Procedimiento y dispositivo para revestir al menos una parte de un sustrato.

Procedimiento para producir un vidriado sobre al menos una parte de un sustrato preferentemente vítreo y/o cerámico (2) de pigmentos (45) y partículas (41,

47) a partir de un fundente (42, 48) o vidrio o cerámica o el material de base para la producción de vidrio o cerámica o a partir de frita de vidrio por medio de impresión por chorro de tinta mediante aplicación de fluidos (42, 46) con un dispositivo de aplicación (1) controlado por un dispositivo de control (16) con en cada caso dispositivos de emisión (5, 12, 22-25) separados, a los que están asociados recipientes de alojamiento (18, 19) para alojar el fluido con partículas (8, 26) y el fluido con pigmentos (10, 27), aplicándose el fluido con partículas (8, 26) y el fluido con pigmentos (10, 27) en coordinación temporal y espacial previamente coordinable por separado sobre el sustrato que va a revestirse (2), aplicándose en primer lugar uno o varios fluidos de pigmento (10) y aplicándose sobre y/o entre los mismos al menos en zonas parciales individuales el fluido con partículas (8) y calcinándose después para dar el vidriado, caracterizado por que el pigmento o los pigmentos (45) se mezclan con las partículas (41, 47) tras la aplicación sobre el sustrato (2) y antes de la calcinación sobre el sustrato (2).

Procedimiento y dispositivo para revestir al menos una parte de un sustrato La invención se refiere a un procedimiento para realizar una impresión multicolor de un sustrato vítreo y/o cerámico de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Un método empleado desde hace muchos años para la impresión de productos de vidrio y/o de cerámica es el procedimiento de serigrafía. En este procedimiento se imprime la tinta de impresión con una rasqueta de caucho, una herramienta de tipo limpiaparabrisas, a través de un tejido textil de malla fina sobre el material que va a imprimirse. Aquellos sitios del tejido textil, donde, correspondiendo al motivo de imagen no debe imprimirse ninguna tinta, se hacen impermeables a la tinta por medio de un patrón. La producción de los tablones tiene lugar por ejemplo con ayuda de tratamiento fotoquímico: El tejido textil se cubre con una emulsión fotosensible y se seca. A continuación se irradia el tejido textil con luz UV mediante un positivo, se produce un endurecimiento de la emulsión fotosensible correspondientemente al motivo. La emulsión no expuesta a la luz se retira mediante lavado, el patrón está listo ahora para la impresión. Para la impresión se usan pastas de color cerámicas. Estas se producen mezclándose uno o varios componentes colorantes junto con fundente y opcionalmente aditivos (materiales de relleno, agentes de dispersión) en un agente de suspensión, por ejemplo aceite de serigrafía. La viscosidad del aceite de serigrafía se encuentra en el intervalo de 3 x 103 mPas a 10 x 103 mPas. El componente colorante se compone de pigmentos inorgánicos, estos presentan la estabilidad necesaria para el procedimiento de secado. El fundente se compone esencialmente de frita de vidrio, ésta se produce mediante la fusión y posterior enfriamiento brusco de una masa de vidrio. La frita de vidrio es habitualmente un producto intermedio en la producción de masas fundidas de vidrio. El material poroso y desmenuzable así generado se tritura, siendo el 50 % en volumen de las partículas mayores que 10 ï?­m. La frita de vidrio se usa también como materia prima para la producción de esmaltes. Los materiales de relleno pueden servir para mejorar las propiedades físicas y químicas de la tinta cerámica. Las pastas de serigrafía para la impresión de vidrio se componen en aproximadamente el 80 % de materiales inorgánicos (pigmentos, fundente) y en aproximadamente el 20 % de materiales orgánicos (agentes de suspensión, diluyentes, agentes de dispersión) . Los materiales inorgánicos se componen a su vez de aproximadamente el 80 % de fundente y aproximadamente el 20 % de pigmentos. La viscosidad de una pasta de serigrafía se encuentra en el intervalo de 104 mPas. Después de la aplicación de la pasta de impresión sobre el producto de vidrio o de cerámica que va a decorarse tiene lugar el procedimiento de secado: En este sentido, se reblandece la frita de vidrio y forma un flujo de vidrio sobre la superficie del producto que va a imprimirse. En este flujo de vidrio se incrustan los aditivos (pigmentos) y se fijan sobre la superficie del producto. Este procedimiento tiene lugar, en el caso del vidrio como material que va a imprimirse, por debajo de la temperatura de deformación a aproximadamente 630 º C.

Aunque con la serigrafía pueden conseguirse buenos resultados de impresión, ésta ofrece también ciertas desventajas. La producción de patrones siempre necesaria antes de la impresión requiere una cierta inversión de tiempo, el procedimiento es lento en comparación con la impresión por chorro de tinta industrial digital, que se utiliza cada vez con más frecuencia debido a la flexibilidad del procedimiento. No obstante, existen limitaciones que se oponen al uso de impresiones por chorro de tinta en el caso de productos vítreos y/o cerámicos: Mientras que las pastas de serigrafía presentan una viscosidad en el intervalo de 104 mPas, la viscosidad de una tinta de inyección debe encontrarse por debajo de 15 mPas, y el 90 % en volumen de las partículas tiene que ser menor que 1 ï?­m. Sólo entonces puede garantizarse una buena resolución de impresión. Debido a las diferentes densidades y propiedades superficiales de las dos partes inorgánicas (fundente y pigmento) es difícil mantener estables estos dos componentes en un medio de baja viscosidad: Se muestra una clara tendencia a la sedimentación y a la aglomeración. Estos procedimientos indeseados pueden impedirse sólo en parte mediante la adición de diferentes aditivos.

Un procedimiento que trata estas deficiencias se describe en el documento de patente DE 199 21 925 A1. Este procedimiento para la decoración de materiales sólidos, en particular que pueden someterse a una decoración por calcinación, comprende una aplicación de una capa decorativa sobre la base de una pasta de impresión (termoplástica) que contiene un pigmento y un medio termoplástico sobre una superficie del material que va a decorarse por medio de impresión directa o indirecta. La pasta de impresión contiene al menos el 30 % en peso de colorantes inorgánicos de la serie de los pigmentos, frita de vidrio y otros componentes de formación de vidrio y se imprime por medio de tecnología de chorro de tinta, aplicándose la tinta de impresión por medio de un cabezal de escritura de tinta de inyección calentable, cuya temperatura se mantiene por encima del punto de fusión de la tinta de impresión, sobre la superficie del material que va a decorarse o un material de transferencia. De acuerdo con la invención, las tintas de impresión termoplásticas fundidas, tal como se usan para la decoración de vidrio de recipientes, y por consiguiente contienen un contenido muy alto en sólidos inorgánicos, no muestran sorprendentemente casi ninguna deposición. Después de interrumpir el calentamiento en el cabezal de escritura de tinta de inyección y/o en el elemento de alimentación del dispositivo de impresión de chorro de tinta, solidifica inmediatamente la tinta de impresión termoplástica, de modo que tampoco en el caso de un largo tiempo de exposición, no se produce ninguna sedimentación. Ha de calificarse como una desventaja que tengan que calentarse todos los recipientes y conducciones junto con el cabezal de escritura de tinta de inyección, lo que requiere un gasto de energía elevado.

La presente invención se basa en el objetivo de perfeccionar un procedimiento y un dispositivo para revestir un sustrato vítreo y/o cerámico, que permita de forma fiable y con poco gasto de energía, una aplicación digital de alta calidad con fluidos adecuados para la calcinación o el vidriado.

Este objetivo, en el caso de un procedimiento para realizar la impresión multicolor de un sustrato vítreo y/o cerámico en el que a un dispositivo de aplicación controlado por un dispositivo de control están asociados dispositivos de emisión y estos recipientes de alojamiento para el alojamiento de un fluido con partículas y de un fluido con pigmentos, se resuelve porque el fluido con partículas y el fluido con pigmentos se aplican en coordinación temporal y espacial previamente coordinable sobre el sustrato que va a revestirse y se calcinan para dar el vidriado, mezclándose los pigmentos con la partículas antes de la calcinación sobre el sustrato de acuerdo con la reivindicación 1.

Con la invención se logra ahora simplificar esencialmente la aplicación de fluidos de partícula y fluidos de pigmento y realizarla de manera más rápida y exacta, mediante lo cual puede mejorarse considerablemente la fijación de fluidos de este tipo mediante calcinación, sinterización sobre productos vítreos y cerámicos. Adicionalmente se evita una sedimentación o aglomeración de los constituyentes de los fluidos durante la preparación y la aplicación, en la que se aplican los fluidos con las diferentes partículas inorgánicas o pigmentos inorgánicos por separado sobre el sustrato que va a revestirse. De esta manera se ofrece la posibilidad de estabilizar las diferentes partículas inorgánicas o pigmentos inorgánicos en distintos fluidos, dado que el mezclado de partículas o fundentes y pigmentos sólo tiene lugar sobre el sustrato que va a revestirse.

Es ventajosa una medida adicional en la que el fluido con partículas y el fluido con pigmentos se aplican al mismo tiempo en posiciones diferentes de la parte que va a revestirse de la superficie del sustrato, dado puede permitirse una colocación mediante adhesión mediante un procedimiento de secado intermedio o un secado y con ello una colocación exacta de las gotas de los fluidos.

Una mezcla y una coloración extraordinariamente buenas de las partículas y los pigmentos se consiguen mediante un modo de proceder en el que el fluido con partículas y al menos un fluido con pigmentos se aplican en... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para producir un vidriado sobre al menos una parte de un sustrato preferentemente vítreo y/o cerámico (2) de pigmentos (45) y partículas (41, 47) a partir de un fundente (42, 48) o vidrio o cerámica o el material de base para la producción de vidrio o cerámica o a partir de frita de vidrio por medio de impresión por chorro de tinta mediante aplicación de fluidos (42, 46) con un dispositivo de aplicación (1) controlado por un dispositivo de control (16) con en cada caso dispositivos de emisión (5, 12.

2. 25) separados, a los que están asociados recipientes de alojamiento (18, 19) para alojar el fluido con partículas (8, 26) y el fluido con pigmentos (10, 27) , aplicándose el fluido con partículas (8, 26) y el fluido con pigmentos (10, 27) en coordinación temporal y espacial previamente coordinable por separado sobre el sustrato que va a revestirse (2) , aplicándose en primer lugar uno o varios fluidos de pigmento (10) y aplicándose sobre y/o entre los mismos al menos en zonas parciales individuales el fluido con partículas (8) y calcinándose después para dar el vidriado, caracterizado por que el pigmento o los pigmentos (45) se mezclan con las partículas (41, 47) tras la aplicación sobre el sustrato (2) y antes de la calcinación sobre el sustrato (2) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el fluido con partículas (8, 26) y el fluido con pigmentos (10, 27) se aplican al mismo tiempo en posiciones diferentes de la parte que va a revestirse de la superficie del sustrato (2) .

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que las gotas de fluido (3234, 36, 38) del fluido con partículas (8, 26) y al menos de un fluido con pigmentos (10, 27) se aplican de manera que solapan unas sobre otras al menos parcialmente.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que gotas de fluido (33, 36, 38) de varios fluidos de pigmento (10, 27) se aplican de manera que solapan unas sobre otras al menos parcialmente.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que las gotas de fluido (32, 34) del fluido con partículas (8, 26) se aplican de manera que solapan al menos parcialmente sobre una o varias de las gotas de fluido (33, 36, 38) de al menos un fluido con pigmentos (10, 27) .

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que para la aplicación de un motivo multicolor se aplican en cada caso en primer lugar las gotas de fluido del fluido con partículas (8, 26) y después a continuación las gotas de fluido de al menos un fluido con pigmentos (10, 27) .

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que para realizar el revestimiento multicolor del objeto (2) con un motivo en primer lugar se aplican las gotas de fluido (33, 36, 38) de al menos un fluido con pigmentos (10, 27) y posteriormente se aplican las gotas de fluido (32, 34) del fluido con partículas (8, 26) .

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que mediante la colocación simultánea o sucesiva de varias gotas de fluido (33, 36, 38) del fluido con pigmentos (10, 27) una junto a otra se aplica un punto de imagen de varios colores del motivo a partir de varios colores primarios sobre las gotas de fluido (32, 34) del fluido con partículas (8, 26) o una superficie del sustrato (2) .

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que se aplican partículas (41, 47) del fluido con partículas (8, 26) con un fluido formado por un gas sobre las gotas de fluido del fluido con pigmentos (10, 27) .

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que la viscosidad y el peso específico del fluido (42, 48; 46) en relación con el peso específico de las partículas (41, 47) o pigmento (45) se ajustan entre sí de tal manera que la velocidad de sedimentación de las partículas (41, 47) o pigmentos (45) en el fluido (42, 48; 46) del fluido con partículas o de pigmento (8, 26; 10, 27) asciende a entre el 0, 1 % y el 30 %, preferentemente el 0, 1 % y el 10 %, de la aceleración de la gravedad.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el fluido con partículas (8, 26) presenta como partículas (41, 47) un fundente (42, 48) y como fluido un líquido portador.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado por que el fluido (42, 48) del fluido con partículas (8, 26) además del líquido portador contiene un coadyuvante de dispersión y un diluyente.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que al menos el 50 % de las partículas (41, 47) o de las partículas de frita de vidrio presentan un diámetro medio inferior a 5 ï?­m, preferentemente inferior a 2 ï?­m.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que se expulsan gotas de fluido (32, 34) del dispositivo de emisión (5, 23) para el fluido con partículas (8, 26) con un volumen entre 20 picolitros y 70 picolitros, preferentemente 50 picolitros.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que se forman pigmentos (45) del fluido con pigmentos (10, 27) mediante pigmentos de color inorgánicos.

16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que al menos el 90 % en peso de las partículas de pigmento de color presentan un diámetro medio de 0, 5 a 4 ï?­m, preferentemente menor 5 que 1 ï?­m.

17. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que sobre el sustrato (2) se aplica una capa adicional (35) de gotas de fluido (36) a partir del fluido con pigmentos (10) , que se aplica con el dispositivo de emisión (24) y una capa adicional (37) de gotas de fluido (38) de fluido con pigmentos (27) con el dispositivo de emisión (25) parcialmente o a lo largo de toda la anchura (30) de manera continua en una disposición una al lado de otra más o menos densa o en contacto directo entre sí o dispuestas de manera que solapan al menos parcialmente.

18. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado por que en distintos sitios del sustrato (2) se aplican diferentes capas (29, 35, 37) de fluido con partículas (8, 26) y/o fluidos de pigmento (10, 27) , para conseguir diferentes composiciones físicas.