A FESPA UK munkatársa, Peter Kiddell egy kétrészes sorozat első részében az üveg- és kerámiadrukkolásban használt festékekről nyújt áttekintést.

Az Egyesült Királyságban már régóta alkalmazunk képeket mindenféle üveg- és kerámiafelületre, főként Stoke on Trent környékén, ahol a technikák minden elemét kifejlesztették és továbbfejlesztették.

Az olyan vállalatok, mint a Wedgwood, a Royal Crown Derby, a Royal Doulton stb. büszke múltra tekintenek vissza a kerámiaedényekre történő nyomtatásban, amelyhez szitanyomást, tamponnyomást és litográfiát használnak. Ebben a cikkben a szitanyomással és a tamponnyomással foglalkozunk.

A közelmúltban a digitális nyomtatási technológiát a kerámiacsempe-nyomtatás és a kis példányszámú kerámiatranszferek készítése során alkalmazták. Ezen eljárások egyike sem tévesztendő össze a poliészter bevonatú kerámiára, üvegre és más anyagokra átvitt szublimációs festékek használatával.

A grafikai alkalmazásokban a mechanikai kopás az egyik szempont, a vegyszerekkel szembeni ellenállás pedig a másik. Sok éven keresztül a kedvelt technika a magas hőmérsékleten a felülethez olvasztott pigmentek használata volt. Ezek a pigmentek szervetlenek voltak.

Mivel az eljárás és a pigmentek környezeti hatása miatt egyre kevésbé kedveltek a felületre tapadó szerves pigmentek, egyre népszerűbbek. Abból kiindulva, hogy a pigment a tinta azon része, amely a színt adja, mi a különbség?

Szervetlen pigmentek

A szervetlen pigmentek ásványi vegyületekből származnak. Ezek általában egy vagy több fém oxidjai vagy sói. Ellenállnak a hőmérsékletnek, a napfénynek, a kémiai és mechanikai támadásoknak. Hátrányuk, hogy régebben ólomból, kadmiumból, krómból és más nehézfémekből, valamint cinkből, ónból stb. készültek.

Ez azt jelenti, hogy potenciálisan egészségügyi és környezeti veszélyt jelentenek. Néhányat még mindig használnak, de a kadmium, a króm és az ólom nehézfémeket sokkal biztonságosabb anyagokkal helyettesítették. A szervetlen pigmentek nem oldhatók a hagyományos oldószerekben.

Szerves pigmentek

A szerves pigmentek a növényekből származnak, vagy természetes állapotukban, vagy akkor, amikor olajjá és származékaivá alakították őket. A pigmentek mind tartalmaznak szenet, ami azt jelenti, hogy szinte korlátlan színválaszték alakítható ki, ezek a színek nagyon élénkek, sőt fluoreszkálóak is lehetnek.

A szerves pigmentek a szervetlen pigmentekkel ellentétben nem képesek valódi fémes színt biztosítani. A szerves pigmenteket általában gyantából és oldószerekből álló tintákba, vagy az ultraibolya rendszerek esetében oldószerek nélkül formulázzák.

A szervetlen festékek vagy zománcok üvegrészecskék (frit), pigment, oldószerek, viaszok vagy olajok és adalékanyagok keverékei.

A szerves gyantákba fémpigmenteket lehet használni, és a hatás közel állhat a zománcokhoz, de a tükörfényes kivitel csak speciális alkalmazásokban lehetséges, ahol a fémes festéket egy magasfényű műanyag lap hátoldalára nyomtatják. Ez nem alkalmas üvegre vagy kerámiára történő nyomtatásra. Ha üvegre vagy kerámiára szeretne valódi fémhatást, akkor szervetlen zománcot (tinta/szín) kell használnia.

Termoplasztikus festékek

A fent bemutatott tintatípusok mellett a szervetlen tinták/zománcok használatakor lehetőség van az úgynevezett termoplasztikus tinta használatára is. Ez egy olyan tintarendszer, amely környezeti hőmérsékleten viaszszerű szilárd anyag.

Amikor a hőmérsékletet 65-70oC-ra (néha magasabbra) emeljük, a viasz elfolyósodik, és összetételétől és hőmérsékletétől függően 800 és 2000 Cp közötti viszkozitású lesz. A hőre lágyuló festék különösen hasznos többszínű nyomtatás esetén, mivel amikor a meleg festék a hideg kerámiával vagy üveggel érintkezik, gyorsan megszilárdul, így további színeket lehet felülnyomtatni.

A tinta felmelegítésének szokásos módszere az, hogy előolvasztják, és egy acélhálóból készült sablonra öntik. A rácson szabályozott elektromos áramot vezetnek át, amely felmelegíti és folyékony nyomdai állapotban tartja a tintát.

A rendszer olyan hatékony, hogy akár 7000/óra sebességgel több színt is nyomtathat üvegpalackokra. Szükség van a megfelelő szigetelt keretekre, amelyekre a hálót felszerelik, valamint a hálón áthaladó elektromos áram szabályozására szolgáló saját fejlesztésű berendezésekre. Ne gondoljon arra, hogy ezt szakember tanácsa nélkül fel kell szerelni!

Ezt a módszert kerámiákon is alkalmazzák. Mindkét esetben a nyomtatott tárgynak át kell mennie egy égetőkemencén, ha üvegről van szó, vagy egy kemencén, ha kerámiáról van szó. Mind a lehr, mind a kemence sebességét, a lehrrel, a hőmérsékleti profillal és a belső atmoszférával nagyon gondosan szabályozni kell, különben a színek megváltoznak és a képek torzulnak.

A hőre lágyuló vagy folyékony szervetlen zománcok használata nagy energiát igényel. Sokkal olcsóbb alternatíva a szerves pigment alapú festékek használata, amelyeket nem üvegfritttel olvasztanak az üveg, a kerámia felületére vagy a máz alá.

A szerves pigmentek nem bírnák ki a tintában lévő üvegfritt megolvasztásához szükséges hőmérsékletet, de a kikeményedésükhöz töredéke energiára van szükség.

Az ebben az alkalmazásban használt hővel keményedő szerves alapú festékek a reaktív festékek, amelyek katalizátort használnak a kemény, vegyi anyagoknak ellenálló felület eléréséhez, és a sütőfestékek, amelyeknek 120-150’C-os megemelt hőmérsékletre van szükségük, amely kémiai reakciót vált ki.

Az ultraibolya kikeményedő festékrendszerek jelentős teret hódítanak az üvegdekorációban. Az azonnali UV-keményedés azt jelenti, hogy több színben is használható, és a tapadás, valamint a vegyi anyagokkal szembeni ellenállás olyan magas, hogy az ezzel a rendszerrel nyomtatott tárgyak többszörösen ellenállnak a mosogatógépben való mosogatásnak.

Palackokat, poharakat és más üvegtárgyakat már nyomtatnak ilyen módon, de ez nem adja meg a szervetlen fémpigmentekkel elérhető tükörfényes metálfényt. Az UV-keményítő tinták nem alkalmazhatók máz alatti alkalmazásokhoz, mivel a pigmentek a máz égetése során megsemmisülnének.