编译 | 赵晨飞

陶瓷丝网印刷品的色彩变换

编译 | 赵晨飞

陶瓷和玻璃制品通常使用丝网印刷的方式进行图案的装饰，转印后再进行烘烤。对产品质量的要求越高，则在印刷过程中的误差要求越低。但是，为了实现产品质量的稳定和一致性的目标，生产商需要知道在丝网印刷过程中必须严格控制哪些参数和这些参数的调整范围。因此，我们在此描述一些紧密相关的工艺参数及其对印刷再现能力和产品质量的影响。

最重要的客观评价质量的标准是色彩值的比较。因此，需要确定了承印物前后颜色的变化、不同批次印品的色彩的变换以及原稿和成品之间的色彩变换。所有颜色测量可使用传统的光谱光度计（型号Spectroeye Gretag Macbeth）。色差是通过最简单CIE Lab的色彩空间，根据公式进行计算的。尽管这一基本公式经过多次演变得以改进，它仍然是最常见的计算方法。

色彩的变化

色差主要通过其人眼的视觉来判断。以下色彩变换的分类是在1995年海德堡公司（Farbe &Qualitat Heidelberger Druckmaschinen AG）的一本宣传册中描述的。

0<△E*<1通常指不可见的差异；

1<△E*<2表示小的差异，只有受过训练的眼睛才可见；

2<△E*<3.5是指中度差异，未经训练的眼睛即可见；

3.5<△E*<5表示清晰可见的差异；

△E*>5是指特别明显的差异。

在与丝印相关的众多参数中，人们认为最重要的是刮墨速度、刮印角度和刮印压力。这里将其对印刷再现能力和色彩变化的影响作了如下研究。

刮印速度的影响

在一个测试程序中，将6个完全一致的原稿在不确定的时间内进行重复印刷，时间为几天到几周不等（总共为65天）。其中固定的印刷参数和其它所有的印刷试验都要仔细记录。

对于每个原稿，印刷速度和油墨流化速度按7个等级变化：40、45、50、55、60、65和70cm/s。将7个印刷结果进行比较，第一个测试系列用来作为其他的颜色测量的参考（类似于印刷样张）。印刷的图像是由8个色块组成的测试图样，使用测量区域将不同印品之间的颜色进行比较。机速=40cm/s时，最小色差是=0.72；机速=60cm/s时，最高色差=2.27；色差的算术平均值是=1.5。研究显示，刮印速度对颜色变化的影响相对较小。随着原稿的数量增加，有微小的升高趋势。

烘烤后的印刷再现能力

完成陶瓷印刷之后，将陶瓷材料上的图案进行烘烤，其颜色与烘烤前有很大变化。这个测试的目的是评估烧制后颜色的变化。在此使用氧化铝板作为其他陶瓷板的参考。这种材料有很好的色彩一致性和良好的平整度。

为了研究颜色变化，将印品在820℃的电窑内进行烘烤。机器速度=45cm/s时，最小色差=0.65；机器速度=50cm/s时，最大色差=3.4；颜色变化的算术平均值=2.1。正如所料，观察到的烧制印品颜色变化的算术平均值（2.1）比未烧制印品的（1.5）高一点。烧制过程对外观颜色有着不可预见的影响。而印品无法确定颜色可能偏向哪个方向，尽量减少最终产品颜色变化的唯一方法就是维持印刷过程的稳定性。

刮印角度

最适宜的刮刀角度是75~80°。更小的刮刀角度会对刮刀刀片的灵活度产生不良影响，同时会使油墨量更少。角度低于这个范围时，通常有太多积墨，造成油墨在网版下流动。刮刀角度受刮刀压力的影响，压力越大，橡皮变形越严重，而且有效的刮刀角度变得比未变形的橡皮少。关于刮刀角度的一个重要问题——它对印品的再现能力是否有影响。针对这项调查，印刷了两个相同印品，每个有5个不同的刮刀角度可以调节：65°、70°、75°、80°和85°。在这次测试中，不同的设置之间有一些细微的差别。印刷前后色差值仅有从0.75～1.12°的微小变化。由此得出的结论是，印刷刮刀的角度在65~85°范围内的色彩变换不大，反映了印刷过程中的正常的信号干扰。

刮刀角度的变化

将不同刮刀角度引起的颜色变化进行对比，5种不同的角度导致10个可以确定颜色变化的组合。

角度差为5°时，65~70°，70~75°，75~80°，80~85°，形成一个蓝色条形序列；

角度差为10°时，65~75°，70~80°，75~85°，形成一个橙色条形序列；

角度差为15°时，65~80°，70~85°，形成一个绿色条形序列；

角度差为20°时，65~85°，形成另外一个蓝色条形序列。

尽管色差的变化值均在小范围内变化（只对经过专门训练过的眼睛感觉明显），它证实了上述假设——刮刀角度对印品色彩的厚度有影响。绘制亮度与刮刀角度的坐标图后，这一点能够得到更好的解释。

颜色变化随刮刀角度的增大而减小。这意味着，在更小的刮刀角度下，造成的偏差不太明显。

刮刀压力的变化

为了评估刮刀压力对于色差的影响，进行了另外一项测试，使刮刀压力（机器调节）从3bar到6bar（1bar=105Pa），安装在刮刀上的气筒活塞可调节机器的气压。通过刮板长度（25cm）和机器活塞的使用机理，我们可以计算出更普遍的刮刀在线压力值，单位为N/cm。

在此机器有三个活塞。根据制造商提供的数据，机器调节为3bar时，在线压力为21.6N/cm，这似乎是一个较高的数值，无论如何，所选择使用的设置要实现印品的良好的视觉感受。由于使用的油墨特殊，所以，陶瓷印刷的刮刀压力往往高于平面造型艺术印刷中的刮刀压力。

一般情况下，较大的刮刀压力对于印刷图案有不好的影响。因为套准精度不同，模板的耐用性也会降低。刮刀压力对于刮板角度也有影响，刀片的硬度非常重要，较低的刮刀压力不会有效的防止丝网断裂。

将由于刮刀压力的变化引起的色彩变化进行测量并记录。刮刀压力变化为：3~4bar，3~5bar，3~6bar。

刮刀压力对印刷结果有着不可忽视的影响，测量得到的色彩数值取决于刮刀压力的不同调节。随着压力的增长，亮度减弱，色彩在a*轴上偏转向红色，在b*轴上偏转向黄色。无论如何，调节至最大压力时，结果刚好相反。对此，可能的解释就是，它超过了橡胶的最大承受点。

刀片情况

在印刷试验过程中，刮刀的磨损对于印刷结果也有着不可忽视的影响。经过一些印刷之后，很容易看到刮刀横截面边缘的磨损和裂缝。

在陶瓷印刷中，使用颜料可以提高硬度，与传统的图文印刷相比，这样会引起刮刀橡胶更大的损耗。因此，生产高质量的产品需要对刮刀边缘进行有规律的控制，并且随时备用可替代的刮刀。