Prezentare generală a aderenței cernelii în tipărirea recipientelor de sticlă
Sticla este unul dintre cele mai frecvent utilizate materiale de ambalare în cosmetice, alături de produsele din plastic și hârtie. Imprimarea pe sticlă necesită utilizarea de cerneală cu aderență puternică la substratul de sticlă, asigurându-se că stratul de cerneală imprimată nu se dezlipește sau nu se dizolvă în timpul utilizării zilnice.
I. Privire de ansamblu
1. Definiție
O metodă de imprimare în care sticla este produsul principal.
2. Substratul
Diverse produse din sticlă și articole din sticlă.
3. Metoda de imprimare
Serigrafie (metoda principală).
Motive:
Suprafața de sticlă este netedă, dură și fragilă; nu se poate aplica o presiune excesivă de imprimare, făcând imprimarea cu ecran cu contact moale{0}}singura opțiune adecvată.
Sticla necesită adesea arderea după imprimare, necesitând o anumită grosime a stratului de cerneală și rezistență la căldură, pe care serigrafia le oferă cel mai bine.
Caracteristici:Folosind cerneluri speciale, tehnici adecvate de serigrafie și tratamentul necesar post-tipărire (ardere).
II. Material de substrat
1. Substratul
Sticla este un solid amorf obținut prin încălzirea materiilor prime până la o stare topită și apoi răcirea. Nu există o relație proporțională fixă între componentele sale chimice constitutive. Principalele materii prime sunt oxizii anumitor elemente, precum: SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, Na₂O, K₂O, PbO, B₂O₃, P₂O₅ etc.
Astfel, provocarea fundamentală în imprimarea pe sticlă este îmbunătățirea aderenței cernelii la suprafața sticlei. Cheia pentru a obține o imprimare de înaltă-calitate pe articole din sticlă constă în selectarea corectă a cernelurilor speciale, efectuarea post-procesării necesare și utilizarea metodelor adecvate de serigrafie.
2. Printabilitate a suprafeței de sticlă
Suprafața de sticlă este netedă și hidrofilă, rezultând o imprimabilitate slabă. Necesită tratament oleofil pentru a îmbunătăți imprimabilitatea.
Tratament pre-presă:Tratament oleofil de suprafață → Lipofilitate îmbunătățită → Printabilitate îmbunătățită.
3. Cerneală de imprimare
Pentru a imprima pe sticlă, condiția crucială este ca cerneala folosită să aibă o aderență puternică la sticlă. În plus, stratul de cerneală de pe produsele din sticlă imprimată nu trebuie să se desprindă sau să se dizolve în timpul utilizării zilnice, ceea ce înseamnă că cerneala trebuie să aibă o bună durabilitate chimică și fizică. Prin urmare, trebuie selectate cerneluri speciale pentru imprimare pe sticlă, cunoscute și sub denumirea de emailuri de sticlă sau frite de culoare din sticlă.
1) Compoziție
Cerneala de imprimare pe sticlă se mai numește și frită color. Se face prin amestecarea și măcinarea unui colorant cu pulbere de frită de sticlă cu punct de topire scăzut--, apoi amestecându-l bine cu un liant (rășină sintetică) și solvenți organici pentru a forma frita de culoare. Acest tip de cerneală nu are culori intermediare; toate culorile sunt culori spot.
Colorant:Colorantul trebuie ars la temperaturi de cel puțin 500 de grade cu participarea unui flux. Prin urmare, colorantul nu trebuie să se descompună la temperaturi scăzute și ar trebui să fie o substanță care nu reacționează ușor chimic cu fluxul.
Coloranții obișnuiți includ:
Verde: oxid de crom sau oxid de cupru dizolvat în flux.
Albastru: albastru de cobalt sau oxid de cobalt dizolvat în flux.
Galben: săruri de uraniu, sulfură de cadmiu.
Maro: oxid de fier, săruri de mangan.
Roșu: cromat de plumb, oxid de fier, sulfură solidă de seleniu cadmiu (6%-7%).
Negru: amestec de cromat de fier sau săruri de cobalt și mangan sau oxid de iridiu.
Alb: oxid de staniu, oxid de zirconiu, caolin.
Flux:Fluxul scade punctul de topire al fritei de culoare, permițându-i acestuia să pătrundă în sticla de înmuiere în timpul arderii pentru o aderență fermă. Fluxurile utilizate în mod obișnuit includ oxidul de plumb și oxidul de bor (rezistență bună la apă la temperaturi scăzute), oxid de titan (rezistent la acid-), oxid de zirconiu (rezistent la alcali-), etc. Cele mai importante proprietăți ale fluxului sunt că punctul său de topire și coeficientul de dilatare termică trebuie să fie apropiate de cele ale sticlei imprimate. O nepotrivire semnificativă poate provoca peeling după ardere.
Liant:Deoarece smalțul de sticlă este pudră, acesta este amestecat cu „ulei de squeeqee” pentru a forma o pastă pentru imprimare. Pentru a facilita imprimarea și pentru a preveni neclaritatea liniilor după imprimare, utilizarea uleiului pentru racletă trebuie redusă la minimum. Înainte ca sticla imprimată să intre în cuptor pentru ardere, o parte din uleiul racletei se evaporă, iar restul trebuie să se evapore complet înainte de a atinge temperatura de ardere. Liantul de cerneală constă în principal din rășini sintetice și solvenți organici. Cerința de bază pentru liant este că poate completa evaporarea, sublimarea și arderea la temperaturi scăzute pentru a evita reziduurile atunci când fritul de sticlă se topește. În caz contrar, suprafața imprimată se poate forma bășici și își poate pierde netezimea.
Pregătirea implică mai întâi amestecarea uniformă a fluxului și colorantului (flux: 85%-94%, colorant: 6%-15%), apoi adăugarea lent a unei cantități adecvate de liant la amestec și amestecarea într-o pastă cu vâscozitate adecvată pentru imprimare.
2) Clasificare
Cerneală reactivă cu două-componente:Constă din două componente depozitate separat amestecate înainte de utilizare. Potrivit pentru sticle cosmetice.
Frite de culoare sticla:Clasificat după temperatura de ardere:
Frită la{0}}scăzută temperatură(temperatura de ardere ~550 de grade): Folosit pentru articole din sticlă subțire și produse din sticlă cu cerințe mai scăzute de calitate a imprimării.
Frită la temperatură{0}medie(temperatura de ardere ~ 580 de grade): utilizat pe scară largă pentru pahare, veselă, sticle cosmetice și tipărire generală pe sticlă. Oferă o rezistență chimică mai bună decât fritele-la temperaturi scăzute.
Frită la{0}}înaltă temperatură(temperatura de ardere ~600 grade): Are o rezistență mai puternică la acid, alcali și hidrogen sulfurat, ceea ce îl face cel mai potrivit pentru sticlele de băuturi.
Clasificare dupa forma:
Pastă frită:Poate sedimenta și întări în timpul depozitării îndelungate, devenind inutilizabil.
Frită pudră:Poate fi făcută în pastă pentru imprimare prin pulverizare. Permite reglarea liberă a cantității și a tonului, evitând risipa.
Frită termoplastică:Solid și ceros la temperatura camerei, devine pastă când este încălzit la 75-80 de grade și se solidifică imediat după imprimare. Imprimat în timp ce este încălzit și topit.
Frită lucioasă email (glazură Crackle):Produce un efect-de gheață pe model.
Clasificare după caracteristicile de imprimare:
Cerneala termoplastica:Conține rășini termoplastice sau ceară în liant; solid la temperatura camerei, încălzit până la pastă pentru imprimare.
Aur, lichide de argint și pastă de aur:Fabricat prin adăugarea diferiților compuși organici metalici la liantul de cerneală.
Pigment lucios email:După imprimarea pe sticlă și uscare{0}}aerului, excesul de pigment este îndepărtat prin forță externă înainte ca fritul să fie complet uscat.
Frită irizabilă:Cerneală obținută prin adăugarea de pigmenți de sticlă care conțin staniu, bismut etc., substanțe organice la un liant lichid.
3) Cerințe de calitate
① Temperatura de ardere (topire) adecvată.
② După ardere, stratul de email trebuie să aibă suficientă rezistență și insolubilitate în acid, alcali și apă.
③ Fritul de culoare ar trebui să aibă o vâscozitate adecvată pentru o imprimare ușoară.
④ După ardere, frita de culoare imprimată nu ar trebui să se decojească sau să nu se formeze.
III. Procesul de imprimare
1. Puncte cheie
Păstrați cerneala la temperatura camerei (20-23 grade) pentru a preveni sedimentarea.
Reglați vâscozitatea adăugând diluant și folosind un agitator cu viteză mică{0}.
Măsurați vâscozitatea la temperatura standard (21 de grade).
După diluare și agitare, lăsați cerneala (suspensia) să stea timp de 30 de minute pentru a elimina bulele generate în timpul amestecării.
Sticla trebuie să fie curată, uscată și la aceeași temperatură cu camera de tipărire.
Imprimați întotdeauna pe aceeași parte a sticlei (partea de tablă sau partea ne{0}}de tablă) pentru a evita diferențele de culoare.
Măsurați grosimea imprimării pentru a asigura consistența; variațiile pot provoca modificări de culoare.
Uscați imediat după imprimare pentru a preveni aderența prafului.
Pentru supratipărire, lăsați sticla să revină la temperatura camerei înainte de a imprima a doua culoare.
2. Probleme comune
Aderență slabă după ardere
Cauză: Sub-tragere.
Contramăsură: Creșteți temperatura/durata de ardere.
găuri
Cauză: Înfundarea ecranului.
Contramăsură: adăugați diluant, treceți la un solvent cu uscare mai lentă-.
Cauza: Contaminare.
Contramăsuri: Păstrați sticla curată.
Bulele
Cauza: Agitarea fara decantare, schimbarea solventului.
Opacitate scăzută
Cauză: Strat subțire de imprimare.
Contramăsură: Mărește grosimea tipăririi.
Cauză: Conținut insuficient de frită în cerneală.
Contramăsură: adăugați mai puțin diluant.
Cauză: pigment insuficient în cerneală.
Contramăsură: Schimbați cerneala.
Cerneală plictisitoare după ardere
Cauză: Sub-tragere.
Contramasura: Creste temperatura/durata de ardere; comutați la cerneală cu temperatură-de ardere{{1} mai scăzută.
Cracare
Cauză: Nepotrivirea coeficientului de dilatare termică între sticlă și cerneală.
Contramăsuri: Schimbați cerneala sau sticla.
Schimbarea culorii
Cauză: Cerneală imprimată pe partea de tablă; compoziție diferită a sticlei.
Contramăsuri: imprimare pe partea de aer; utilizați sticlă de compoziție identică.
Cauza: Variația temperaturii de ardere.
Contramăsură: Menține temperatura constantă.
Cauza: Problemă cu atmosfera cuptorului.
Contramăsuri: Îmbunătățiți ventilația.
3. Tipărirea articolelor din sticlă
În principal, se referă la imprimarea pe obiecte formate cilindrice și conice, în cea mai mare parte folosind mașini de serigrafie cu suprafețe curbe. Fabricarea plăcilor folosește în primul rând metode directe și indirecte, folosind adesea ecrane metalice. Pentru imprimarea multi-coloră medie/înaltă, este de preferat metoda indirectă. Șabloanele cu peliculă groasă sunt utilizate în mod obișnuit pentru sticlărie, cu excepția tipăririi aurii, unde sunt preferate șabloanele subțiri.
Substrat:Obiecte formate cilindrice și conice, folosind mașini de serigrafie cu suprafață curbă.
1) Tratarea suprafeței sticlei
Sticla este un material anorganic cu o bună stabilitate chimică, o suprafață netedă, dură și este în mare parte transparentă. Are o forță minimă de aderență cu lianții organici din rășină sintetică din cerneală, nereușind să îndeplinească cerințele de bază de aderență și durabilitate.
Scop:În primul rând, pentru a îndepărta acoperirile de suprafață și contaminanții; în al doilea rând, să modifice activitatea suprafeței pentru a favoriza umezirea și lipirea.
2) Fabricarea farfurii:
Utilizează metode fotomecanice (directe și indirecte).
Selectați plasa ecranului în funcție de cerneala și obiectul de imprimare alese.
Pe baza formei substratului și a cerințelor de imprimare, selectați echipamente de imprimare și fabricați rame de ecran și dispozitive de suport pentru substrat specializate.
3) Echipamente de imprimare
Selectați echipamentul de serigrafie adecvat în funcție de forma substratului. Substraturile de sticlă vin în tipuri plate și curbate.
Obiectele curbate din sticlă sunt în principal cilindrice și conice.
Pentrucilindricobiecte: Alegeți imprimante de ecran cu suprafață curbată cilindrice, care sunt împărțite în tipuri de antrenare cu frecare și antrenare pozitivă, pe baza mecanismului de antrenare dintre ecran și substrat.
Pentruconicobiecte: Alegeți imprimante de ecran cu suprafață curbă conică.
4. Metoda de aliniere a dispozitivului de fixare și paralelism squeeqee
După ce ați confirmat că dispozitivul de fixare este la nivel, reglați racleta într-o poziție pe punctul de a intra în contact cu dispozitivul.
Așezați o bucată de hârtie de copiere (aceeași lățime ca și dispozitivul de fixare) între dispozitiv și racletă. Aplicați o presiune ușoară și trageți încet hârtia în direcția de mișcare a racletei cu ambele mâini.
Dacă se detectează o forță de tragere neuniformă în timpul tragerii, reglați șuruburile și repetați pasul 2 până când forța de tragere este uniformă.
5. Metoda de setare a decalajului dintre suportul pentru ecran și dispozitivul de fixare
Mutați dispozitivul sub suportul ecranului.
Așezați o lame cu grosimea dorită a golului pe partea dreaptă a dispozitivului de fixare. Reglați înălțimea suprafeței inferioare a suportului de ecran pentru a fi la același nivel cu partea superioară a lamei.
În mod similar, așezați o lamă pe partea stângă a dispozitivului și reglați înălțimea suportului ecranului în consecință.
Repetați pașii 2-3 pentru verificare.
6. Puncte de verificare a cernelii
Confirmați că aderența nu are probleme-prin verificarea structurii stratului produsului finit.
A fost confirmată opacitatea cernelii?
Vâscozitatea diluării cernelii a luat în considerare impactul asupra lucrabilitatii și aspectului?
Temperatura de uscare este setată luând în considerare lucrabilitatea procesului și aderența?
Rășina de cerneală și materialele au fost selectate ținând cont de productivitate?
A fost verificată necesitatea și durata uscării naturale?
Rășina și materialele de cerneală îndeplinesc cerințele clienților (fără substanțe nocive)?
Când amestecați cerneala, acordați atenție termenului de valabilitate după deschidere, diluare, efect de coajă de portocală, găuri și alte defecte de aspect.
Luați în considerare diametrul particulelor de cerneală și verificați necesitatea filtrării.
IV. Procese de serigrafie
1. Imprimare cu ecran plat din sticla
2. Proces de imprimare cu ecran la cald
Liantul folosit în cerneala pentru serigrafie la cald este solid la temperatura camerei. În timpul tipăririi, încălzirea ecranului topește liantul, dispersând uniform pulberea de culoare frită într-o stare fluidă. Odată transferată pe sticlă, cerneala se solidifică imediat într-o peliculă.
Pentru imprimarea serigrafică la cald, ecranul poate fi încălzit prin curent electric sau infraroșu.
Ecranele din oțel inoxidabil pentru imprimarea la cald din sticlă sunt mai fine decât cele pentru imprimarea la rece, de obicei 200-250 mesh.
Înainte de a începe imprimarea la cald, cerneala trebuie topită într-un cuptor electric cu temperatură controlată{0}. Cerneala topită trebuie amestecată uniform înainte de a fi aplicată pe ecran. Pentru rezultate optime, temperatura atelierului nu trebuie să fie sub 10 grade, iar sticla trebuie să fie la aceeași temperatură, curată și uscată.
3. Imprimare de decalcomanii pentru articole din sticlă cu formă-neregulată
1) Zilnic obișnuit-Utilizați autocolante imprimate cu sticlă
Pentru astfel de articole, procesul implică formarea și arderea decalului. Numai după ardere se obține efectul de model decorativ.
Deoarece decalcomania este aplicată pe suprafața sticlei deja-formate, pentru a preveni deformarea în timpul arderii, temperatura de ardere a pigmenților de decal nu trebuie să depășească temperatura de înmuiere a sticlei, de obicei 550–600 de grade .
Sticlăria este transparentă. Un film subțire de cerneală imprimată are ca rezultat un efect de culoare slab, în timp ce un strat gros și solid produce culori vibrante,-atrăgătoare și lucioase. Serigrafia produce decalcomanii cu această caracteristică. Stratul gros-imprimat de ecran conține mai mult pigment. În formularea de cerneală, proporția de liant este mai mică și pigmentul mai mare. Pigmenții de serigrafie au proprietăți bune de lipire, formând o structură sticloasă densă după ardere, rezultând decalcomanii strălucitori, lucioase.
Procesul de ardere pentru decalcomanii de sticlă{0}}utilizare zilnică obișnuită implică aplicarea mai întâi a decalului, apoi arderea în cuptor. După ce decalcomania se usucă, articolele pot fi încărcate în cuptor și arse la temperatura necesară. În timpul etapei de preîncălzire/carbonizare, creșterea temperaturii nu trebuie să fie prea rapidă.
2) Zilnic-Utilizați decalcomanii speciale
Aceste autocolante sunt folosite pe foile plate de sticlă înainte de formare. Arderea modelului de decal are loc concomitent cu formarea sticlei, completându-se pe ambele într-o singură etapă. Atunci când foaia de sticlă plană se înmoaie la temperatură ridicată și se scufundă într-o matriță pentru a forma un articol modelat, modelul decorativ este de asemenea ars.
Spre deosebire de autocolante obișnuite, temperatura de ardere a pigmenților trebuie să se potrivească cu temperatura de înmuiere a sticlei.
V. Tragerea
1. Scop
Pentru a vă asigura că cerneala aderă ferm la suprafața de sticlă, făcând stratul de cerneală neted, vibrant la culoare și lucios.
2. Factori de influență
Temperatura, distribuția, timpul de ardere. Temperatura și durata de ardere depind în primul rând de temperatura de topire a fritei de sticlă și de temperatura de înmuiere a produsului din sticlă.
Curba tipică a temperaturii de ardere:
20–100 de grade: După intrarea în cuptor, frita de sticlă rămâne în mare parte neschimbată.
100–200 de grade: Componentele volatile din solvent încep să se evapore.
200–500 de grade: Solventul se evaporă în continuare, suferă ardere/carbonizare și gazeifică, dispărând complet.
500–580 de grade : sticla cu -topit scăzut din frită începe să se topească, iar suprafața substratului de sticlă se înmoaie ușor.
580–600 de grade : Frita de sticlă cu topire scăzută-se topește complet, pigmentul colorant își dezvoltă culoarea, suprafața substratului de sticlă se înmoaie și se leagă de frita de sticlă colorată, iar culoarea devine foarte vibrantă.
620–520 grade: Temperatura de reducere a tensiunii pentru produsul din sticlă.
520–20 grade: Produsul din sticlă se răcește treptat, completând procesul de ardere.
4. Puncte cheie ale procesului
Controlați temperatura din interiorul cuptorului de ardere, timpul de încălzire și viteza de răcire.
Temperatura de ardere:Aproximativ 600 de grade, aproape egală cu temperatura de înmuiere a produsului din sticlă.
Timp de tragere:Nu mai puțin de 1 oră, asigurând că solventul arde complet înainte ca cerneala cu pigment de sticlă să se topească.
Viteza de racire:Ar trebui să fie potrivit pentru o recoacere adecvată.
5. Precauții
Fritele de sticlă conțin oxizi de metale grele (plumb, crom, cadmiu, arsen, bor etc.). Conținutul de metale grele din cerneală trebuie controlat pentru a preveni scurgerea. Pentru imprimarea pe sticlărie pentru alimente/băuturi, reglementările interzic adesea imprimarea pe suprafața interioară și într-un anumit interval de sub gura recipientelor/cupelor.
6. Echipamente
Cuptor de ardere
Componente: sursă de căldură, supapă de control al gazului, cameră de încălzire/ardere, dispozitiv de control automat al temperaturii și bandă transportoare de produs.