Ikhtisar Adhesi Tinta dalam Pencetakan Wadah Kaca
Kaca adalah salah satu bahan kemasan yang paling umum digunakan dalam kosmetik, selain produk plastik dan kertas. Mencetak pada peralatan gelas memerlukan penggunaan tinta dengan daya rekat kuat pada substrat kaca, sehingga lapisan tinta cetak tidak terkelupas atau larut dalam penggunaan sehari-hari.
I. Ikhtisar
1. Definisi
Sebuah metode pencetakan dimana kaca adalah produk utamanya.
2. Substrat
Berbagai produk kaca dan barang pecah belah.
3. Metode Pencetakan
Sablon (metode utama).
Alasan:
Permukaan kaca halus, keras, dan rapuh; tekanan pencetakan yang berlebihan tidak dapat diterapkan, sehingga-sablon kontak lembut menjadi satu-satunya pilihan yang sesuai.
Kaca sering kali memerlukan pembakaran setelah pencetakan, menuntut ketebalan lapisan tinta tertentu dan ketahanan panas, yang merupakan hal terbaik yang disediakan oleh sablon.
Karakteristik:Memanfaatkan tinta khusus, teknik sablon yang sesuai, dan perawatan pasca-pencetakan (pembakaran) yang diperlukan.
II. Bahan Substrat
1. Substrat
Kaca adalah padatan amorf yang dibuat dengan memanaskan bahan mentah hingga menjadi cair dan kemudian didinginkan. Tidak ada hubungan proporsional yang tetap antara komponen kimia penyusunnya. Bahan baku utamanya adalah oksida unsur-unsur tertentu, seperti: SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, Na₂O, K₂O, PbO, B₂O₃, P₂O₅, dll.
Oleh karena itu, tantangan mendasar dalam pencetakan kaca adalah meningkatkan daya rekat tinta pada permukaan kaca. Kunci untuk mencapai-pencetakan berkualitas tinggi pada peralatan gelas terletak pada pemilihan tinta khusus yang tepat, melakukan pasca-pemrosesan yang diperlukan, dan menggunakan metode sablon yang sesuai.
2. Kemampuan Cetak Permukaan Kaca
Permukaan kaca halus dan hidrofilik, sehingga menghasilkan kemampuan cetak yang buruk. Hal ini memerlukan perlakuan oleofilik untuk meningkatkan kemampuan cetak.
Pra-perlakuan pers:Perlakuan oleofilik permukaan → Peningkatan lipofilisitas → Peningkatan kemampuan cetak.
3. Tinta Cetak
Untuk mencetak pada barang pecah belah, syarat krusialnya adalah tinta yang digunakan harus memiliki daya rekat yang kuat pada kaca. Selain itu, lapisan tinta pada produk kaca cetak tidak boleh terkelupas atau larut dalam penggunaan sehari-hari, sehingga tinta harus memiliki ketahanan kimia dan fisik yang baik. Oleh karena itu, tinta cetak kaca khusus, disebut juga enamel kaca atau frit warna kaca, harus dipilih.
1) Komposisi
Tinta cetak kaca disebut juga color frit. Ini dibuat dengan mencampurkan dan menggiling pewarna dengan bubuk frit kaca-titik leleh-rendah, lalu mencampurkannya secara menyeluruh dengan bahan pengikat (resin sintetis) dan pelarut organik untuk membentuk frit warna. Jenis tinta ini tidak memiliki warna perantara; semua warna adalah warna spot.
Pewarna:Pewarna harus dibakar pada suhu minimal 500 derajat dengan partisipasi fluks. Oleh karena itu, pewarna tidak boleh terurai pada suhu rendah dan harus berupa zat yang tidak mudah bereaksi secara kimia dengan fluks.
Pewarna umum meliputi:
Hijau: Kromium oksida, atau oksida tembaga yang dilarutkan dalam fluks.
Biru: Biru kobalt, atau oksida kobalt yang dilarutkan dalam fluks.
Kuning: Garam uranium, kadmium sulfida.
Coklat: Oksida besi, garam mangan.
Merah: Timbal kromat, oksida besi, selenium kadmium sulfida padat (6%-7%).
Hitam: Campuran besi kromat atau kobalt dan garam mangan, atau iridium oksida.
Putih: Timah oksida, zirkonium oksida, kaolin.
Aliran:Fluks menurunkan titik leleh frit warna, memungkinkannya menembus kaca yang melunak selama pembakaran untuk menghasilkan daya rekat yang kuat. Fluks yang umum digunakan antara lain timbal oksida dan boron oksida (tahan air yang baik pada suhu rendah), titanium oksida (tahan-asam), zirkonium oksida (tahan-alkali), dll. Sifat paling penting dari fluks adalah titik leleh dan koefisien muai panasnya harus mendekati kaca yang sedang dicetak. Ketidakcocokan yang signifikan dapat menyebabkan pengelupasan setelah pembakaran.
Bahan pengikat:Karena enamel kaca berbentuk bubuk, maka dicampur dengan "minyak pemeras" untuk membentuk pasta untuk dicetak. Untuk memudahkan pencetakan dan mencegah kekaburan garis setelah pencetakan, penggunaan minyak alat pembersih yg terbuat dr karet harus diminimalkan. Sebelum barang pecah belah yang dicetak memasuki tanur untuk pembakaran, sebagian minyak alat pembersih yg terbuat dr karet menguap, dan sisanya harus menguap seluruhnya sebelum mencapai suhu pembakaran. Pengikat tinta terutama terdiri dari resin sintetis dan pelarut organik. Persyaratan dasar pengikat adalah dapat menyelesaikan penguapan, sublimasi, dan pembakaran pada suhu rendah untuk menghindari residu ketika frit kaca meleleh. Jika tidak, permukaan cetakan bisa melepuh dan kehilangan kehalusannya.
Persiapannya pertama-tama melibatkan pencampuran fluks dan pewarna secara merata (fluks: 85%-94%, pewarna: 6%-15%), kemudian secara perlahan menambahkan bahan pengikat dalam jumlah yang sesuai ke dalam campuran dan mengaduk hingga menjadi pasta dengan viskositas yang sesuai untuk pencetakan.
2) Klasifikasi
Tinta reaktif dua{0}}komponen:Terdiri dari dua komponen yang disimpan terpisah, dicampur sebelum digunakan. Cocok untuk botol kosmetik.
Frit warna kaca:Diklasifikasikan berdasarkan suhu pembakaran:
Frit-suhu rendah(suhu penyalaan ~550 derajat ): Digunakan untuk peralatan gelas tipis dan produk kaca dengan persyaratan kualitas cetak lebih rendah.
Frit-suhu sedang(suhu pembakaran ~580 derajat ): Banyak digunakan untuk gelas, peralatan makan, botol kosmetik, dan pencetakan kaca umum. Menawarkan ketahanan kimia yang lebih baik dibandingkan-frit suhu rendah.
Frit-suhu tinggi(suhu pembakaran ~600 derajat ): Memiliki ketahanan yang lebih kuat terhadap asam, alkali, dan hidrogen sulfida, sehingga paling cocok untuk botol minuman.
Klasifikasi berdasarkan bentuk:
Tempelkan frit:Dapat mengendap dan mengeras jika disimpan dalam waktu lama, sehingga tidak dapat digunakan.
bubuk frit:Dapat dibuat menjadi pasta untuk pencetakan semprot. Memungkinkan penyesuaian jumlah dan nada secara bebas, menghindari pemborosan.
Frit termoplastik:Padat dan seperti lilin pada suhu kamar, menjadi pasta saat dipanaskan hingga 75–80 derajat, dan langsung mengeras setelah dicetak. Dicetak selagi dipanaskan dan dicairkan.
Frit enamel gloss (glasir kresek):Menghasilkan efek-kresek es pada polanya.
Klasifikasi berdasarkan karakteristik pencetakan:
Tinta termoplastik:Mengandung resin termoplastik atau lilin dalam pengikatnya; padat pada suhu kamar, dipanaskan hingga menempel untuk dicetak.
Emas, cairan perak, dan pasta emas:Dibuat dengan menambahkan berbagai senyawa logam organik ke pengikat tinta.
Pigmen kilap enamel:Setelah mencetak pada kaca dan-pengeringan udara, kelebihan pigmen dihilangkan dengan kekuatan eksternal sebelum frit benar-benar kering.
Frit warna-warni:Tinta dibuat dengan menambahkan pigmen kaca yang mengandung timah, bismut, dll., organik ke dalam pengikat cair.
3) Persyaratan Mutu
① Suhu pembakaran (pelelehan) yang sesuai.
② Setelah pembakaran, lapisan enamel harus memiliki ketahanan dan ketidaklarutan yang cukup dalam asam, alkali, dan air.
③ Frit warna harus memiliki kekentalan yang sesuai agar mudah dicetak.
④ Setelah dibakar, frit warna yang dicetak tidak boleh terkelupas atau melepuh.
AKU AKU AKU. Proses Pencetakan
1. Poin-Poin Penting
Simpan tinta pada suhu kamar (20-23 derajat) untuk mencegah sedimentasi.
Sesuaikan kekentalan dengan menambahkan pengencer dan menggunakan-pengaduk berkecepatan rendah.
Ukur viskositas pada suhu standar (21 derajat).
Setelah pengenceran dan pengadukan, diamkan tinta (suspensi) selama 30 menit untuk menghilangkan gelembung yang dihasilkan selama pencampuran.
Kaca harus bersih, kering, dan bersuhu sama dengan ruang pencetakan.
Selalu cetak pada sisi kaca yang sama (sisi timah atau non-timah) untuk menghindari perbedaan warna.
Ukur ketebalan cetakan untuk memastikan konsistensi; variasi dapat menyebabkan perubahan warna.
Keringkan segera setelah pencetakan untuk mencegah menempelnya debu.
Untuk pencetakan berlebih, biarkan kaca kembali ke suhu ruangan sebelum mencetak warna kedua.
2. Masalah Umum
Daya rekat buruk setelah ditembakkan
Penyebab: Kurang-diaktifkan.
Penanggulangan: Tingkatkan suhu/durasi pembakaran.
lubang kecil
Penyebab: Layar tersumbat.
Penanggulangan: Tambahkan pengencer, alihkan ke pelarut{0}}yang lebih lambat pengeringannya.
Penyebab: Kontaminasi.
Penanggulangan: Jaga kebersihan kaca.
Gelembung
Penyebab: Pengadukan tanpa pengendapan, penggantian pelarut.
Opasitas rendah
Penyebab : Lapisan cetakan tipis.
Penanggulangan: Meningkatkan ketebalan cetak.
Penyebab: Kandungan frit pada tinta tidak mencukupi.
Penanggulangan: Tambahkan lebih sedikit pengencer.
Penyebab: Pigmen pada tinta tidak mencukupi.
Penanggulangan: Ganti tinta.
Tinta kusam setelah ditembakkan
Penyebab: Kurang-diaktifkan.
Penanggulangan: Meningkatkan suhu/durasi pembakaran; beralihlah ke tinta-yang menyala-yang bersuhu lebih rendah.
Retak
Penyebab: Ketidaksesuaian koefisien muai panas antara kaca dan tinta.
Penanggulangan: Ganti tinta atau kaca.
Perubahan warna
Penyebab: Tinta tercetak pada sisi timah; komposisi kaca yang berbeda.
Penanggulangan: Cetak di sisi udara; gunakan gelas dengan komposisi yang sama.
Penyebab: Variasi suhu pembakaran.
Penanggulangan: Pertahankan suhu konstan.
Penyebab: Masalah atmosfer kiln.
Penanggulangan: Tingkatkan ventilasi.
3. Pencetakan Barang Pecah Belah
Terutama mengacu pada pencetakan pada benda berbentuk silinder dan kerucut, sebagian besar menggunakan mesin sablon permukaan melengkung. Pembuatan pelat terutama menggunakan metode langsung dan tidak langsung, seringkali menggunakan layar logam. Untuk pencetakan multi-warna kelas menengah/tinggi, metode tidak langsung lebih disukai. Stensil film tebal biasanya digunakan untuk barang pecah belah, kecuali untuk pencetakan emas yang lebih memilih stensil tipis.
Substrat:Benda berbentuk silinder dan kerucut, menggunakan mesin sablon permukaan melengkung.
1) Perawatan Permukaan Kaca
Kaca merupakan bahan anorganik dengan stabilitas kimia yang baik, permukaan halus, keras, dan sebagian besar transparan. Ini memiliki kekuatan ikatan minimal dengan pengikat resin sintetis organik dalam tinta, gagal memenuhi persyaratan adhesi dan daya tahan dasar.
Tujuan:Pertama, untuk menghilangkan lapisan permukaan dan kontaminan; kedua, untuk memodifikasi aktivitas permukaan agar mendukung pembasahan dan pengikatan.
2) Pembuatan Piring:
Menggunakan metode fotomekanis (langsung dan tidak langsung).
Pilih jaring layar berdasarkan tinta dan objek pencetakan yang dipilih.
Berdasarkan bentuk media dan persyaratan pencetakan, pilih peralatan pencetakan dan buat bingkai layar khusus serta perangkat pendukung media.
3) Peralatan Percetakan
Pilih peralatan sablon yang sesuai berdasarkan bentuk media. Substrat kaca tersedia dalam tipe datar dan melengkung.
Benda kaca lengkung sebagian besar berbentuk silinder dan kerucut.
Untukberbentuk silinderobjek: Pilih printer layar permukaan melengkung berbentuk silinder, yang dibagi menjadi jenis penggerak gesekan dan penggerak positif berdasarkan mekanisme penggerak antara layar dan media.
Untukberbentuk kerucutobjek: Pilih printer layar permukaan melengkung berbentuk kerucut.
4. Metode Penyelarasan Perlengkapan dan Paralelisme Squeeqee
Setelah memastikan perlengkapan sudah rata, sesuaikan alat pembersih karet ke posisi yang hampir menyentuh perlengkapan.
Tempatkan selembar kertas fotokopi (lebarnya sama dengan perlengkapan) di antara perlengkapan dan alat pembersih karet. Berikan sedikit tekanan dan tarik perlahan kertas searah gerakan alat pembersih karet dengan kedua tangan.
Jika gaya tarikan yang tidak rata terdeteksi selama tarikan, sesuaikan sekrup dan ulangi langkah 2 hingga gaya tarikan merata.
5. Metode Mengatur Kesenjangan Antara Penahan Layar dan Perlengkapan
Pindahkan perlengkapan di bawah dudukan layar.
Tempatkan shim dengan ketebalan celah yang diinginkan di sisi kanan perlengkapan. Sesuaikan ketinggian permukaan bawah dudukan layar agar rata dengan bagian atas shim.
Demikian pula, letakkan shim di sisi kiri perlengkapan dan sesuaikan ketinggian dudukan layar.
Ulangi langkah 2-3 untuk verifikasi.
6. Titik Verifikasi Tinta
Pastikan adhesi-bebas masalah dengan memeriksa struktur lapisan produk jadi.
Apakah keburaman tinta sudah dikonfirmasi?
Apakah viskositas pengenceran tinta sudah mempertimbangkan dampaknya terhadap kemampuan kerja dan penampilan?
Apakah suhu pengeringan diatur dengan mempertimbangkan kemampuan proses dan daya rekat?
Apakah resin dan bahan tinta telah dipilih dengan mempertimbangkan produktivitas?
Apakah kebutuhan dan durasi pengeringan alami telah diverifikasi?
Apakah resin dan bahan tinta memenuhi persyaratan pelanggan (bebas dari zat berbahaya)?
Saat mencampur tinta, perhatikan umur simpan setelah dibuka, pengenceran, efek kulit jeruk, lubang kecil, dan cacat penampilan lainnya.
Pertimbangkan diameter partikel tinta dan verifikasi perlunya penyaringan.
IV. Proses Sablon
1. Sablon Kaca Datar
2. Proses Sablon Panas
Bahan pengikat yang digunakan pada tinta sablon kaca panas berbentuk padat pada suhu kamar. Selama pencetakan, pemanasan layar akan melelehkan pengikat, menyebarkan bubuk warna frit secara merata ke dalam keadaan cair. Setelah dipindahkan ke kaca, tinta langsung mengeras menjadi film.
Untuk sablon panas, layar dapat dipanaskan melalui arus listrik atau infra merah.
Layar baja tahan karat untuk pencetakan kaca panas lebih halus dibandingkan dengan pencetakan dingin, biasanya 200–250 mesh.
Sebelum pencetakan panas dimulai, tinta harus dicairkan dalam tungku listrik-yang dikontrol suhunya. Tinta cair harus diaduk rata sebelum diaplikasikan ke layar. Untuk hasil optimal, suhu bengkel tidak boleh di bawah 10 derajat, dan suhu kaca harus sama, bersih, dan kering.
3. Pencetakan Stiker untuk Peralatan Gelas-Berbentuk Tidak Beraturan
1) Harian Biasa-Gunakan Stiker Sablon Peralatan Kaca
Untuk barang-barang seperti itu, prosesnya melibatkan pembentukan dan pembakaran stiker. Hanya setelah pembakaran barulah efek pola dekoratif tercapai.
Karena stiker diaplikasikan pada permukaan peralatan gelas yang sudah-terbentuk, untuk mencegah deformasi selama pembakaran, suhu pembakaran pigmen stiker tidak boleh melebihi suhu pelunakan peralatan gelas, biasanya 550–600 derajat .
Peralatan gelas transparan. Film tinta cetak yang tipis menghasilkan efek warna yang buruk, sedangkan lapisan tebal dan padat menghasilkan warna yang cerah,-menarik, dan mengilap. Sablon menghasilkan stiker dengan ciri khas ini. Lapisan cetak-layar tebal mengandung lebih banyak pigmen. Dalam formulasi tinta, proporsi pengikat lebih kecil dan pigmen lebih besar. Pigmen sablon memiliki sifat ikatan yang baik, membentuk struktur kaca padat setelah pembakaran, menghasilkan stiker yang cerah dan mengkilap.
Proses pembakaran untuk stiker peralatan gelas yang biasa digunakan sehari-hari-melibatkan penerapan stiker terlebih dahulu, kemudian pembakaran dalam tanur. Setelah stiker mengering, peralatan dapat dimasukkan ke dalam tungku pembakaran dan dibakar pada suhu yang diperlukan. Pada tahap pemanasan awal/karbonisasi, kenaikan suhu tidak boleh terlalu cepat.
2) Spesial Harian-Gunakan Stiker Peralatan
Stiker ini digunakan pada lembaran kaca datar sebelum dibentuk. Penembakan pola stiker terjadi bersamaan dengan pembentukan barang pecah belah, menyelesaikan keduanya dalam satu langkah. Ketika lembaran kaca datar melunak pada suhu tinggi dan tenggelam ke dalam cetakan untuk membentuk benda berbentuk, pola dekoratifnya juga ditembakkan.
Berbeda dengan stiker biasa, suhu pembakaran pigmen harus sesuai dengan suhu pelunakan kaca.
V.Menembak
1. Tujuan
Untuk memastikan tinta menempel kuat pada permukaan kaca, menjadikan lapisan tinta halus, warnanya cerah, dan mengkilap.
2. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
Suhu, distribusi, waktu pembakaran. Suhu dan durasi pembakaran terutama bergantung pada suhu leleh frit kaca dan suhu pelunakan produk kaca.
Kurva Suhu Penembakan Khas:
20–100 derajat : Setelah memasuki kiln, sebagian besar frit kaca tidak berubah.
100–200 derajat : Komponen yang mudah menguap dalam pelarut mulai menguap.
200–500 derajat : Pelarut menguap lebih lanjut, mengalami pembakaran/karbonisasi, dan menjadi gas, menghilang sepenuhnya.
500–580 derajat : Kaca dengan titik leleh rendah di frit mulai meleleh, dan permukaan substrat kaca sedikit melunak.
580–600 derajat : Frit kaca dengan titik leleh rendah meleleh sepenuhnya, pigmen pewarna mengembangkan warnanya, permukaan substrat kaca melunak dan berikatan dengan frit kaca berwarna, dan warnanya menjadi sangat cerah.
620–520 derajat : Suhu pelepas stres untuk produk kaca.
520–20 derajat : Produk kaca mendingin secara bertahap, menyelesaikan proses pembakaran.
4. Proses Poin-Poin Penting
Kontrol suhu di dalam tanur pembakaran, waktu pemanasan, dan laju pendinginan.
Suhu pembakaran:Sekitar 600 derajat, hampir sama dengan suhu pelunakan produk kaca.
Waktu penembakan:Tidak kurang dari 1 jam, pastikan pelarut terbakar sempurna sebelum tinta pigmen kaca meleleh.
Kecepatan pendinginan:Harus cocok untuk anil yang tepat.
5. Tindakan Pencegahan
Frit kaca mengandung oksida logam berat (timbal, kromium, kadmium, arsenik, boron, dll.). Kandungan logam berat dalam tinta harus dikontrol untuk mencegah pencucian. Untuk pencetakan pada peralatan gelas makanan/minuman, seringkali peraturan melarang pencetakan pada permukaan bagian dalam dan dalam jarak tertentu di bawah mulut wadah/cangkir.
6. Peralatan
Tempat Penembakan
Komponen: Sumber panas, katup pengatur gas, ruang pemanas/pembakaran, perangkat pengatur suhu otomatis, dan ban berjalan produk.