Peter Kiddell zo spoločnosti FESPA UK v prvej časti dvojdielneho seriálu prináša prehľad farieb používaných pri tlači na sklo a keramiku.

V Spojenom kráľovstve máme históriu nanášania obrazov na všetky typy sklenených a keramických povrchov, ktorá sa sústreďuje najmä v okolí mesta Stoke on Trent, kde boli všetky prvky týchto techník vyvinuté a zdokonalené.

Spoločnosti ako Wedgwood, Royal Crown Derby, Royal Doulton atď. majú za sebou hrdú históriu tlače na keramické výrobky pomocou sieťotlače, tampónovej tlače a litografickej tlače. V tomto článku sa budeme zaoberať práve sieťotlačou a tampónovou tlačou.

V poslednom čase sa na potlač keramických obkladačiek a vytváranie keramických transferov v krátkych sériách používa digitálna tlačová technológia. Žiadny z týchto procesov si nemožno zamieňať s používaním sublimačných farieb, ktoré sa prenášajú na keramiku, sklo a iné materiály potiahnuté polyesterom.

V grafických aplikáciách je jedným aspektom mechanické odieranie a druhým odolnosť voči chemikáliám. Obľúbenou technikou je už mnoho rokov používanie pigmentov, ktoré sa na povrch natavujú pri vysokých teplotách. Tieto pigmenty boli anorganické.

Vzhľadom na vplyv tohto procesu a pigmentov na životné prostredie sa organické pigmenty, ktoré sú prilepené na povrch, stávajú čoraz obľúbenejšími. Ak vychádzame z toho, že pigment je tá časť atramentu, ktorá dodáva farbu, aký je v tom rozdiel?

Anorganické pigmenty

Anorganické pigmenty sa získavajú z minerálnych zlúčenín. Zvyčajne sú to oxidy alebo soli jedného alebo viacerých kovov. Sú odolné voči teplote, slnečnému žiareniu, chemickým a mechanickým vplyvom. Ich nevýhodou je, že sa zvyknú vyrábať z olova, kadmia, chrómu a iných ťažkých kovov spolu so zinkom, cínom atď.

To znamená, že potenciálne predstavujú nebezpečenstvo pre zdravie a životné prostredie. Niektoré sa stále používajú, ale ťažké kovy kadmium, chróm a olovo boli nahradené oveľa bezpečnejšími materiálmi. Anorganické pigmenty sa nedajú rozpúšťať v bežných rozpúšťadlách.

Organické pigmenty

Organické pigmenty pochádzajú z rastlín buď v ich prirodzenom stave, alebo keď boli premenené na olej a jeho deriváty. Všetky pigmenty obsahujú uhlík, čo znamená, že je možné vytvoriť takmer neobmedzenú škálu farieb, ktoré môžu byť veľmi živé, dokonca fluorescenčné.

Organické pigmenty nedokážu na rozdiel od anorganických pigmentov poskytnúť skutočnú kovovú farbu. Organické pigmenty sa zvyčajne formulujú do atramentov, ktoré pozostávajú zo živíc a rozpúšťadiel, alebo v prípade ultrafialových systémov bez rozpúšťadiel.

Anorganické farby alebo emaily sú zmesou sklenených častíc (frita), pigmentov, rozpúšťadiel, voskov alebo olejov a prísad.

V organických živiciach je možné používať metalické pigmenty a ich účinky sa môžu približovať smaltom, ale zrkadlové povrchy sú možné len v špecializovaných aplikáciách, kde je metalická farba vytlačená na zadnej strane vysoko lesklej plastovej fólie. To nie je vhodné na tlač na sklo alebo keramiku. Ak chcete získať skutočnú metalízu na skle alebo keramike, musíte použiť anorganický smalt (atrament/farba).

Termoplastické farby

Okrem vyššie uvedených typov atramentov je pri použití anorganických atramentov/emailov možné použiť aj tzv. termoplastický atrament. Ide o atramentový systém, ktorý je pri teplote okolia tuhý ako vosk.

Keď sa teplota zvýši na 65-70 °C (niekedy aj viac), vosk skvapalnie a v závislosti od zloženia a teploty má viskozitu 800 až 2000 Cp. Termoplastický atrament je obzvlášť užitočný pri viacfarebnej tlači, pretože keď sa teplý atrament dostane do kontaktu so studenou keramikou alebo sklom, rýchlo stuhne, takže je možné pretlačiť ďalšie farby.

Bežný spôsob zahrievania farby je jej predbežné roztavenie a nalievanie na šablónu z oceľovej sieťoviny. Sieťou prechádza riadený elektrický prúd, ktorý zohrieva a udržiava atrament v tekutom stave.

Systém je taký efektívny, že je možné tlačiť viac farieb na sklenené fľaše rýchlosťou až 7 000 za hodinu. Je potrebné mať správne izolované rámy, na ktoré sa sieťovina upevňuje, a vlastné zariadenie na kontrolu elektrického prúdu prechádzajúceho cez sieťovinu. Bez rady odborníka neuvažujte o tomto zariadení!

Táto metóda sa používa aj na keramiku. V obidvoch prípadoch musí potlačený predmet prejsť lehrérom v prípade skla alebo pecou, ak ide o keramiku. Tak lehr, ako aj pec musia byť veľmi starostlivo kontrolované, pokiaľ ide o rýchlosť, lehr, teplotný profil a vnútornú atmosféru, inak sa zmenia farby a obrazy sa skreslia.

Pri použití anorganických smaltov, ktoré sú buď termoplastické, alebo tekuté, sa môže spotrebovať veľké množstvo energie. Oveľa lacnejšou alternatívou je použitie farieb na báze organických pigmentov, ktoré nie sú natavené sklenenou frítou na povrch skla, keramiky alebo pod glazúru.

Organické pigmenty by nevydržali teploty, pri ktorých by sa sklenená frita v atramente roztavila, ale na vytvrdnutie potrebujú zlomok energie.

Atramenty na organickej báze, ktoré sa vytvrdzujú teplom, používané v tejto aplikácii, sú reakčné atramenty, ktoré používajú katalyzátor na dosiahnutie tvrdého chemicky odolného povrchu, a vypalovacie atramenty, ktoré potrebujú zvýšenú teplotu 120 až 150’C, ktorá vyvolá chemickú reakciu.

Systémy ultrafialového vytvrdzovania sa výrazne presadzujú v oblasti dekorácie skla. Okamžité UV vytvrdzovanie znamená, že je možné použiť viac farieb a priľnavosť spolu s chemickou odolnosťou je taká, že predmety vytlačené týmto systémom vydržia mnohokrát umývanie v umývačke riadu.

V súčasnosti sa týmto spôsobom tlačia fľaše, poháre a iné sklenené predmety, ale nedosiahnete tak zrkadlovo lesklé metalické odtiene, aké sa dajú dosiahnuť pomocou anorganických metalických pigmentov. Farby vytvrdzované UV žiarením nemožno použiť na aplikácie pod glazúru, pretože by sa pigmenty zničili vypálením glazúry.