A impressão a jato de tinta em cerâmica tornou-se uma tendência, mas a cor da tinta ainda não é tão boa quanto a dos pigmentos comuns. Portanto, como melhorar o desempenho da cor dos produtos é um problema que toda fábrica deseja resolver. A qualidade da tinta e a qualidade da impressão são fatores-chave que determinam a cor da tinta, mas a influência do processo de produção da cerâmica na cor da tinta é crucial e não pode ser ignorada. Aqui, analisamos o impacto dos seguintes fatores de processo na coloração da tinta.

1. O Mecanismo de Desenvolvimento de Cores da Tinta para Impressoras a Jato de Tinta

A estabilidade da cor dos pigmentos depende principalmente do tipo de pigmento, da faixa de temperatura de coloração, da atmosfera de queima e da composição do esmalte base correspondente.
A composição química do esmalte base tem um impacto significativo na coloração dos pigmentos. Por exemplo, alguns pigmentos exigem que o esmalte base contenha níveis mais elevados de zinco ou chumbo, resultando em cores mais vibrantes. Por exemplo, os pigmentos marrons de espinélio FeCrZn (que requerem um alto teor de zinco) necessitam que o esmalte base contenha pequenas quantidades de zinco e magnésio; já alguns corantes não requerem zinco ou magnésio no esmalte base, resultando em uma cor de esmalte mais bonita.
1) O amarelo arroz, o amarelo-acastanhado (Fe Cr Zn Al), o vermelho-acastanhado, o vermelho ferro-zircônio (Zr Si Fe) e o marrom escuro (Fe Cr Zn Al) apresentam forte adaptabilidade a esmaltes e produzem cores mais intensas em esmaltes opacos de zircônio. A estabilidade da saturação da cor com as variações de temperatura de queima é mediana. Esmaltes com altos níveis de zinco, boro e bário tendem a apresentar uma tonalidade amarelada. 2) O amarelo e o amarelo praseodímio (Zr Si Pr) apresentam forte adaptabilidade a esmaltes e apresentam melhor desempenho em esmaltes opacos de zircônio com uma faixa de temperatura mais ampla. 3) O azul, o azul cobalto (Co Al Zn) ou o azul escuro (Co Si), o azul cobalto (Co Al Sn Zn) apresentam forte adaptabilidade a esmaltes, e a saturação da cor é relativamente estável com as variações de temperatura de queima. No entanto, deve-se evitar o excesso de zinco e magnésio no esmalte para prevenir que a tonalidade da cor adquira um tom púrpura. 4) O estanho rosa e o vermelho cromado (Sn Cr Ca Si) apresentam baixa adaptabilidade a esmaltes, e a saturação da cor varia significativamente com a temperatura. Esmaltes que contêm zinco podem facilmente causar um desbotamento significativo da cor; um teor mais elevado de cálcio é benéfico para a cor rosa.
5) O verde e o verde cromo (Cr Al) apresentam boa adaptabilidade geral aos esmaltes, e sua saturação de cor é relativamente estável com as variações de temperatura de queima. É preferível colorir sobre esmalte transparente. 6) O preto e o preto cobalto (Fe Cr Co Mn) apresentam baixa adaptabilidade aos esmaltes, principalmente devido à fácil variação da tonalidade com as mudanças na composição do esmalte; a estabilidade da saturação de cor com as mudanças de temperatura de queima é geralmente mediana. Zinco e magnésio no esmalte podem facilmente causar alterações na tonalidade da cor. Cálcio e bário no esmalte são benéficos para o desenvolvimento da cor preta, enquanto que aparecem mais claros sobre esmalte opaco com zircônio.

2. A influência do preparo e do processo de aplicação do esmalte na cor.

Os fatores que influenciam a coloração da tinta durante a preparação do esmalte refletem-se principalmente na finura e na capacidade de retenção de água do esmalte. Quanto mais grosseiro o esmalte, menor a densidade de empacotamento da superfície após a secagem. Na impressão a jato de tinta, a tinta penetra mais profundamente na camada de esmalte, e a reação com o esmalte é mais completa durante a queima. No entanto, as alterações específicas na saturação e tonalidade da cor podem variar dependendo da quantidade de tinta utilizada, do processo de queima e das características de cor do pigmento. Além disso, teoricamente, a diferença na finura do esmalte também pode levar a uma diferença na temperatura de maturação do esmalte, afetando assim o desenvolvimento da cor da tinta.
A uniformidade da pulverização de água e da aplicação do verniz no processo de laminação afeta principalmente a uniformidade da cor da tinta na superfície do verniz. Isso ocorre porque a pulverização e a aplicação irregulares resultam em um teor de água desigual na superfície do verniz durante a impressão, o que leva a uma penetração e adesão desiguais da tinta na superfície do verniz, afetando, em última análise, a uniformidade da cor da tinta. Da mesma forma, flutuações na pulverização de água e na aplicação do verniz também podem causar flutuações na cor da tinta.
A capacidade de retenção de água do esmalte afeta principalmente a penetração e adesão da tinta na superfície do esmalte após a impressão a jato de tinta, influenciando o grau de umidade da superfície durante o processo e, consequentemente, a cor final da tinta. Quanto melhor a capacidade de retenção de água, maior o teor de água na superfície do esmalte durante a impressão a jato de tinta e menor a penetração da tinta no esmalte. Consequentemente, a reação com o esmalte durante a queima também será menos completa. No entanto, o impacto específico na cor final da tinta pode variar dependendo da quantidade de tinta utilizada, do processo de queima e das características de cor do pigmento.

3. A influência da composição química do esmalte na cor

A composição química do esmalte tem efeitos diferentes no desenvolvimento da cor de diferentes pigmentos. Os fundentes comumente usados ​​em esmaltes cerâmicos arquitetônicos, como óxido de magnésio, óxido de zinco, óxido de boro, etc., são prejudiciais ao desenvolvimento da cor da maioria dos pigmentos de tinta e, em geral, devem ser usados ​​com moderação. Comparativamente, o óxido de potássio, o óxido de sódio, o óxido de cálcio e o óxido de bário têm um impacto relativamente pequeno.
Geralmente, esmaltes base com alto teor de zircônia apresentam desenvolvimento de cor significativamente melhor do que outros pigmentos sem zircônio, como o amarelo praseodímio e o vermelho ferro-zircônio, que também contêm zircônia. Em esmaltes base com alto teor de zinco, pigmentos que contêm ferro, como o amarelo dourado, o bege e o marrom avermelhado, apresentam coloração relativamente melhor. Para o preto brilhante e o preto cobalto da série preta, o óxido de zinco e o óxido de zircônio no esmalte base não são favoráveis ​​ao desenvolvimento da cor. A cor rosa também é muito sensível ao teor de óxido de zinco. Geralmente, quando o teor de óxido de zinco ultrapassa 1%, a cor da tinta rosa começa a enfraquecer significativamente. As diferenças nos efeitos dos diferentes componentes no desenvolvimento da cor de diferentes pigmentos precisam ser equilibradas na formulação, levando em consideração o efeito do esmalte, os requisitos de desenvolvimento da cor da tinta e o tom de cor predominante do produto.

4. A influência da umidade e da temperatura na coloração da tinta em superfícies vitrificadas.

A quantidade e a uniformidade da umidade na superfície do esmalte durante a impressão a jato de tinta têm o mesmo impacto no desenvolvimento da cor da tinta na superfície do esmalte que a capacidade de retenção de água do material do esmalte. Essencialmente, a umidade na superfície do esmalte afeta a penetração e a adesão da tinta. O excesso de umidade na superfície do esmalte durante a impressão não só afeta o desenvolvimento da cor de cada tinta individualmente, como também pode causar penetração e secagem lentas da tinta, resultando em fusão e mistura de cores entre diferentes pontos de tinta, reduzindo assim o nível de detalhes da cor.
A temperatura da base de esmalte influencia, em certa medida, a viscosidade da tinta pulverizada sobre a superfície e a taxa de evaporação do solvente na tinta. Quanto maior a temperatura da base de esmalte, menor a viscosidade da tinta e mais fácil sua penetração. Ao mesmo tempo, quanto maior a temperatura, mais rápida a evaporação e a secagem do solvente na tinta, dificultando sua penetração. Caso haja uma diferença significativa entre o impacto desses dois fatores na velocidade de infiltração da tinta na base de esmalte, as alterações na temperatura podem causar mudanças na cor da tinta.

5. A influência da seleção de tinta na impressão de cores.

Em tintas de jato de tinta cerâmicas comuns, o amarelo e o rosa geralmente apresentam menor saturação de cor em comparação com outras cores. Para maximizar a intensidade real da cor amarela e rosa, pode-se considerar a ordem de impressão da tinta, colocando o amarelo e o rosa nos canais posteriores. As áreas de sobreposição de múltiplas cores durante a impressão a jato de tinta podem reduzir ligeiramente a reação entre o esmalte e as cores amarela e rosa durante a queima, aumentando, consequentemente, a saturação da cor, uma vez que o amarelo e o rosa são sobrepostos e impressos sobre outras tintas coloridas.

6. A influência do grau de secagem após a impressão na cor

A influência do processo de secagem do esmalte após a impressão por aspersão na cor da tinta é formada principalmente pela migração de sais solúveis presentes no esmalte para a superfície, juntamente com a água, alterando assim a composição química da superfície do esmalte. O processo de influência significativa dos sais solúveis na migração direcional da água no esmalte é relativamente lento, e não é facilmente observado durante a produção contínua de linhas de esmalte devido ao processo de secagem relativamente estável. No entanto, se o tempo de armazenamento no forno for muito longo, podem ocorrer diferenças de cor entre os produtos armazenados e os produtos produzidos continuamente. Na produção, a mistura de cores e o alinhamento das chapas devem ser feitos em regime de produção contínua por esse motivo e para a estabilidade da umidade do esmalte.

7. A influência do sistema de queima na coloração da tinta

Devido ao fato de os pigmentos da tinta serem formados por meio de queima em alta temperatura, não há muita variação na faixa de temperatura de queima de cerâmicas arquitetônicas. A influência do sistema de queima na coloração da tinta se dá essencialmente pela alteração no desempenho da reação de fusão do esmalte com as partículas de pigmento em altas temperaturas. Existem três principais fatores que influenciam essa influência: temperatura de queima, tempo de permanência na atmosfera e atmosfera de queima. Diferentes cores apresentam graus variados de sensibilidade ao processo de queima.
Quando a temperatura de queima é relativamente baixa em comparação com a temperatura de maturação do esmalte, é fácil que as partículas de pigmento da tinta não reajam e derretam completamente com o esmalte, resultando em uma queima parcial. Nesse caso, a tinta apresenta um aspecto de casca de laranja ou fosco na superfície do esmalte, com uma cor mais clara na superfície e uma cor mais escura e saturada na área de reação com o esmalte.
Quando a temperatura de queima coincide com a temperatura de maturação do esmalte, a espessura da camada de pigmento formada pelo tamanho das partículas do pigmento da tinta e pelo volume normal de tinta para impressora jato de tinta determina que ela pode ser completamente fundida ao esmalte sem ser excessivamente erodida ou derretida por ele. A tinta apresenta desenvolvimento de cor normal, alta saturação de cor e um brilho basicamente consistente com a superfície do esmalte. O efeito geral é o melhor possível.
Quando a temperatura de queima é relativamente alta em comparação com a temperatura de maturação do esmalte, devido ao aumento significativo da capacidade de reação de fusão do esmalte, mais partículas de pigmento na tinta serão fundidas e destruídas pelo esmalte, podendo até mesmo se fundir completamente na massa fundida, resultando em uma redução significativa ou desaparecimento completo das partículas de pigmento residuais. Durante o processo de resfriamento subsequente, a estrutura do cristal colorido original não pode ser reformada, resultando em uma redução significativa ou até mesmo na perda da coloração. No caso em que a temperatura de queima coincide com a temperatura de maturação do esmalte, o tempo de permanência em alta temperatura é aproximadamente inversamente proporcional à intensidade da cor da tinta. Um curto tempo de permanência em alta temperatura pode resultar em uma pequena quantidade de partículas de pigmento que não se fundiram ao esmalte. Quando o tempo de permanência em alta temperatura está entre 2 e 5 minutos, o grau de reação e fusão entre as partículas de pigmento na tinta e o esmalte geralmente é suficiente para infiltrar no esmalte e reter mais cristais originais sem serem danificados. Neste momento, a tinta apresenta o melhor efeito de coloração.
Além disso, um tempo de isolamento mais longo aumentará a tendência de cristalização da camada de esmalte, e os óxidos metálicos existentes nos cristais de pigmento fundido terão a oportunidade de formar novos cristais na nova fusão, criando assim novos tons de cor; ou a cristalização formada pelo esmalte pode alterar as propriedades ópticas do esmalte, como absorção, reflexão, refração e transmissão de ondas de luz, alterando assim a cor das partículas de pigmento não fundidas. De fato, sob composição de esmalte, temperatura de queima e atmosfera adequadas, cores que contêm ferro em pigmentos, como o marrom-avermelhado e o preto, tendem a formar um efeito de esmalte metálico na superfície quando mantidas em altas temperaturas por um longo período, e o tom geral da cor também será ligeiramente diferente daquele obtido com isolamento normal.
As diferentes atmosferas de queima também influenciam a cor da tinta, em parte porque afetam o tom básico da massa e do esmalte, resultando em um efeito de cor mista na tonalidade final. Por outro lado, devido ao tamanho reduzido das partículas de pigmento na tinta, algumas delas são fundidas e decompostas pelo esmalte em altas temperaturas, concentrando-se na superfície da camada de esmalte. Comparada à atmosfera oxidante, a atmosfera redutora tem a capacidade de fundir as partículas de pigmento, reduzindo o óxido de alta valência original do metal corante a óxido de baixa valência, formando novos grupos corantes e, consequentemente, afetando a cor final da tinta.

Resumo:
A influência da tecnologia de produção cerâmica na cor da tinta de impressão a jato de tinta é multifacetada, sendo que a composição química do esmalte, o teor de umidade da superfície do esmalte durante a impressão e o sistema de queima têm o impacto mais significativo na cor da tinta durante o uso. Além de atentar para o impacto de vários detalhes do processo na coloração da tinta durante a produção, é ainda mais importante reconhecer que a impressão a jato de tinta é muito mais sensível do que a impressão convencional devido às características do processo de coloração da tinta. Garantir rigorosamente a estabilidade do processo de produção é essencial para assegurar que a tinta atinja um desenvolvimento de cor estável durante a produção e o uso.

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