丝网印刷在陶瓷渗花砖上的应用

        陶瓷渗花砖是20世纪90年代发展起来的一种新产品，它集天然花岗岩的高强度、耐磨、耐腐蚀及天然大理石、彩釉砖的丰富装饰效果于一体，其丰富鲜艳的色彩和精美的图案主要是通过丝网印刷工艺实现的，而且目前大多采用直接丝网印刷法，印刷图案精细，生产效率高，其工艺流程大致如下。
      底版制作（阳图）→丝网版制作（直接感光制版法）→晒版→瓷釉制备→打样→砖坯表面处理→丝网印刷
      从上述工艺流程中我们可以看出，瓷砖丝网印刷与一般丝网印刷工艺的不同之处是瓷釉制备、砖坯处理等工序。在生产过程中，如果工艺控制不当，对渗花砖的质量会产生较大影响。下面着重探讨在建筑陶瓷渗花砖上应用丝网印刷工艺时应注意的一些问题。

丝网与砖坯的间距对印花质量的影响

     在丝网印刷中，砖坯与丝网之间的间距直接影响到印刷图案的精度。随着刮板的移动，丝网会发生一定的变形，印刷在砖坯上的图案与丝网上的图案也就不完全一样，因此从理论上分析，砖坯与丝网间距越小，砖坯上图案的精度越高，如图1所示。图1a为砖坯与丝网间距较大时的丝网图像变形示意图，图1b为砖坯与丝网间距较小时的丝网图像变形示意图。在建筑陶瓷渗花砖的实际生产控制中，间距既不能太大也不能太小。
      在丝网印刷过程中，当刮板刮过丝网后，要求丝网必须在渗花釉依附到网丝上以前离开砖坯表面，否则会由于渗花釉大量渗入坯体而造成图像边缘模糊。而且，如果丝网离开砖坯的速度太慢，随着渗花釉中水分的挥发，渗花釉容易黏附在丝网上，渗花釉颗粒不断聚集，造成丝网网孔堵塞。砖坯与丝网的间距对丝网离开坯体表面的速度有直接影响。当间距很小时，在刮板的移动过程中，丝网的变形量较小，其产生的向上张力也就减小，丝网离开砖坯表面的速度下降，如果渗花釉黏度较大，就可能依附到网丝上而使丝网无法离开砖坯表面，造成严重的印花缺陷。
      当然，丝网与砖坯的间距也不能过大。间距过大，不仅使图案的精度降低，而且对丝网材料的强度提出了更高的要求。而且，丝网离开砖坯表面的速度加快，渗花釉渗入到坯体的量相对减少，会使图案浅而模糊。因此，丝网与砖坯间距是一个重要参数，应根据图案精度要求和渗花釉的性能来综合考虑。

砖坯的性能对印刷质量的影响

      与普通丝网印刷工艺不同的是，砖坯的性能（包括砖坯的含水率、温度等）对产品的色彩和图案质量都有较大影响，在实际操作中，坯体必须保持一定的湿度和温度才能适应丝网印刷工艺的要求。
      1.砖坯的含水率对印刷质量的影响
      砖坯的含水率主要是指其经过干燥工序进入丝网印刷工序时的水分含量，其含水率的高低对丝网印刷工序影响较大。当砖坯含水率过低时，渗花釉通过丝网网孔时将很快被砖坯吸收，易造成釉料颗料的聚集、干结，使网孔堵塞，给印花造成困难。当砖坯含水率过高时，砖坯对渗花釉的吸收速度慢，若此时砖坯与丝网的间距又小，刮板刮过后，丝网可能无法在渗花釉依附到网丝上以前离开砖坯表面，即釉料易黏附到丝网上，造成网孔堵塞。因此，在实际生产中一般要求砖坯的含水率控制在0.2%以下。
      2.砖坯的温度对印刷质量的影响
      如果砖坯的温度过高（高于70℃），在印刷过程中，渗花釉中的水分在遇到高温坯体后会快速蒸发，使渗花釉的黏度变大，黏稠的釉料容易堵塞丝网网孔，造成印刷困难。另外，进入坯体的着色离子也会随着渗花釉中水分的蒸发而发生迁移，着色离子从坯体内部大量集中到坯体表面，造成渗花不深、图案模糊。但是，如果砖坯的温度过低（低于30℃），坯体中的毛细孔缩小，渗花釉渗入坯体的阻力相应增大，着色离子也就很难进入坯体内部，导致渗花釉在坯体表面横向扩散，使产品图案模糊，且颜色很浅。因此，为了提高印刷产品质量，应严格控制砖坯的温度，一般控制在45～65℃为宜。

渗花釉的性能对印刷质量的影响

      渗花釉相当于普通丝网印刷工艺中的印刷油墨，它通常是用可溶性着色化合物加入固体调黏物、水和活性添加剂等配制成的一种具有一定黏度且又能稳定存放（不分层、沉淀和变质）的流体状物质。要求渗花釉必须具备以下性能：一是具有一定的黏度，在刮板运动时产生较高的阻力；二是有充分的流动性，能顺利通过丝网网孔（即宾汉姆流体）；三是达到一定的颗粒度，防止堵塞网孔。
      1.渗花釉黏度对印刷质量的影响
      在渗花釉的一系列性能指标中，黏度是一个非常重要的参数，对印刷质量的影响较大。若黏度太大，首先是对印刷工艺不利，容易产生黏网、堵网和破坏坯体表面的现象；其次，当坯体表面釉料黏度较大时，离子扩散阻力增大，使釉浆停留在坯体表面而难以渗入内部，高温烧结后图像模糊且肤浅。造成黏度过小的原因可能有两方面：一是助渗剂的加入量过多；二是渗花釉本身的浓度过低。如果是由于助渗剂加入量过多而造成的黏度过低，则着色离子在助渗剂的作用下会渗花过深，导致着色离子在坯体中的浓度降低，高温烧结后颜色变浅、模糊。如果是渗花釉本身浓度过低，则釉浆中的水分增多（实际上水也是一种助渗剂），着色离子的浓度也随之降低，高温烧结后的图像同样模糊、浅淡。
      2.釉浆粒度对印刷质量的影响
      釉浆粒度对印刷质量有一定的影响，太细则表面张力增大，易出现釉层干燥开裂，烧结后产生缩釉、烂花等现象。釉浆粒度太粗，则会提高熔融温度，影响着色离子渗入坯体的深度，影响色釉的发色能力，使图案的色浓度降低；同时，粒度太粗的釉浆在丝网印刷时易出现糊版现象，还会加快网版的磨损，降低耐印力。在实际操作中，釉浆粒度的控制一般以丝网网孔开口尺寸大小的一半作为其颗粒大小的上限。

丝网对印刷质量的影响

      1.丝网目数对印刷质量的影响
      丝网网孔大小的选择一方面与产品图案质量要求有关，另一方面与渗花釉的性能密切相关。为了获得高质量的精致图案，一般可选用高目数的丝网。对于黏度一定的渗花釉而言，如果丝网的网孔太密、太小，在印花时渗花釉就很难通过丝网网孔到达砖坯表面，即使能印到砖坯表面，也会因为渗花釉数量有限造成渗花效果差、图案浅而模糊。如果丝网的网孔太大，透过丝网到达坯体表面的渗花釉量就多，容易在坯体表面向外扩散，同样造成图案模糊不清。在实际生产中，应根据渗花釉的黏度合理选择丝网目数，对黏度较大的渗花釉，丝网网孔可适当大一些；而对于黏度较小的渗花釉，丝网网孔则应小一些。一般来说，丝网的目数可控制在60～120目/英寸。
      2.丝网松紧度对印刷质量的影响
      丝网的松紧对印刷工艺和印刷质量有一定的影响。若丝网绷得过紧，丝网离开坯体时的张力相对较大，离开坯体的速度较快，丝网与坯体接触时间减少，渗花釉透过丝网印刷到坯体表面的量相对就少，此时要想得到清晰的图案，必须减慢刮板的运行速度。若丝网绷得过松，丝网离开坯体时的张力相对较小，离开坯体的速度较慢，丝网与坯体的接触时间延长，渗花釉透过丝网印刷到坯体表面的量相对就较多，容易造成产品图案横向扩散。

结束语

      虽然丝网印刷在陶瓷渗花砖上的应用是一个比较新的课题，但近年来的发展速度相当快。在实际生产中，要正确控制好丝网与砖坯之间的间距；切实注意渗花釉性能和砖坯性能的改变对印刷质量的影响。在工艺操作上要有针对性地做出调整；根据具体产品的要求和渗花釉的性能选择丝网的网目数，合理调节丝网松紧程度，只有这样才能得到高质量的印刷图案。

信息来源：印刷技术