淺談絲網(wǎng)印刷在陶瓷顏料質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中的影響因素

黃玉芝

（淄博福祿新型材料有限責(zé)任公司 淄博 255129）

1 前言

無(wú)機(jī)陶瓷顏料，它是以色劑和熔劑配合制成有顏色的無(wú)機(jī)陶瓷裝飾材料。目前,人們對(duì)于陶瓷顏料的傳統(tǒng)制備工藝與方法已經(jīng)有了較為深刻的認(rèn)識(shí)并積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。隨著各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的相互交叉與融合，陶瓷顏料的含義和內(nèi)容已經(jīng)發(fā)生了深刻的變化，高新技術(shù)的發(fā)展使陶瓷顏料的制備技術(shù)也得到相應(yīng)的提高與改善，其呈色更穩(wěn)定，色彩更豐富。目前多數(shù)陶瓷花紙廠，仍然采取傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷的方式，把陶瓷顏料印刷在花紙承膜上，再現(xiàn)圖像，然后轉(zhuǎn)貼于陶瓷器皿上面；陶瓷顏料經(jīng)合適的燒成工藝后呈現(xiàn)出光亮色彩，裝飾后的陶瓷產(chǎn)品給人一種賞心悅目的美感。陶瓷顏料品種繁多，色彩豐富，對(duì)于提高陶瓷顏料制品的裝飾質(zhì)量，具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。隨著市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)陶瓷顏料的需求，保證提供給客戶的批次陶瓷顏料都是合格品，陶瓷顏料質(zhì)量檢測(cè)的精確度也有了更高的要求，而絲網(wǎng)印刷在質(zhì)量檢測(cè)中是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。

2 綜合影響因素

2.1 印刷環(huán)境的要求、顏料含水率控制要求、刮板硬度的選擇、調(diào)墨油的選擇：

隨著印刷技術(shù)工藝的發(fā)展，絲網(wǎng)印刷的功能、形式越來(lái)越多樣化，主要表現(xiàn)在平面、曲面及凹凸面的承載物上印刷；另一方面，絲網(wǎng)印刷不但可以在質(zhì)地較硬的承印物上印刷，還可以在質(zhì)地較軟的承印物上印刷，不受承印物的限制。我司顏料粉末成品的檢測(cè)可分為直接印刷檢測(cè)和間接印刷檢測(cè)兩種。下文主要講陶瓷顏料間接印刷對(duì)印刷環(huán)境、粉料含水率、刮板硬度、調(diào)墨油等對(duì)印刷質(zhì)量的影響。

絲網(wǎng)印刷要求工作室環(huán)境溫度在18℃～23℃，相對(duì)濕度為45～60%RH之間為最佳印刷條件。相對(duì)濕度大于60%RH時(shí)，油墨料流動(dòng)性變差，糊在刮刀上無(wú)法印刷；含鉛顏料粉末的含水率控制小于0.45%，無(wú)鉛顏料含水率控制小于0.55%，以保證油墨料良好流動(dòng)性；刮墨板的性能直接影響花紙印刷效果，刮墨板所使用的橡膠條控制肖氏硬度在60°～90°之間。工作室是采用小膜花紙印刷，刮墨板在較軟承載物上印刷時(shí)，就要選擇硬度較高的橡膠條，工作室經(jīng)過(guò)多種硬度橡膠條印刷實(shí)驗(yàn)對(duì)比，最終選擇橡膠條硬度為80°比較好用；選擇合適調(diào)墨油也是關(guān)鍵因素，工作室用進(jìn)口80820及某國(guó)產(chǎn)調(diào)墨油為例，兩種調(diào)墨油都為觸變性油，在顏料粉末、料油比例、其它印刷條件都一致的情況下，以6g油墨為例：加80820制成的油墨在絲網(wǎng)印版上印刷流動(dòng)性好，干燥速度慢，花紙圖案為4×8cm畫面能印刷12個(gè)，小膜花紙畫面完整，顏料層均勻清晰；加某國(guó)產(chǎn)調(diào)墨油制成的油墨在絲網(wǎng)印版上印刷流動(dòng)性差，干燥速度快，容易粘刮刀，花紙圖案為4×8cm畫面能印刷6個(gè)完整的，其余就殘缺不均勻了。所以不同調(diào)墨油對(duì)絲網(wǎng)印刷有一定的影響。

表1 絲網(wǎng)印刷油墨厚度對(duì)顏料檢驗(yàn)的影響

2.2 絲網(wǎng)與印刷花紙的間距對(duì)印刷壓力均勻性的影響。

網(wǎng)距是由絲網(wǎng)印刷工藝本身的特點(diǎn)所決定的，由于絲網(wǎng)與承印物的間距不同，對(duì)絲網(wǎng)印刷壓力的均勻性產(chǎn)生的影響也不同。印刷過(guò)程中，當(dāng)印刷刮刀在壓力作用到油墨上時(shí)，網(wǎng)版對(duì)應(yīng)位置上的感光膠層應(yīng)該緊貼在承印物表面上以形成很好的圍護(hù)。離網(wǎng)間距過(guò)大時(shí)，會(huì)加大絲網(wǎng)變形，易造成油墨的滲漏，影響圖形的精度，則絲網(wǎng)變形越大,在刮板的壓力下，拉伸位移的幅度加大，這樣就會(huì)使沿刮板行程方向的絲網(wǎng)印刷壓力的不均勻性增大。另外回彈力過(guò)大時(shí)，絲網(wǎng)剝離承印物速度也較快，油墨不能充分轉(zhuǎn)移到承印物上，容易形成頂部花紋、空白、邊緣缺損、發(fā)毛等問(wèn)題。離網(wǎng)間距如過(guò)小，會(huì)引起網(wǎng)版與承印物的分離不理想，使網(wǎng)版不能立即回彈，會(huì)造成針孔、圖形表面紋路、圖形蹭臟連等缺陷，影響圖像清晰度。刮印行程在500mm左右的網(wǎng)距應(yīng)保持在1～3mm,刮印行程在600mm左右的網(wǎng)距應(yīng)保持在2～6mm。所以，較小的網(wǎng)距可以保證網(wǎng)版能快速回彈，從而使印刷壓力均勻。絲網(wǎng)印刷壓力的均勻性受很多因素影響，除印刷材料、印刷機(jī)械外，還有人為因素和環(huán)境因素等，人為因素包括操作員工的技術(shù)水平、操作方法、工作態(tài)度等方面，這就要求不斷提高操作員工的操作技能，積累操作經(jīng)驗(yàn)，以減少人為原因?qū)τ∷毫Σ痪鶆虻挠绊憽Ｔ谟∷⑦^(guò)程中，需要根據(jù)所檢測(cè)陶瓷顏料粉末的粒徑及使用性能的不同，找到會(huì)產(chǎn)生影響印刷壓力均勻的主要因素，以有效地提高絲網(wǎng)印刷品的質(zhì)量，從而減少產(chǎn)品檢測(cè)過(guò)程中帶來(lái)的誤差。

2.3 絲網(wǎng)印刷油墨厚度對(duì)顏料檢驗(yàn)的影響

小膜花紙的顏料層對(duì)印刷品顏色的影響很大，顏料層厚度受絲網(wǎng)網(wǎng)目的開孔大小、絲網(wǎng)網(wǎng)線的直徑、模板的厚度以及油墨的類型和粒度等因素影響。我司質(zhì)檢部針對(duì)不同顏色的顏料粉末對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)樣品（每一組顏料粉末與對(duì)比標(biāo)樣厚度一致）印刷成不同的顏料層厚度，做了對(duì)比試驗(yàn)，為了更直觀反映出差異，用待檢測(cè)成品粉料與對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)樣品制成小膜花紙轉(zhuǎn)移到同一批次白瓷板上，相同條件烤燒，用先進(jìn)的ERX30型號(hào)色度儀選用國(guó)際上普遍認(rèn)可的D65光源測(cè)量讀取數(shù)據(jù)，見表1。

我們看到的色調(diào)，實(shí)際上是顏料吸收色光的補(bǔ)色色調(diào)。色層越厚，吸收越多；色層越薄，吸收越少。因而呈現(xiàn)出補(bǔ)色的不同飽和度。即使都用標(biāo)準(zhǔn)白瓷板驗(yàn)色，由于色層厚度不一致，不均勻，同樣會(huì)造成測(cè)量結(jié)果的離散。但色層厚度的影響隨厚度本身而變化。當(dāng)色層很薄時(shí)，同樣的厚度變化會(huì)帶來(lái)較大的色差。當(dāng)色層較厚時(shí)，同樣的厚度變化帶來(lái)的色差較小。以上數(shù)據(jù)可以看出，同批顏料粉末不同印刷厚度對(duì)發(fā)色影響較大，黑色顏料反映在深淺值上變化，金紅顏料比較復(fù)雜，反映在△L、△b上變化，綠色顏料反映在△L、△a上的變化較明顯，油墨層如果印刷太厚，容易遮蓋顏料粉末本身帶來(lái)的一些缺陷，如光亮度、色調(diào)變化，尤其是黑色顏料。厚薄變化對(duì)發(fā)色影響較敏感的顏料，在保證顏料面光亮同時(shí)，顏料批次之間印刷厚度盡量保持印刷一致，以減少人為誤判。建議金紅顏料的印刷厚度范圍在8～15μm之間為最佳，其他顏料的印刷厚度范圍在10～20μm之間為最佳。

3 顏料粒度對(duì)印刷質(zhì)量的影響

3.1 陶瓷顏料工藝改變對(duì)絲網(wǎng)印刷帶來(lái)的影響

近年來(lái)，陶瓷顏料的制作工藝隨著技術(shù)設(shè)備的不斷革新，由原來(lái)的酒精球磨工藝改進(jìn)成現(xiàn)在的水磨氣流工藝，極大減少了陶瓷顏料生產(chǎn)的危險(xiǎn)性，同時(shí)也降低了顏料的生產(chǎn)成本。顏料在球磨工藝過(guò)程中粉末顆粒是由研磨體對(duì)其沖擊與研磨作用的結(jié)果，顆粒形狀大多是不規(guī)則的；氣流工藝中粉料顆粒之間不僅要發(fā)生撞擊，而且氣流對(duì)粉料顆粒也要產(chǎn)生沖擊剪切作用，同時(shí)粉料還要與粉碎室發(fā)生沖擊、摩擦及剪切作用而達(dá)到顏料粉末所要求的顆粒粒徑，80%以上的顆粒是依靠顆粒間的相互沖擊碰撞而被粉碎的。經(jīng)氣流粉碎后的粉料平均粒度細(xì)，粒度分布較窄，顆粒表面光滑，顆粒形狀規(guī)整，活性大，分散性好。氣流工藝帶來(lái)的這些優(yōu)勢(shì)，使陶瓷顏料絕大部分產(chǎn)品的生產(chǎn)都淘汰了原有工藝，少數(shù)產(chǎn)品甚至超過(guò)原有的質(zhì)量；只有極個(gè)別產(chǎn)品質(zhì)量有所下降，如藍(lán)、棕色幾個(gè)產(chǎn)品表面狀態(tài)不光潤(rùn)油亮，顏色釉面烤燒后表面有層細(xì)小析晶點(diǎn)影響了光亮度。生產(chǎn)工藝的改變導(dǎo)致了顏料粉末印刷流動(dòng)性明顯提高，吸油量減少。為了使花紙印刷顏料層厚度一致，就要調(diào)整合適料油比例，以減少花紙印刷性上的誤差。

3.2 顏料粒徑的差異對(duì)絲網(wǎng)印刷的影響

絲網(wǎng)印刷的油墨推薦其顆粒細(xì)度在15μm以下不少于92%，最大顆粒不超過(guò)30μm，就滿足一般印刷要求，但是想要復(fù)制精細(xì)畫面還是比較困難，使用的絲網(wǎng)孔徑越小，能通過(guò)油墨的顆粒也就越少，導(dǎo)致低成數(shù)網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)能力差，圖文發(fā)虛，邊沿發(fā)毛，因此，為了提高絲網(wǎng)印品的質(zhì)量，要求油墨的顆粒越細(xì)越好。顏料粉末的粒徑也不是所謂的越細(xì)越好，顆粒達(dá)到一定細(xì)度就很難再加細(xì)，過(guò)多能耗會(huì)增加顏料成本投入，另外顏料顆粒的發(fā)色都有一個(gè)最佳粒徑，在這個(gè)粒徑條件下，顏料烤燒后發(fā)色效果、光澤度表現(xiàn)最好。下面以同一批顏料粉末，粒度分布曲線基本一致的前提下不同粒徑、相同制樣烤燒條件的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例，結(jié)果見表2。

表2 顏料粒徑的差異對(duì)絲網(wǎng)印刷的影響

以上數(shù)據(jù)可以看出，D90粒徑在5.5～7.5之間，光澤度、色調(diào)都在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，D90粒徑在6.5μm左右光澤度表現(xiàn)最佳。

4 結(jié)語(yǔ)

在絲網(wǎng)印刷中環(huán)境的溫度、濕度，網(wǎng)版間距的大小、油墨厚度、粉末粒度大小、顆粒形狀等各種因素都會(huì)對(duì)陶瓷顏料的質(zhì)量檢測(cè)造成影響，只有找出最佳的參數(shù)才能在絲網(wǎng)印刷時(shí)做出精準(zhǔn)的樣品，確保在質(zhì)量檢測(cè)中做出準(zhǔn)確的判斷。為了實(shí)現(xiàn)顏料產(chǎn)品批次間質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性的目標(biāo)，就要不斷總結(jié)影響絲網(wǎng)印刷的客觀因素，在今后陶瓷顏料質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中把絲網(wǎng)印刷帶來(lái)的誤差降到最低。