V. ÐURAEVIÆ i sur.: Bojadisanje i tisak 21. stoljeæa, Tekstil 57 (12) 662-666 (2008.) 662 Bojadisanje i tisak 21. stoljeæa Vedran Ðuraeviæ, dipl.ing. Dr.sc. Ana Sutloviæ, dipl.ing. Dr.sc. Martinia Ira Glogar, dipl.ing. Tekstilno tehnoloki fakultet Sveuèilita u Zagrebu Zavod za tekstilno-kemijsku tehnologiju i ekologiju Zagreb, Hrvatska e-mail: [email protected] Prispjelo 11.9.2008. UDK 677.027 Izlaganje na skupu* Posljednjih godina radi se na postupnim poboljanjima u izvedbi postojeæe tehnologije dok je prisutnost uistinu novih tehnologija zanemariva. Na podruèju bojadisanja i tiska inovacije su podreðene kvaliteti proizvoda i to u smislu razvoja novih paleta tonova i specijalnih efekata visoke postojanosti. S tim ciljem integriraju se sve faze tehnolokog procesa i osigurava direktna intervencija u svakoj fazi uz primjenu multidisciplinarnih Know-How rjeenja. Bre vrijeme reakcije na zahtjeve kupca, odnosno komunikacija u realnom vremenu, postignuta je putem audio-video suèelja dodanih na postojeæa tehnoloka rjeenja. Meðutim, moe se zakljuèiti da je glavni moto sajma ITMA 2007. u Münchenu bio Save & Safe sa glavnim smjernicama: uèinkovitija uporaba energije, smanjenje potronje vode, skraæenje proizvodnog procesa, smanjenje oneèiæenja okolia i proizvodnja humano ekoloki sigurnog proizvoda. Godine 2011. u Barceloni ITMA slavi 60 godina inovacija, ali ako se u iroku primjenu ne uvedu novi naèini prijenosa energije, vjerojatno je nerealno oèekivati revolucionarne inovacije u podruèju tehnologije bojadisanja i tiska. Kljuène rijeèi: sajam ITMA, bojadisanje i tisak tekstila, integrirani sustavi, moderna bojadisaonica, digitalni tisak 1. Uvod Vodeæi sajam tekstilnih strojeva ITMA (International Exhibition of Textile Machinery), odran krajem 2007. godine u Münchenu obiljeen je trendovima internacionalizacije i globalizacije tekstilne industrije. Pretvoreno u brojke, to znaèi rekordnih 118 000 posjetilaca i kupaca iz 149 zemalja svijeta, od kojih 45% prvi puta posjeæuje ITMA-u. Ukupno 1451 tvrtki iz 38 zemalja izlagalo je svoje proizvode na impozantnih 102 000 m 2 izlobenog prostora. ITMA postaje ne samo mjestom za inovacije, veæ i mjestom za edukaciju, te je prvi puta orga*Izlaganje na znanstveno-struènom skupu Tekstilni dani Zagreb 2008. - Nove tehnologije i materijali u uvjetima globalizacije, 19.9.2008., Zagrebaèki velesajam, Zagreb nizirana i istraivaèko-edukativna tribina. Münchensku su ITMA-u obiljeila vie postupna poboljanja u izvedbi postojeæih tehnologija nego istinske inovacije. Prikazana tehnoloka poboljanja odnosila su se na poveæanje kvalitete tekstilnog proizvoda, komunikaciju izmeðu subjekata ukljuèenih u proizvodni proces, uvoðenje integriranih sustava, te uvoðenje ekoloko-energetskog pojma save & safe [1-4]. Potreba za poboljanjima rezultat je trendova s kraja 1990-ih godina i poèetka novog milenija obiljeenih preseljenjem veæine grana industrije, pa tako i tekstilne, u zemlje Dalekog istoka, a uzrokovano sve stroom legislativom vezanom uz oèuvanje okolia i jeftinom radnom snagom. Rezultat takve proizvodnje bila je niska cijena proizvedene robe male dodane vrijednosti i upi- tne kvalitete, to je ostavilo utjecaja na rejting veæih i poznatijih tekstilnih brendova. Ovakva trina kretanja dovela su do potrebe za preseljenjem voðenja i kontrole tehnoloki zahtjevih proizvoda nazad u zemlje zapadne Europe, odnosno zemlje Europske unije. Posljednjih nekoliko godina obiljeavaju pojmovi poput istraivanje i razvoj (research & development), te visoke dodane vrijednosti (high added value) [1-4]. 2. Kvaliteta proizvoda Najvanije smjernice pomaka na podruèju tehnolokih operacija bojadisanja i tiska mnogih izlagaèa mogle bi se svrstati u dvije kategorije: napredak unutar modne sfere, koji bi se ponajprije vezao uz dobiva- V. ÐURAEVIÆ i sur.: Bojadisanje i tisak 21. stoljeæa, Tekstil 57 (12) 662-666 (2008.) 663 no izraðenim recepturama, te online praæenje parametara bojadisanja u kritiènim toèkama uz potpuno automatizirano praæenje i nadziranje iscrpljenja kupelji. Nova generacija automatiziranih sustava doziranja bojila i kemikalija, prikazanih na sajmu, oslanja se na napredne procese upravljanja s nadzorom kupelji za bojadisanje. Sustavi za doziranje imaju programirljive profile koji specificiraju brzinu dodavanja kemikalija ili bojila u sustav. Brzina doziranja moe biti konstantna ili promjenjiva, temeljena na teoriji pokuaja i pogreaka. Brzina doziranja kojom upravlja zatvorena petlja moe se prilagoditi brzini kojom sustav odgovara (tj. brzini iscrpljenja bojila). Ovo omoguæuje efikasnu uporabu kemikalija, optimalno vrijeme trajanja procesa, bojadisanje na vie stupnjeva i bolju ponovljivost tonova. Uteda energije i vode postie se uporabom novih materijala za izmjenjivaèe topline, kombinacijom tehnolokih operacija poput hlaðenja i ispiranja, koritenjem strojeva s malim omjerom kupelji (do 1:3), te samom izvedbom strojeva pogodnih za male proizvodne serije [5-10]. Rast proizvodnje PES vlakana, zahtjevi na visoku uporabnu postojanost obojenja te strogi ekoloki zahtjevi uvjetovali su obnavljanje interesa za bojadisanjem PES-a u masi uz dodatak optièkih bjelila, UV apsorbera, antibakterijskih aditiva i sredstava koji osiguravaju otpornost na gorenje, èime se osigurava kvaliteta za proizvode specijalnih namjena [10]. nje novih tonova boja koji prate modne trendove, te oponaanje u prirodi veæ postojeæih tonova, pomaci na podruèju tekstilnih proizvoda tehnièke, odnosno specijalne namjene. Vanost tona boja unutar modnog konteksta sasvim je jasna, ali èesto se previða uloga mode, trendova, pa i boja kod proizvoda koje bi prvenstveno trebalo promatrati s gledita funkcionalnosti. Sve proizvode, bilo da se radi o tehnièkoj tekstiliji ili proizvodu namijenjenom svakodnevnoj uporabi, moglo bi se smjestiti unutar trokuta èije bi stranice bile moda, tehnologija i ekologija. Odnosno, konaèni proizvod mora zadovoljiti visoke modne standarde vezane uz izgled tj. ton - boju, tehnologiju proizvodnje i ekoloke parametre vezane uz sam tekstilni proizvod i oèuvanje okolia. To ukljuèuje koritenje bojila s visokim stupnjem iscrpljenja, visokih uporabnih postojanosti i dobre biorazgradljivosti (i do 100%) [4-7]. Trend modnih efekata postignutih u tehnolokim operacijama bojadisanja i tiska obiljeen je recikliranim veæ viðenim idejama poput casual looka, antique efekta, glittera i ravnim 3-D efektima. Rijeè je o efektima koje je moguæe postiæi uz minimalne intervencije na veæ uhodanim tehnolokim postupcima. Kao primjer, jedan od izlagaèa predstavio je antique efekt dobiven jednostavnim dodavanjem odgovarajuæe kolièine pomoænih sredstava (u ovom sluèaju soli), koji æe uzrokovati neegalno obojenje tekstilnog supstrata. Ipak, znaèajniji napreci u dobivanju tehnoloki zahtjevnijih proizvoda postignuti su poboljanjima unutar sfera komunikacije, automatizacije i integracije, odnosno objedinjenja pojedinih faza bojadisarskog procesa. Kombinacijom ovih inovacija omoguæuju se znaèajne utede energije i vode [6, 7]. Automatizacija se u prvom redu odnosi na raèunalno (CNC) voðenje doziranja bojila, rezultat èega su toèniji tonovi boja prema prethod- 3. Tisak tekstila Tehnoloka poboljanja prikazana 2007. na sajmu ITMA s podruèja tekstilnog tiska vezana su, u prvom redu, uz tisak mlazom tinte (ink-jet) i sublimacijski tisak (transfer). Inkjet sve vie postaje tehnologijom koja je u kratkom vremenu spremna odgovoriti na visoke zahtjeve trita obzirom na irinu palete tonova, unikatnost uzorka, ali i na zahtjeve za utedom energije i vode. Dakle, suvremeni ink-jet pisaèi nude veæi izbor bojila razlièitih bojadisarskih skupina (kisela, disperzna, reaktivna) uz visoku razluèivost (do 720 dpi), veæu brzinu (100 m2/h), te bolju postojanost. Standardne irine tekstilnih supstrata kreæu se sada od 1,6 do 2,6 m, pa sve do tiska malih (pojedinaènih) dijelova tzv. piece printing ink-jet pisaèa pogodnih za tisak na gotove tekstilne proizvode poput majica, sl.1. Uvodi se pojam nano-ink koji podrazumijeva èestice bojila velièine manjih od 100 nm, to sprjeèava zaèepljivanje mlaznica, to je èesta pojava kod pigmenata, a omoguæuje visoke dubine obojenja, tj. zasiæenosti boje [7-9]. Sl.1 Stroj za tisak mlazom tinte, odn. ink-jet tisak pojedinaènih dijelova tekstila (piece printing) [8] V. ÐURAEVIÆ i sur.: Bojadisanje i tisak 21. stoljeæa, Tekstil 57 (12) 662-666 (2008.) 664 Sl.2 Karuselni stroj za tisak [8] S obzirom na modne trendove, vidljivi su pomaci kod tiska pahuljicama (flock tisak). Tehnoloka rjeenja poboljanja se odnose na karuselne strojeve za sitotisak i nanoenje pahuljica, sl.2, lasersku izradu ravnih i rotacijskih ablona kod kojih je omoguæeno lasersko razaranje ablona i ponovna izrada novog uzorka, te strojeve za razvijanje ablona uz UV osvjetljavanje, sl.3. Kod transfer tiska poveæan je stupanj kvalitete i vjernosti matrici na papiru, a poboljana je i probojadisanost supstrata tako da je sada uzorak dobro vidljiv i s lica i s nalièja. Takoðer, ujednaèen raspored topline uz odstupanje od +1 do -1 °C preko cijele povrine grijaæeg valjka osigurava visoki stupanj kontinuirane kvalitete otiska. Poboljane su i postojanosti, posebno postojanosti na atmosferilije s obzirom na to da se èesto radi o irokim (zavarenim ili ljepljenim) vrpcama za reklame [3, 8, 9]. Razvoj telekomunikacijskih tehnologija je sveprisutan, pa tako sve vie ulazi i u sferu tekstilne industrije, a posebno industriju bojadisanja i tiska. Postojeæa tehnoloka rjeenja unaprijeðena su raèunalno voðenim audio-video suèeljima, koja omoguæavaju komunikaciju u realnom vremenu izmeðu posluitelja pojedinih faza proizvodnog procesa, odnosno komunikaciju s krajnjim kupcem, kojem je osiguran uvid u tijek proizvodnje. Sl.3 Osvjetljavanje fotoemulzije UV izvorom svjetla [8] Takoðer, ubrzano je i vrijeme reakcije, s obzirom na to da krajnji kupac moe kontrolirati kvalitetu izvedbe pojedinih proizvodnih faza te intervenirati prije nastanka neeljenih greaka i nesporazuma. Telekomunikacijska tehnologija i automatizirani robotizirani procesi danas veæ omoguæavaju voðenje cjelokupnih procesa od pripreme do gotovog proizvoda iz, trivijalno reèeno, topline vlastite dnevne sobe. Oèekuje se upravo da telekomunikacijske inovacije i nove tehnologije uvjetuju razvoj objedinjenih-integriranih sustava proizvodnje, svojevrstan prelazak sa zastarjelih, tradicionalnih kontinuiranih na integrirane procese 1, 2]. 4. Integrirani sustavi Integrirani sustav je onaj sustav u kojem je objedinjeno to vie faza proizvodnog procesa. Konkretno, to znaèi od same pripreme pa do kontrole kvalitete izlaznog, konaènog proizvoda. Bitan moment je i razmjena podataka omoguæena na to vie razina, tj. toèaka proizvodnog procesa uz potpunu automatizaciju na razini jednog kontinuirano voðenog procesa. Glavni ciljevi koji se postiu ovakvim pristupom su veæa uèinkovitost i poveæana proizvodnost, imperativ postavljen za bojadisaonice, koji postavljaju proizvoðaèi vodeæih marki i modnih brendova. Suvremenom bojadisaonicom smatra se umreena bojadisaonica (networked dyehouse) koju saèinjava potpuno povezane (organizacijski i komunikacijski) jedinice: menadment, laboratorij i proizvodnja, sl.4 [2, 7]. Poboljanja u odjelu menadmenta vezana su uz prije spomenuti razvoj telekomunikacijskih tehnologija. Sl.4 Integirani sustav na primjeru suvremene bojadisaonice [7] V. ÐURAEVIÆ i sur.: Bojadisanje i tisak 21. stoljeæa, Tekstil 57 (12) 662-666 (2008.) Napreci iz sfere mjerenja boje i raèunalnog receptiranja odnose se na primjenu novih matematièkih sustava, temeljenih na sustavu koji koristi proporcionalne, integrirane i derivirane vrijednosti (PID), neizrazitoj fuzzy logici, ivèevim mreama (neural networks) i klizajuæim modovima upravljanja (sliding modes). Vidljivi su pomaci i na podruèju laboratorijske opreme i instrumenata za bojadisanje. Stari, svima dobro poznati raèunalno voðeni laboratorijski aparati kod kojih je mjerena temperatura uljne kupelji koritene za grijanje kupelji za bojadisanje zamjenjuju se aparatima s izvedbom IR grijaèa i osjetljivih termouloaka unesenih u samu kivetu za bojadisanje, èime je osiguran bolji nadzor nad procesom bojadisanja i toèniji temperaturni raspon [6, 10]. Takoðer, veæina proizvoðaèa nudi upravljaèke jedinice istovjetne onima na industrijskim izvedbama, pri èemu je toènost automatizacije doziranja poveæana. U ponudi se mogu naæi aparati s pipetama velikog kapaciteta uz poluautomatsko doziranje bojila u prahu (s toènoæu 0,01 g), te potpuno automatsko doziranje otopina bojila (s toènoæu 0,02 g) uz iznimno veliku brzinu pripreme kupelji (10 receptura u 6 min) [10]. Jednaka naèela i tehnoloka rjeenja jednostavno su preslikana i na predstavljene industrijske izvedbe. 5. Ekologija Krilaticom jedne od tvrtki izlagaèa s 15. sajma ITMA - Voda je za ivot, a ne bojadisanje (Water is for living, not for dyeing) tj. obiljeena su sva nastojanja na podruèju utede vode, a moe se lako proiriti i na utedu vremena, energije, a u krajnjoj liniji i novca [11]. Sav tehnoloki napredak prikazan na sajmu usmjeren je upravo na ostvarenje ovih ciljeva, to znaèi implementaciju sve stroih ekolokih zahtjeva na bojila i paste koritene u tekstilnoj industriji. U prvom redu tu se misli na izbacivanje iz uporabe bojila koja sadravaju metale (najèeæe su to bakar i krom) i bio-nerazgradljivih bojila, èime se smanjuje negativan utjecaj na zdravlje ljudi i èistoæu okolia. Iz istih ekoloko-zdravstvenih razloga sve vie se uvode i koriste paste i pomoæna sredstva u tekstilnom tisku na bazi vode i vodenih emulzija, koje sve vie istiskuju proizvode uljnih osnova. Takoðer, sve su veæa nastojanja proizvoðaèa poznatih robnih marki da budu to atraktivniji za kupce i da ih priblie raznim marketinkim krilaticama i grafièkim rjeenjima (znakovima) u kojima se osvræu na ekoloku ispravnost svojih proizvoda. Tako, poznata internacionalna kompanija H&M slikovito u vidu semafora osvræe na prikladnost kemizma bojila s obzirom na namjenu i eventualnu zdravstvenu i ekoloku tetnost [12. 665 6. Zakljuèno - to se moe oèekivati? 2011. godine u Barceloni ITMA slavi 60 godina inovacija, ali ako se u iroku primjenu ne uvedu novi, uèinkovitiji prijenosi energije, vjerojatno je nerealno oèekivati revolucionarne inovacije na podruèju tehnologija bojadisanja i tiska. Literatura: [1] www.itma.com [2] Parac-Osterman, Ð., Traliæ Kulenoviæ, V.: Bojila za specijalne namjene, Savjetovanje Tekstilni dani Zagreb 2008, Nove tehnologije i materijali u uvjetima globalizacije, Zagreb, 2008. [3] ...: Sajam ITMA 2007 u Münchenu, Tekstil 56 (2007.) 4, 242-262 [4] ...: Nova rjeenja iz tvrtke Monforts na sajmu ITMA 2007, Tekstil 56 (2007.) 9, 578-579 [5] www.brazzoli.it [6] www.mathisag.com [7] www.goller-hk.com [8] www.mrprint.com [9] www.kimberly-clark.com [10] http://www.turkishexporter.net [11] www.thiestextilmaschinen.de [12] www.hm.com 666 V. ÐURAEVIÆ i sur.: Bojadisanje i tisak 21. stoljeæa, Tekstil 57 (12) 662-666 (2008.) SUMMARY Dyeing and printing of 21st century V. Ðuraeviæ, A. Sutloviæ, M.I. Glogar Over the past several years efforts have been made to obtain gradual improvements of the performance of the existing technology, while the presence of absolutely new technologies is really negligible. In the field of dyeing and printing innovations are subordinate to product quality, specifically in the sense of the development of new shades and special effects with high fastness. With this objective all phases of the technological process are integrated, and a direct intervention in each phase is ensured using multidisciplinary know-how solutions. A faster reaction time at the customer request or real-time communication was achieved via audio-video interfaces attached to the existing technological solutions. Nevertheless, it can be concluded that the main motto of the trade fair ITMA 2007 in Munich was Save & Safe with the main directives: more efficient energy use, reduction of water consumption, reduction of production process, reduction of environmental pollution and production of humano-ecologically safe products. In 2011 in Barcelona ITMA celebrates 60 years of innovations, but if no new ways of energy transfer are introduced, it is probably unreal to expect revolutionary innovations in the field of dyeing and printing technologies. Key words: textile dyeing and printing, efficient energy use University of Zagreb, Faculty of Textile Tecnology Department of Textile Chemistry Technology and Ecology Zagreb, Croatia e-mail: [email protected] Received September 11, 2008 Färben und Drucken im 21. Jahrhundert In den letzten Jahren sind Anstrengungen unternommen worden, um eine schrittweise Verbesserung der Leistungsfähigkeit der vorhandenen Technologie zu erhalten, während die Anwesenheit von apsolut neuen Technologien sehr gering ist. Im Bereich des Färbens und Druckens sind Neuerungen der Produktqualität untergeordnet, und zwar im Sinne der Entwicklung von neuen Nuancen und speziellen Effekten mit hoher Echtheit. Mit diesem Ziel sind alle Phasen des technologischen Prozesses integriert, und eine direkte Intervention in jede Phase wird durch interdisziplinäre Know-how-Lösungen gewährleistet. Eine schnellere Reaktionszeit auf die Anfrage des Kunden oder Echtzeit-Kommunikation wurde über an den vorhandenen technischen Lösungen befestigten Audio-Video-Schnittstellen erreicht. Dennoch, es kann eine Schlussfolgerung gezogen werden, dass das Motto der Fachmesse ITMA 2008 in München Save & Safe war. Die wichtigsten Richtlinien waren: leistungsvollere Energieanwendung, Verminderung des Wasserverbrauchs, des Herstellugsprozesses, der Umweltverschmutzung und die Herstellung von ökologisch-humanen Produkten. In 2011 in Barcelona feiert die ITMA 60 Jahre von Innovationen, aber wenn keine neuen Methoden der Energieübertragung eingeführt werden, ist es wahrscheinlich irreal revolutionäre Innovationen auf dem Gebiet des Färbe- und Drucktechnologie zu erwarten.