FESPA UK:n Peter Kiddell esittelee lasin ja keramiikan painamisessa käytettäviä painovärejä kaksiosaisen sarjan ensimmäisessä osassa.

Yhdistyneessä kuningaskunnassa meillä on historiaa kuvien levittämisestä kaikenlaisille lasi- ja keraamisille pinnoille, ja se on keskittynyt pääasiassa Stoke on Trentiin, jossa kaikki tekniikan osat on kehitetty ja jalostettu.

Yritykset, kuten Wedgwood, Royal Crown Derby, Royal Doulton jne. ovat kehittäneet ylpeän historian keraamisille esineille painamisen alalla, jossa käytetään silkkipainoa, tampopainoa ja litografiaa. Tässä artikkelissa tarkastellaan nimenomaan silkkipainoa ja tampopainoa.

Viime aikoina digitaalinen painotekniikka on otettu käyttöön keraamisten laattojen painatuksessa ja lyhytaikaisten keraamisten siirtokuvien valmistuksessa. Näitä prosesseja ei pidä sekoittaa sublimaatiovärien käyttöön, jotka siirretään polyesteripäällysteiseen keramiikkaan, lasiin ja muihin materiaaleihin.

Graafisissa sovelluksissa mekaaninen kuluminen on yksi näkökohta ja kemikaalien kestävyys toinen. Suosittu tekniikka on jo vuosia ollut käyttää pigmenttejä, jotka sulatetaan pintaan korkeissa lämpötiloissa. Nämä pigmentit olivat epäorgaanisia.

Koska prosessin ja pigmenttien ympäristövaikutukset ovat vähentäneet niiden suosiota, orgaaniset pigmentit, jotka kiinnittyvät pintaan, ovat yhä suositumpia. Lähtökohtana on, että pigmentti on se osa musteesta, joka antaa värin, mutta mitä eroa sillä on?

Epäorgaaniset pigmentit

Epäorgaaniset pigmentit ovat peräisin mineraaliyhdisteistä. Ne ovat yleensä yhden tai useamman metallin oksideja tai suoloja. Ne kestävät lämpötilaa, auringonvaloa, kemiallisia ja mekaanisia vaikutuksia. Niiden haittapuolena on se, että niitä valmistetaan lyijystä, kadmiumista, kromista ja muista raskasmetalleista sekä sinkistä, tinasta jne.

Tämä tarkoittaa, että ne voivat aiheuttaa terveys- ja ympäristöriskin. Joitakin niistä käytetään edelleen, mutta raskasmetallit kadmium, kromi ja lyijy on korvattu paljon turvallisemmilla materiaaleilla. Epäorgaanisia pigmenttejä ei voida liuottaa tavanomaisiin liuottimiin.

Orgaaniset pigmentit

Orgaaniset pigmentit ovat peräisin kasveista joko luonnollisessa muodossaan tai kun ne on muunnettu öljyksi ja sen johdannaisiksi. Kaikki pigmentit sisältävät hiiltä, mikä tarkoittaa, että voidaan muodostaa lähes rajaton valikoima värejä, jotka voivat olla hyvin elinvoimaisia, jopa fluoresoivia.

Orgaaniset pigmentit eivät pysty antamaan aitoa metalliväriä, toisin kuin epäorgaaniset pigmentit. Orgaaniset pigmentit formuloidaan tavallisesti musteisiin, jotka koostuvat hartseista ja liuottimista tai, ultraviolettijärjestelmien tapauksessa, ilman liuottimia.

Epäorgaaniset musteet tai emalit ovat lasihiukkasten (fritti), pigmentin, liuottimien, vahojen tai öljyjen ja lisäaineiden seos.

Metallipigmenttejä on mahdollista käyttää orgaanisissa hartseissa, ja niiden vaikutus voi olla lähellä emalien vaikutusta, mutta peilipinnat ovat mahdollisia vain erikoissovelluksissa, joissa metallimuste painetaan kiiltävän muovilevyn taustapuolelle. Tämä ei sovellu lasille tai keramiikalle painamiseen. Jos haluat lasille tai keramiikalle aitoa metallia, sinun on käytettävä epäorgaanista emalia (muste/väri).

Termoplastiset musteet

Edellä esitettyjen musteiden lisäksi on mahdollista käyttää myös niin sanottua termoplastista mustetta, kun käytetään epäorgaanisia musteita tai emaleita. Tämä on mustejärjestelmä, joka ympäristön lämpötilassa on vahamainen kiinteä aine.

Kun lämpötila nostetaan 65-70oC:een (joskus korkeampaankin), vaha nesteytyy ja sen viskositeetti on koostumuksesta ja lämpötilasta riippuen 800-2000 Cp. Lämpömuovinen muste on erityisen hyödyllinen painettaessa monivärisiä painovärejä, sillä kun lämmin muste koskettaa kylmää keramiikkaa tai lasia, se kovettuu nopeasti, joten lisävärejä voidaan painaa yli.

Tavallisesti muste kuumennetaan sulattamalla se ja kaadetaan teräsverkosta valmistetulle kaavaimelle. Verkon läpi johdetaan valvottua sähkövirtaa, joka lämmittää ja pitää musteen nestemäisessä painotilassa.

Järjestelmä on niin tehokas, että lasipulloihin voidaan tulostaa useita värejä jopa 7000 väriä tunnissa. Tarvitaan oikeanlaiset eristetyt kehykset, joihin verkko kiinnitetään, ja omat laitteet, joilla valvotaan verkon läpi kulkevaa sähkövirtaa. Älä harkitse tämän asentamista ilman asiantuntijan neuvoja!

Tätä menetelmää käytetään myös keramiikassa. Molemmissa tapauksissa painotuotteen on läpäistävä lasin osalta lehr, tai keramiikan osalta uuni. Sekä lehrin että uunin nopeutta, lehrin avulla tapahtuvaa painamista, lämpötilaprofiilia ja uunin sisäistä ilmapiiriä on valvottava erittäin tarkasti, sillä muutoin värit muuttuvat ja kuvat vääristyvät.

Epäorgaanisten emalien, jotka ovat joko kestomuovisia tai nestemäisiä, käyttö voi kuluttaa paljon energiaa. Paljon halvempi vaihtoehto on käyttää orgaanisia pigmenttipohjaisia määriä, joita ei sulateta lasifritillä lasin tai keramiikan pintaan tai lasitteen alle.

Orgaaniset pigmentit eivät kestäisi lämpötiloja, joissa musteessa oleva lasifritti sulaisi, mutta niiden kovettuminen vaatii vain murto-osan energiasta.

Tässä sovelluksessa käytettävät lämmön avulla kovettuvat orgaaniset painovärit ovat reaktiivisia painovärejä, joissa käytetään katalysaattoria kovan kemikaalinkestävän pinnan aikaansaamiseksi, ja paistovärejä, jotka vaativat 120-150’C:n lämpötilaa, jossa kemiallinen reaktio käynnistyy.

Ultraviolettikovetteiset mustejärjestelmät ovat saamassa huomattavan jalansijan lasin koristamisessa. Välittömän UV-kovettumisen ansiosta moniväriset värit ovat mahdollisia, ja tarttuvuus sekä kemiallinen kestävyys ovat sellaisia, että tällä järjestelmällä painetut tuotteet kestävät astianpesun monta kertaa.

Pulloja, laseja ja muita lasiesineitä tulostetaan nykyään tällä tavalla, mutta sillä ei saada aikaan peilikiiltävää metallia, joka on saavutettavissa epäorgaanisilla metallipigmenteillä. UV-kovetteisia painovärejä ei voida käyttää lasitteen alle, koska pigmentit tuhoutuisivat lasitteen polttamisessa.