유리용기 인쇄에서의 잉크 접착 개요
유리는 플라스틱, 종이 제품과 함께 화장품에 가장 일반적으로 사용되는 포장재 중 하나입니다. 유리 제품에 인쇄하려면 유리 기판에 강한 접착력을 가진 잉크를 사용해야 하며, 일상 사용 중에 인쇄된 잉크 층이 벗겨지거나 녹지 않도록 해야 합니다.
I. 개요
1. 정의
유리를 주요 제품으로 하는 인쇄 방식입니다.
2. 기판
다양한 유리 제품 및 유리 제품.
3. 인쇄방법
스크린 인쇄(1차 방법).
이유:
유리 표면은 부드럽고 단단하며 깨지기 쉽습니다. 과도한 인쇄 압력을 가할 수 없으므로 소프트-접촉식 스크린 인쇄만이 적합한 옵션입니다.
유리는 종종 인쇄 후 소성을 요구하며, 스크린 인쇄가 가장 잘 제공하는 특정 잉크 층 두께와 내열성을 요구합니다.
형질:특수 잉크, 적절한 스크린 인쇄 기술 및 필요한-인쇄 후 처리(소성)를 활용합니다.
II. 기판 재료
1. 기판
유리는 원료를 용융 상태로 가열한 후 냉각시켜 만든 비정질 고체입니다. 구성 화학 성분 사이에는 고정된 비례 관계가 없습니다. 주요 원료는 SiO2, Al2O₃, Fe2O₃, CaO, MgO, Na2O, K2O, PbO, B2O₃, P2O₅ 등과 같은 특정 원소의 산화물입니다.
따라서 유리 인쇄의 근본적인 과제는 유리 표면에 대한 잉크 접착력을 향상시키는 것입니다. 유리 제품에 고품질 인쇄를 달성하는 열쇠는 특수 잉크를 올바르게 선택하고, 필요한 후처리를 수행하고, 적절한 스크린 인쇄 방법을 사용하는 것입니다.{2}}
2. 유리 표면의 인쇄성
유리 표면은 매끄럽고 친수성이어서 인쇄성이 좋지 않습니다. 인쇄성을 높이기 위해서는 친유성 처리가 필요합니다.
인쇄 전 처리:-표면 친유성 처리 → 친유성 강화 → 인쇄성 향상
3. 인쇄잉크
유리 제품에 인쇄하려면 사용하는 잉크가 유리에 강한 접착력을 가지고 있어야 한다는 것이 중요한 조건입니다. 또한, 인쇄된 유리 제품의 잉크층은 일상적인 사용 중에 벗겨지거나 녹지 않아야 합니다. 이는 잉크가 화학적, 물리적 내구성이 좋아야 함을 의미합니다. 따라서 유리 에나멜 또는 유리 컬러 프릿이라고도 알려진 특수 유리 인쇄 잉크를 선택해야 합니다.
1) 구성
유리 인쇄 잉크는 컬러 프릿이라고도 합니다. 저-융점-유리 프릿 분말에 착색제를 혼합, 분쇄한 후 바인더(합성수지) 및 유기용제와 충분히 혼합하여 컬러 프릿을 형성한 것입니다. 이 유형의 잉크에는 중간 색상이 없습니다. 모든 색상은 별색입니다.
착색제:착색제는 플럭스와 함께 최소 500도의 온도에서 소성되어야 합니다. 따라서 착색제는 저온에서도 분해되지 않아야 하며 플럭스와 화학적으로 쉽게 반응하지 않는 물질이어야 한다.
일반적인 착색제에는 다음이 포함됩니다.
녹색: 산화크롬 또는 플럭스에 용해된 산화구리.
파란색: 코발트 블루 또는 플럭스에 용해된 산화 코발트.
노란색: 우라늄염, 황화카드뮴.
갈색: 산화철, 망간염.
빨간색: 크롬산납, 산화철, 고체 셀레늄 카드뮴 황화물(6%-7%).
검정색: 혼합된 크롬산철, 코발트 및 망간염 또는 산화이리듐.
백색: 산화주석, 산화지르코늄, 카올린.
유량:플럭스는 컬러 프릿의 녹는점을 낮추어 소성 시 연화유리에 침투하여 견고한 접착을 가능하게 합니다. 일반적으로 사용되는 플럭스는 산화 납 및 산화 붕소(저온에서 우수한 내수성), 산화 티타늄(내산-), 산화 지르코늄(알칼리{2}} 저항) 등을 포함합니다. 플럭스의 가장 중요한 특성은 융점과 열팽창 계수가 인쇄되는 유리의 특성과 유사해야 한다는 것입니다. 심각한 불일치로 인해 소성 후 벗겨짐이 발생할 수 있습니다.
접합재:유리 법랑은 가루이기 때문에 "스퀴키 오일"과 혼합하여 인쇄용 페이스트를 만듭니다. 인쇄를 원활하게 하고 인쇄 후 선 번짐을 방지하려면 스퀴지 오일의 사용을 최소화해야 합니다. 인쇄된 유리 제품이 소성을 위해 가마에 들어가기 전에 스퀴지 오일의 일부가 증발하고 나머지는 소성 온도에 도달하기 전에 완전히 증발해야 합니다. 잉크바인더는 주로 합성수지와 유기용제로 구성되어 있습니다. 바인더의 기본 요구 사항은 유리 프릿이 녹을 때 잔류물을 피하기 위해 저온에서 증발, 승화 및 연소를 완료할 수 있다는 것입니다. 그렇지 않으면 인쇄된 표면에 물집이 생기고 매끄러움이 사라질 수 있습니다.
준비 과정에는 먼저 플럭스와 착색제를 균일하게 혼합(플럭스: 85%-94%, 착색제: 6%-15%)한 다음 혼합물에 적절한 양의 바인더를 천천히 첨가하고 인쇄에 적합한 점도를 갖는 페이스트로 교반하는 과정이 포함됩니다.
2) 분류
2개-액형 반응성 잉크:사용하기 전에 별도로 보관된 두 가지 구성 요소를 혼합하여 구성됩니다. 화장품 병에 적합합니다.
유리 색상 프릿:소성 온도에 따라 분류:
저온-프릿(소성 온도 ~550도): 인쇄 품질 요구 사항이 낮은 얇은 유리 제품 및 유리 제품에 사용됩니다.
중간-온도 프릿(소성온도 ~580도) : 텀블러, 식기류, 화장품병, 일반유리인쇄에 널리 사용됩니다. 저온-온도 프릿보다 더 나은 내화학성을 제공합니다.
고온-프릿(소성온도 ~600도) : 산, 알칼리, 황화수소에 대한 저항성이 강해 음료수병에 가장 적합합니다.
형태별 분류:
프릿 페이스트:장기간 보관하면 침전물이 굳어져 사용할 수 없게 됩니다.
분말 프릿:스프레이 인쇄용 페이스트로 만들 수 있습니다. 양과 톤을 자유롭게 조정하여 낭비를 방지할 수 있습니다.
열가소성 프릿:실온에서는 단단하고 왁스 같은 느낌을 주지만 75~80도까지 가열하면 페이스트가 되며 인쇄하는 즉시 굳어집니다. 가열되고 녹은 상태에서 인쇄됩니다.
에나멜 광택 프릿(Crackle 유약):패턴에 얼음-깨짐 효과를 생성합니다.
인쇄 특성에 따른 분류:
열가소성 잉크:바인더에 열가소성 수지 또는 왁스가 포함되어 있습니다. 실온에서 고체로 가열하여 인쇄용 페이스트로 만듭니다.
금, 은 액체 및 금 페이스트:잉크바인더에 다양한 금속유기화합물을 첨가하여 만든 제품입니다.
에나멜 광택 안료:유리에 인쇄하고{0}}공기 건조시킨 후, 프릿이 완전히 건조되기 전에 과도한 안료가 외력에 의해 제거됩니다.
무지개빛 프릿:액체 바인더에 주석, 비스무트 등의 유기물을 함유한 유리안료를 첨가하여 만든 잉크.
3) 품질요구사항
① 적절한 소성(녹는) 온도.
② 소성 후 법랑층은 산, 알칼리, 물에 대한 충분한 저항성과 불용성을 가져야 한다.
③ 컬러프릿은 인쇄가 용이하도록 적절한 점도를 가져야 한다.
④ 소성 후 인쇄된 컬러 프릿이 벗겨지거나 기포가 생기지 않아야 합니다.
III. 인쇄과정
1. 요점
침전을 방지하기 위해 잉크를 실온(20~23도)에 보관하십시오.
희석제를 추가하고 저속-교반기를 사용하여 점도를 조정합니다.
표준온도(21도)에서 점도를 측정합니다.
희석, 교반 후 잉크(현탁액)를 30분간 방치하여 혼합시 발생하는 기포를 제거합니다.
유리는 깨끗하고 건조해야 하며 인쇄실 온도와 동일해야 합니다.
색상 차이를 방지하려면 항상 유리의 같은 면(주석 면 또는 -주석이 아닌 면)에 인쇄하세요.
일관성을 보장하기 위해 인쇄 두께를 측정합니다. 변형으로 인해 색상이 변경될 수 있습니다.
먼지 부착을 방지하려면 인쇄 후 즉시 건조하십시오.
중복 인쇄의 경우 두 번째 색상을 인쇄하기 전에 유리를 실온으로 되돌립니다.
2. 일반적인 문제
소성 후 접착력 불량
원인: -작동이 부족합니다.
대책: 소성 온도/소성 시간을 늘립니다.
핀홀
원인: 화면 막힘.
대책: 희석제를 추가하고 건조 속도가 느린-용제로 전환합니다.
원인: 오염.
대책 : 유리를 깨끗하게 유지하십시오.
거품
원인: 침전되지 않고 교반됨, 용매 변화.
낮은 불투명도
원인: 얇은 인쇄층.
대책: 인쇄 두께를 늘리십시오.
원인: 잉크의 프릿 함량이 부족합니다.
대책 : 신나를 적게 첨가하십시오.
원인: 잉크의 색소가 부족합니다.
대책: 잉크를 교환해 주십시오.
발사 후 흐릿한 잉크
원인: -작동이 부족합니다.
대책: 소성 온도/지속 시간을 늘립니다. 더 낮은-발화-온도 잉크로 전환하세요.
열분해
원인: 유리와 잉크 사이의 열팽창 계수가 일치하지 않습니다.
대책: 잉크나 유리를 교체하십시오.
색상 변경
원인: 주석 면에 잉크가 인쇄되었습니다. 유리 구성이 다릅니다.
대책: 공기 면에 인쇄하십시오. 동일한 구성의 유리를 사용하십시오.
원인: 소성 온도의 변화.
대책 : 일정한 온도를 유지하십시오.
원인: 가마 분위기 문제.
대책 : 환기를 개선하십시오.
3. 유리 제품 인쇄
주로 곡면 스크린 인쇄기를 사용하여 원통형 및 원추형 물체에 인쇄하는 것을 말합니다. 제판은 주로 금속 스크린을 사용하는 직접 및 간접 방법을 사용합니다. 중간/고급-다양한-컬러 인쇄의 경우 간접 방법이 바람직합니다. 두꺼운 필름 스텐실은 얇은 스텐실이 선호되는 금 인쇄를 제외하고 일반적으로 유리 제품에 사용됩니다.
기질:곡면 스크린 인쇄기를 사용하여 원통형 및 원추형으로 형성된 물체.
1) 유리 표면 처리
유리는 화학적 안정성이 좋고 표면이 매끄럽고 단단하며 대부분 투명한 무기 재료입니다. 잉크 속 유기합성수지 바인더와의 접착력이 미미하여 기본적인 접착력 및 내구성 요구사항을 충족하지 못합니다.
목적:첫째, 표면 코팅 및 오염 물질을 제거합니다. 둘째, 습윤 및 결합을 선호하도록 표면 활동을 수정합니다.
2) 판 제작:
광역학적 방법(직접 및 간접)을 사용합니다.
선택한 잉크 및 인쇄 개체를 기반으로 스크린 메시를 선택합니다.
기판 형상 및 인쇄 요구 사항에 따라 인쇄 장비를 선택하고 특수 스크린 프레임 및 기판 지원 장치를 제조합니다.
3) 인쇄장비
기판 모양에 따라 적절한 스크린 인쇄 장비를 선택하십시오. 유리기판은 평면형과 곡면형이 있습니다.
곡면 유리 물체는 주로 원통형과 원뿔형입니다.
을 위한원통형개체: 스크린과 기판 사이의 구동 메커니즘을 기반으로 마찰 구동과 포지티브 구동 유형으로 구분되는 원통형 곡면 스크린 프린터를 선택합니다.
을 위한원뿔형의개체: 원추형 곡면 스크린 프린터를 선택하십시오.
4. 고정 장치 및 스퀴키 평행도 정렬 방법
Fixture의 수평을 확인한 후, Fixture에 닿을 정도의 위치로 스퀴지를 조정합니다.
고정 장치와 스퀴지 사이에 복사 용지(고정 장치와 동일한 너비)를 놓습니다. 약간의 압력을 가한 후 양손으로 스퀴지의 이동 방향으로 종이를 천천히 잡아 당깁니다.
당기는 동안 고르지 않은 당기는 힘이 감지되면 나사를 조정하고 당기는 힘이 균일해질 때까지 2단계를 반복합니다.
5. 스크린 홀더와 고정 장치 사이의 간격 설정 방법
스크린 홀더 아래로 고정 장치를 이동합니다.
원하는 간격 두께의 심을 고정 장치의 오른쪽에 놓습니다. 심 상단과 같은 높이가 되도록 스크린 홀더의 하단 표면 높이를 조정합니다.
마찬가지로 고정 장치의 왼쪽에 심을 배치하고 이에 따라 스크린 홀더의 높이를 조정합니다.
확인을 위해 2~3단계를 반복합니다.
6. 잉크 검증 포인트
완성된 제품의 층 구조를 확인하여 접착에 문제가 없는지{0}}확인하세요.
잉크의 불투명도가 확인되었습니까?
잉크희석점도가 작업성과 외관에 미치는 영향을 고려하였습니까?
건조온도는 공정작업성과 접착성을 고려하여 설정되어 있습니까?
생산성을 고려하여 잉크수지와 재료를 선택하였는가?
자연건조의 필요성과 지속기간이 검증되었나요?
잉크 수지 및 재료가 고객 요구 사항을 충족합니까(유해 물질 없음)?
잉크 혼합시 개봉 후 유통기한, 희석, 오렌지필 현상, 핀홀, 기타 외관 불량에 주의하세요.
잉크 입자 직경을 고려하여 여과의 필요성을 확인합니다.
IV. 스크린 인쇄 공정
1. 평면 유리 스크린 인쇄
2. 핫 스크린 인쇄 공정
유리 핫스크린 인쇄 잉크에 사용되는 바인더는 실온에서 고체입니다. 인쇄하는 동안 스크린을 가열하면 바인더가 녹고 프릿 컬러 파우더가 유체 상태로 균일하게 분산됩니다. 유리에 옮겨지면 잉크는 즉시 필름으로 굳어집니다.
핫 스크린 인쇄의 경우 전류나 적외선을 통해 스크린을 가열할 수 있습니다.
유리 열간 인쇄용 스테인레스 스틸 스크린은 냉간 인쇄용 스테인레스 스틸 스크린보다 더 미세하며 일반적으로 200-250메시입니다.
핫 인쇄를 시작하기 전에 온도가 조절되는 전기로에서 잉크를 녹여야 합니다.- 녹은 잉크를 스크린에 적용하기 전에 균일하게 저어주어야 합니다. 최적의 결과를 얻으려면 작업장 온도가 10도 미만이어서는 안 되며, 유리는 동일한 온도에서 깨끗하고 건조되어야 합니다.
3. 불규칙한-모양의 유리 제품에 대한 데칼 인쇄
1) 일반 일상-유리 제품 스크린 인쇄 데칼 사용
이러한 품목의 경우 성형 및 데칼 소성 과정이 포함됩니다. 소성 후에만 장식 패턴 효과가 달성됩니다.
데칼은 이미 형성된 유리 제품의 표면에 적용되므로 소성 중 변형을 방지하기 위해 데칼 안료의 소성 온도는 유리 제품의 연화 온도(일반적으로 550~600도)를 초과해서는 안 됩니다.
유리 제품은 투명합니다. 얇게 인쇄된 잉크 필름은 색상 효과가 좋지 않은 반면, 두껍고 단단한 층은 생생하고 눈길을 끄는 광택이 나는 색상을 생성합니다.- 스크린 인쇄는 이러한 특성을 지닌 데칼을 생성합니다. 두꺼운 스크린-인쇄층에는 색소가 더 많이 포함되어 있습니다. 잉크 제제에서는 바인더의 비율이 더 작고 안료의 비율이 더 큽니다. 스크린 인쇄용 안료는 접착성이 우수하여 소성 후 조밀한 유리 구조를 형성하여 밝고 광택 있는 데칼을 생성합니다.
일반 일상용-유리 제품 데칼의 소성 과정에는 먼저 데칼을 붙인 다음 가마에서 소성하는 과정이 포함됩니다. 데칼이 건조된 후 도자기를 가마에 넣고 필요한 온도에서 소성할 수 있습니다. 예열/탄화 단계에서는 온도 상승이 너무 빨라서는 안 됩니다.
2) 특별 일일-웨어 데칼 사용
이러한 데칼은 성형 전 평평한 유리 시트에 사용됩니다. 데칼 패턴의 소성은 유리 제품의 형성과 동시에 발생하여 두 단계를 한 단계로 완료합니다. 평평한 유리 시트가 고온에서 부드러워지고 금형에 가라앉아 성형품을 형성할 때 장식 패턴도 소성됩니다.
일반 데칼과 달리 안료의 소성 온도는 유리의 연화 온도와 일치해야 합니다.
V. 발사
1. 목적
잉크가 유리 표면에 단단히 부착되도록 하여 잉크 층을 부드럽고 생생한 색상과 광택으로 만듭니다.
2. 영향 요인
온도, 분포, 소성 시간. 소성 온도와 지속 시간은 주로 유리 프릿의 용융 온도와 유리 제품의 연화 온도에 따라 달라집니다.
일반적인 소성 온도 곡선:
20~100도 : 가마에 들어간 후에도 유리 프릿은 거의 변하지 않습니다.
100~200도 : 용매의 휘발성 성분이 증발하기 시작합니다.
200~500도 : 용매가 더 증발하고 연소/탄화되어 가스화되어 완전히 사라집니다.
500~580도: 프릿의 저융점-유리가 녹기 시작하고 유리 기판 표면이 약간 부드러워집니다.
580~600도: 저융점-유리 프릿이 완전히 녹고 착색 안료가 색상을 발색하며 유리 기판 표면이 부드러워지고 유색 유리 프릿과 결합하여 색상이 매우 선명해집니다.
620~520도 : 유리 제품의 응력 완화 온도입니다.
520~20도 : 유리제품이 서서히 냉각되면서 소성과정이 완료됩니다.
4. 프로세스 핵심사항
소성가마 내부의 온도, 가열시간, 냉각속도를 조절합니다.
소성 온도:약 600도는 유리 제품의 연화 온도와 거의 같습니다.
발사 시간:유리 안료 잉크가 녹기 전에 용매가 완전히 연소되도록 1시간 이상 소요됩니다.
냉각 속도:적절한 어닐링에 적합해야 합니다.
5. 주의사항
유리 프릿에는 중금속 산화물(납, 크롬, 카드뮴, 비소, 붕소 등)이 포함되어 있습니다. 침출을 방지하려면 잉크의 중금속 함량을 제어해야 합니다. 식품/음료 유리 제품에 인쇄하는 경우 규정에 따라 내부 표면과 용기/컵 입구 아래 특정 범위 내 인쇄가 금지되는 경우가 많습니다.
6. 장비
소성가마
구성품: 열원, 가스 조절 밸브, 가열/소성실, 자동 온도 조절 장치, 제품 컨베이어 벨트.