유리 및 세라믹 인쇄에 사용되는 잉크에 대한 설명은 2부로 구성된 시리즈 중 첫 번째 글에서 FESPA UK의 피터 키델이 설명합니다.

영국에서는 스토크 온 트렌트를 중심으로 모든 종류의 유리 및 세라믹 표면에 이미지를 적용하는 기술을 개발 및 개선해 온 역사가 있습니다.

웨지우드, 로얄 크라운 더비, 로얄 덜튼 등과 같은 회사는 스크린 인쇄, 패드 인쇄 및 리소그래피 인쇄를 사용하여 세라믹 도자기에 인쇄하는 자랑스러운 역사를 발전시켜 왔습니다. 이 글에서는 스크린 인쇄와 패드 인쇄에 대해 살펴보겠습니다.

최근에는 세라믹 타일 인쇄와 단기 세라믹 전사 제작에 디지털 인쇄 기술이 채택되고 있습니다. 이러한 프로세스를 폴리에스테르 코팅 세라믹, 유리 및 기타 재료에 전사하는 승화 잉크의 사용과 혼동해서는 안 됩니다.

그래픽 애플리케이션에서 기계적 마모는 한 가지 측면이고 화학 물질에 대한 내성은 또 다른 측면입니다. 수년 동안 선호된 기술은 고온에서 표면에 융합되는 안료를 사용하는 것이었습니다. 이러한 안료는 무기물입니다.

공정 과정과 안료가 환경에 미치는 영향이 알려지면서 표면에 부착되는 유기 안료가 인기를 끌고 있습니다. 안료가 잉크의 색을 내는 부분이라는 점에서부터 시작해서 어떤 차이가 있을까요?

무기 안료

무기 안료는 미네랄 화합물에서 파생됩니다. 일반적으로 하나 이상의 금속의 산화물 또는 염입니다. 온도, 햇빛, 화학적 및 기계적 공격에 강합니다. 단점은 납, 카드뮴, 크롬 및 기타 중금속과 아연, 주석 등으로 만들어졌다는 것입니다.

이는 잠재적으로 건강 및 환경 위험을 초래할 수 있음을 의미합니다. 일부는 여전히 사용되고 있지만 카드뮴, 크롬, 납과 같은 중금속은 훨씬 더 안전한 물질로 대체되었습니다. 무기 안료는 기존 용매로는 용해되지 않습니다.

유기농 안료

유기 안료는 자연 상태의 식물에서 추출하거나 석유와 그 유도체로 전환된 식물에서 추출합니다. 안료에는 모두 탄소가 포함되어 있어 거의 무한한 범위의 색상을 만들 수 있으며, 이러한 색상은 매우 선명하고 심지어 형광색을 띠기도 합니다.

유기 안료는 무기 안료와 달리 진정한 메탈릭 컬러를 구현하는 데 취약합니다. 유기 안료는 일반적으로 수지와 용매로 구성된 잉크에 배합되거나 울트라 바이올렛 시스템의 경우 용매 없이 만들어집니다.

무기 잉크 또는 에나멜은 유리 입자(프릿) 안료, 용제, 왁스 또는 오일 및 첨가제의 혼합물입니다.

유기 수지에 금속 안료를 사용할 수 있으며 에나멜에 가까운 효과를 낼 수 있지만 거울 마감은 고광택 플라스틱 시트 뒷면에 금속 잉크를 인쇄하는 특수한 용도로만 가능합니다. 유리나 세라믹에 인쇄하는 데는 적합하지 않습니다. 유리나 세라믹에 진정한 메탈릭을 원한다면 무기 에나멜(잉크/컬러)을 사용해야 합니다.

열가소성 잉크

위에 표시된 잉크 유형뿐만 아니라 무기 잉크/에나멜을 사용하는 경우 열가소성 잉크라고 알려진 잉크를 사용할 수 있습니다. 이것은 상온에서 왁스와 같은 고체 상태인 잉크 시스템입니다.

온도가 65~70°C(때로는 그 이상)로 올라가면 왁스가 액화되며, 왁스의 성분과 온도에 따라 800~2000Cp의 점도를 갖습니다. 열가소성 잉크는 따뜻한 잉크가 차가운 세라믹이나 유리에 닿으면 빠르게 경화되어 추가 색상을 초과 인쇄할 수 있으므로 여러 색상을 인쇄할 때 특히 유용합니다.

잉크를 가열하는 일반적인 방법은 잉크를 미리 녹여 스틸 메쉬로 만든 스텐실에 붓는 것입니다. 메쉬는 제어된 전류를 통과시켜 가열하고 잉크를 유동적인 인쇄 상태로 유지합니다.

이 시스템은 매우 효율적이어서 시간당 최대 7000개의 속도로 유리병에 여러 색상을 인쇄할 수 있습니다. 메시가 장착되는 올바른 절연 프레임과 메시를 통과하는 전류를 제어할 수 있는 독점 장비가 필요합니다. 전문가의 조언 없이 직접 설치하는 것을 고려하지 마세요!

이 방법은 도자기에도 사용됩니다. 두 경우 모두 인쇄물은 유리인 경우 레어를 통과해야 하고 세라믹인 경우 가마를 통과해야 합니다. 레어와 가마는 모두 레어, 온도 프로파일 및 내부 대기와 함께 속도와 관련하여 매우 신중하게 제어해야 하며, 그렇지 않으면 색상이 변경되고 이미지가 왜곡됩니다.

열가소성 또는 액체 상태의 무기 에나멜을 사용하면 많은 양의 에너지를 사용할 수 있습니다. 훨씬 저렴한 대안은 유리, 세라믹 표면 또는 유약 아래에 유리 프릿에 의해 융합되지 않는 유기 안료 기반 잉크를 사용하는 것입니다.

유기 안료는 잉크의 유리 프릿을 녹이는 온도를 견디지 못하지만 경화에는 적은 에너지가 필요합니다.

열에 의해 경화되는 유기 기반 잉크는 촉매를 사용하여 단단한 내화학성 표면을 구현하는 반응성 잉크와 화학 반응을 일으키는 120~150°C의 고온이 필요한 베이킹 잉크가 있습니다.

자외선 경화 잉크 시스템은 유리 장식 분야에서 상당한 입지를 다지고 있습니다. 즉석 자외선 경화는 여러 가지 색상을 구현할 수 있고 내화학성과 함께 접착력이 뛰어나 이 시스템으로 인쇄한 제품은 여러 번 식기 세척을 견딜 수 있습니다.

병, 유리잔 및 기타 유리 물체는 현재 이러한 방식으로 인쇄되지만 무기 금속 안료로 얻을 수 있는 거울 광택 금속은 얻을 수 없습니다. UV 경화 잉크는 유약 소성 시 안료가 파괴되기 때문에 언더 글레이즈 적용에는 사용할 수 없습니다.