浅谈玻璃丝网印刷制版

朱建华 姜晓烽 姜敏 黄云景 秦琪莹    上海洁润丝新材料股份有限公司

原载: 上海印染新技术交流研讨会论文集(2009年度);270-271

稿件来源:sh9-270

 

前言

玻璃丝网印刷,就是利用丝网版,选用耐化学品强的感光胶和玻璃用油墨等材料,在玻璃及其制品上进行装饰性的印刷。玻璃装饰可分为非印刷类和印刷类,非印刷类装饰不在本文阐述。玻璃印刷类装饰,主要是丝网印刷装饰,它在很多种工业产品和环境艺术领域中显示其重要性。

例如:

建筑类装饰:门、窗、墙面、隔墙、地板、天花板等;

汽车类装饰:档风玻璃等;

家电类装饰:微波炉、消毒碗柜、展示冷柜、饮料售货机等;

家具类装饰:餐桌、茶几、橱柜门等;

美术类装饰;壁画、装饰画等。

这里浅淡玻璃丝网印刷装饰的制版工艺,抛砖引玉,供大家借鉴。

一、丝网印刷用玻璃的特征

玻璃主要由二氧化硅(也叫石英砂)为主体材料和多种元素的氧化物构成,也称之为硅酸盐玻璃,是一种特殊的无机材料。玻璃的物化性能稳定,材质坚硬,外观透明、光滑,所做的制品以平面、圆柱体及圆锥体等形状为主体。

玻璃表面能较高,受环境的影响很大,一遇空气表面就会很快被一层吸附膜覆盖,至使其润湿性变差,与油墨粘合力变小。不符合化学附着力和耐久性的基本定律要求,所以在丝网印刷前要进行适当的表面脱脂化处理。

二、丝网印刷用玻璃油墨的特性

玻璃油墨又称玻璃釉料和印料。它是由着色剂与助熔剂混合后,再与刮板油连结料混合搅拌成糊状而制成的。这种油墨在玻璃上印刷后,放在炉中以520-600℃的温度进行烧制后,油墨才固结在玻璃表面上,形成绚丽多彩的装饰图案。玻璃油墨有以下物质组成:

1.着色剂 着色剂种类为:氧化铬、钻蓝、铀盐、氧化铁、镉红、混合铬酸铁以及氧化锡等金属离子,它们分别代表着绿色、蓝色、黄色、褐色、红色、黑色和白色。

2.助熔剂 是由铅玻璃、硼酸系玻璃,在坩埚中高温熔化、流入水中成玻璃碎片,混入着色剂研磨成粉末而成釉料。

3.刮板油(连结料) 刮板油是将纤维素类、丙烯系等树脂,用松节油等溶剂溶解,与粉状玻璃釉料混合成糊状印料。

玻璃油墨具有氧化性,在制版印刷时,对感光胶物化性能有较大的影响。

三、玻璃丝网制版用感光胶

玻璃丝网制版用感光胶,可选择双组份感光胶或单组份感光胶。无论选用哪一种,都要考虑到制版工艺中的涂布、曝光及显影性能,这是产品基本工艺的要求。同时又要考虑到感光胶的物化特性,以解像性和耐印力则为最主要的。

涂布 用于玻璃制版一般都是做厚膜的,涂布次数需根据花形要求、丝网目数来制定,这对于承印的质量是很重要的;

曝光 曝光的机理较为复杂,它涉及到光源、感光胶的波长范围、曝光量等因素,但曝光宽容度大的感光胶,则能得到较好的图像;显影 显影性好的感光胶,它的解像性就好。

1.解像性

解像性反映在成像清晰度,它由以下几个影响因素。

①与感光胶的特性有关

感光胶的乳胶粒径小, 光敏剂的敏化度高,所再现出的图案花形就越精细,成像的解像性越好。

②与曝光量有关

丝网制版曝光量决定着感光胶的光交联程度。光交联程度过强,意味着曝光过度,坡度就会减小;光交联程度过小,意味着曝光太少,坡度就会损失;两种情况都会影响成像的解像性。

③与显影有关

显影性好的感光胶,所承受的水冲洗压力轻微,胶层损伤小,立目性就完整;显影性差,所承受的水冲洗压力大,胶层损伤大,立目性就差。

2.耐印力

耐印力是玻璃丝网制版中的一项重要指标,它反映在印刷时感光胶层耐玻璃油墨的耐抗性。玻璃油墨中含有氧化性金属元素以及油类溶剂,在刮印时这两种物质都会对感光胶造成侵蚀,所以在选用感光胶时,要考虑到这一因素。选择具有耐化学性能好的和耐印力好的感光胶是至关重要的。

四、玻璃丝网印刷制版

玻璃丝网印刷与织物丝网印花,制版工艺是一样的。但被印基材和印料是不一样,印刷的工序也不同。玻璃丝网印刷工艺如下图:

 

图 玻璃丝印工艺流程

丝网印刷基材

(1) 丝网印版准备,

① 丝网印版用丝网一般图案纹样采用200-250目/in丝网,精细图案采用300-360目/in丝网,不锈钢丝网选用160-200目/in;

② 印制大面积的平板玻璃和曲面玻璃,制版时应采用涤纶和尼龙丝网,因这类丝网具有柔软性和弹性,适合硬性的和不规则形状的玻璃印刷。

③ 在玻璃上印金、银色时,采用合成纤维类的丝网,因这类丝网与金、银色印料不会发生反应。而不锈钢丝网与金、银色印料会发生化学反应,所以不能使用。

④ 玻璃印刷一般均使用厚膜版印刷,除印金、银色外。

⑤ 不锈钢丝网适用于大批量印刷,因它耐磨损,张力稳定,使用寿命长。

(2) 玻璃油墨准备;

(3) 处理过的待印玻璃准备。

2 简略的玻璃印刷工艺:印刷、烘干、烤焙、检验、成品。

四、玻璃丝印蚀刻

玻璃丝印蚀刻是一种化学蚀刻,它利用了玻璃主体成分SiO2与HF发生反应,生成不溶于水的氟化物。蚀刻后,玻璃表面带凹凸形状,使制品成为不透明、无光泽的磨砂表面。其操作工序为:

1、制版:耐水性感光胶,200-300目/in涤纶丝网,制成丝网印版;

2、蚀刻浆:由蚀刻剂与糊料组成;

3、印刷:将蚀刻剂通过网印的方法刮印到玻璃上,玻璃上获得一层均匀的蚀刻浆层;

4、蚀刻:经过10-20分钟,蚀刻剂与玻璃产生化学反应,发生蚀刻作用;

5、清洗:将附着在玻璃表面的蚀刻剂和反应物清洗掉,玻璃表面呈现出带有磨砂效果的图案花纹。

玻璃蚀刻用感光胶要耐酸型的,丝网要涤纶网,用尼龙网是不合适。

五、结束语

玻璃表面印刷有很多工艺,主要是通过物理和化学方法对其进行装饰加工,如喷涂装饰玻璃、贴花装饰玻璃、冰花装饰玻璃、复膜装饰玻璃和蒙砂装饰玻璃。这些装饰工艺都可以用丝网印刷技术来实现。

参考文献:

郑德海:《现代丝网印刷应用实例集锦》,北京化学工业出版社,2003年3月。

金银河:《网印工业技术手册》,北京:化学工业出版社,2006年3月。