Peter Kiddell iz tvrtke FESPA UK donosi pregled tinti koje se koriste u tisku na staklu i keramici u prvom dijelu serije od dva dijela.
U Velikoj Britaniji imamo povijest nanošenja slika na sve vrste staklenih i keramičkih površina, uglavnom koncentriranu oko Stoke-on-Trenta gdje su svi elementi tehnika razvijeni i usavršeni.
Tvrtke poput Wedgwooda, Royal Crown Derbyja, Royal Doultona itd. razvile su ponosnu povijest tiska na keramičkom posuđu korištenjem sitotiska, tampontiska i litografskog tiska. Upravo će se sitotisak i tampontisak razmatrati u ovom članku.
U novije vrijeme tehnologija digitalnog tiska usvojena je za tisak keramičkih pločica i izradu malih naklada keramičkih transfera. Nijedan od ovih procesa ne treba miješati s korištenjem sublimacijskih tinti koje se prenose na keramiku, staklo i druge materijale obložene poliesterom.
U grafičkim primjenama mehanička abrazija je jedan aspekt, a otpornost na kemikalije je drugi. Omiljena tehnika dugi niz godina bila je korištenje pigmenata koji se spajaju s površinom na visokim temperaturama. Ti su pigmenti bili anorganski.
Kako utjecaj procesa na okoliš i pigmenti gube na popularnosti, organski pigmenti koji se lijepe za površinu postaju sve popularniji. Polazeći od toga da je pigment dio tinte koji daje boju, koja je razlika?
Anorganski pigmenti
Anorganski pigmenti dobivaju se iz mineralnih spojeva. Obično su oksidi ili soli jednog ili više metala. Otporni su na temperaturu, sunčevu svjetlost, kemijske i mehaničke utjecaje. Njihov nedostatak je što su se nekada izrađivali od olova, kadmija, kroma i drugih teških metala, zajedno s cinkom, kositrom itd.
To znači da potencijalno predstavljaju opasnost za zdravlje i okoliš. Neki se još uvijek koriste, ali teški metali kadmij, krom i olovo zamijenjeni su mnogo sigurnijim materijalima. Anorganski pigmenti ne mogu se otopiti u konvencionalnim otapalima.
Organski pigmenti
Organski pigmenti potječu iz biljaka bilo u prirodnom stanju ili kada su pretvoreni u ulje i njegove derivate. Svi pigmenti sadrže ugljik, što znači da se može formulirati gotovo neograničen raspon boja, te boje mogu biti vrlo žive, čak i fluorescentne.
Organski pigmenti nisu dobri u pružanju prave metalne boje za razliku od anorganskih pigmenata. Organski pigmenti se obično formuliraju u tinte koje se sastoje od smola i otapala ili, u slučaju ultraljubičastih sustava, bez otapala.
Anorganske tinte ili emajli su mješavina staklenih čestica (frita), pigmenta, otapala, voskova ili ulja i aditiva.
Moguće je koristiti metalne pigmente u organskim smolama, a efekti mogu biti bliski emajlima, ali zrcalni završeci mogući su samo u specijaliziranim primjenama gdje se metalna tinta tiska na poleđini visokosjajne plastične folije. Ovo nije prikladno za ispis na staklu ili keramici. Ako želite prave metalik efekte na staklu ili keramici, morat ćete koristiti anorgansku emajl (tintu/boju).
Termoplastične tinte
Osim gore navedenih vrsta tinti, pri korištenju anorganskih tinti/emajla postoji mogućnost korištenja termoplastične tinte. To je sustav tinte koji je na sobnoj temperaturi u krutom stanju poput voska.
Kada se temperatura povisi na 65-70°C (ponekad i više), vosak se ukapljuje i, ovisno o sastavu i temperaturi, imat će viskoznost između 800 i 2000 Cp. Termoplastična tinta je posebno korisna pri tisku više boja jer kada topla tinta dođe u kontakt s hladnom keramikom ili staklom, brzo se stvrdne pa se dodatne boje mogu pretisnuti.
Uobičajena metoda zagrijavanja tinte je prethodno topljenje i izlijevanje na šablonu izrađenu od čelične mreže. Kroz mrežu prolazi kontrolirana električna struja, koja se zagrijava i održava tintu u tekućem stanju za ispis.
Sustav je toliko učinkovit da je moguće tiskati više boja na staklenim bocama brzinom do 7000 na sat. Potrebno je imati odgovarajuće izolirane okvire na koje se montira mreža i vlastitu opremu za kontrolu električne struje koja prolazi kroz mrežu. Ne razmišljajte o postavljanju ovoga bez savjeta stručnjaka!
Ova se metoda koristi i na keramici. U oba slučaja otisnuti predmet mora proći kroz peć za pečenje u slučaju stakla ili kroz peć za pečenje u slučaju keramike. I peć za pečenje i peć moraju se vrlo pažljivo kontrolirati u pogledu brzine, peći za pečenje, temperaturnog profila i unutarnje atmosfere, inače će se boje promijeniti, a slike iskriviti.
Korištenje anorganskih emajla, koji su termoplastični ili tekući, može potrošiti mnogo energije. Daleko jeftinija alternativa je korištenje organskih pigmentnih tinti koje se ne spajaju staklenom fritom s površinom stakla, keramike ili ispod glazure.
Organski pigmenti ne bi izdržali temperature potrebne za topljenje staklene frite u tinti, ali im je potreban djelić energije za stvrdnjavanje.
Organske tinte koje se stvrdnjavaju toplinom, a koje se koriste u ovoj primjeni, su reaktivne tinte koje koriste katalizator za postizanje tvrde, kemijski otporne površine i tinte za pečenje kojima su potrebne povišene temperature od 120 do 150 °C koje pokreću kemijsku reakciju.
Sustavi tinte s ultraljubičastim stvrdnjavanjem dobivaju značajno uporište u dekoraciji stakla. Trenutno UV stvrdnjavanje znači da je moguće postići više boja, a prianjanje, uz kemijsku otpornost, takvo je da predmeti otisnuti ovim sustavom mogu izdržati pranje u posuđu više puta.
Boce, čaše i drugi stakleni predmeti sada se tiskaju na ovaj način, ali neće vam dati zrcalni sjaj metalik boje koji se može postići s anorganskim metalnim pigmentima. UV tinte koje se stvrdnjavaju ne mogu se nanositi ispod glazure jer bi se pigmenti uništili pečenjem glazure.