江苏秀强玻璃工艺股份有限公司 余宗保
中国彩晶玻璃产业的发展历程及前景展望
江苏秀强玻璃工艺股份有限公司 余宗保
20世纪以前,我国平板玻璃投入市场或工业化应用的时候,有透明无色玻璃、半透明原彩玻璃、在线镀膜玻璃、离线镀膜玻璃、在线压花玻璃、离线喷砂及离线酸蚀刻玻璃。在平板玻璃出厂后,加工过程中需要涂层着色的半透明或不透明工艺技术,一般是采用喷涂或网印(高温500℃以上)烧结彩釉或低温(200℃以下)烘烤溶剂型加工的彩釉玻璃。由于玻璃一面透明另一面穿上了彩色的外衣,从透明一面看具有陶瓷表面光滑釉面的效果,因此被公众称之为彩釉玻璃。
2004年上半年,上海国美大厦展示一款韩式冰箱,面板采用不透明的彩色玻璃制造而成,在光线照射时彩色中具有晶体颗粒闪烁效果(也就是今天大家熟知的云母粉微粒、铝粉,后来又有玻璃粉、涤纶片等)。2004年下半年,江苏秀强公司研发上市的彩色并具有晶体闪烁的钢化玻璃对外推介时称作“彩晶玻璃”(具有彩色晶体闪烁的钢化玻璃),这类产品的名称沿用至今天,被玻璃印刷行业、家电行业广泛采用。
对于未来发展的设想,秀强公司正在研发具有彩色金属不锈钢铝合金电泳电镀效果的装饰玻璃,称作“彩钢玻璃”。接下来将研发具有玉石的润透和钻石的多角折射的肌理玻璃,称作“彩玉玻璃”和“彩钻玻璃”。
传统玻璃油墨分两类,其一是高温烧结、高温钢化油墨,连接料为低熔点玻璃粉,与陶瓷釉相近。特点是附着力好,耐尖锐金属刮划而不脱落,但是耐酸性差,色彩不亮丽不鲜艳,彩色墨重金属含量不易达标。能够突破这种弱点的高温钢化油墨将具有优势需求,建筑玻璃彩色装饰期待这类玻璃油墨上市。
传统玻璃油墨的另一个种类就是溶剂型热固化油墨涂料,2004年以来,昆山富士化研、中山中益油墨、深圳美丽华公司等对市场量供。变革的共同难关是:自干型节能,但这种油墨自干太慢,影响生产节拍。双组份油墨固化省时,节能、膜层附着力好,但因调配后油墨持续反应聚合,粘度及固体含量持续变化会造成产品干膜厚度差异及色差,加过固化剂的剩余油墨不能回收利用,造成能耗浪费。单组份慢反应固化剂、交联剂,反应温度降低,配置时油墨储存期短,反应温度调高配置时,增加固化能耗,并且颜料优选耐高温性能要高一个台阶,我们一直期待着,溶剂型热固化玻璃油墨能提高耐热变性能,耐日光老化性能,耐发泡料侵蚀性能,附着力广普达标性能。
彩晶玻璃专用油墨未来的发展需求必然是节能、环保、耐老化、综合性价比优异的新型油墨涂料。
1.彩晶玻璃印刷机、网布、感光胶与传统广普性网印设备材料具有共性,更具有特殊的适合性,印刷机的台板不需要吸气装置,平面金属板容易擦伤玻璃也容易污染玻璃的非印刷面,所以需要借助一种新材料粘固在金属台面上。网布感光胶比常规的耐磨性要求高,因为玻璃边部坚利,油墨中多数都添加了颗粒状粉料,对版膜摩擦力特别大。常规网布感光胶耐印率很低。
2.彩晶玻璃涂层热固化烘干线最早采用电炉丝直热式或常规红外线管,这两个方式耗能大、节拍慢、易产生色差。后来采用光热复合循环风速排溶剂固化方式,能耗节约一半,时间缩短一半,成品率效率明显增加。
彩晶玻璃在2004~2007年大多选用汽车级4mm厚度浮法普通平板玻璃。2007年以后逐渐减薄成3.2mm或3mm制镜级普通或超白浮法玻璃,将来还会减至2mm厚度浮法钢化玻璃。
目前影响彩晶玻璃需求和发展的因素为:
第一,原板玻璃标准没有针对家电级标准;
第二,玻璃同批次厚度差别造成玻璃自身的色差、透光率差异等直接影响产品色彩正品率和档次;
第三,超白玻璃做白色产品时玻璃自身不耐紫外线老化,30分钟强紫外光照射后明显有变黄变暗及透光率降低现象;
第四,玻璃厂对原片玻璃在高温高湿季节抗霉变防霉变措施不得力,直接影响彩晶玻璃产业的品质和制造成本。
希望玻璃制造商采取品种差异化措施,提供针对家电行业适用的新品种玻璃。
彩晶玻璃生产线的环境控制,在温度、湿度方面一般都能够满足控制要求,但是对于印刷室的空气净化静电消除,固化烘干炉内空气净化静电消除方面还不能达到有效地数据化控制。印刷室的净化工程设计十万级,正常生产时因为人流、物流及机器运转噪声、振动、烘干炉挥发热气流干扰影响就达不到十万级。
超白产品不良率,主要来自毛丝、杂色小点,这些杂色小点有的也来自油墨粉料稀释剂,希望净化工程专家能够参与研究设计管控。另外彩晶玻璃的白片加工印前处理,印刷后的色差次点等检验分级,目前主要依靠人力判别,不但费工费时,更重要的是人有视觉疲劳、心情等生理波动。未来发展倡导设备仪器自动化、数据化识别分类检出,实现高质量低成本。
自2004年以来彩晶玻璃在冰箱空调面板上应用,开始时没有什么图案,最多是有一个名牌标识,对应的工艺首选喷涂,有标识要求的才开始网版印刷。2005~2006年间开始横竖线条、拉丝、满版底纹图案;2007~2008年倾向充满而复杂的图案,在大面积底纹上增加主题大花,套版对位的次数有的增加到十几版;2009~2010年逐渐由繁杂向简约过渡,底纹和主题大花开始单独表现,并且单独底纹减少;2010~2011年再一次掀起简约的风格,把一些写实具象的图纹抽象化,并且开始追求材质感和自然肌理的审美情趣。
对于彩晶玻璃图案设计的未来发展趋势,我们认为应该融汇中西方文化并提取其精华,即简约、写意、隐含时代元素,追求高品位材质自然肌理。
2004年以来彩晶玻璃色彩变化万千,初始阶段主要是深酒红、钻石蓝、银灰亮橙、高饱和度深闪彩色,人们对于由来已久的家电黑白灰三色早已视觉疲劳,所以对于具有高强度视觉冲击力的酒红深蓝惊奇称赞。
这种惊奇称赞一段时间后又觉得高彩度家电面板与室内浅淡色装饰很难协调融入,2008~2010年间,香槟金色、金属银色、白底淡花色、中性色开始对抗红色、橙色、蓝色等强烈冷暖色相。
未来彩晶玻璃色彩设计的发展趋势,首选具有名贵材质自然肌理色,其次是浅淡的白色,中性金属色也将是大众化审美需求的主体色彩。这一类色彩对于彩晶玻璃生产线净化标准要求高,对油墨自身的净化标准也将提出更高的要求。
1.玻璃、油墨、印刷工装、固化设备、技术工人大多数借助其他行业领域的过渡,没有形成最佳的专业化水平及专业化标准,质量、成本、效益没有能够达成最佳的性价比。
2.彩晶玻璃生产印刷企业增长无序、自由发展;有的小打小闹,打一枪换一个地方,没有从长远角度进行规模化发展,更谈不上质量体系、环境体系、3C认证、ROHS认证等。因此产品的信誉度及价格合理性不能让应用的行业顺利接受。
3.彩晶玻璃生产印刷企业大多数习惯于在成熟的商业红海供货链上拼杀、抢订单、争取一份残羹剩饭。只有少数企业家另辟蹊径,瞄准商业蓝海,用心拓展,为行业、为自己寻求更加广阔的发展空间。
1.行业协会与彩晶玻璃产业链达成有效合作共同进步。提供信息技术政策支持。
2.行业自律保证产品质量高起点、持续研发环保节能高品位产品、实现较高的外观美、功能化、科技含量高优势组合。
3.不断寻求产品应用领域的拓宽,增加市场需求门类。目标是彩晶玻璃与塑料板材、金属板材、木板材、陶瓷板材展开优势竞争。
4.随着应用领域及用途的变化,彩晶玻璃造型将从目前的平面矩形、单曲面矩形拓宽至平面异型及多曲面异型。涂层工艺也将由目前的网印、喷涂、喷绘延伸至辊涂、淋涂、移印、转印、贴膜镀膜等工艺。最终目标是将这些新工艺优势嫁接、穿插组合,推动彩晶玻璃产业蓬勃发展。
5.未来彩晶玻璃、彩钢玻璃、彩玉玻璃、彩钻玻璃内涂层工艺比塑料、木材、钢材外涂装更耐物候抗老化,更坚固环保,能够拓宽至更多的应用领域。从最早的冰箱空调面板到现在已经拓宽至洗衣机、电烤箱、微波炉、电子秤、电视机座等,将来的整体橱柜面板、电梯轿厢内饰、家装影视墙、玻璃壁砖壁画、玻璃家具、建筑外墙功能彩印玻璃、光伏太阳能功能彩印玻璃等都是我们有待拓展的市场领地。殷切希望行业同仁携手共进,为玻璃印刷行业的未来闯出一条宽广大道,为开创一片美好的蓝天而努力奋斗。