چاپ جوهرافشان سرامیکی به یک روند تبدیل شده است، اما رنگ جوهر هنوز به خوبی رنگدانههای معمولی نیست. بنابراین، چگونگی بهبود عملکرد رنگ محصولات، مشکلی است که هر کارخانهای میخواهد بر آن غلبه کند. کیفیت جوهر و کیفیت چاپ از عوامل کلیدی تعیینکننده رنگ جوهر هستند، اما تأثیر فرآیند تولید سرامیک بر رنگ جوهر بسیار مهم است و نمیتوان آن را نادیده گرفت. در اینجا، تأثیر عوامل فرآیندی زیر را بر رنگآمیزی جوهر بررسی میکنیم.
۱. مکانیسم توسعه رنگ جوهر افشان
پایداری رنگ رنگدانهها عمدتاً به نوع رنگدانه، محدوده دمای رنگآمیزی، اتمسفر پخت و ترکیب لعاب پایه متناسب بستگی دارد.
ترکیب شیمیایی لعاب پایه تأثیر قابل توجهی بر رنگآمیزی رنگدانهها دارد. به عنوان مثال، برخی از رنگدانهها نیاز دارند که لعاب پایه حاوی سطوح بالاتری از روی یا سرب باشد و در نتیجه رنگهای زیباتری ایجاد شود. به عنوان مثال، رنگدانههای قهوهای اسپینل Fe Cr Zn (که به مقدار زیادی روی نیاز دارند) نیاز دارند که لعاب پایه حاوی مقادیر کمی روی و منیزیم باشد. تعداد کمی از رنگدهندهها نیازی به وجود روی یا منیزیم در لعاب پایه ندارند و در نتیجه رنگ لعاب زیباتری ایجاد میشود.
۱) زرد برنجی، قهوهای زرد (Fe Cr Zn Al)، قهوهای قرمز، قرمز آهن زیرکونیوم (Zr Si Fe) و قهوهای تیره (Fe Cr Zn Al) سازگاری قوی با لعابها دارند و رنگ بهتری روی لعابهای مات زیرکونیومی ایجاد میکنند. پایداری اشباع رنگ با تغییرات دمای پخت متوسط است. لعابهایی با سطوح بالای روی، بور و باریم مستعد ایجاد رنگ مایل به زرد هستند. ۲) زرد و زرد پراسئودیمیوم (Zr Si Pr) سازگاری قوی با لعابها دارند و در لعابهای مات زیرکونیومی با محدوده دمایی وسیعتر بهتر به نظر میرسند. ۳) آبی، آبی کبالت (Co Al Zn) یا آبی تیره (Co Si)، آبی کبالت (Co Al Sn Zn) سازگاری قوی با لعابها دارند و اشباع رنگ با تغییرات دمای پخت نسبتاً پایدار است. با این حال، برای جلوگیری از بنفش شدن رنگ لعاب، باید از محتوای بیش از حد روی و منیزیم در لعاب اجتناب شود. ۴) صورتی و قرمز قلع کروم (Sn Cr Ca Si) سازگاری ضعیفی با لعابها دارند و اشباع رنگ آنها با دما به طور قابل توجهی تغییر میکند. لعابهای حاوی روی میتوانند به راحتی باعث محو شدن قابل توجه رنگ شوند؛ محتوای کلسیم بالاتر برای صورتی شدن رنگ مفید است.
۵) سبز و سبز کروم (Cr Al) سازگاری عمومی با لعابها دارند و اشباع رنگ آنها با تغییرات دمای پخت نسبتاً پایدار است. بهتر است روی لعاب شفاف رنگآمیزی شود. ۶) مشکی و مشکی کبالت (Fe Cr Co Mn) سازگاری ضعیفی با لعابها دارند، عمدتاً به دلیل تغییر آسان تُنهای رنگی با تغییرات در ترکیب لعاب؛ پایداری اشباع رنگ با تغییرات دمای پخت عموماً متوسط است. روی و منیزیم موجود در لعاب به راحتی میتوانند باعث تغییر تُن رنگ شوند. کلسیم و باریم موجود در لعاب برای ایجاد رنگ مشکی مفید هستند، در حالی که روی لعاب مات زیرکونیومی روشنتر به نظر میرسند.
۲. تأثیر آمادهسازی لعاب و فرآیند اعمال لعاب بر رنگ
عوامل مؤثر بر آمادهسازی لعاب بر رنگآمیزی جوهر عمدتاً در میزان نرمی و عملکرد حفظ آب لعاب منعکس میشود. هرچه نرمی لعاب درشتتر باشد، چگالی بستهبندی سطح لعاب پس از خشک شدن لعاب کمتر است. هنگام چاپ جوهرافشان، جوهر بیشتر و عمیقتر به لایه لعاب نفوذ میکند و واکنش با لعاب در طول پخت کاملتر است. با این حال، تغییرات خاص در اشباع رنگ و فام ممکن است بسته به میزان جوهر مورد استفاده در چاپ جوهرافشان، فرآیند پخت و ویژگیهای رنگی رنگدانه متفاوت باشد. در همین حال، از نظر تئوری، تفاوت در نرمی لعاب همچنین میتواند منجر به تفاوت در دمای پخت لعاب شود و در نتیجه بر توسعه رنگ جوهر تأثیر بگذارد.
یکنواختی پاشش آب و لعابکاری در فرآیند لعابکاری عمدتاً بر یکنواختی رنگ جوهر روی سطح لعاب تأثیر میگذارد. ماهیت آن به دلیل پاشش و لعابکاری ناهموار است که منجر به محتوای ناهموار آب روی سطح لعاب در حین چاپ میشود که منجر به نفوذ و چسبندگی ناهموار جوهر روی سطح لعاب شده و در نهایت بر یکنواختی رنگ جوهر تأثیر میگذارد. به طور مشابه، نوسانات در پاشش آب و کاربرد لعاب نیز میتواند باعث نوسانات رنگ جوهر شود.
عملکرد حفظ آب لعاب عمدتاً بر نفوذ و چسبندگی جوهر روی سطح لعاب پس از چاپ جوهر افشان تأثیر میگذارد و این کار را با تأثیر بر خشکی و رطوبت سطح لعاب در حین چاپ جوهر افشان انجام میدهد و در نتیجه بر رنگ نهایی جوهر تأثیر میگذارد. هرچه عملکرد حفظ آب بهتر باشد، میزان آب روی سطح لعاب در حین چاپ جوهر افشان بیشتر و میزان نفوذ جوهر به داخل لعاب کمتر است. واکنش با لعاب در حین پخت کمتر کامل میشود. با این حال، تأثیر خاص بر رنگ نهایی جوهر ممکن است بسته به میزان جوهر استفاده شده، فرآیند پخت و ویژگیهای رنگ رنگدانه متفاوت باشد.
۳. تأثیر ترکیب شیمیایی لعاب بر رنگ
ترکیب شیمیایی لعاب تأثیرات متفاوتی بر توسعه رنگ رنگدانههای مختلف دارد. گدازآورهای رایج مورد استفاده در لعابهای سرامیکی معماری، مانند اکسید منیزیم، اکسید روی، اکسید بور و غیره، برای توسعه رنگ اکثر رنگدانههای جوهر مضر هستند و معمولاً باید در نظر گرفته شوند که به مقدار کم استفاده شوند. به طور نسبی، اکسید پتاسیم، اکسید سدیم، اکسید کلسیم و اکسید باریم تأثیر نسبتاً کمی دارند.
معمولاً لعابهای پایه با محتوای زیرکونیای بالا، توسعه رنگ بسیار بهتری نسبت به سایر رنگدانههای بدون زیرکونیوم مانند زرد پراسئودیمیوم و قرمز آهن زیرکونیوم که حاوی زیرکونیا نیز هستند، خواهند داشت. در لعابهای پایه با محتوای روی بالا، رنگدانههای حاوی آهن مانند زرد طلایی، بژ و قهوهای مایل به قرمز، رنگآمیزی نسبتاً بهتری دارند. برای مشکی روشن و مشکی کبالت در سری مشکی، اکسید روی و اکسید زیرکونیوم در لعاب پایه برای توسعه رنگ مساعد نیستند. همان رنگ صورتی نیز به محتوای اکسید روی بسیار حساس است. به طور کلی، هنگامی که محتوای اکسید روی از 1٪ تجاوز میکند، رنگ جوهر صورتی به طور قابل توجهی ضعیف میشود. تفاوت در اثرات اجزای مختلف بر توسعه رنگ رنگدانههای مختلف باید در فرمولاسیون واقعی با در نظر گرفتن اثر لعاب، الزامات توسعه رنگ جوهر و رنگ اصلی محصول متعادل شود.
۴. تأثیر رطوبت و دمای سطح لعابدار بر رنگآمیزی جوهر
میزان و یکنواختی رطوبت روی سطح لعاب در طول چاپ جوهرافشان، همان تأثیری را بر توسعه رنگ جوهر روی سطح لعاب دارد که عملکرد حفظ آب ماده لعاب دارد. جوهره آن این است که رطوبت روی لعاب بر نفوذ و چسبندگی جوهر روی لعاب تأثیر میگذارد. رطوبت بیش از حد روی سطح لعاب در طول چاپ نه تنها بر توسعه رنگ جوهرهای منفرد تأثیر میگذارد، بلکه ممکن است باعث نفوذ آهسته و خشک شدن جوهر نیز شود و در نتیجه باعث ذوب و اختلاط رنگ بین نقاط مختلف جوهر شود و در نتیجه سطح جزئیات رنگ را کاهش دهد.
دمای بدنه لعاب تا حد مشخصی بر ویسکوزیته جوهر پاشیده شده روی سطح لعاب و میزان تبخیر حلال در جوهر تأثیر میگذارد. هرچه دمای لعاب بالاتر باشد، ویسکوزیته جوهر کمتر است و نفوذ آن به لعاب آسانتر است. در عین حال، هرچه دمای لعاب بالاتر باشد، سرعت تبخیر و خشک شدن حلال در جوهر سریعتر و نفوذ آن به لعاب دشوارتر است. در مواردی که تفاوت قابل توجهی در تأثیر این دو بر سرعت نفوذ جوهر به لعاب وجود داشته باشد، تغییرات دمای لعاب ممکن است باعث تغییر در رنگ جوهر شود.
۵. تأثیر مرتبسازی جوهر بر رنگ چاپ
در جوهرهای سرامیکی رایج، رنگهای زرد و صورتی معمولاً در مقایسه با سایر رنگها، اشباع رنگ کمتری دارند. برای به حداکثر رساندن شدت رنگ واقعی زرد و صورتی، میتوان ترتیب چاپ جوهر را با قرار دادن زرد و صورتی در کانالهای بعدی تنظیم کرد. نواحی همپوشانی چندین رنگ در طول چاپ جوهر افشان میتواند واکنش بین لعاب و رنگهای زرد و صورتی را در طول پخت کمی کاهش دهد و به طور متناظر اشباع رنگ آنها را افزایش دهد، زیرا رنگهای زرد و صورتی دوباره روی هم قرار میگیرند و روی جوهرهای رنگی دیگر چاپ میشوند.
۶. تأثیر درجه خشک شدن پس از چاپ بر رنگ
تأثیر فرآیند خشک شدن لعاب خام پس از چاپ اسپری روی رنگ جوهر، عمدتاً با مهاجرت نمکهای محلول در لعاب به سطح لعاب با آب و در نتیجه تغییر ترکیب شیمیایی سطح لعاب شکل میگیرد. فرآیند تأثیر قابل توجه نمکهای محلول بر مهاجرت جهتدار آب در لعاب نسبتاً کند است و مشاهده این اثر در طول تولید مداوم خطوط لعاب به دلیل فرآیند خشک شدن نسبتاً پایدار، آسان نیست. با این حال، اگر زمان نگهداری در کوره خیلی طولانی باشد، میتواند باعث تفاوت رنگ بین محصولات ذخیره شده و محصولات تولید شده مداوم شود. در تولید، به همین دلیل و برای پایداری رطوبت لعاب، ترکیب رنگ و ترازبندی صفحه باید در حالت تولید مداوم چاپ شود.
۷. تأثیر سیستم پخت بر رنگآمیزی جوهر
با توجه به اینکه رنگدانههای موجود در جوهر از طریق پخت در دمای بالا تشکیل میشوند، تنوع زیادی در محدوده دمای پخت سرامیکهای معماری وجود ندارد. تأثیر سیستم پخت بر رنگآمیزی جوهر اساساً با تأثیر بر عملکرد ذوب واکنشی لعاب بر روی ذرات رنگدانه در دماهای بالا شکل میگیرد. سه عامل اصلی تأثیرگذار وجود دارد: دمای پخت، زمان نگهداری و اتمسفر پخت. رنگهای مختلف درجات مختلفی از حساسیت به فرآیند پخت دارند.
وقتی دمای پخت در مقایسه با دمای پخت لعاب نسبتاً پایین باشد، به راحتی میتوان باعث شد ذرات رنگدانه موجود در جوهر به طور کامل واکنش نشان ندهند و با لعاب ذوب نشوند و در نتیجه پخت ناقص انجام شود. در این زمان، جوهر به صورت پوست پرتقالی یا مات روی سطح لعاب ظاهر میشود، با رنگی روشنتر روی سطح و رنگی تیرهتر و اشباعشده در ناحیه واکنش با لعاب.
وقتی دمای پخت با دمای پخت لعاب مطابقت داشته باشد، ضخامت لایه رنگدانه تشکیل شده توسط اندازه ذرات رنگدانه جوهر و حجم جوهر معمولی جوهر افشان تعیین میکند که آیا میتواند به طور کامل در لعاب ذوب شود بدون اینکه بیش از حد توسط لعاب فرسایش و ذوب شود. جوهر دارای توسعه رنگ طبیعی، اشباع رنگ بالا و براقیتی است که اساساً با سطح لعاب سازگار است. اثر کلی بهترین است.
وقتی دمای پخت در مقایسه با دمای پخت لعاب نسبتاً بالا باشد، به دلیل افزایش قابل توجه توانایی واکنش ذوب لعاب، بیشتر ذرات رنگدانه موجود در جوهر توسط لعاب ذوب و از بین میروند و حتی کاملاً در مذاب لعاب ذوب میشوند و در نتیجه کاهش قابل توجه یا ناپدید شدن کامل ذرات رنگدانه باقیمانده رخ میدهد. در طی فرآیند خنکسازی بعدی، ساختار کریستال رنگی اصلی قابل اصلاح نیست و در نتیجه کاهش قابل توجه یا حتی بیرنگ شدن رنگ رخ میدهد. در مواردی که دمای پخت با دمای پخت لعاب مطابقت داشته باشد، مدت زمان نگهداری تقریباً با قدرت رنگ جوهر نسبت معکوس دارد. زمان کوتاه عایقبندی در دمای بالا ممکن است منجر به مقدار کمی از ذرات رنگدانه شود که در لعاب ذوب نشدهاند. وقتی زمان عایقبندی در دمای بالا بین 2 تا 5 دقیقه باشد، درجه واکنش و ذوب بین ذرات رنگدانه موجود در جوهر و لعاب معمولاً به اندازهای است که به داخل لعاب نفوذ کرده و کریستالهای اصلی بیشتری را بدون آسیب حفظ کند. در این زمان، جوهر بهترین اثر رنگ آمیزی را دارد.
علاوه بر این، زمان عایقبندی طولانیتر، تمایل به تبلور لایه لعاب را افزایش میدهد و اکسیدهای فلزی موجود در بلورهای رنگدانه ذوبشده، فرصت تشکیل بلورهای جدید در مذاب جدید را پیدا میکنند و در نتیجه، رنگهای جدیدی ایجاد میکنند؛ یا تبلور تشکیلشده توسط لعاب ممکن است خواص نوری لعاب، مانند جذب، انعکاس، شکست و عبور امواج نور را تغییر دهد و در نتیجه رنگ ذرات رنگدانه ذوبنشده را تغییر دهد. در واقع، تحت ترکیب لعاب، دمای پخت و اتمسفر مناسب، رنگهای حاوی آهن در رنگدانهها مانند قهوهای قرمز و سیاه، در صورت نگهداری طولانی مدت در دماهای بالا، مستعد تشکیل اثر لعاب فلزی روی سطح لعاب هستند و رنگ کلی آن نیز کمی با عایق معمولی متفاوت است.
اتمسفرهای مختلف پخت نیز بر رنگ جوهر تأثیر میگذارند، تا حدودی به این دلیل که بر تُن رنگ پایه بدنه و لعاب تأثیر میگذارند و در نتیجه یک اثر رنگی مختلط بر تُن رنگ جوهر ایجاد میکنند. از سوی دیگر، به دلیل اندازه ذرات ریز ذرات رنگدانه در جوهر، برخی از آنها در دماهای بالا توسط لعاب ذوب و تجزیه میشوند و روی سطح لایه لعاب متمرکز میشوند. در مقایسه با اتمسفر اکسیدکننده، اتمسفر کاهنده این فرصت را دارد که باعث ذوب شدن ذرات رنگدانه شود و اکسید اصلی با ظرفیت بالای فلز رنگدهنده به اکسید با ظرفیت پایین احیا میشود و در نتیجه گروههای رنگآمیزی جدیدی تشکیل میدهد که در نهایت بر رنگ واقعی حاصل از جوهر تأثیر میگذارد.
خلاصه:
تأثیر فناوری تولید سرامیک بر رنگ جوهر چاپ جوهرافشان چندوجهی است، که در میان آنها ترکیب شیمیایی لعاب، میزان رطوبت سطح لعاب در حین چاپ و سیستم پخت، بیشترین تأثیر را بر رنگ جوهر در حین استفاده دارند. علاوه بر توجه به درک تأثیر جزئیات مختلف فرآیند بر رنگآمیزی جوهر در حین فرآیند تولید، درک کامل این نکته که چاپ جوهرافشان به دلیل ویژگیهای فرآیند رنگآمیزی جوهر، بسیار حساستر از چاپ معمولی است، اهمیت بیشتری دارد. اطمینان کامل از پایداری فرآیند تولید برای اطمینان از دستیابی جوهر به توسعه رنگ پایدار در حین تولید و استفاده ضروری است.
اگر میخواهید بیشتر مشورت کنید، از طریق ایمیل ارسال شده به آدرس زیر خوش آمدید
ما: مکتی@لمسون.com.cn
زمان ارسال: ۱۰ ژانویه ۲۰۲۵