampado con motivos florales en barras (1790-1800), 4) “chintz” estampado con bloques de madera (1805), 5) “chintz” floral estampado con rodillos de madera (1835), 6) “chintz” estampado con diseño de William Morris (1875). “Chintz” es el nombre tradicional de telas, generalmente de algodón,
teñidas o estampadas, con una terminación que les confiere una mano firme y suave y aspecto brillante. Se utilizan frecuentemente en tapicería.
5.0.0- WILLIAM MORRIS (1834-96)
William Morris, es probablemente el diseñador británico que ha ejercido mayor influencia en el moderno desarrollo de las artes decorativas. Tuvo una personalidad brillante y multifacética. Fue artista, diseñador, restaurador, empresario, escritor, poeta y político. Comenzó como pintor “prerrafaelista” pero pronto dirigió su interés a las artes aplicadas. Se destacó como diseñador de muebles, tapices y papeles pintados, azulejos y en general en todo lo vinculado al diseño de interiores. El estampado textil fue uno de sus grandes intereses y donde su influencia fue más
notoria y extraordinaria.
Fue uno de los principales ideólogos del movimiento “Art and Craft” por el que se trataba de rescatar el valor y la belleza de la artesanía, en gran medida avasallada por la Revolución Industrial y la producción en serie. Rechazó el mercantilismo en el arte, luchando por un arte hecho por la gente y para la gente y como una manifestación de felicidad tanto para el que hace el objeto artístico como para el que lo usa.
Fue también un extraordinario restaurador y conservacionista de valiosos edificios antiguos y de obras de arte en general, afirmando el gusto y el respeto por el legado artístico del pasado. Como empresario supervisaba directamente la producción de las artesanías con extraordinaria dedicación al trabajo manual y a los detalles técnicos. La estampación textil fue una de las actividades en la que más investigó, profundizando en el conocimiento de los colorantes y otros materiales de estampación, lo que le permitió desarrollar fórmulas y técnicas que le conferían a sus telas estampadas un colorido, brillo, solidez y precisión de diseño, no logrados hasta entonces. Muchas de sus obras pueden verse aún hoy en el Museo de Victoria y Alberto, en Londres.
Finalmente como poeta, escritor y político luchó siempre por los más altos ideales de la libertad de pensamiento y de la justicia social, participando activamente en la vida política de la Inglaterra de fines del siglo 19. (ref. 1 y 6)
Figura 9.22 Figura 9.23
William Morris, fotografía tomada en la década de
1870 (ref. 1)
El taller de estampación instalado por Whillam Morris, en 1881, en Merton Abbey , Surrey (ref. 5)
TABLA 9.2
ALGUNAS RECETAS TÍPICAS DE ESTAMPACIÓN CON COLORANTES
COMPONENTE ALGODÓN POLIÉSTER LANA
Colorante Directo, % 2,0-4,0 - -
Colorante Disperso, % - 2,0-4,0 -
Colorante Ácido, % - - 2,0-4,0
Agua, % 35,0-57,5 39,0-46,0 22,5-30,5
Urea (1), % 10,0-20,0 - 5,0-7,0
Tiodiglicol o metil carbinol (2), % - - 5,0-7,0
Clorato de Sodio (3), % - - 1,0-1,5
Humectante, % 0,5-1,0 0,5-1,0 0,5-1,0
Carrier (tipo para-fenilfenol u otro) (4), % - 1,0-5,0 - Ácido Cítrico, glicólico, etc. (5) , % - 0,5-1,0 -
Sulfato de Amonio (5), % - - 6,0-7,0
Espesante (alginatos, goma guar, etc.) , % 30,0-40,0 50,0 50,0 (1)La urea, como agente hidrotrópico, ayuda a la disolución del colorante en la pasta de estampación. Mejora también la humectación y el hinchamiento de la fibra y facilita la penetración del colorante durante el vaporizado. (2) Solventes que ayudan a la disolución del colorante en la pasta de estampación. (3) Actúa como agente antireductor, protegiendo al colorante de la acción reductora de la lana durante el vaporizado. (4) Actúa como plastificante, separando las cadenas poliméricas,en las zonas amorfas de la fibra poliéster y, facilitando la difusión del colorante. (5) reguladores del pH
BIBLIOGRAFÌA
1- “English Chintz”. Ciba Review, 1961/1
2- “Review of Printing”, I.W.S, Development Centre, Valley Drive, Ilkley, England
3- “Stork Screens”, Stork Screens International Group.
4- “Textile steamers”. P. Senner, Ciba Review,
5- “Dye fixation with steam”, L.W.C.Miles, Ciba Review,
6. ”That Business about Steam Ager”, MS Machinery and Systems S.R.L., Italia, 1995
7- “William Morris”, Ed. by Linda Pary, Philip Wilson Publishers, Londres, 1996
