La stampa a getto d'inchiostro su ceramica è diventata una tendenza, ma la resa cromatica dell'inchiostro non è ancora paragonabile a quella dei pigmenti tradizionali. Pertanto, migliorare le prestazioni cromatiche dei prodotti è un problema che ogni azienda si propone di risolvere. La qualità dell'inchiostro e la qualità di stampa sono fattori chiave che determinano il colore dell'inchiostro, ma l'influenza del processo di produzione della ceramica sul colore dell'inchiostro è cruciale e non può essere ignorata. In questo articolo, analizziamo l'impatto dei seguenti fattori di processo sulla colorazione dell'inchiostro.

1. Il meccanismo di sviluppo del colore dell'inchiostro a getto d'inchiostro

La stabilità del colore dei pigmenti dipende principalmente dal tipo di pigmento, dall'intervallo di temperatura di colorazione, dall'atmosfera di cottura e dalla composizione dello smalto di base corrispondente.
La composizione chimica dello smalto di base ha un impatto significativo sulla colorazione dei pigmenti. Ad esempio, alcuni pigmenti richiedono che lo smalto di base contenga livelli più elevati di zinco o piombo, ottenendo colori più intensi. Ad esempio, i pigmenti di spinello marrone Fe-Cr-Zn (che richiedono un alto contenuto di zinco) necessitano che lo smalto di base contenga piccole quantità di zinco e magnesio; alcuni coloranti, invece, non richiedono zinco o magnesio nello smalto di base, producendo colori più intensi.
1) Il giallo riso, il giallo marrone (Fe Cr Zn Al), il rosso marrone, il rosso ferro-zirconio (Zr Si Fe) e il marrone scuro (Fe Cr Zn Al) hanno una forte adattabilità agli smalti e producono un colore migliore sugli smalti opachi allo zirconio. La stabilità della saturazione del colore con le variazioni della temperatura di cottura è media. Gli smalti con alti livelli di zinco, boro e bario tendono ad assumere una tonalità giallastra. 2) Il giallo e il giallo praseodimio (Zr Si Pr) hanno una forte adattabilità agli smalti e appaiono migliori negli smalti opachi allo zirconio con un intervallo di temperatura più ampio. 3) Il blu, il blu cobalto (Co Al Zn) o il blu scuro (Co Si), il blu cobalto (Co Al Sn Zn) hanno una forte adattabilità agli smalti e la saturazione del colore è relativamente stabile con le variazioni della temperatura di cottura. Tuttavia, è necessario evitare un contenuto eccessivo di zinco e magnesio nello smalto per impedire che la tonalità del colore viri al viola. 4) Il rosa e il rosso cromo-stagno (Sn Cr Ca Si) hanno una scarsa adattabilità agli smalti e la loro saturazione del colore cambia significativamente con la temperatura. Gli smalti contenenti zinco possono facilmente causare un notevole sbiadimento del colore; un contenuto di calcio più elevato è benefico per il colore rosa.
5) Il verde e il verde cromo (Cr Al) hanno una buona adattabilità agli smalti e la loro saturazione del colore è relativamente stabile al variare della temperatura di cottura. È preferibile colorare su smalto trasparente. 6) Il nero e il nero cobalto (Fe Cr Co Mn) hanno una scarsa adattabilità agli smalti, principalmente a causa della facile variazione delle tonalità di colore al variare della composizione dello smalto; la stabilità della saturazione del colore al variare della temperatura di cottura è generalmente media. Lo zinco e il magnesio nello smalto possono facilmente causare variazioni di tonalità di colore. Il calcio e il bario nello smalto sono benefici per lo sviluppo del colore nero, mentre appaiono più chiari su smalto opaco allo zirconio.

2. L'influenza della preparazione dello smalto e del processo di applicazione dello smalto sul colore

I fattori che influenzano la preparazione dello smalto sulla colorazione dell'inchiostro si riflettono principalmente nella finezza e nella capacità di ritenzione idrica dello smalto stesso. Quanto più grossolana è la finezza dello smalto, tanto minore sarà la densità di impaccamento della superficie dello smalto dopo l'essiccazione. Nella stampa a getto d'inchiostro, l'inchiostro penetra più in profondità nello strato di smalto e la reazione con lo smalto è più completa durante la cottura. Tuttavia, le variazioni specifiche di saturazione e tonalità del colore possono variare a seconda della quantità di inchiostro utilizzata nella stampante a getto d'inchiostro, del processo di cottura e delle caratteristiche cromatiche del pigmento. Allo stesso tempo, teoricamente, la differenza di finezza dello smalto può anche portare a una differenza nella temperatura di maturazione dello smalto, influenzando così lo sviluppo del colore dell'inchiostro.
L'uniformità della spruzzatura dell'acqua e della velatura nel processo di smaltatura influisce principalmente sull'uniformità del colore dell'inchiostro sulla superficie smaltata. La sua essenza risiede nel fatto che una spruzzatura e una velatura non uniformi determinano un contenuto d'acqua non omogeneo sulla superficie smaltata durante la stampa, il che a sua volta causa una penetrazione e un'adesione non uniformi dell'inchiostro sulla superficie smaltata, influenzando in definitiva l'uniformità del colore dell'inchiostro. Analogamente, anche le fluttuazioni nella spruzzatura dell'acqua e nell'applicazione della velatura possono causare fluttuazioni nel colore dell'inchiostro.
La capacità di ritenzione idrica dello smalto influisce principalmente sulla penetrazione e sull'adesione dell'inchiostro sulla superficie dello smalto dopo la stampa a getto d'inchiostro, modificando il grado di umidità della superficie durante la stampa e, di conseguenza, il colore finale dell'inchiostro. Migliore è la capacità di ritenzione idrica, maggiore sarà il contenuto d'acqua sulla superficie dello smalto durante la stampa a getto d'inchiostro e minore sarà la penetrazione dell'inchiostro nello smalto. Ciò comporterà una reazione meno completa con lo smalto durante la cottura. Tuttavia, l'impatto specifico sul colore finale dell'inchiostro può variare a seconda della quantità di inchiostro utilizzata, del processo di cottura e delle caratteristiche cromatiche del pigmento.

3. L'influenza della composizione chimica dello smalto sul colore

La composizione chimica dello smalto ha effetti diversi sullo sviluppo del colore dei vari pigmenti. I fondenti comunemente usati negli smalti ceramici per architettura, come l'ossido di magnesio, l'ossido di zinco, l'ossido di boro, ecc., sono dannosi per lo sviluppo del colore della maggior parte dei pigmenti per inchiostro e dovrebbero generalmente essere usati con parsimonia. Relativamente parlando, l'ossido di potassio, l'ossido di sodio, l'ossido di calcio e l'ossido di bario hanno un impatto relativamente minore.
Solitamente, le smalti di base con un alto contenuto di ossido di zirconio presentano uno sviluppo del colore significativamente migliore rispetto ad altri pigmenti privi di zirconio, come il giallo praseodimio e il rosso ferro-zirconio, che contengono anch'essi ossido di zirconio. Negli smalti di base con un alto contenuto di zinco, i pigmenti contenenti ferro, come il giallo oro, il beige e il marrone rossastro, hanno una colorazione relativamente migliore. Per il nero brillante e il nero cobalto della serie nera, l'ossido di zinco e l'ossido di zirconio nello smalto di base non favoriscono lo sviluppo del colore. Anche il rosa è molto sensibile al contenuto di ossido di zinco. Generalmente, quando il contenuto di ossido di zinco supera l'1%, il colore dell'inchiostro rosa inizia a sbiadire significativamente. Le differenze negli effetti dei diversi componenti sullo sviluppo del colore dei diversi pigmenti devono essere bilanciate nella formulazione effettiva, tenendo conto dell'effetto dello smalto, dei requisiti di sviluppo del colore dell'inchiostro e della tonalità di colore principale del prodotto.

4. L'influenza dell'umidità e della temperatura sulla colorazione dell'inchiostro nelle superfici smaltate.

La quantità e l'uniformità dell'umidità sulla superficie dello smalto durante la stampa a getto d'inchiostro hanno lo stesso impatto sullo sviluppo del colore dell'inchiostro sulla superficie dello smalto quanto la capacità di ritenzione idrica del materiale dello smalto stesso. In sostanza, l'umidità sullo smalto influisce sulla penetrazione e sull'adesione dell'inchiostro. Un'eccessiva umidità sulla superficie dello smalto durante la stampa non solo influisce sullo sviluppo del colore dei singoli inchiostri, ma può anche causare una penetrazione e un'asciugatura lente dell'inchiostro, con conseguente fusione e miscelazione dei colori tra i diversi punti di inchiostro, riducendo così il livello di dettaglio cromatico.
La temperatura dello smalto influisce in una certa misura sulla viscosità dell'inchiostro spruzzato sulla sua superficie e sulla velocità di evaporazione del solvente. Maggiore è la temperatura dello smalto, minore è la viscosità dell'inchiostro e più facile è la sua penetrazione; allo stesso tempo, maggiore è la temperatura dello smalto, più rapida è l'evaporazione e l'asciugatura del solvente, e più difficile è la sua penetrazione. Qualora vi sia una differenza significativa nell'impatto di questi due fattori sulla velocità di infiltrazione dell'inchiostro nello smalto, le variazioni di temperatura dello smalto possono causare cambiamenti nel colore dell'inchiostro.

5. L'influenza della selezione dell'inchiostro sul colore di stampa

Negli inchiostri a getto d'inchiostro ceramici comunemente utilizzati, il giallo e il rosa presentano generalmente una saturazione inferiore rispetto ad altri colori. Per massimizzare l'intensità cromatica del giallo e del rosa, si potrebbe valutare la possibilità di disporre gli inchiostri in modo da posizionarli nei canali successivi della stampa. La sovrapposizione di più colori durante la stampa a getto d'inchiostro può ridurre leggermente la reazione tra lo smalto e i colori giallo e rosa durante la cottura, aumentando di conseguenza la loro saturazione, poiché il giallo e il rosa vengono sovrapposti e stampati sugli altri inchiostri colorati.

6. L'influenza del grado di asciugatura dopo la stampa sul colore

L'influenza del processo di asciugatura del pezzo smaltato dopo la stampa a spruzzo sul colore dell'inchiostro è determinata principalmente dalla migrazione dei sali solubili presenti nello smalto verso la superficie, insieme all'acqua, modificandone così la composizione chimica. Il processo di influenza significativa dei sali solubili sulla migrazione direzionale dell'acqua nello smalto è relativamente lento e non è facile osservarne l'effetto durante la produzione continua di linee di smalto, a causa del processo di asciugatura relativamente stabile. Tuttavia, se il tempo di conservazione nel forno è eccessivo, possono verificarsi differenze di colore tra i prodotti conservati e quelli prodotti in continuo. Per questo motivo, e per garantire la stabilità dell'umidità dello smalto, la miscelazione dei colori e l'allineamento delle lastre dovrebbero essere eseguiti in fase di produzione continua.

7. L'influenza del sistema di cottura sulla colorazione dell'inchiostro

Poiché i pigmenti dell'inchiostro si formano tramite cottura ad alta temperatura, non vi è molta variazione nell'intervallo di temperatura di cottura delle ceramiche architettoniche. L'influenza del sistema di cottura sulla colorazione dell'inchiostro è essenzialmente determinata dall'influenza sulla reazione di fusione dello smalto sulle particelle di pigmento ad alte temperature. I tre fattori principali che influenzano questo processo sono: la temperatura di cottura, il tempo di mantenimento e l'atmosfera di cottura. I diversi colori presentano diversi gradi di sensibilità al processo di cottura.
Quando la temperatura di cottura è relativamente bassa rispetto alla temperatura di maturazione dello smalto, è facile che le particelle di pigmento dell'inchiostro non reagiscano e non si fondano completamente con lo smalto, causando una cottura parziale. In questo caso, l'inchiostro appare opaco o a buccia d'arancia sulla superficie dello smalto, con un colore più chiaro in superficie e un colore più scuro e saturo nella zona di reazione con lo smalto.
Quando la temperatura di cottura corrisponde alla temperatura di maturazione dello smalto, lo spessore dello strato di pigmento formato dalla granulometria del pigmento dell'inchiostro e dal normale volume di inchiostro a getto d'inchiostro determina che esso possa fondersi completamente nello smalto senza essere eccessivamente eroso e fuso da quest'ultimo. L'inchiostro presenta uno sviluppo cromatico normale, un'elevata saturazione del colore e una lucentezza sostanzialmente uniforme con la superficie dello smalto. L'effetto complessivo è ottimale.
Quando la temperatura di cottura è relativamente alta rispetto alla temperatura di maturazione dello smalto, a causa della maggiore capacità di reazione di fusione dello smalto stesso, un numero maggiore di particelle di pigmento nell'inchiostro si fonde e viene distrutto dallo smalto, arrivando persino a fondersi completamente al suo interno, con conseguente riduzione significativa o completa scomparsa delle particelle di pigmento residue. Durante il successivo processo di raffreddamento, la struttura del cristallo colorato originale non può essere riformata, con conseguente riduzione significativa o addirittura perdita totale del colore. Nel caso in cui la temperatura di cottura corrisponda alla temperatura di maturazione dello smalto, la durata del tempo di mantenimento è approssimativamente inversamente proporzionale all'intensità del colore dell'inchiostro. Un breve tempo di mantenimento ad alta temperatura può comportare che una piccola quantità di particelle di pigmento non si fonda nello smalto. Quando il tempo di mantenimento ad alta temperatura è compreso tra 2 e 5 minuti, il grado di reazione e fusione tra le particelle di pigmento nell'inchiostro e lo smalto è generalmente sufficiente a infiltrarsi nello smalto e a preservare un maggior numero di cristalli originali senza danneggiarli. In queste condizioni, l'inchiostro presenta il miglior effetto colorante.
Inoltre, un tempo di isolamento più lungo aumenterà la tendenza alla cristallizzazione dello strato di smalto, e gli ossidi metallici presenti nei cristalli di pigmento fuso avranno la possibilità di formare nuovi cristalli nella nuova massa fusa, dando così origine a nuove tonalità di colore; oppure la cristallizzazione formata dallo smalto può alterare le proprietà ottiche dello smalto, come l'assorbimento, la riflessione, la rifrazione e la trasmissione delle onde luminose, modificando di conseguenza il colore delle particelle di pigmento non fuse. Infatti, con una composizione dello smalto, una temperatura di cottura e un'atmosfera appropriate, i colori contenenti ferro nei pigmenti, come il rosso-marrone e il nero, tendono a formare un effetto smalto metallico sulla superficie dello smalto se mantenuti a temperature elevate per lungo tempo, e la tonalità di colore complessiva risulta leggermente diversa da quella di un isolamento normale.
Le diverse atmosfere di cottura influenzano anche il colore dell'inchiostro, in parte perché incidono sulla tonalità di base del corpo e dello smalto, creando così un effetto di miscelazione cromatica. Inoltre, a causa della finezza delle particelle di pigmento presenti nell'inchiostro, alcune di esse vengono fuse e decomposte dallo smalto ad alte temperature, concentrandosi sulla superficie dello strato di smalto. Rispetto all'atmosfera ossidante, l'atmosfera riducente favorisce la fusione delle particelle di pigmento, riducendo l'ossido ad alta valenza del metallo colorante a ossido a bassa valenza, con la conseguente formazione di nuovi gruppi coloranti e un impatto sul colore finale dell'inchiostro.

Riepilogo:
L'influenza della tecnologia di produzione ceramica sul colore dell'inchiostro per la stampa a getto d'inchiostro è multiforme. Tra i fattori più significativi, la composizione chimica dello smalto, il contenuto di umidità della superficie dello smalto durante la stampa e il sistema di cottura hanno un impatto rilevante sul colore dell'inchiostro durante l'utilizzo. Oltre a comprendere l'influenza dei vari dettagli del processo sulla colorazione dell'inchiostro durante la produzione, è fondamentale riconoscere che la stampa a getto d'inchiostro è molto più sensibile rispetto alla stampa tradizionale, a causa delle caratteristiche intrinseche del processo di colorazione dell'inchiostro. Garantire la stabilità del processo produttivo è essenziale per assicurare che l'inchiostro mantenga una colorazione stabile durante la produzione e l'utilizzo.

Se desideri maggiori informazioni, puoi inviare un'e-mail a

noi: mercato@lemsun.com.cn