唐小能 徐建华 杨伯军
(1江苏省陶瓷研究所有限公司,宜兴214221;2宜兴出入境检验检疫局,宜兴214206)
印釉,就是运用转印机硅胶头将铜版上的釉浆或色浆层图案转印到坯体表面或釉层表面,来达到特殊的装饰效果。国内印釉装饰以前主要用于平板产品为主的建筑陶瓷领域,由于器型及工艺的特殊性,其在陶瓷餐具方面的成功应用较少。我们在这方面作了尝试,已形成完整的工艺及材料制备体系,目前印釉装饰已大量应用于本公司陶瓷西餐具的生产,丰富了装饰手段,较大程度地拓展了装饰风格与效果,产品大批量出口欧美,深受市场青睐。
陶瓷餐具印釉装饰分为釉上印釉和釉下印釉两种。对釉下印釉来讲,被转印的彩料不是简单的色料,而是特殊性能的印釉料;对釉上印釉来讲,受体是生釉层,不是已烧好的产品,因此与传统的釉上、釉下彩装饰完全不同,印釉装饰对材料性能及工艺都有特定的要求。
印釉是借助转印机来完成的,由可以变形的转印机硅胶头把目标图案转印到素坯表面(釉下装饰)或釉层上(釉上装饰)。
(1)釉下装饰.
先将设计的图案蚀刻制成转印凹版,版子安装到位,同时准备素坯与印釉料。通过机器的运行,使转印凹版表面涂上印釉料,用刮刀刮去印版表面非图文区的印釉料,由硅胶头蘸取印版凹坑处的印釉料并抬起转印到坯体表面,从而完成转移印釉,然后浸面釉。面釉可以是透明釉,也可是窑变淡色釉,由于印釉图案与面釉有反应,而变化又不能过度而模糊,因此对印釉料与面釉有很高的理化性能要求。
(2)釉上装饰.
釉上装饰同样需先制作铜版,版子安装到位,同时准备上好底釉的半成品与印釉料,在釉层达到合适干度后,由硅胶头完成转移印釉。釉上印釉对底釉的表面强度与坯釉结合性有较高的要求,否则印釉时底釉层会受压后破坏甚至脱落,尤其对大曲度的杯类产品更如此。底釉与印釉料在理化性能上应有较好的匹配性,转移印釉后有时还需填色。
印釉料主要由干釉粉和有机功能剂组成。干釉粉主要包括色料和填充物(苏州土、长石、方解石、氧化铝等),有机功能剂包括连接料和稀释剂。
有机功能剂有亲水性和斥水性之分。亲水性的常用羟甲基纤维素的水溶液、糖浆、甘油等配成水溶液,组分大致比例为无机粉料50%~70%,亲水性连结料50%~30%;斥水性的常采用有机硅类物质或树脂类油等,要求其憎水性要强,又要求配好的印釉料对印刷有较好的适应性和对受体的粘附性,组分大致比例为无机粉料30%~50%,斥水性连结料70%~50%。根据使用的具体的有机功能剂作相应调整,调至合适的呈色和印釉效果。印釉料中各组分的作用:
(1)无机粉料。最主要的作用是呈色或者帮助呈色的作用。
(2)连接料。连接料是由高分子物质混溶而成的,是印釉料中的液相分散介质,是无机固体颗粒的载体,具有粘性、流动性、成膜功能,可有效地分散固体颗粒,赋予印釉料粘滞能力、印刷能力、成膜能力。
(3)稀释剂。降低印釉料粘度,增加流动性,调节印釉料合适的印刷效果。
制备时,先按普通釉料的制备工艺方法,湿式球磨制成釉浆,然后将釉浆脱水、烘干、干法粉碎成釉粉,再按配比与有机功能剂混磨成印釉料。工艺流程:色料、填充物的称配→加水研磨→过筛、烘干→加入有机功能剂研磨→过筛→密封储存→备用。
亲水性印釉具体制备工艺过程:按表一配比称量配制,湿式球磨至细度万孔筛余量小于0.1%,过筛、烘干后按表2比例配制,研磨至充分均匀。
首先,要求具有稳定的胶体性质,才能在胶头表面获得均匀一致的印花釉量;其次,要求与干釉粉配制成的印釉料在胶头的吸附性和转印到坯体上时的脱墨性要好;第三,要求常温残留物、无有害物质释放等。
表1 干釉粉配比
表2 印釉料比例
表3 无机粉料球磨细度的影响
不同的印花图案、不同的花板对印釉料的要求也不同。尤其是铜版上图文的蚀刻深度较浅的对印釉的要求相对较高。有些印釉料为了满足印刷效果,所用的原料在使用前要进行煅烧处理,在煅烧温度下挥发掉结晶水、微生物、气体,提高致密度、提高印花釉的印刷质量,如铁红粉、氧化锰粉、硅酸锆等,有时候也可将色料与填充料混磨烘干后一起煅烧。
同一种无机粉料配方的配料量在相同球磨条件下,采用不同的球磨时间来控制其细度,测其万孔筛余量,并配制成印釉料,通过印花操作检验其性能(见表3)。
在实际使用过程中,通过试验得知固体颗粒的细度应尽可能小点。因为颗粒越细,印花釉单位体积内的颗粒数越多,分散越均匀,着色力越强,与连结料的接触面也越大,提高了印花釉的稳定性与印花质量。若颗粒较粗,其尺寸与花板上的网点尺寸较接近的话,易导致网点内不能充实印花釉、铺展起毛、沉淀而达不到理想的印刷效果,并且印刷过程中会因摩擦系数大,大大降低刮板、硅胶头、花板的使用寿命。
加入有机功能剂后的研磨,其主要作用在于使有机料与无机料之间、固相与液相间的充分混合均匀,因此其状态很大程度上决定了印釉料的性能,应使固体颗粒在溶液中要充分地分散均匀,固体颗粒要被溶液所润湿。在研磨过程中可能会产生大量的气泡,气泡多对印刷不利,会出现花纹模糊、线条轮廓不清等现象,所以印釉料在倒出来过筛之后要加入适量的消泡剂。
为了使纹样清晰,胶头只能沾一层薄薄的印釉,因此必须尽量提高釉粉与介质的比例或用着色力强的色料。
釉下印釉时,为了烧成后既能使图案既与坯体结合牢固,又能与面釉形成微反应产生恰到好处的变化效果,这就要求混入连结料中的干釉粉具有陶瓷釉料的性能,同时又要求在高温下不与面釉反应过度而产生互熔的现象,以防止消色、呈色不纯或图文模糊不清等,要求无机粉料有合适的高温性能。
釉上印釉装饰时,要求底釉在素坯上的附着能力尽可能的大些,釉体本身也有较高的结合强度,避免釉上印釉时将底釉的釉层粘到胶头上或受到破坏,杯类产品印花之前可在印釉部位作强化处理,在不影响釉面效果的前提下也可适当提高釉料中的粘土含量。
在高温烧成时,要求底釉与面釉的高温流动性应适当,不可过大,避免产生流釉而使纹饰轮廓变形、模糊等。可适当提高底面釉的Al2O3/SiO2值来提高高温粘度,竖面产品应更加注意。
综上所述,影响印釉装饰效果的因素很多,影响作用也较复杂,印釉装饰时经常遇到的问题,其原因及解决方法可归纳如下(见表 4)。
印釉装饰在陶瓷餐具领域的应用,较大程度地丰富了其装饰效果,但具有一定的技术门坎。为了获得理想的印釉效果与质量,必须设计合适的印釉装饰工艺与印釉料组成。在实际生产、使用过程中,不同的印花图案、花板、器型对印花釉的性能要求也不完全一样,主要还是要通过对现场印花中出现的现象分析、判断其问题,选用合适的连结料和稀释剂,然后通过试验,调配出理想的印花印釉料。
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