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玻璃制品的装饰方法及注意事项

 

玻璃制品的装饰方法及注意事项

        玻璃制品种类繁多,在日常生活中经常接触到,例如我们生活中用到的玻璃餐具、玻璃酒瓶、{TodayHot}花瓶等等,还有家居装潢用的平板玻璃壁画、门窗玻璃上的图案、隔间屏风玻璃及市面上的玻璃类艺术品,这些玻璃制品与人们的生活密切相关。近年来,人们生活水平的不断提高对这些玻璃制品的装饰提出了更高的要求,使得生活更加美好,生活质量不断提高。
        由于玻璃及玻璃制品的种类不同,其装饰加工的工艺方法也不尽相同,生产厂家根据玻璃制品的特性、需求,在其表面采用平、曲面印刷及贴花转印,用中温烘固油墨、UV固化油墨和高温烧结印料制作图文。一般来说,平整的非平面外形(圆柱、圆锥等)用曲面直接印刷,平面玻璃制品表面采用平面直接印刷,而非平面异形玻璃制品采用先印贴花纸再转贴就方便得多。对那些有耐磨、耐溶剂性要求的玻璃器皿及工艺品,则应选用高温烧结型印料;{HotTag}而中空、薄壁、盛溶剂的玻璃器皿就要选择中温烘固或UV固化型玻璃油墨;对那些色彩单一没有新要求的玻璃制品和艺术品,选择砂刻是较经济和适用的。
        一、玻璃制品常用的装饰工艺
      1.机械喷砂→转化成化学蚀刻(网印蚀刻剂)→光化学机械加工(延变为光化学砂刻,填色技术)
    将机械喷砂技术用于普通的平板玻璃表面上的单色图案、文字的加工方法由来已久。光化学砂刻利用专用的、能抵抗机械喷砂冲击的感光胶膜→按照相底片要求图文(反向)晒版→水(溶剂)显影成精致图文膜片→膜片干燥→将图文膜片密贴在一涂有新胶水的玻璃器皿表面→干燥后揭去图文膜片上的透明PET片基→在具有一定气压和砂的颗粒度条件的专用砂刻机内,玻璃器皿被刻出图文→去除玻璃器皿上密贴的图文感光膜层并清除干净→砂刻成的图文填涂色彩。这门技术已成为对水晶、陶瓷等硬脆材料制作的工艺品上的精细彩色图纹加工的主要工艺手段。光化学砂刻技术扩大了喷砂工艺应用范围,为机械喷砂这门古老的工艺提供了新的出路,喷砂得到光化学技术的武装而焕发了青春,能制作出更加精美的艺术品。
      2.手工彩绘
    市面上看到的玻璃小瓶内壁绘画的人物、花卉、山水、禽鸟、诗词等等,它们都是画师用笔蘸油漆、或由松节油等调和而成的油画色料、或国画色、或水粉广告彩色涂料等,根据图案要求的色彩一笔一笔勾画出来的,并视需要后满版涂底以保护彩色画面。由于内壁绘画瓶外观看,所以绘的是反画,而且采用先画细部、近景,然后再画整体、远景的绘画顺序,这是和一般的正画正看画作的区别。故凡是玻璃上绘画都是遵守此顺序,才能在玻璃的正面看到美丽彩色图文。绘制玻璃画前,特别要注意的是画是绘在经过清洁处理和亲和处理的玻璃表面,画师靠一定的美术功底和用色用料的技巧,将彩料手工绘画在具有可靠附着力的玻璃面上,完成艺术品的制作。
       3.激光雕刻
       该方法不仅用于玻璃制品,同时也用于金属平面的图文装饰加工。只要具有市售专用雕刻机,按机器的使用条件,就可以在玻璃、陶瓷、金属、大理石等表面刻出我们所设计的图文,然后还可以再根据需求填色,完成激光雕刻填色的彩色画面。
       4.玻璃表面的烫金
       目前,国内已有在玻璃器皿上烫金用的烫金纸。在玻璃制品烫金装饰前,先在玻璃烫金部位的表面打印一层透明的专用光油,这种透明光油如果不进行烫金,用手抠不掉,与清洁后的玻璃表面附着牢固,并可以防酒精,防溶剂。经烫金后的玻璃器皿有耀眼的光泽,显得。
       5.玻璃制品的网印
      采用网印工艺装饰玻璃是目前玻璃制品装饰的主要方法,网印装饰包括:
      ●玻璃制品蒙砂、冰花网印;
      ●蚀刻浆料图文印刷;
      ●玻璃门窗单透视的广告画贴网印;
      ●车船反视镜及后窗玻璃凝结水气和气温变化等的防雾功能网印;
      ●玻璃制品(器皿)紫外光固化油墨、中温烘固油墨以及高温烧结的彩色玻璃釉料装饰网印等等,用这类装饰的玻璃制品有玻璃酒(花)瓶、餐茶具(碗、碟、杯、勺)等生活器具、工艺美术品,及医药理化试验用的玻璃容器上的刻度、商标等。
       二、下面主要简介玻璃制品烧烤型彩色釉料烧烤型、烘干型玻璃彩釉网印方法
      1.直接网印
      对表面有规则的,例如平面平整的圆柱面和圆锥面、弧面,即丝网版与其能贴覆的玻璃表面,都可以用直接网印来完成装饰。所谓直接网印,即通过刮墨板把网版上的印料直接转移到玻璃制品表面。它包括平面网印和曲面网印。
       平面网印,是将玻璃平放定好位,网版覆盖其上并控制好网距,通过刮墨板与网版、玻璃表面相对平行的刮动,将网版上的玻璃印料刮挤转移到承印面上的过程。平面*点是,工件固定,网版铰链式翻动或上下移动,刮墨板在压力下前后刮动,完成平面玻璃制品的网印。
       当玻璃制品外形为圆柱体或圆锥体表面时,要在曲面印刷机上印刷。曲面印刷的特点是,玻璃器皿被架在支撑的滚珠轴承上,网印时,网版受垂直于工件轴心的刮墨板压力,当网版前后移动时,在刮墨板下压时与工件接触的网版就带动了工件的转动,同时,由于网版与刮墨板的相对移动,此时网版图文上的印料被转移到滚动的曲面玻璃器皿表面,完成印刷。这种工件转动、网版移动而刮墨板不移动的印刷方式称为曲面网印。
       2.贴花纸转印
       不是在玻璃制品上直接印刷,而是先网印在涂有薄膜的纸基表面制成转移花纸,然后把印好图文的花纸转贴在工件的装饰面上的一种对玻璃制品进行装饰加工的方法。此方法用于被装饰面不能直接进行网印的制品,如盘、碟的内底面是凹进去的,直接网印无法将图文完整地涂布在凹陷底部和倾斜的碟面内边表面,所以像这一类玻璃制品就应选用先平面网印转移花纸,然后再将花纸上的薄膜转贴在玻璃制品的装饰面上的方法。由于花纸薄而柔软,具有一定的拉伸特性,因此不受玻璃制品装饰面形态的限制,同时又适合玻璃(陶瓷、搪瓷)制品的批量生产,所以网印花纸广泛应用于玻璃、瓷器、塑料、玩具、鞋业、旅游用品等行业。由于行业不同,所使用的印料、工艺方法、转贴条件等一定要适合各行业产品的材质,才能达到装饰质量要求。
        三、烧烤型彩釉印料组成及网印要求
       1.常温网印玻璃色釉
       这种玻璃网印彩釉印刷前的状态与普通油墨基本相似,表现为糊状胶体,调整一定黏度后在室温下即可以进行网印,所以相对于需加热熔化的彩釉印料来讲它可称为冷印玻璃色釉。
       1)组成
      将着色剂和溶剂混合后,先加入少量连结料经轧研机轧研成玻璃色料,使用时加足连接料充分搅拌即可网印。
      a.连结料(又称调和油)在印料中的作用是,使玻璃釉粉分散,从而改善印刷适性,同时,印后烧结时它能在低温下先汽化蒸发,升华烧净,在高温烧结下使得玻璃彩釉与玻璃制品(器皿)的玻璃熔融一体,并部分渗入其内,与玻璃制品牢固结合。连结料中有有机溶剂,可选用松节油、松油醇、醋酸酯、白樟油、乳香油以及丁基二甘醇一乙醚、二甘醇一乙醚等;连结料中的树脂有松香、乙基纤维素、硝化纤维素和丙烯系合成树脂等。
       b.着色剂(又称玻璃颜料),作用是对玻璃制品(器皿)着色,在烧结时显色,并与玻璃制品融为一体。着色剂大部分选用金属氧化物,少数为硫化物,常用的金属氧化物如下。
      绿色:三氧化二铬、氧化镍
      蓝色:氧化钴、铝酸钴
      红色(镉红):四氧化三铝
      玫瑰紫色:氧化锡
      黄色:硫化镉、铬酸铅、铀盐、氧化铅、氧化锑等
      黑色:铬酸铁与钴盐和锰盐混合物等
      白色:氮化锡、氧化钙、高岭土、氧化钴、钛白粉等
      褐色红色:氧化铁和锰盐等
      棕黑色:氧化铜
      灰色:三氧化镍
    c.熔剂(易熔玻璃料或称媒融剂),其作用是在烧结时,使金属氧化物熔融均匀,产生光泽,降低熔点等。它是由低温下耐水性好的氧化铅、氧化硼、二氧化硅、少量碳酸钠及抗酸性的氧化钛、氧化镉融化制成,并与着色剂配混,后研磨成粉末,就成了玻璃制品的网印釉料。注意熔剂所选的配料一定要与熔剂熔于玻璃的温度和热膨胀的系数接近,否??的会造成剥离。
    2)印料配制时的注意事项
    a.配制印料的着色剂(颜料)的彩烧温度不能高于被网印玻璃制品(器皿)的软化温度(一般为550~600℃,有时低于480℃)。
    b.印料中的调墨油(连结料)的比例会影响彩烧后的色彩鲜艳度、光亮和醒目程度。
    c.根据印料的细度选用丝网目数,粗目数丝网版比细目数丝网版印出的墨迹墨层厚,彩烧后显色浓。
    d.印料配制后试印,试验彩烧看显色效果,修改,确定配制成分比例和网印的工艺参数条件,方可正式网印→彩烧→成品。
    3)网印常温烧结型印料的特点
    a.网印时不需对该印料加热,室温下即可调成网印所需要的黏度。
    b.网印后需要在200℃以下烘干。
    c.套色印刷时,后一色需要在前一色印迹干后进行。
    d.网印前,玻璃制品表面应进行去污等清洁处理。
    e.平板玻璃制品表面印刷采用平面网印;圆柱、圆锥形玻璃制品应在曲面网版印刷机上印刷。
    f.该印料是常温网印,烧结后显色,所以网印后的玻璃制品需在大约550℃温度下烧制,是属于网印烧结型玻璃彩釉印料。
    4)网印工艺参数
    a.网版的选材
    ●丝网的材质可选用聚酯网、尼龙网和不锈钢网,选网时主要根据玻璃制品上图文精细度要求、玻璃制品表面平滑度(平整性)状况以及玻璃印料特性等决定。例如玻璃制品表面粗糙度较大,表面平整性差,这时好选用弹性较大的尼龙丝网制作网版;而玻璃制品表面光滑、图文精细时应选用弹性较低、张力变化较小的聚酯网制作网版,也可以选用价格较高的、性能更好的不锈钢网。如果采用热熔性印料网印,就应该选用不锈钢网或尼龙丝网制作网版。应选用单丝平织的丝网,因为同目数不同编织的丝网相比较,单丝编织比多股编织的丝网的开孔面积大,网印时下墨量大,这对玻璃、陶瓷制品显色有利。
    ●丝网目数主要根据制品表面图文的精细度等而定。一般套色精细图文应选350目左右丝网,文字用250目,若是单色图文又是单品种大批量印刷的,宜选择200目左右的不锈钢丝网,实地网印可用更低目数的丝网,应根据玻璃制品的彩色鲜艳度选择下墨量适合的目数的丝网,当然,下墨量还与网版上感光胶膜层的厚度有关。玻璃、陶瓷制品一般用厚感光胶膜层的网版来印刷。
    b.网版的制作要点
    ●木制网框和金属网框皆可,应根据网版的绷网张力要求选用,目前大多选用铝合金型材网框。
    ●绷网张力一般达到15N/cm左右的稳定张力,还要根据网印要求、丝网的材质决定,若选用高强度的不锈钢网和高张力的聚酯合成纤维网,张力可以大于20N/cm,所以网框一定是要用铝合金制成的。对套印精度要求高的多色网版应提前24h以上绷好网,若急需用的多色网版,绷到一定的张力后,在未刮感光胶前对各块网版要清洗→干燥→再清洗→再干燥,重复几次后,使网版上的张力稳定下来,方可以刮涂感光胶制作网版。多色网印时一定要做到几色网版的绷网张力大小一致、丝网的裁剪方向一致、网框大小一致、网印时网距一致,这样才能确保套印准确。
    ●可用直接法双组分重氮型或SBQ单组分感光胶或毛细感光膜制版,对图文精细度要求特高的、印量不大的玻璃制品可选用间接感光膜(英国柯图泰五星红感光膜片)制版。
    注意:一般烧结型玻璃颜色印料的网版感光膜层厚度应≥35μm,印玻璃制品上的金、银色的网版感光膜层较薄,所以涂感光胶时,工序是网版去油脱脂→清洗→干燥→刮涂感光胶→<40℃干燥,然后再重复以上过程,直到网版上的感光胶层厚度达到要求为止,后一次刮涂感光胶后,必须彻底烘干方可晒版。要设计合理的曝光时间和合适的显影方式,所制作的网版必须是优质的。如果用膜厚≥35μm的感光软片制版,关键是贴软片时既要??和网膜的使用寿命,这需要制版操作人员具有优良的技术素质和操作技巧。
    c.刮墨板
    材质:市售耐溶剂型,邵氏硬度为65~75的聚氨酯胶刮。
    形状:平面网印的胶刮刃口为直角型;曲面网印用刃口为V字型的尖胶刮,中心角度为60~75°;新波浪型玻璃制品表面网印的胶刮刃口形状要做成与之相适应的反波浪尖胶刮。
    d.网印:玻璃制品的冷印料的网印绝大部分在网印机上进行,由于玻璃釉料(印料)的着色剂(颜料)是金属氧化物,在一定温度下烧结后,因混合的金属氧化物不同而显现出不同的颜色,因此玻璃制品的彩色装饰不同于普通的四色叠色印刷,而是采用专色、专版和专印的多色块拼接的印刷方法,这与陶瓷用的瓷墨印刷相似。
    5)有关网印质量的问题分析
    a.丝网目数选择不合适:若目数太高,网孔小于印料颗粒直径,就会堵网;若目数太低,网印图文边缘产生锯齿,且下墨量增加,使图文层次表现不佳;
    b.制作网版前,丝网要增加脱脂、去污处理,以保证感光胶膜与丝网牢固地结合,才能制作精细图文的网版,还可以延长网版的印刷寿命。
    c.制版中,网版上涂(贴)感光胶(膜)层后的干燥要充分,晒版的时间应恰到好处。网版显影后再增加一次后曝光处理,有利于增加网版的印刷寿命。
    d.网印过程中,刮墨刀的刃口应良好地与玻璃制品的表面接触,若不吻合或胶刮刃口不锋利,必然会造成图文的轮廊和细微层次模糊不清、套印不准等。注意,多色套印的网版上的“十”字定位标志应一致,重叠性好。
    e.网印前,玻璃制品表面去油污、灰尘、杂物是必须的,去除的方法有:用稀盐酸去除玻璃表面的钠离子,从而提高玻璃与印料的附着强度;还可用酒精、丙酮或三氯乙烯等揩擦,以去除油污。
    f.玻璃制品在网印前应放进网印场所,尤其薄壁的器皿,以使玻璃和印料温度相同;不仅如此,由于玻璃制品的外形尺寸因烧结成型而发生变化,所以在网印前要对它们的尺寸进行测量,这样就可以控制好网印时的网距和刮板压力,使精细图文清晰、层次感好、彩烧后彩色深浅一致。
    g.网印的玻璃一般是退火玻璃,若是回火玻璃如门、窗等玻璃,网印时要加大刮墨板的压力,使印料能填满回火玻璃上的纹路,以使结合牢固。
    h.要区分平板玻璃的两个面,其中经过新处理的一面印刷适性比未处理的好。可以将同一种平板玻璃下料后标好正、反面以利于识别。
    i.还有些质量问题源于印料的配料、彩烧过程火候的掌握、温度和时间的控制等方面。
    2.热熔网印彩烧印料
    热熔网印彩烧印料在室温下是固体,如同蜡烛或普通的固体抛光膏状,在网印时,可以通过网版上方远红外线辐射加热,或是不锈钢丝网上直接通低电压加热到70℃左右,使印料液化成胶体状,达到能网印的黏度。当玻璃制品网印后离开热源,印迹马上结固,这种加热才能网印的印料也被称为热印玻璃色釉。
    1)组成成分
    a.连接料(也称调和油)是低熔点(60~80℃)有机化合物,如石蜡、硬脂酸或棕榈酸等,按比例与树脂如松香或乳香及乙基纤维素等混合而成。
    b.着色剂(色料):同样为金属氧化物,与冷印印料同。
    c.熔剂也与冷印印料相同。热熔网印料(网印色釉)一般的配比为连接料∶玻璃色釉(着色剂+熔剂)末=1∶4.5左右,并经过辊轧细化后使用。
    2)热熔网印彩烧型印料的特点
    a.热印网印料包括不透明釉料、透明釉料和蚀釉料等,其彩烧温度大致分别为480~610℃、550~570℃和550~580℃等。
    b.网印时(前),需将印料加热成糊状,方可印刷。
    c.网版用不锈钢网,所以网印过程中可直接通低压电对印料加热熔化。若用尼龙丝网做网版,则在网印过程中用远红外线辐??状况和网印黏度了;网印过程中要加强对印料的恒温控制。
    d.热熔网印的工位一般要置于靠近彩烧炉处,有利于网版上印料受热恒定。大多数网印后的玻璃制品即可送往烧结炉内彩烧了。
    e.热熔印料离开热源后就固结,所以热熔印料套色印刷就不需要有一个前色的印料干燥时间,各色印刷不产生相互污染、蹭脏,故热熔印料可多色连续网印,生产效率高。
    f.一般热熔印料不会产生游离单体,对人体无毒,对环境无污染。
    g.热熔印料也可网印贴花纸,其印刷性和转移性能优于冷印料,由于热熔印料中溶剂含量少,故印料中的颜料比相对增加,所以印料层遮盖力强。
    四、二液反应固化型及烘干热固型玻璃油墨及其网印
    二液反应固化油墨为双组分分开存放,使用时将主剂与硬化剂按一定比例混合后进行网印。由于加了硬化剂,油墨应在要求的时间内用完,否则,随着时间的延长油墨黏度增大直至结块而失去网印性能,所以二液反应型油墨在网印后一般需要常温下24h基本达到固化,一周后才能达到完全固化,其耐化学性、附着性方能达到油墨的设计要求。
    下面以日本精工1690N系列二液反应型油墨为例,介绍二液反应型油墨的特点及应用。
    1)特点
    a.双组分,主剂为环氧树脂(EPOXYReSin)
    硬化剂为特种酰胺基、胺基聚物类
    b.网印前配制,透明主剂∶硬化剂=7∶3
    颜色主剂∶硬化剂=8∶2
    c.配制步骤:准确称量主剂和硬化剂并混合→充分搅拌→熟化→配套稀剂调黏度→搅拌均匀→网印→增加烘固。
    d.该油墨的耐药品性、耐溶剂性、耐湿性较好,所以适用于网印化妆品瓶、烟灰缸及家用电器微波炉及消毒柜玻璃门上的图文印刷。
    e.1690系列金属、玻璃油墨墨膜测试结果见表1。
    试验方法、条件:
    试验材料:玻璃油墨颜色:黑、白
    网版丝网目数:200
    混合比例:白墨为8∶2,
    黑墨为7∶3
    刮刀:橡皮刮刀
    稀释率:油墨∶T-1000=10∶1
    干燥:150℃,30min
    2)网印参数
    a.网版
    ●丝网材质:聚酯或尼龙网
    ●丝网目数:200~300目
    ●网版感光胶(膜)层:耐溶剂型的感光胶或感光毛细软片,感光胶(膜)层厚度视要求决定
    ●铝合金网版的张力>180N/cm
    b.网印1690系列二液反应烘干油墨要点
    ●主剂色墨∶硬化剂=8∶2,主剂透明油墨∶硬化剂=7∶3
    ●油墨配制前主剂必须充分搅拌,当准确称量的主剂和硬化剂混合后也要充分搅拌,且熟化10min方可添加专用稀释剂T-1000调整网印黏度并搅拌均匀。配制好的油墨在25℃下3h内用完,要随用随配。
    3)固化条件
    硬化温度≥150℃,固化时间视玻璃制品的壁厚、附着牢度而定。
    五、贴花纸玻璃制品彩烧装饰
    这种方法是在已热压复合了一层PE薄膜的厚纸基表面上再涂滚一层薄而柔软的聚乙烯缩丁醛膜上网印釉料图文,再将图文转贴到用直接网印法不能印刷的玻璃制品上。用这种方法装饰??,用途广泛,解决了艺术品装饰不能直接印刷的难题。
    1)贴花纸粘贴、彩烧装饰流程
    先将高温彩烧型玻璃色釉(印料)用平面网印法在专用纸基表面已涂有聚乙烯醇缩丁醛树脂膜或混合蜡膜或有机硅膜的专用纸上网印装饰图文→将纸基涂层膜上的图文面或玻璃制品装饰面上涂黏合剂→将花纸上的图文膜冷(热)贴在经过清洁处理、已烧成型的光坯玻璃制品上→(干燥)→揭(撕)去纸基并清理装饰面→入窑彩烧(从低温逐步向烧结温度过渡)显色→冷却→检验→成品。
    2)彩烧阶段的温度
    入窑→室温(慢升温)→100~120℃预热(印料没什么变化)(慢升温)→250℃左右(涂层有机物和印料中的轻质油蒸发、汽化)(慢升温)→500℃左右(连接料树脂等燃烧气化,着色剂开始熔融)(升温)→500~540℃(易熔玻璃和着色剂续熔)(快升温)→540~620℃(易熔玻璃和着色剂完全熔化并与玻璃制品熔为一体)→彩烧完成→冷却。
    3)由于印料配料、玻璃制品及其壁厚、以及窑炉内的空气流动状况及窑炉内炉质量等的不同,彩烧各阶段的温度和烧制时间会有不同。对于后的高温阶段,是易熔玻璃和着色剂熔化与玻璃制品熔成一体的阶段,其升温速度、保温时间应看出炉效果,这个关键阶段将由试烧来确定。

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