黃玉芝

（淄博福祿新型材料有限責(zé)任公司 淄博 255129）

1 前言

無機陶瓷顏料，它是以色劑和熔劑配合制成有顏色的無機陶瓷裝飾材料。目前,人們對于陶瓷顏料的傳統(tǒng)制備工藝與方法已經(jīng)有了較為深刻的認識并積累了豐富的實踐經(jīng)驗。隨著各個科學(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，對于提高陶瓷顏料制品的裝飾質(zhì)量，具有非常廣闊的市場前景。隨著市場對高品質(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)量檢測的精確度也有了更高的要求，而絲網(wǎng)印刷在質(zhì)量檢測中是一個非常重要的環(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可分為直接印刷檢測和間接印刷檢測兩種。下文主要講陶瓷顏料間接印刷對印刷環(huán)境、粉料含水率、刮板硬度、調(diào)墨油等對印刷質(zhì)量的影響。

絲網(wǎng)印刷要求工作室環(huán)境溫度在18℃～23℃，相對濕度為45～60%RH之間為最佳印刷條件。相對濕度大于60%RH時，油墨料流動性變差，糊在刮刀上無法印刷；含鉛顏料粉末的含水率控制小于0.45%，無鉛顏料含水率控制小于0.55%，以保證油墨料良好流動性；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，就要選擇硬度較高的橡膠條，工作室經(jīng)過多種硬度橡膠條印刷實驗對比，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，工作室用進口80820及某國產(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)印版上印刷流動性好，干燥速度慢，花紙圖案為4×8cm畫面能印刷12個，小膜花紙畫面完整，顏料層均勻清晰；加某國產(chǎn)調(diào)墨油制成的油墨在絲網(wǎng)印版上印刷流動性差，干燥速度快，容易粘刮刀，花紙圖案為4×8cm畫面能印刷6個完整的，其余就殘缺不均勻了。所以不同調(diào)墨油對絲網(wǎng)印刷有一定的影響。

表1 絲網(wǎng)印刷油墨厚度對顏料檢驗的影響

2.2 絲網(wǎng)與印刷花紙的間距對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所決定的，由于絲網(wǎng)與承印物的間距不同，對絲網(wǎng)印刷壓力的均勻性產(chǎn)生的影響也不同。印刷過程中，當印刷刮刀在壓力作用到油墨上時，網(wǎng)版對應(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。離網(wǎng)間距過大時，會加大絲網(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。另外回彈力過大時，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)毛等問題。離網(wǎng)間距如過小，會引起網(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，以減少人為原因?qū)τ∷毫Σ痪鶆虻挠绊?。在印刷過程中，需要根據(jù)所檢測陶瓷顏料粉末的粒徑及使用性能的不同，找到會產(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)品檢測過程中帶來的誤差。

2.3 絲網(wǎng)印刷油墨厚度對顏料檢驗的影響

小膜花紙的顏料層對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)檢部針對不同顏色的顏料粉末對比標準樣品（每一組顏料粉末與對比標樣厚度一致）印刷成不同的顏料層厚度，做了對比試驗，為了更直觀反映出差異，用待檢測成品粉料與對應(yīng)標準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，用先進的ERX30型號色度儀選用國際上普遍認可的D65光源測量讀取數(shù)據(jù)，見表1。

我們看到的色調(diào)，實際上是顏料吸收色光的補色色調(diào)。色層越厚，吸收越多；色層越薄，吸收越少。因而呈現(xiàn)出補色的不同飽和度。即使都用標準白瓷板驗色，由于色層厚度不一致，不均勻，同樣會造成測量結(jié)果的離散。但色層厚度的影響隨厚度本身而變化。當色層很薄時，同樣的厚度變化會帶來較大的色差。當色層較厚時，同樣的厚度變化帶來的色差較小。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。厚薄變化對發(fā)色影響較敏感的顏料，在保證顏料面光亮同時，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 顏料粒度對印刷質(zhì)量的影響

3.1 陶瓷顏料工藝改變對絲網(wǎng)印刷帶來的影響

近年來，陶瓷顏料的制作工藝隨著技術(shù)設(shè)備的不斷革新，由原來的酒精球磨工藝改進成現(xiàn)在的水磨氣流工藝，極大減少了陶瓷顏料生產(chǎn)的危險性，同時也降低了顏料的生產(chǎn)成本。顏料在球磨工藝過程中粉末顆粒是由研磨體對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，而且氣流對粉料顆粒也要產(chǎn)生沖擊剪切作用，同時粉料還要與粉碎室發(fā)生沖擊、摩擦及剪切作用而達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，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。氣流工藝帶來的這些優(yōu)勢，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)品甚至超過原有的質(zhì)量；只有極個別產(chǎn)品質(zhì)量有所下降，如藍、棕色幾個產(chǎn)品表面狀態(tài)不光潤油亮，顏色釉面烤燒后表面有層細小析晶點影響了光亮度。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 顏料粒徑的差異對絲網(wǎng)印刷的影響

絲網(wǎng)印刷的油墨推薦其顆粒細度在15μm以下不少于92%，最大顆粒不超過30μm，就滿足一般印刷要求，但是想要復(fù)制精細畫面還是比較困難，使用的絲網(wǎng)孔徑越小，能通過油墨的顆粒也就越少，導(dǎo)致低成數(shù)網(wǎng)點再現(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越好。顏料粉末的粒徑也不是所謂的越細越好，顆粒達到一定細度就很難再加細，過多能耗會增加顏料成本投入，另外顏料顆粒的發(fā)色都有一個最佳粒徑，在這個粒徑條件下，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驗數(shù)據(jù)為例，結(jié)果見表2。

表2 顏料粒徑的差異對絲網(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)都在標準范圍之內(nèi)，D90粒徑在6.5μm左右光澤度表現(xiàn)最佳。

4 結(jié)語

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對陶瓷顏料的質(zhì)量檢測造成影響，只有找出最佳的參數(shù)才能在絲網(wǎng)印刷時做出精準的樣品，確保在質(zhì)量檢測中做出準確的判斷。為了實現(xiàn)顏料產(chǎn)品批次間質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性的目標，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)量檢測過程中把絲網(wǎng)印刷帶來的誤差降到最低。