Farby do dekorowania szkła stanowią istotną grupę ceramicznych środków zdobniczych, opracowanych i produkowanych w Zakładzie Badawczo-Produkcyjnym Farb Ceramicznych Instytutu Szkła i Ceramiki w Warszawie.
Farby szklarskie znajdują zastosowanie do zdobienia różnorodnych powierzchni szklanych - szkła gospodarczego, oświetleniowego, meblowego, witrażowego, laboratoryjnego, opakowaniowego, artystycznego.
W zależności od rodzaju dekorowanego szkła i oczekiwanych efektów zdobienia, farby wypalane są w różnych warunkach temperaturowych -w zakresie od 520-540oC w przypadku szkła gospodarczego, do ponad 700oC dla giętego szkła oświetleniowego i artystycznego.
Uwzględniając rodzaj powierzchni i siłę krycia, farby szklarskie można podzielić na następujące grupy:
• farby kryjące o powierzchni wybłyszczonej,
• farby półtransparentne o powierzchni matowej,
• farby transparentne o powierzchni wybłyszczonej,
• farby o połysku perłowym-metaliczne i interferencyjne.
Odrębne grupy środków zdobniczych stanowią brokaty oraz farby do zdobienia szkła w procesie formowania.
Na zdjęciach przedstawiono przykładowe wyroby ze szkła do sprzętu AGD, oświetleniowego, gospodarczego i opakowaniowego, dekorowane wymienionymi środkami zdobniczymi.
W zależności od rodzaju powierzchni szklanych do zdobienia stosowane są różne rodzaje farb.
Szkło do sprzętu AGD
Szkło oświetleniowe
Szkło gospodarcze
Szkło opakowaniowe
Paleta farb kryjących, o powierzchni wybłyszczonej, zawiera kilkadziesiąt kolorów i jest wzbogacana zgodnie z aktualnym zapotrzebowaniem odbiorców. Seria znajduje szerokie zastosowanie do dekorowania szkła - od gospodarczego, poprzez oświetleniowe, opakowaniowe do witrażowego i artystycznego.
Grupę farb półtransparentnych, o powierzchni matowej, stanowi kilkanaście farb o pastelowych odcieniach i farba biała matująca, zastępująca trawienie lub piaskowanie. Istotną cechą tej palety jest fakt, iż używając jednej farby i stosując różne grubości nakładanych warstw oraz warunki wypalania, można uzyskać bardzo zróżnicowane efekty dekoracyjne, od bardzo delikatnego zmatowienia do efektu „szronu". Seria stosowana jest do zdobienia zarówno szkła gospodarczego, opakowaniowego, oświetleniowego i meblowego, jak też witrażowego i artystycznego.
Kolejna grupa - farby transparentne o powierzchni wybłyszczonej -cieszy się szczególnym zainteresowaniem producentów szkła witrażowego, oświetleniowego i meblowego. Farby tej serii charakteryzują się wysoką transparencją i dużym nasyceniem barwy. Paleta obejmuje kolory zielone, żółte, niebieskie, szare oraz purpury.
Paleta farb o połysku perłowym zawiera farby metaliczne w różnych odcieniach złota, srebra i miedzi, jak również farby interferencyjne w kolorach zielonym, niebieskim i fioletowym. Grupa składa się z kilkunastu odcieni i stosowana jest do dekorowania szkła gospodarczego, oświetleniowego, opakowaniowego i meblowego.
Farby z omówionych palet znajdują zastosowanie w różnorodnych technikach zdobienia:
• sitodruk bezpośredni,
• sitodruk pośredni,
• malowanie ręczne,
• natrysk.
Znaczącą grupę środków zdobniczych do dekorowania szkła stanowią brokaty, oferowane w postaci granulatów o różnych zakresach uziarnienia. Zastosowanie brokatów umożliwia uzyskanie na powierzchni zdobionej efektu stopionego szkła, które samo lub w połączeniu z farbami transparentnymi prezentuje bardzo interesujące efekty dekoracyjne. Brokaty wykorzystywane są zarówno do zdobienia szkła opakowaniowego, oświetleniowego i meblowego, jak również witrażowego i artystycznego. W aktualnej ofercie znajdują się brokaty o bardzo niskiej zawartości ołowiu (ok. 3%), przygotowane na bazie topnika opracowanego i produkowanego w Zakładzie Badawczo-Produkcyjnym Farb Ceramicznych Instytutu Szkła i Ceramiki w Warszawie.
Odrębną grupę stanowią farby do zdobienia szkła w procesie formowania. Temperatury, których działaniom podlega farba podczas dekorowania tą metodą oraz sposób nanoszenia, wymagały opracowania nowych składów farbowych.
Utworzenie i rozszerzanie palety tego rodzaju środków zdobniczych, ze względu na konieczność oceny ich przydatności w warunkach produkcyjnych hut szkła, możliwe było dzięki ścisłej współpracy z producentami szkła artystycznego, głównie Hutą Szkła „Makora".
Seria zawiera ponad 20 farb i jest systematycznie rozwijana, ostatnio zostały opracowane i po akceptacji odbiorców wprowadzone do oferty, 2 nowe kolory: róż i fiolet. Obecnie farby te cieszą się dużym zainteresowaniem producentów szkła artystycznego.
Aktualne tendencje do eliminacji w oferowanych środkach zdobniczych zawartości związków szkodliwych, wymagały podjęcia prób rozwiązania tego problemu.
Opracowana została farba biała, w której zawartość związków ołowiu obniżono z ok. 50% do ok. 18%. Farba ta zainteresowała odbiorców i jest już przedmiotem sprzedaży pod symbolem 65FBW10.
Kolejnym krokiem jest synteza białej farby bezołowiowej, na bazie topnika opracowanego i wytopionego w skali produkcyjnej w Zakładzie Badawczo-Produkcyjnym Farb Ceramicznych. Farba charakteryzuje się wysokim stopniem białości oraz stabilnością odcienia w temperaturach do ok. 760oC. Farba została wprowadzona do oferty pod symbolem 6BOW1.
Topniki bezołowiowe zostaną wykorzystane do stworzenia nowej palety kolorystycznej farb szklarskich.
Wyroby ze szkła gospodarczego winny być zgodne z normą PN-EN 1388-2:2000 Materiały i wyroby przeznaczone do kontaktu z produktami spożywczymi Powierzchnie krzemianowe Oznaczanie ołowiu i kadmu uwalnianego z powierzchni krzemianowych wyrobów innych niż wyroby ceramiczne.
Zasada metody polega na pozostawaniu powierzchni badanej w kontakcie z roztworem kwasu octowego o stężeniu 40ml/l przez 24 h, w temperaturze 22oC w celu uwolnienia ołowiu i/lub kadmu. Ilości uwalnianego ołowiu i kadmu oznaczane są metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej płomieniowej. Dopuszczalne ilości uwalnianego ołowiu i kadmu określone są w normie PN-B13210:1997 Wyroby szklane i ceramiczne przeznaczone do kontaktu z żywnością. Dopuszczalne ilości uwalnianego ołowiu i kadmu. W tabeli obok przedstawiono, zgodne z normą, wymagania dotyczące dopuszczalnych ilości wymywanych związków szkodliwych.
Obszaru szkła gospodarczego dotyczy również norma PN-EN 12875-2:2002 Odporność naczyń na mechaniczne zmywanie. Cz.2 Kontrola niemetalowych wyrobów. Przedstawione są w niej wymagania, sposób prowadzenia badań i ocena stopnia zmian wyglądu powierzchni po 125 cyklach mycia.
Szkła do sprzętu AGD dotyczy norma PN-B-13067.1997 Szyby hartowane do sprzętu grzejnego. W części dotyczącej zdobienia norma ta określa jako niedopuszczalne wady sitodruku: niejednolitą barwę i odcień, wtrącenia, plamy i miejsca przeświecające, widoczne zarówno w świetle przechodzącym, jak i odbitym, krawędzie wzoru nieostre lub rozmazane.
Szkło opakowaniowe winno być zgodne z normami: PN-81/O-79700 Opakowania jednostkowe szklane. Butelki do artykułów spożywczych. Wymagania i badania oraz PN-80/O-79704 Opakowania szklane perfumeryjno-kosmetyczne. Butelki i słoiki. Wymagania i badania. Normy te nie zawierają wymagań związanych z dekoracjami na szkle.
W zakresie szkła oświetleniowego istnieje norma PN-72/B-13060 Klosze szklane do elektrycznych opraw oświetleniowych. Wymagania i badania. Nie określa ona wymagań dla szkła dekorowanego.
Szkło artystyczne i witrażowe nie jest objęte wymaganiami normowymi. Oczekiwania odbiorców co do walorów estetyczno-użytkowych wiążą się z rodzajem powierzchni farb - błyszczącą lub matową, siłą krycia lub transparen-cją oraz temperaturami wypalania.
W związku z różnorodnością zastosowań i wymagań dotyczących farb szklarskich prowadzone są badania kontrolne, zapewniające dostarczanie odbiorcom stabilnego produktu.
Proszki farbowe poddawane są badaniom uziarnienia i topliwości.
Ocena uziarnienia prowadzona jest metodą mikroskopową, przy pomocy mikroskopu laboratoryjnego MP-3 oraz metodą dyfrakcji laserowej z zastosowaniem urządzenia Mastersizer Microplus firmy Malvern.
Oznaczanie topliwości wykonywane jest w piecu z kamerą wizyjną. Sprzężenie pieca i kamery z komputerem, wyposażonym w program analizy obrazu, umożliwia pełną rejestrację zmian kształtu próbki w zależności od temperatury. Pozwala to na dokładną analizę przebiegu topienia próbki farby pod kątem wyznaczenia charakterystycznych punktów topliwości w porównaniu z wzorcem.
Farba oraz wzorzec naniesione na kształtki szklane metodą sitodruku bezpośredniego, a następnie wypalone w określonych warunkach temperaturowych, poddawane są wizualnej ocenie barwy i wyglądu powierzchni.
Dodatkowo wprowadzana jest ocena parametrów barwy i przezroczystości przy pomocy spektrofotometru Lab-Scan firmy Hunter Lab.
Przyjęty system badań kontrolnych gwarantuje dostarczanie odbiorcom produktów powtarzalnych, o stabilnej jakości, umożliwiających uzyskanie pożądanych efektów zdobienia.
Produkowane w Zakładzie Badawczo-Produkcyjnym Farb Ceramicznych serie farb szklarskich oferowane są odbiorcom w postaci proszków, past i w formie termoplastu.
Należy podkreślić, że dzięki opracowaniu metody szybkiego doboru kolorów istnieje możliwość natychmiastowej reakcji na nowe zapotrzebowania odbiorców.
mgr inż. Małgorzata Marecka
Instytut Szkła i Ceramiki Warszawa Zakład Badawczo-Produkcyjny Farb Ceramicznych
więcej informacji: Świat Szkla 1/2005
