Siebdruck

Der Siebdruck, früher auch als „Serigrafie“ bezeichnet, ist ein Druckverfahren, bei dem die Druckfarbe mit einem wischerähnlichen Werkzeug, der Gummirakel, durch ein feinmaschiges textiles Gewebe hindurch auf das zu bedruckende Material gedruckt wird (Durchdruckverfahren). An denjenigen Stellen des Gewebes, wo dem Bildmotiv entsprechend keine Farbe gedruckt werden soll, sind die Maschenöffnungen des Gewebes durch eine Schablone farbundurchlässig gemacht worden.

Im Siebdruckverfahren ist es möglich, viele verschiedene Materialien zu bedrucken, sowohl flache (Folien, Platten etc.) als auch geformte (Flaschen, Gerätegehäuse etc.). Dazu werden je nach Material spezielle Druckfarben eingesetzt. Hauptsächlich werden Papiererzeugnisse, Kunststoffe, Textilien, Keramik, Metall, Holz und Glas bedruckt. Das Druckformat kann im Extremfall mehrere Meter betragen. Ein Vorteil des Siebdrucks besteht darin, dass durch verschiedene Gewebefeinheiten der Farbauftrag variiert werden kann, so dass hohe Farbschichtdicken erreicht werden können. Im Vergleich zu den anderen Druckverfahren ist die Druckgeschwindigkeit allerdings relativ gering. Der Siebdruck wird hauptsächlich im Bereich der Werbung und Beschriftung, im Textil- und Keramikdruck und für industrielle Anwendungen eingesetzt.

Der Siebdruck wird neben dem Hochdruck, dem Tiefdruck und dem Flachdruck (Offsetdruck) auch als Durchdruck bezeichnet, da die druckenden Stellen der Siebdruckform farbdurchlässig sind. Der Siebdruck gilt historisch gesehen als viertes Druckverfahren.


Druckprinzip:

Siebdruck

Die Druckform des Siebdrucks besteht aus einem Rahmen, der mit einem Gewebe bespannt ist. Auf das Gewebe wird fotografisch (bei künstlerischen Arbeiten manchmal auch von Hand) eine Schablone aufgebracht. Die Schablone verhindert an denjenigen Stellen des Druckbildes, die nicht drucken sollen, den Farbauftrag.

Die Druckform wird in einer Druckmaschine über dem zu bedruckenden Material (Bedruckstoff) befestigt. Nun wird Druckfarbe auf das Gewebe aufgetragen und mit einer Gummirakel durch die offenen Stellen der Schablone auf den Bedruckstoff gestrichen (gerakelt). Die Farbe wird dabei durch die Maschen des Gewebes gedruckt und auf die Bedruckstoffoberfläche aufgetragen. Nach dem Druck wird das bedruckte Material der Maschine entnommen und zum Trocknen ausgelegt

Die Druckform des Siebdrucks besteht aus einem Rahmen, der mit einem Gewebe bespannt ist. Auf das Gewebe wird fotografisch (bei künstlerischen Arbeiten manchmal auch von Hand) eine Schablone aufgebracht. Die Schablone verhindert an denjenigen Stellen des Druckbildes, die nicht drucken sollen, den Farbauftrag.

Die Druckform wird in einer Druckmaschine über dem zu bedruckenden Material (Bedruckstoff) befestigt. Nun wird Druckfarbe auf das Gewebe aufgetragen und mit einer Gummirakel durch die offenen Stellen der Schablone auf den Bedruckstoff gestrichen (gerakelt). Die Farbe wird dabei durch die Maschen des Gewebes gedruckt und auf die Bedruckstoffoberfläche aufgetragen. Nach dem Druck wird das bedruckte Material der Maschine entnommen und zum Trocknen ausgelegt

Geschichte:

Im Vergleich zu den anderen Druckverfahren fehlt für den Siebdruck eine historisch fundierte Schilderung zur Entstehungsgeschichte des Verfahrens. Einige wichtige Hinweise zur Siebdruckgeschichte wurden jedoch aus Fachartikeln, Fachbüchern oder Firmenprospekten der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts überliefert.

Grundsätzlich ist zwischen mittelalterlichen Schablonentechniken, wie sie beispielsweise in Europa zur Dekoration von Spielkarten, Wänden etc. oder in Japan zum Bedrucken von Textilien verwendet wurden, und der Entwicklung, die zum heutigen Siebdruck führte, zu unterscheiden. Oft werden in der Literatur die japanischen Schablonentechniken des 18. und 19. Jahrhunderts als Ursprung des heutigen Siebdruckverfahrens dargestellt, was aber nicht belegt ist. Der in Frankreich bekannte Begriff „Pochoir“ bezeichnet ebenfalls keine Siebdruckschablonen, sondern aus Papier, Kunststofffolie oder Blech geschnittene Schablonen. Pochoirs dienten seit Mitte des 19. Jahrhunderts zur einfachen Kolorierung von im Buchdruck gedruckten Bildern. In der Zeit des Art Deco erlebte die Pochoir-Technik ihren kunsthandwerklichen Höhepunkt.

Bei den japanischen Schablonentechniken bestanden die Schablonen aus einem mit Pflanzenharzen wasserfest gemachten dicken Papier. Die einzelnen Elemente der Schablonen wurden beim Schneiden durch stehengelassene „Verbindungsstege“ miteinander fixiert, oder durch ein Netz aus Seidenfäden miteinander „verbunden“. Das Bedrucken des Textils (Kimonos etc.) erfolgte mit Hilfe einer Bürste, mit der die Druckpaste auf das Textil gerieben wurde. Im 19. Jahrhundert gelangte diese Technik nach Europa und den USA, wo sie auf großes Interesse stieß. Diese faszinierende Art japanischer Druckkunst wird auch heute noch in kunsthandwerklichem Sinne ausgeführt. Die Drucktechnik wird in Japan als „Katazome“ bezeichnet, die Schablonen als „Katagami“.

Im gleichen Zeitraum wurde in Europa und den USA im Bereich der Beschriftung (Schilderherstellung) und teilweise im Textildruck mit einem Schablonengewebe aus Seidengaze experimentiert. Es ist belegt, dass solche Seidengazeschablonen zu Beginn des 20. Jahrhunderts in den USA zum Bedrucken von Filzwimpeln und Schildern eingesetzt wurden. Man darf annehmen, dass die technischen Impulse zum heutigen Siebdruck nicht aus Asien, sondern aus dem Bereich der „Schildermaler“ in den USA kamen.

Seidengaze wurde hauptsächlich in Europa hergestellt, seit 1830 in der Schweiz, später dann auch in Frankreich, Deutschland und Italien. Die Seidengaze wurde weltweit exportiert und in Mühlen zum Sieben von Mehl eingesetzt. Vor allem die Schweizer Seidengazehersteller förderten seit den späten 1910er Jahren die frühe Entwicklung des Siebdruckverfahrens in den USA, weil das Verfahren einen neuen Absatzmarkt für ihre Gaze darstellt

In Deutschland wurde der Siebdruck etwa seit Mitte der 1920er Jahre im Bereich der Schilderherstellung und im Textildruck angewendet, in den 1930er Jahren für Werbedrucke eingesetzt und im Zweiten Weltkrieg dann offenbar auch für Beschriftungen von Rüstungsgütern der Wehrmacht. Im gleichen Zeitraum verbreitete sich das Verfahren zunehmend auch in Nord-, Süd- und Osteuropa.

Bis zum Zweiten Weltkrieg wurde das Siebdruckverfahren vor allem in den USA mit großem Engagement weiterentwickelt. Bedruckt wurden Schilder, Plakate, Textilien und vieles Andere mehr (künstlerische Grafik ab ca. 1937), während des Zweiten Weltkriegs dann auch Produkte für die US-Armee (Schilder, Propagandaplakate etc.). Mitte der 1940er Jahre wurden im Siebdruck anstelle der Seidengaze erstmals Nylongewebe eingesetzt, was die Druckqualität entscheidend verbesserte. Weiterentwicklungen in den Bereichen Schablonenherstellung, Druckfarben und dem Maschinenbau verhalfen dem Verfahren in der Nachkriegszeit weltweit zum Durchbruch.

Das Siebdruckverfahren wird äußerst vielseitig eingesetzt. Man unterscheidet heute drei wichtige Einsatzgebiete: Den grafischen Siebdruck, den industriellen Siebdruck und den Textildruck. Hinzu kommen weitere wichtige Anwendungen, beispielsweise im Glas- und Keramikdruck oder im Etikettendruck. Obwohl eine genaue Einteilung oft nicht möglich ist, sollen hier einige Druckbeispiele aufgeführt werden:

Voraussagen zur weiteren Perspektive des Siebdruckverfahrens im Umfeld der sich schnell entwickelnden grafischen Industrie zu machen, ist äußerst schwierig. Neueste Entwicklungen im Digitaldruck ermöglichen das Bedrucken vieler Materialien (z. B. Textilien), die bisher ausschließlich im Siebdruck bedruckt wurden. Die im Siebdruck erreichbare hohe Farbschichtdicke, die Beständigkeiten der Druckfarben und die hohe Flexibilität des Verfahrens sind auch in Zukunft Vorteile des Siebdrucks, sowohl im grafischen wie auch im industriellen Bereich. Während grafische Siebdruckanwendungen rückläufig sind, so verbreitet sich das Verfahren im industriellen Bereich weiterhin zunehmend.

Gewebefeinheiten:

Siebdruck

Die Wahl der Gewebefeinheit ist abhängig von der Beschaffenheit des Bedruckstoffs, der Feinheit des Druckmotivs, der Größe der Farbpigmente und dem gewünschten Farbauftrag. Es gibt im Siebdruck also kein „Standardgewebe“, das universell einsetzbar wäre. Die Feinheit wird entweder in der Einheit Faden pro Zentimeter oder Maschen Pro Inch gemessen. Letztere Einheit wird beim industriellen Siebdruck meist verwendet und mit einer sogenannten Meshzahl abgekürzt.

Die meisten Gewebehersteller bieten Feinheiten von etwa 5 Fäden pro Zentimeter bis 200 Fäden pro Zentimeter an. Die Wahl einer geeigneten Gewebefeinheit erfordert daher eine gewisse Erfahrung. Als ungefähre Richtlinie können folgende Angaben dienen (die Zahl bezeichnet die Anzahl Fäden/cm):

Siebdruckrahmen:

Siebdruck

Siebdruckrahmen werden aus Aluminium, teilweise aber auch aus Stahl oder selten aus Holz angefertigt. Sie werden straff mit dem Gewebe bespannt. Die Gewebespannung kann mit derjenigen eines Tennisschlägers verglichen werden. Rahmen aus Holz werden nur noch im Hobby-Bereich eingesetzt, da sie sich bei Feuchtigkeit verziehen und wenig stabil sind. Aluminiumrahmen haben gegenüber Stahlrahmen den Vorteil, dass sie ein geringeres Gewicht haben und rostfrei sind. Stahlrahmen werden eingesetzt, wenn eine äußerst hohe Dimensionsstabilität gefordert ist, beispielsweise bei speziellen industriellen Siebdruckanwendungen mit hohen Anforderungen an die Verzugsfreiheit des Druckbilds.

Die Siebdruckrahmen müssen größer sein als das Druckbild, damit auf allen Seiten der Schablone genügend Raum besteht, um das Druckbild sauber auszudrucken. Je nach der Größe der Druckrahmen und der Druckaufgabe sind die Siebrahmenprofile (Rahmenquerschnitte) unterschiedlich dimensioniert. Je größer der Rahmen, desto größer und dicker ist auch das Rahmenprofil. Dies ist notwendig, damit die hohe Spannung des Siebdruckgewebes den Siebrahmen nicht verformt.

Eine Verformung des Siebdruckrahmens bewirkt einen Spannungsabfall des Gewebes und kann folgende Druckprobleme ergeben:

Druckvorgang:

Siebdruck

Nun werden die Druckrakel und die Vorrakel (Flutrakel) in die Druckmaschine eingebaut. Anschließend wird die Druckfarbe auf das Sieb gegeben und die Farbe mit der Vorrakel über das ganze Sieb gleichmäßig verteilt (geflutet). Unter dem Sieb befindet sich der Bedruckstoff (Druckbogen). Die Druckbogen müssen sich immer an der genau gleichen Position unter dem Sieb befinden, damit bei mehrfarbigen Arbeiten die Farben passgenau zueinander liegen. Dazu dienen in die Druckplatte eingebaute Anlegestifte oder auf die Druckplatte geklebte Anlegemarken aus Selbstklebefolie. Jetzt wird der Druckbogen an die Marken angelegt und danach die Farbe mit Hilfe der Druckrakel durch die offenen Siebstellen auf den Bogen übertragen. Beim Druckvorgang werden die Druckbogen mit Vakuum auf dem Drucktisch fixiert, damit sie sich nicht verschieben oder am Sieb kleben bleiben.

Siebdruckfarben für gewerbliche und industrielle Anwendungen:

Für den Siebdruck werden sehr viele Farbsorten angeboten. Sie unterscheiden sich vor allem in ihren Haftungseigenschaften und Beständigkeiten auf verschiedenen Materialien (Bedruckstoffe wie Papiere, Kunststoffe, Textilien, Metalle, Glas etc.) und in ihrem Trocknungsverhalten. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen physikalisch und chemisch-reaktiv trocknenden Siebdruckfarben. Bei physikalisch trocknenden Farben verdunstet ein Lösemittel aus dem gedruckten Farbfilm, während bei chemisch-reaktiven Farben - wie es der Name sagt - die Trocknung (besser: „Aushärtung“) durch eine chemische Reaktion erreicht wird.

Lösemittelfarben (physikalisch trocknend)
Durch das Verdunsten des in der Farbe enthaltenen Lösemittels trocknen diese Farben zu einem festen Farbfilm aus. Die meisten Lösemittelfarben enthalten organische Lösemittel (es sind aber auch wasserverdünnbare Siebdruckfarben erhältlich). Nachteilig bei Lösemittelfarben ist die Belastung der Raumluft durch das aus der Farbe verdunstenden Lösemittels. Lösemittelfarben werden je nach Farbsorte oft zum Bedrucken von Papier und Karton und für diverse Kunststoffe eingesetzt. Es werden dazu teilweise auch wasserverdünnbare Farben angeboten, die aber keine große Verbreitung gefunden haben. Wasserverdünnbare Farben werden hingegen oft im Textildruck oder im Bereich des Kunstdrucks (Serigrafien) bzw. im Schulunterricht eingesetzt.

Lösemittelfarben sind meistens nicht druckfertig, das heißt, sie müssen vor dem Drucken mit einem geeigneten Lösungsmittel verdünnt werden. Die Farbenhersteller bieten dazu für jede Farbsorte spezielle „Verdünner“ an. Damit beim Drucken von feinen Linien etc. die Farbe nicht in den Sieböffnungen eintrocknet und diese verstopft, werden auch langsam verdunstende „Verzögerer“ angeboten. Es erfordert eine gewisse Erfahrung, die Farbe mit einer geeigneten Menge Verdünner oder Verzögerer druckfertig zu machen. Zu stark verdünnte Farben ergeben keinen randscharfen Druck, sie neigen zum „Schmieren“, zu dickflüssige Farbe ist hingegen zu „klebrig“ und verschlechtert ebenfalls das Druckverhalten.

Chemisch-reaktiv trocknende Farben
Zweikomponentenfarben: Diese härten durch die Beigabe eines Katalysators („Härter“) zu einem festen Farbfilm mit hervorragender Beständigkeit aus. Die Aushärtungszeit dauert mehrere Stunden bis Tage. Zweikomponentenfarben werden für den Druck auf Metalle (zum Beispiel Aluminiumschilder), Glas, synthetische Textilien etc. eingesetzt. Kunstharzfarben trocknen durch die Aufnahme von Luftsauerstoff (vergleichbar mit Künstlerölfarben). Die Aushärtungszeit dauert mehrere Stunden bis Tage. Kunstharzfarben sind hoch glänzend und haften hervorragend auf Glas und Metall. UV-Farben enthalten keine verdunstenden Lösemittel. Sie härten durch die Bestrahlung mit starkem UV-Licht in Sekunden zu einem festen Farbfilm aus. Sehr geschätzt wird auch, dass UV-Farben während des Druckens nicht in den Maschenöffnungen der Schablone eintrocknen. Geeignete UV-Farben haften auf vielen Kunststoffen, auf Papier, Glas, Metall etc. Aufgrund dieser Eigenschaften sind UV-Farben oft eine Alternative zu Lösemittelfarben.

... und viele Spezialfarben
Die Anwendungsmöglichkeiten des Siebdrucks sind sehr groß, daher werden von den Farbenherstellern für jede spezielle Druckarbeit geeignete Druckfarben angeboten.

Im Textildruck werden oft Plastisolfarben eingesetzt. Sie enthalten PVC-Pulver und einen flüssigen Weichmacher. Bei höheren Temperaturen ab etwa 170 °C absorbiert das PVC-Pulver den Weichmacher, die Farbe geliert. Plastisolfarben besitzen oft eine gute Deckkraft auf dunklen Textilien und können beim Drucken nicht in den Maschenöffnungen der Schablone eintrocknen. Zum Bedrucken von Glas und Keramik eignen sich spezielle Schmelzfarben, die sich nach dem Einbrennen bei 600 bis 1200 °C dauerhaft mit dem Substrat verbinden. Keramische Gold- oder Silberfarben enthalten Edelmetalle (Gold, Platin). In der Lebensmittelindustrie wird der Siebdruck zur Dekoration von Süßigkeiten (Pralinen, Marzipan etc.), zum Belegen von Brötchen mit Butter, Schokolade oder Marmelade oder zum Verzieren von Torten und Kuchen mit Zuckergussdekor eingesetzt. Weitere Spezialfarben sind: Duftfarben, Perlglanzfarben, Thermochromicfarben (verändern ihren Farbton bei Wärme), Klebstoffe, druckbare Schutzfolien, Glimmer, elektrisch leitfähige Druckpasten, Rubbelfarben (für Wettbewerbskarten), Tagesleucht-, Nachleucht- und Selbstleuchtfarben, Relieflacke (für Blindenschriften oder dekorative Effekte), Metallicfarben mit spiegelähnlichem Glanz etc.

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