Forståelse af keramik- og glasdekoration - Trykfarver

Peter Kiddell fra FESPA UK giver en oversigt over trykfarver, der bruges til glas- og keramiktryk, i den første af en serie på to dele.

I Storbritannien har vi en historie med at påføre billeder på alle typer glas- og keramikoverflader, hovedsageligt centreret omkring Stoke on Trent, hvor alle elementer af teknikkerne er blevet udviklet og forfinet.

Virksomheder som Wedgwood, Royal Crown Derby, Royal Doulton osv. har udviklet en stolt historie med tryk på keramikvarer ved hjælp af serigrafi, tampontryk og litografisk tryk. Det er serigrafi og tampontryk, der vil blive behandlet i denne artikel.

I nyere tid er digital trykteknologi blevet anvendt til trykning af keramiske fliser og til fremstilling af keramiske overførsler i små oplag. Ingen af disse processer må forveksles med brugen af sublimationsblæk, der overføres til polyesterbelagt keramik, glas og andre materialer.

I grafiske anvendelser er mekanisk slid et aspekt, og modstandsdygtighed over for kemikalier et andet. Den foretrukne teknik i mange år har været at bruge pigmenter, der smeltes fast på overfladen ved høje temperaturer. Disse pigmenter var uorganiske.

I takt med at miljøpåvirkningen fra processen og de pigmenter, der fremstiller dem, falder i baggrunden, bliver organiske pigmenter, der klæber til overfladen, mere populære. Hvis vi tager udgangspunkt i, at pigmentet er den del af blækket, der giver farven, hvad er så forskellen?

Uorganiske pigmenter

Uorganiske pigmenter stammer fra mineralske forbindelser. De er normalt oxider eller salte af et eller flere metaller. De er modstandsdygtige over for temperatur, sollys, kemiske og mekaniske angreb. Ulempen er, at de tidligere blev fremstillet af bly, cadmium, krom og andre tungmetaller sammen med zink, tin osv.

Det betyder, at de potentielt udgør en sundheds- og miljøfare. Nogle bruges stadig, men tungmetallerne cadmium, krom og bly er blevet erstattet af langt mere sikre materialer. Uorganiske pigmenter kan ikke opløses i konventionelle opløsningsmidler.

Organiske pigmenter

Organiske pigmenter kommer fra planter, enten i deres naturlige tilstand, eller når de er blevet omdannet til olie og derivater heraf. Pigmenterne indeholder alle kulstof, hvilket betyder, at der kan formuleres et næsten ubegrænset udvalg af farver, og disse farver kan være meget levende, endda fluorescerende.

Organiske pigmenter er ikke gode til at give ægte metalfarver i modsætning til uorganiske pigmenter. Organiske pigmenter vil normalt blive formuleret i blæk, der består af harpiks og opløsningsmidler eller, i tilfælde af ultraviolette systemer, uden opløsningsmidler.

Uorganisk trykfarve eller emalje er en blanding af glaspartikler (fritte), pigment, opløsningsmidler, voks eller olie og tilsætningsstoffer.

Det er muligt at bruge metalpigmenter i organiske harpikser, og effekterne kan være tæt på emalje, men spejlfinishen er kun mulig i specialanvendelser, hvor metalfarven trykkes på bagsiden af en højglans plastplade. Det er ikke egnet til tryk på glas eller keramik. Hvis du vil have ægte metallic på glas eller keramik, skal du bruge uorganisk emalje (blæk/farve).

Termoplastisk blæk

Ud over de typer blæk, der er vist ovenfor, er der ved brug af uorganisk blæk/emalje også mulighed for at bruge det, der kaldes termoplastisk blæk. Det er et blæksystem, der ved omgivelsestemperatur er et vokslignende fast stof.

Når temperaturen øges til 65-70oC (nogle gange højere), bliver voksen flydende, og afhængigt af dens sammensætning og temperatur har den en viskositet på mellem 800 og 2000 Cp. Termoplastisk blæk er især nyttigt, når der skal trykkes flere farver, for når den varme blæk kommer i kontakt med den kolde keramik eller det kolde glas, hærder den hurtigt, så der kan trykkes flere farver.

Den normale metode til opvarmning af trykfarven er at smelte den på forhånd og hælde den på en stencil lavet af stålnet. Nettet gennemstrømmes af en kontrolleret elektrisk strøm, som opvarmes og holder trykfarven i en flydende tilstand.

Systemet er så effektivt, at det er muligt at printe flere farver på glasflasker med en hastighed på op til 7000 i timen. Det er nødvendigt at have de rigtige isolerede rammer, som nettet monteres på, og proprietært udstyr til at kontrollere den elektriske strøm, der går gennem nettet. Overvej ikke at sætte dette op uden rådgivning fra en specialist!

Denne metode bruges også på keramik. I begge tilfælde skal det trykte emne passere gennem en lue, hvis det drejer sig om glas, eller en ovn, hvis det er keramik. Både en brænder og en ovn skal kontrolleres meget nøje med hensyn til hastighed, brænder, temperaturprofil og indre atmosfære, ellers ændres farverne, og billederne forvrænges.

Brugen af uorganiske emaljer, som enten er termoplastiske eller flydende, kan være meget energikrævende. Et langt billigere alternativ er at bruge organiske pigmentbaserede farver, der ikke er smeltet sammen med glasfritte på overfladen af glasset, keramikken eller under glasuren.

Organiske pigmenter ville ikke kunne modstå de temperaturer, der smelter glasfritten i blækket, men de kræver en brøkdel af energien for at hærde.

Organisk baserede trykfarver, der hærdes ved hjælp af varme, er reaktive trykfarver, der bruger en katalysator til at opnå en hård, kemikalieresistent overflade, og bagefarver, der kræver høje temperaturer på 120 til 150 °C for at udløse en kemisk reaktion.

Ultraviolet-hærdende blæksystemer er ved at få et betydeligt fodfæste inden for glasdekoration. Øjeblikkelig UV-hærdning betyder, at flere farver er mulige, og vedhæftningen er sammen med den kemiske modstandsdygtighed så god, at emner, der er trykt med dette system, kan tåle at blive vasket op mange gange.

Flasker, glas og andre glasgenstande trykkes nu på denne måde, men det giver ikke den spejlblanke metalglans, der kan opnås med uorganiske metalpigmenter. UV-hærdende trykfarver kan ikke anvendes under glasur, da pigmenterne vil blive ødelagt af brændingen af glasuren.