張東升,謝志軍,潘利敏
(蒙娜麗莎集團股份有限公司,佛山528211)
藝術陶瓷板的研制
張東升,謝志軍,潘利敏
(蒙娜麗莎集團股份有限公司,佛山528211)
本研究通過特殊絲網印刷技術,配合噴墨打印技術,實現了藝術陶瓷板制作。藝術陶瓷板采用高溫二次燒成,具有接縫少、高保真、永不褪色、耐酸堿、耐腐蝕等特點。可以通過拼接實現大幅面圖案,拓寬了產品使用范圍,滿足消費者個性化需求。
特殊絲網印刷;噴墨打印;藝術陶瓷板
近年來,隨著房地產和裝飾行業的快速發展,人們越來越注重裝飾材料的個性化和功能化。藝術陶瓷板是采用噴墨打印技術二次燒成的高清晰藝術瓷畫板。既可廣范用于客廳電視背景墻、婚紗影像、書房等個性化室內墻面裝飾,滿足消費者各種個性化需求,同時也是賓館、商場、酒吧、寫字樓等戶外文化裝修設計的首選。產品圖案大小不受限制,從幾十厘米到幾米甚至幾十米圖案均可實現。
2.1 坯料配方設計
生產配方通過適當提高氧化鋁的含量,以增強坯體高溫抗變形能力。同時降低坯體的熱膨脹系數,使坯體與底面釉的熱膨脹系數更匹配。將所選原料按不同比例確定幾個配方,對燒制后的小樣進行物理、化學性能檢測,根據結果選擇最佳方案進行中試。最后確定的坯體配方化學成分見表1。
2.2 施釉工藝的選擇
由于已燒好的帶面釉的半成品已經瓷化,直接噴墨打印會造成墨水擴散,圖案模糊,需網印一層隔離釉用于噴墨打印。
2.2.1 絲網制備
由于底坯已經瓷化,需要采用網印工藝。絲網板的制作程序:(1)絲網網目的選擇。絲網有各種不同網目和厚度的網布,太粗印花不精美,太細達不到印刷厚度,經過試驗,選取80目加厚網布;(2)感光膠的選取。通過選用進口加厚感光膠,效果穩定,均勻性好;(3)上膠技術的改進。刮膠分為正面和背面多次涂膠,加厚感光膠涂刷次數常受困于干燥得慢和均勻性的問題,我們通過試驗選取了穩定性和膠層厚度適合的3+2涂膠方式。
2.2.2 隔離釉、保護釉開發
隔離釉選擇瓷片用低溫面釉。該面釉為全熔塊釉,適合低溫快速燒成,配方成分范圍見表2。
保護釉有亞光和高光兩種不同效果,可根據需要選擇不同釉面效果。配方成分見表3。

表1 坯體化學成分(wt%)

表2 隔離釉配方(百分比%)

表3 保護釉配方(百分比%)
2.2.2 印刷釉的制備
印刷釉要求高固體含量、流動性良好且能快干,不影響噴墨效果。使用前流速90~100 s(3.5 mm直徑的伏特杯),比重介于1.7~1.75之間。為此我們試驗了國產和進口的多種印油,比較了比重、流速、印花飽和性等多種性能,最終選擇了一家低流速快干的進口印油。隔離釉、保護釉與印油比例均為2:1。
2.3 墨水發色性能和打印精度的研究
為了能夠適應坯料的燒成制度和圖案色彩的要求,選用FERRO公司生產的原裝進口陶瓷墨水。并對每種單一顏色及其復合色在不同噴墨量、不同灰度、不同燒成溫度下的色彩表現進行試驗,找出最合適的墨水組合,并制作出對色灰度圖版為設計員的調色作參考,以確定色彩方案。
3.1 藝術圖稿選擇
從理論上講,任何圖稿和藝術畫都可以通過噴墨打印機在陶瓷板上噴墨打印。但限于目前行業內陶瓷噴墨打印機和噴墨墨水的發展水平,部分顏色如深紅、鮮紅、純黑等無法實現,因此需對圖案和藝術畫進行取舍。
在圖案設計上,為保證圖案的高保真、高清晰的特點,使用掃描、高清晰攝像等多種技術手段把原始圖案按比例放大或縮小,使之和原來的樣本盡量接近,盡可能減少因為圖片格式轉換而造成部分圖案的丟失或失真,同時結合噴墨墨水的具體性能要求,對圖案進行分色處理,使之符合墨水的性能要求。
3.2 圖案拼接
藝術陶瓷板圖案由多幅圖畫拼接而成,在拼接過程中主要存在以下兩個問題:
(1)坯體燒成收縮不一致造成圖案拼接錯位。大規格陶瓷板坯體在1210℃高溫燒成,坯體收縮11%左右。為避免坯體收縮不一致造成縮腰等問題,生產采用二次燒成的方法。第一次將坯體噴好面釉燒熟后切邊成900× 1800×(3.5~5.5)mm規格的半成品,再印。隔離釉,接著噴墨、打印,最后印保護釉,在1130℃下燒成。由于坯體已經瓷化,二次燒溫度相對較低,坯體不會產生燒成收縮或膨脹,保證了圖案的整體性。
(2)噴墨位置對位。由于噴墨瓷藝畫的特殊性,對于較大的圖案設計,一塊陶瓷板上噴的只是整個圖案中的一部分,需要整體拼接鋪貼后才能看到效果。為盡量減少偏差,減少噴墨時對位不準導致圖案拼接時出現的移位、偏差等問題,在實際制備過程當中,將陶瓷板通過皮帶傳動進入噴墨打印機前進行精準定位,保證每塊陶瓷板和噴墨機噴頭定位精確。
藝術陶瓷板采用高溫二次燒成,具有接縫少、高保真、永不褪色、耐酸堿、耐腐蝕等特點。可以通過拼接實現大幅面圖案,拓寬了產品使用范圍。
蒙娜麗莎集團股份有限公司國家認定企業技術中心資助研究項目