浙江省標(biāo)準(zhǔn)化研究院（之江標(biāo)準(zhǔn)化智庫(kù)） 丁 煒 郭 銳

龍泉青瓷始于三國(guó)兩晉，盛于宋元。青瓷是瓷器的起源，瓷器之母，在青瓷的基礎(chǔ)上發(fā)展了白瓷，之后再派生出了青花、五彩、斗彩、粉彩、古彩等各色瓷系，而萬(wàn)變不離其道，白瓷和青瓷最能代表中國(guó)文化的精髓和審美。龍泉窯也是中國(guó)陶瓷史上燒制年代最長(zhǎng)、窯址分布最廣、產(chǎn)品質(zhì)量最高、生產(chǎn)規(guī)模和外銷范圍最大的青瓷名窯。

龍泉青瓷燒制技藝是一種具有制作性、技能性和藝術(shù)性的傳統(tǒng)手工藝，主要表現(xiàn)在原料配制、成型裝飾、高溫?zé)傻确矫?。傳統(tǒng)的龍泉青瓷產(chǎn)品有兩種：一種是白胎和朱砂胎青瓷，著稱“弟窯”或“龍泉窯”，另一種是釉面開(kāi)片的黑胎青瓷，稱“哥窯”。

借著2016年G20在浙江杭州召開(kāi)的東風(fēng)，龍泉青瓷產(chǎn)業(yè)和銷售額有了飛躍式發(fā)展，龍泉青瓷日用瓷技術(shù)也有了很大的改進(jìn)，以高鋁質(zhì)強(qiáng)化龍泉青瓷餐具為例，明顯高于普通青瓷泥抗折強(qiáng)度，可滿足大型洗碗機(jī)洗滌、微波爐快速加熱與高溫消毒。（注：現(xiàn)有的青瓷相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 10813.1-2015《青瓷器第1部分：日用青瓷器》）

龍泉青瓷實(shí)現(xiàn)可追溯性的探索

現(xiàn)在的市場(chǎng)上，假冒龍泉青瓷的現(xiàn)象相當(dāng)普遍，對(duì)于龍泉青瓷實(shí)施可追溯性的研究，是保護(hù)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的需要；采用GS1編碼和二維條碼進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)，如果是只用于青瓷包裝上，因日用青瓷大部分使用的是通用包裝，很難真正實(shí)現(xiàn)追溯；只有嘗試DPM（即直接部件標(biāo)識(shí)，通過(guò)某種技術(shù)直接把條碼標(biāo)識(shí)在產(chǎn)品上）直接在青瓷本體上進(jìn)行唯一編碼和標(biāo)識(shí)，才有可能真正實(shí)現(xiàn)龍泉青瓷的可追溯。所以，在本體標(biāo)識(shí)方面我們首先考慮了3種方式實(shí)現(xiàn)，包括烤花燒制、激光灼刻和覆膜激光燒固。其中覆膜激光燒固，其多用于陶瓷衛(wèi)浴的文字LOGO標(biāo)識(shí)，適用于白瓷且顆粒較粗，不適用二維條碼制作；因此，在研究過(guò)程中放棄了這種技術(shù)方法，重點(diǎn)針對(duì)前兩種方法進(jìn)行了深入研究與試驗(yàn)。

烤花燒制方式技術(shù)分析

在龍泉青瓷瓷體上制作平面圖案文字標(biāo)識(shí)，傳統(tǒng)的方式大致分為手工繪制燒制和貼紙烤花兩種。

手繪燒制，第一步是在瓷器成型、修坯后的施釉（上釉）前或施釉后，在未燒制的瓷器表面用手工繪制方式繪制圖案文字后進(jìn)行燒制，分別稱釉下彩和釉上彩。其中也有釉上彩是在已燒成的白釉或澀胎瓷器上，用色料繪飾各種紋飾，再于700～900℃的低溫窯爐中二次燒造，低溫固化彩料而成。

貼紙（烤花紙）烤制是指在已燒成的瓷器表面貼上事先印刷好圖案文字的烤花紙，再于700～900℃之間的低溫窯爐中二次燒造，低溫固化彩料而成。

對(duì)于在瓷器表面標(biāo)識(shí)條碼等較精細(xì)的符號(hào)，以上兩種方式當(dāng)中只能選取貼紙烤制方式（俗稱烤花）。現(xiàn)已有部分酒瓶上直接用貼紙烤花方式標(biāo)識(shí)商品條碼（EAN-13）。而貼花紙有3種不同的印刷工藝，其特點(diǎn)不盡相同，見(jiàn)表1；通過(guò)比較和初步實(shí)驗(yàn)論證，采用了比較適合條碼印制的絲網(wǎng)版小膜印刷貼花紙。

表1 三種不同印刷方法生產(chǎn)的陶瓷貼花紙的特點(diǎn)

對(duì)于二維條碼在龍泉青瓷上的印制，浙江省標(biāo)準(zhǔn)化研究院從研究之初就考慮既要兼顧二維條碼的印制質(zhì)量，又要使這種傳統(tǒng)的工藝產(chǎn)品及日用品推廣時(shí)被青瓷生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者接受，因此，便需要融合“中國(guó)元素”，如圖1所示?；谏鲜鲈颍x擇絲網(wǎng)版小膜印刷貼花紙及其烤花工藝更利于實(shí)現(xiàn)初始的設(shè)想。

圖1 含有“中國(guó)元素”的二維條碼烤花實(shí)例圖

青瓷屬于高溫瓷，瓷窯溫度在1100℃以上；而青瓷烤花溫度在600～900℃之間（也有的低至500℃）。所以，工藝流程是在已燒制好的青瓷釉上（釉面的表面），加貼花紙進(jìn)行烤花。同時(shí)，青瓷的特點(diǎn)是“薄胎厚釉”，在釉面烤花時(shí)，青瓷釉面將有一定程度的熔化和微小的形變，使得釉面與貼花紙上的油墨緊密結(jié)合，具有較好的耐磨和耐腐蝕性（對(duì)烤花而言）；但同時(shí)，也會(huì)對(duì)油墨圖案造成相應(yīng)的微小畸變；對(duì)油墨色質(zhì)也有相應(yīng)改變。因此，需要選擇合適的貼花紙印刷方式及合適的油墨，見(jiàn)表2，才能保證二維條碼的質(zhì)量。

表2 印制二維條碼中三種印刷貼花紙的優(yōu)劣對(duì)比（針對(duì)青瓷）

針對(duì)以上比較和青瓷的特點(diǎn)，在烤制二維條碼及相關(guān)標(biāo)識(shí)時(shí)有以下要求：1.應(yīng)選取適合釉面烤花的貼花紙；2.對(duì)貼花紙油墨的厚度有一定的要求；3.優(yōu)先選用可燒制多種色彩的貼花紙；4.選取合適的烤花溫度，兼顧釉面與油墨結(jié)合度和油墨最小畸變及色質(zhì)變化等。

貼花紙結(jié)構(gòu)圖和烤花流程圖，如圖2所示。

圖2 貼花紙結(jié)構(gòu)圖和烤花流程圖

激光灼刻方式技術(shù)分析

隨著現(xiàn)代工藝技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在對(duì)于小批量的定制瓷器，需要標(biāo)注文字或（和）圖案的，也采用激光灼刻的方式實(shí)現(xiàn)。激光加工原理：激光打標(biāo)機(jī)是利用高能量密度激光束，對(duì)工件表面進(jìn)行局部照射，使表層材料迅速汽化或發(fā)生顏色變化，從而露出深層物質(zhì)或者導(dǎo)致表層物質(zhì)化學(xué)物理變化刻出痕跡，或通過(guò)光能燒掉部分物質(zhì)，顯出所需刻蝕的圖形、文字。通過(guò)對(duì)多種激光器進(jìn)行比較，選取紫外激光器作為青瓷激光灼刻主要工具。

龍泉青瓷二維條碼本體標(biāo)識(shí)的實(shí)踐

通過(guò)對(duì)龍泉青瓷傳統(tǒng)工藝的調(diào)查研究，對(duì)于在青瓷上實(shí)施條碼本體標(biāo)識(shí)的研究方向和原則就定位在三個(gè)方面：一是在不改變傳統(tǒng)工藝流程的基礎(chǔ)上進(jìn)行試驗(yàn)；二是考慮成本適中，盡量不過(guò)多增加成本，對(duì)中高端產(chǎn)品控制在產(chǎn)品價(jià)格的1%～2%以內(nèi)，對(duì)低端產(chǎn)品控制在3%～5%以內(nèi)；三是考慮加上條碼標(biāo)識(shí)后的美觀及體現(xiàn)與傳統(tǒng)文化的結(jié)合度等。同時(shí)也要考慮二維條碼質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23704-2017《二維條碼符號(hào)印制質(zhì)量的檢驗(yàn)》和GB/T 35402-2017《零部件直接標(biāo)記二維條碼符號(hào)的質(zhì)量檢驗(yàn)》。

烤花試驗(yàn)的研究及問(wèn)題分析

對(duì)青瓷的本體標(biāo)識(shí)作了烤花試驗(yàn)。因當(dāng)時(shí)對(duì)青瓷的工藝還不完全了解，直接考慮的是變碼印制二維條碼標(biāo)簽后再進(jìn)行本體標(biāo)識(shí)；選用了最高可耐1300℃高溫的進(jìn)口高分子材料做基材，直接用條碼專用打印機(jī)在高分子材料上面打印二維碼，再用高溫烤花方式在青瓷本體上進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)分別在白色和透明2種不同基材上進(jìn)行：白色基材與釉面在高溫作用下燒結(jié)效果較好，但基材色質(zhì)為純白色，圖案突兀且與青瓷的主流色彩不協(xié)調(diào)；透明基材在高溫作用下與釉面完全熔合，但油墨在高溫促進(jìn)釉面部分熔化產(chǎn)生流動(dòng)作用，發(fā)生了油墨被撕裂的現(xiàn)象，油墨在青瓷上的附著力嚴(yán)重不足，加上該高分子材料價(jià)格較高，基于以上這些原因，所以放棄了用高分子材料作為烤花基材的試驗(yàn)，改為用傳統(tǒng)的貼花紙烤花工藝開(kāi)展進(jìn)一步試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)果分析和流程確定

經(jīng)過(guò)一系列貼花紙烤花和激光灼刻試驗(yàn)，其中，激光灼刻試驗(yàn)比較順利，且要求不高。對(duì)于貼花紙烤花，考慮以傳統(tǒng)的絲網(wǎng)烤花紙方式為主，經(jīng)過(guò)多次的企業(yè)電烤花爐和燃汽爐試驗(yàn)，并使用浙江省青瓷產(chǎn)品檢驗(yàn)中心的階梯電烤爐（500℃、600℃、700℃、800℃、900℃）同時(shí)采用不同階梯溫度進(jìn)行烤花試驗(yàn)，比較后得出二維條碼貼花紙烤花的最佳溫度為700～800℃，能兼顧圖案形變度最小及與釉面結(jié)合度強(qiáng)的效果；完成本體標(biāo)識(shí)后的成品經(jīng)96小時(shí)鹽霧試驗(yàn)（依據(jù)GB/T 10125-1997《人造氣氛腐蝕實(shí)驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)—鹽霧試驗(yàn)機(jī)》），二維條碼未受到任何腐蝕。最后得出以下制作工藝流程和試驗(yàn)結(jié)果：

（1）采用激光灼刻方式進(jìn)行青瓷的二維條碼本體標(biāo)識(shí)，對(duì)設(shè)備的軟硬件要求都不高，但需要在傳統(tǒng)工藝之外增加一道現(xiàn)代工藝。對(duì)二維條碼本體標(biāo)識(shí)的具體要求如下：

——紫外激光器(UV laser)，主要輸出波長(zhǎng)在0.4μm以下（一般為355nm），功率為3～10W；

——選取成品青瓷（燒制好的）較平整面或曲度較小的一面（一般為器具底部）進(jìn)行刻制；

——激光刻制后，需要對(duì)刻制后的二維條碼圖形進(jìn)行著色處理。

（2）采用貼花紙烤花方式進(jìn)行青瓷的二維條碼本體標(biāo)識(shí)，與青瓷的傳統(tǒng)工藝相銜接，工藝操作與傳統(tǒng)方式一致；如與“中國(guó)元素”的圖案相結(jié)合，如“印章”“瓦當(dāng)”等圖案，可增加一些鮮明的紅色、青色等圖案。對(duì)二維條碼本體標(biāo)識(shí)的具體要求如下：

——制作貼花紙，將二維條碼（可結(jié)合其它圖案）制作（一般以絲網(wǎng)印制方式，保證油墨有一定的厚度）在烤花基紙上，再覆蓋“封面油”（多次），自然干燥后使二維條碼圖案的油墨與“封面油”結(jié)合在一起；

——將貼花紙?jiān)谇逅薪輸?shù)分鐘，使得貼花油紙與烤花基紙分離，再將貼花油紙粘貼在成品青瓷的釉面上（選取平面或曲度較小面），并刮平去汽泡；

——將粘好貼花油紙的青瓷放置在烤花爐中烤制，烤制溫度控制在700～800℃。

兩種本體標(biāo)識(shí)方式的優(yōu)劣對(duì)比

對(duì)于兩種本體標(biāo)識(shí)方式，一般來(lái)說(shuō)，激光灼刻方式適合批量較小或個(gè)性化定制的產(chǎn)品，貼花紙烤花方式更適合于批量較大的產(chǎn)品。以兩種方式進(jìn)行二維條碼本體標(biāo)識(shí)的優(yōu)劣對(duì)比，見(jiàn)表3（見(jiàn)下頁(yè)）。

表3 二維條碼本體標(biāo)識(shí)的貼花紙烤花和激光灼刻方式優(yōu)劣對(duì)比表

不足及改進(jìn)

通過(guò)項(xiàng)目試驗(yàn)，確定的兩種本體方式在實(shí)用性方面還存在一些問(wèn)題，需要今后開(kāi)展進(jìn)一步研究與試驗(yàn)加以改進(jìn)。如：激光灼刻后的二維條碼，著色后的油墨存在易磨損和不耐腐蝕的缺點(diǎn)，需要采取加覆保護(hù)膜或選擇合適的油墨（如采用UV油墨并用紫外線固化）等方式進(jìn)行優(yōu)化。貼花紙烤花現(xiàn)采用的絲網(wǎng)印刷方式，從源頭上印刷二維條碼的質(zhì)量較差，加上烤花過(guò)程中因油墨層較厚，不可避免地有變形的情況，影響了最終的二維條碼質(zhì)量，甚至無(wú)法識(shí)讀；此外，用絲網(wǎng)方式變碼印刷也是一個(gè)最大的難題，需要下一步研究加厚油墨噴碼+烤花封面油方式制作貼花紙并進(jìn)行試驗(yàn)，以滿足大批量變碼制作二維條碼的需要。