多色转移印花工艺在日用陶瓷生产中的应用研究_郑秋荣.pdf

Vol.33No.01（Serial No.318）FOSHAN CERAMICS1前言我国虽是建筑日用陶瓷生产大国，但陶瓷装饰材料生产技术落后。发达国家不断调整产品结构，陶瓷生产技术水平较高，我国要缩小陶瓷制品与发达国家的差距，需要提升我国陶瓷产品的档次。花色品种是陶瓷产品竞争的重要方面，一些新型陶瓷装饰材料装饰手法吸收了很多日用陶瓷装饰方法1。喷墨转移印花是新型印花方式，通过利用网络扫描仪等设备，以数字输入方式将设计印花图案传输给计算机，将墨水喷射到承印物印制出所需印花图案。数码喷墨印花具有节约人力资源等优势，日用陶瓷生产中应用多色转移印花工艺具有广阔前景。2陶瓷印花装饰技术研究我国传统陶瓷表面装饰效果一般采用手工绘画或贴花等工艺，丝网印刷是在高温下固化反应，使粉末悬浮在流体中平面刷在墙砖生坯上。通常，先用丝网印花出画纸，经高温烧结产生耐久装饰。由于丝网磨损造成生产线停顿，进而造成损失。当前陶瓷产品生产技术取得突破性进展，使用传统手法装饰陶瓷会加大与国外技术差距，因此必须推进陶瓷表面装饰现代技术发展2。目前，国内陶瓷表面数字喷墨打印技术不够成熟，国外已有商品出售但进口价格昂贵，国内对陶瓷装饰砖移印花技术缺乏深入研究，研发多色转移印花技术在陶瓷装饰中应用具有重要意义。陶瓷表面装饰墨水所用着色剂具有很好耐水火性，工艺流程简单，研究转移印花技术在日用陶瓷装饰中应用具有良好发展前景。随着各学科间的交叉应用，数字喷墨技术改变了传统印花工序中的不足，使印染技术向高性能智能化方向发展。转移印花采用高效的染化料，应用转移印花相比传统印染工艺具有明显优点，转移印花图案花形逼真、层次清晰，可印制艺术性强的图案。采用干法加工无废水废气排出，可多色彩一次性转移。转移印花在我国印染行业迅速推广，转移印花在印染行业中应用带动了印花工艺的变革。其转印图案花纹细致立体感强，传统转移印花法污染严重，实现清洁生产必须大力发展数字喷墨技术等无污染技术3。3新兴多色转移印花技术工艺热转移干式印花技术不采用浆料及化学助剂置于承印物表面，热转移印花工艺简单，适合个体经济发展需求。目前，转移印花技术应用局限于涤纶织物上，具有制版费昂贵等缺点。织物的热转移印花依赖于染料在200左右的升华性，研究陶瓷产品装饰计算机辅助转移印花技术应用具有重要价值，通过热携带转移印花工艺可以节能节水，有利于提高产品质量4。3.1 主流印花技术当前主流印花工艺包括传统热转移印花、数字喷墨印花技术等，传统印花工艺主要包括圆网及滚筒印花等。荷兰斯托克公司在德国汉诺威国际纺织机展会上展出圆网印花机，改变了放射式滚筒印花机形式5。网式印花机制版制网技术应用降低了产品成本、减少了环境污染。传统印花技术不能杜绝污染，随着环境日益严重受到限制。转移印花优点是花纹富有艺术性，是用印刷法将染料印在纸上转移到其他载体，转移印花法有气相法、泳移法与油墨层剥离法等。多色转移印花工艺在日用陶瓷生产中的应用研究郑秋荣（广东皓明陶瓷科技有限公司，潮州515642）摘 要：陶瓷装饰美观性影响人们的生活品质，传统使用印染技术对陶瓷进行美化装饰已不能满足消费者要求的质量。目前国外已有陶瓷喷墨打印技术出现，转移印花技术可以满足高质量个性化需求，在控制成本及提高印品质量上具有很大优势，获得承印物具有色牢度强等特点。当前国内转移印花仅限于单色，需要研究开发多色转移印花工艺技术。本文研究介绍了多色转移印花技术工艺，概述陶瓷印花装饰技术，探讨多色转移印花工艺在日用陶瓷生产中的应用。关键词：多色转移印花工艺；日用陶瓷；生产应用54佛 山 陶 瓷2023 年第 1 期（第 318 期）数字喷墨印花技术是上世纪 90 年代国际上开发的印花技术。数字喷墨印花技术无需制版，可以在清洁的工作环境中工作，喷墨印花技术使纺织印花生产摆脱了过去高能耗的生产。数字喷墨印花存在印花前织物纤维需经预处理等缺陷。数字喷墨印花工艺必须进行印花后处理，需要耗水，产生污染。数字喷墨热转移印花工艺在热转移印花上喷印花纹图案，省去了传统预处理6。近年来无版印花系统应用于印花生产，数字喷墨热转移印花解决了对数字喷墨工艺织物预处理问题，喷墨升华印花开发受墨水昂贵等问题未得到解决。圆网印花法是将筛网制成圆筒形，操作方便、劳动强度低。印制花纹浓艳介于滚筒和平网印花，圆网规格较多可满足不同的印花，花纹精细度不如平网印花。无纸热转移印花技术是针对热转移印花污染问题而开发的，无纸热转移印花技术可以免除传统印花工艺耗水污染源头，开发相应的水性油墨拓宽热转移印花工艺应用范围。静电印花是近年来发展的新型印花工艺，静电印花速度较快，可直接在织物上形成花纹图案印花，具有工艺简单、图像逼真及无污染的绿色生产特点7。数字静电印花具有数字喷墨印花工艺技术特有的优点，但由于采用干式显影剂，图案清晰度低，湿式静电印花速率低且需要为纤维开发相应显影剂。目前印花工艺技术向高性能复合型智能化方向发展，随着计算机技术的发展，数字化印花技术可以通过很多方式捕获传递图案。3.2 转移印花法随着计算机技术的发展，喷墨印花将花纹图案进行数字化处理，使印花技术发生革命性变化。印花方式分为直接印花、特种印花等。印花色浆是由燃料、染着所需化学品等组成，印花原糊多为高分子物质。印花后染料上染方法因染料性能不同，可以通过常压饱和蒸汽气压上染纤维。转移印花优点是花纹富有艺术性，转移印花包括气相转移印花法、熔融法等方法。升华转移印花在 30 年代出现，我国在 70 年代开始研究并用于生产，由于转移印花生产工艺设备简单，在 80 年代得到迅速发展。目前转移印花工艺分为干湿转印，湿转印包括溶剂与水转印，溶剂转印通常使用醇类溶剂。干印包括压敏与热转印，压敏转印靠压力使粘合剂活化起作用。热转印包括非热熔膜构成转印膜，热熔型转印与模压烫印。转移印花有利于增加花色品种，花纹精细、层次丰富、清晰立体感强，可印制摄影绘画风格的图案；转印产品可承受 80水温的洗涤，转印技术简单易学，生产管理合理、工艺简单。热转移印花可扩大应用范围，成为国际性的研究热点。转移印花因其工艺流程短、无需水洗，是环保型的印花方法。但由于工艺限制未得到应有的发展，转移印花仅能使用一次，导致印花成本过高。3.3 转移印花色彩理论油墨转移印花使得图案更为精细，印花工艺设备简单，但使用转移印花计算机系统叠色效果模拟存在缺陷。油墨色彩是吸收标准光源中的色光剩下反射色光颜色，油墨混合颜色是吸收色光反射颜色。如何实现计算机屏幕表现油墨混合后色彩变化效果是解决辅助设计叠色效果模拟问题的关键。实现计算机模拟混色效果可以减少制作浪费，降低成本，有助于提高转移印花生产效率。计算机模拟转移印花油墨混色效果涉及印花工艺等方面理论知识。转移印花过程是将图案花纹印到转印基质使图案转移，利用纸张印刷技术形态逼真，是不同于传统的织物印花新技术。转移印花类型包括熔融法、脱膜与气相转移法。气相转移法利用分散染料升华性能使分散染料转移到织物上，染料配成色墨，用印刷法将色墨印在纸上，在高温下使染料升华为气相状态转移到涤纶织物上。转移印花首道工序是在印花纸上印制花纹图案，色彩呈现原理是红蓝绿以不同比例混合可得到各种颜色色光。三原色中任意色光相加可得出青红黄，混合成分增加色亮度高。印刷中不同颜色油墨按比例可得到新的混合色，剩下白光中的绿光从混合油墨中反射。彩色复制系统按功能分为分解与合成阶段，颜色合成是将多种色素以不同的方式混合，颜色分解是将原稿颜色分解为三原色。彩色图像印刷是用红黄青网点色版经套印后表现各种颜色。分析印刷中专色配色原理，可以得知彩色印刷特点是用三原色油墨面积匹配目标。调配转移印花花色油墨量复制色彩，色彩复制系统分为颜色分解与合成阶段，颜色合成是多种色素不同方式混合再现原稿的色彩，印刷中分色是将原稿颜色分为三原色制成原色印版。彩色图像印花主要是红青黄不同网点色板经套印表现颜色。计算机色彩软件是利用色彩学基础理论与数值图像处理成果，PS 是流行的计算机色彩软件，颜色控制功能采用色彩数据库方式进行。PS 色彩软件对计算机上实现屏幕显示颜色为油墨配方具有重要作用。55Vol.33No.01（Serial No.318）FOSHAN CERAMICS4日用陶瓷生产中多色转移印花工艺的应用陶瓷装饰是陶瓷生产的重要环节，传统陶瓷装饰法是通过印刷机印制出色料图案载体，转移印花是通过硅胶印头转移到坯体的新装饰技术。当前原材料人工成本持续上涨，采用转移印花技术有利于提高生产效率增强竞争力。陶瓷转移印花技术包括印花机研制、图案模板制作与印花料调制等部分。计算机模拟混色是为实现模拟显示转移印花工艺下油墨混色效果，给定的颜色可以通过配方准基色油墨得到。转移印花是陶瓷产品装饰的新工艺手段，转移印花基本操作步骤包括前期准备与后期工序等。印花机台上将模板均匀上色，乳胶头移至产品素坯上方。转移印花的计算机混色模拟工作是印染上计算机配色的一部分，计算机配色方式包括反射光谱、色号归档检索与三刺激值匹配。多色转移印花工艺关键技术包括生产环境温度控制在 25左右，手工刻制画面定位非常重要。碳化排蜡温度在 720-1500，釉烧后出现薄釉现象。将生产画面复色分解为单色，限于目前陶瓷釉下色料色相与有机颜料差距最多分解为六种单色。印花用乳胶头尺寸，抗压性必须严格控制，无锌可保证色料如翠绿等釉烧后发色纯正。图 1 为多色转移印花生产工艺流程。陶瓷玻璃等工艺品热转移印刷工程是在印制陶瓷表面涂布，在热转印膜上印制所需图案，确保热转印纸与承印物结合，必须根据承印物属性掌握控制转印温度时间。转移印花胶头制作原理包括防护体系、橡胶硫化体系，抽真空除氧是制作硅胶头的关键步骤。转移印花胶头利用硫化硅橡胶在硫化剂作用下交联成网状结构制成。转移印花胶头受热力作用导致分子结构变化，通常在胶头配方中添加防护体系抑制减缓老化速度。转移印花需要具备良好的回弹性与脱膜性，转移印花胶头在变形中吸墨脱墨。承印物表面为平面需要转移印花胶头具有良好回弹性，转移印花胶头出现微小变形会影响印刷质量。转移印花机操作中机头可根据胶头不同形状进行调节，机械手移动用气压控制在 4kgf/c，使校正托板与版面处于平行位置，调节不当会出现画面脱落等问题。5结论印染行业是技术密集型行业，目前清洁生产概念广泛应用于企业中，希望减少对环境的污染破坏。随着各学科的交叉应用，数字喷墨技术在印染中得到利用，使印染技术向高性能智能化方向发展。转移印染采用高效染化料，应用转移印花具有明显优点。多色转移印花工艺应用于日用陶瓷生产具有自动化程度高，画面色彩丰富等优点；8h 内单机可印制产品 5000-8000 件；釉烧后产品画面清晰。转移印花工艺缺点是仅适用于扁平器皿与碗类制品，色料的调试等需要大量实验。转移印花技术应用要注意生产胶头，保证产品质量效果。多色转移印花工艺产品具有明显优势，需要深入研究解决现有技术不足，使技术工艺得到广泛推广应用。参考文献1王正道.宋代满印花模具研究D.景德镇陶瓷大学,2021.2周广亮.喷墨印花工艺在瓷砖印花中的应用 J.网印工业,2018,(07):37-39.3曹红梅.涤纶喷墨印花的预处理与分散染料墨水的制备及应用D.苏州大学,2020.4夏晨伟.宋金时期介休窑陶瓷装饰的发展状况研究D.大连工业大学,2020.5李丹,尹睿婷,刘莉.3D 陶瓷打印技术在建水陶工艺品生产制造中的应用研究J.美与时代(上),2017,(08):99-101.6邓霞.层叠式 3D 打印工艺在陶瓷产品造型设计中的应用研究D.四川师范大学,2017.7俞江.日用陶瓷贴花纸网印工艺的发展 J.中国印刷,2017,(03):64-69.图 1 多色转移印花生产工艺流程56