浙江省標(biāo)準(zhǔn)化研究院（之江標(biāo)準(zhǔn)化智庫） 丁 煒 郭 銳

龍泉青瓷始于三國兩晉，盛于宋元。青瓷是瓷器的起源，瓷器之母，在青瓷的基礎(chǔ)上發(fā)展了白瓷，之后再派生出了青花、五彩、斗彩、粉彩、古彩等各色瓷系，而萬變不離其道，白瓷和青瓷最能代表中國文化的精髓和審美。龍泉窯也是中國陶瓷史上燒制年代最長、窯址分布最廣、產(chǎn)品質(zhì)量最高、生產(chǎn)規(guī)模和外銷范圍最大的青瓷名窯。

龍泉青瓷燒制技藝是一種具有制作性、技能性和藝術(shù)性的傳統(tǒng)手工藝，主要表現(xiàn)在原料配制、成型裝飾、高溫?zé)傻确矫妗鹘y(tǒng)的龍泉青瓷產(chǎn)品有兩種：一種是白胎和朱砂胎青瓷，著稱“弟窯”或“龍泉窯”，另一種是釉面開片的黑胎青瓷，稱“哥窯”。

借著2016年G20在浙江杭州召開的東風(fēng)，龍泉青瓷產(chǎn)業(yè)和銷售額有了飛躍式發(fā)展，龍泉青瓷日用瓷技術(shù)也有了很大的改進，以高鋁質(zhì)強化龍泉青瓷餐具為例，明顯高于普通青瓷泥抗折強度，可滿足大型洗碗機洗滌、微波爐快速加熱與高溫消毒。（注：現(xiàn)有的青瓷相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 10813.1-2015《青瓷器第1部分：日用青瓷器》）

龍泉青瓷實現(xiàn)可追溯性的探索

現(xiàn)在的市場上，假冒龍泉青瓷的現(xiàn)象相當(dāng)普遍，對于龍泉青瓷實施可追溯性的研究，是保護傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的需要；采用GS1編碼和二維條碼進行唯一標(biāo)識，如果是只用于青瓷包裝上，因日用青瓷大部分使用的是通用包裝，很難真正實現(xiàn)追溯；只有嘗試DPM（即直接部件標(biāo)識，通過某種技術(shù)直接把條碼標(biāo)識在產(chǎn)品上）直接在青瓷本體上進行唯一編碼和標(biāo)識，才有可能真正實現(xiàn)龍泉青瓷的可追溯。所以，在本體標(biāo)識方面我們首先考慮了3種方式實現(xiàn)，包括烤花燒制、激光灼刻和覆膜激光燒固。其中覆膜激光燒固，其多用于陶瓷衛(wèi)浴的文字LOGO標(biāo)識，適用于白瓷且顆粒較粗，不適用二維條碼制作；因此，在研究過程中放棄了這種技術(shù)方法，重點針對前兩種方法進行了深入研究與試驗。

烤花燒制方式技術(shù)分析

在龍泉青瓷瓷體上制作平面圖案文字標(biāo)識，傳統(tǒng)的方式大致分為手工繪制燒制和貼紙烤花兩種。

手繪燒制，第一步是在瓷器成型、修坯后的施釉（上釉）前或施釉后，在未燒制的瓷器表面用手工繪制方式繪制圖案文字后進行燒制，分別稱釉下彩和釉上彩。其中也有釉上彩是在已燒成的白釉或澀胎瓷器上，用色料繪飾各種紋飾，再于700～900℃的低溫窯爐中二次燒造，低溫固化彩料而成。

貼紙（烤花紙）烤制是指在已燒成的瓷器表面貼上事先印刷好圖案文字的烤花紙，再于700～900℃之間的低溫窯爐中二次燒造，低溫固化彩料而成。

對于在瓷器表面標(biāo)識條碼等較精細(xì)的符號，以上兩種方式當(dāng)中只能選取貼紙烤制方式（俗稱烤花）。現(xiàn)已有部分酒瓶上直接用貼紙烤花方式標(biāo)識商品條碼（EAN-13）。而貼花紙有3種不同的印刷工藝，其特點不盡相同，見表1；通過比較和初步實驗論證，采用了比較適合條碼印制的絲網(wǎng)版小膜印刷貼花紙。

表1 三種不同印刷方法生產(chǎn)的陶瓷貼花紙的特點

對于二維條碼在龍泉青瓷上的印制，浙江省標(biāo)準(zhǔn)化研究院從研究之初就考慮既要兼顧二維條碼的印制質(zhì)量，又要使這種傳統(tǒng)的工藝產(chǎn)品及日用品推廣時被青瓷生產(chǎn)企業(yè)和消費者接受，因此，便需要融合“中國元素”，如圖1所示?；谏鲜鲈?，選擇絲網(wǎng)版小膜印刷貼花紙及其烤花工藝更利于實現(xiàn)初始的設(shè)想。

圖1 含有“中國元素”的二維條碼烤花實例圖

青瓷屬于高溫瓷，瓷窯溫度在1100℃以上；而青瓷烤花溫度在600～900℃之間（也有的低至500℃）。所以，工藝流程是在已燒制好的青瓷釉上（釉面的表面），加貼花紙進行烤花。同時，青瓷的特點是“薄胎厚釉”，在釉面烤花時，青瓷釉面將有一定程度的熔化和微小的形變，使得釉面與貼花紙上的油墨緊密結(jié)合，具有較好的耐磨和耐腐蝕性（對烤花而言）；但同時，也會對油墨圖案造成相應(yīng)的微小畸變；對油墨色質(zhì)也有相應(yīng)改變。因此，需要選擇合適的貼花紙印刷方式及合適的油墨，見表2，才能保證二維條碼的質(zhì)量。

表2 印制二維條碼中三種印刷貼花紙的優(yōu)劣對比（針對青瓷）

針對以上比較和青瓷的特點，在烤制二維條碼及相關(guān)標(biāo)識時有以下要求：1.應(yīng)選取適合釉面烤花的貼花紙；2.對貼花紙油墨的厚度有一定的要求；3.優(yōu)先選用可燒制多種色彩的貼花紙；4.選取合適的烤花溫度，兼顧釉面與油墨結(jié)合度和油墨最小畸變及色質(zhì)變化等。

貼花紙結(jié)構(gòu)圖和烤花流程圖，如圖2所示。

圖2 貼花紙結(jié)構(gòu)圖和烤花流程圖

激光灼刻方式技術(shù)分析

隨著現(xiàn)代工藝技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在對于小批量的定制瓷器，需要標(biāo)注文字或（和）圖案的，也采用激光灼刻的方式實現(xiàn)。激光加工原理：激光打標(biāo)機是利用高能量密度激光束，對工件表面進行局部照射，使表層材料迅速汽化或發(fā)生顏色變化，從而露出深層物質(zhì)或者導(dǎo)致表層物質(zhì)化學(xué)物理變化刻出痕跡，或通過光能燒掉部分物質(zhì)，顯出所需刻蝕的圖形、文字。通過對多種激光器進行比較，選取紫外激光器作為青瓷激光灼刻主要工具。

龍泉青瓷二維條碼本體標(biāo)識的實踐

通過對龍泉青瓷傳統(tǒng)工藝的調(diào)查研究，對于在青瓷上實施條碼本體標(biāo)識的研究方向和原則就定位在三個方面：一是在不改變傳統(tǒng)工藝流程的基礎(chǔ)上進行試驗；二是考慮成本適中，盡量不過多增加成本，對中高端產(chǎn)品控制在產(chǎn)品價格的1%～2%以內(nèi)，對低端產(chǎn)品控制在3%～5%以內(nèi)；三是考慮加上條碼標(biāo)識后的美觀及體現(xiàn)與傳統(tǒng)文化的結(jié)合度等。同時也要考慮二維條碼質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23704-2017《二維條碼符號印制質(zhì)量的檢驗》和GB/T 35402-2017《零部件直接標(biāo)記二維條碼符號的質(zhì)量檢驗》。

烤花試驗的研究及問題分析

對青瓷的本體標(biāo)識作了烤花試驗。因當(dāng)時對青瓷的工藝還不完全了解，直接考慮的是變碼印制二維條碼標(biāo)簽后再進行本體標(biāo)識；選用了最高可耐1300℃高溫的進口高分子材料做基材，直接用條碼專用打印機在高分子材料上面打印二維碼，再用高溫烤花方式在青瓷本體上進行試驗。試驗分別在白色和透明2種不同基材上進行：白色基材與釉面在高溫作用下燒結(jié)效果較好，但基材色質(zhì)為純白色，圖案突兀且與青瓷的主流色彩不協(xié)調(diào)；透明基材在高溫作用下與釉面完全熔合，但油墨在高溫促進釉面部分熔化產(chǎn)生流動作用，發(fā)生了油墨被撕裂的現(xiàn)象，油墨在青瓷上的附著力嚴(yán)重不足，加上該高分子材料價格較高，基于以上這些原因，所以放棄了用高分子材料作為烤花基材的試驗，改為用傳統(tǒng)的貼花紙烤花工藝開展進一步試驗。

試驗結(jié)果分析和流程確定

經(jīng)過一系列貼花紙烤花和激光灼刻試驗，其中，激光灼刻試驗比較順利，且要求不高。對于貼花紙烤花，考慮以傳統(tǒng)的絲網(wǎng)烤花紙方式為主，經(jīng)過多次的企業(yè)電烤花爐和燃汽爐試驗，并使用浙江省青瓷產(chǎn)品檢驗中心的階梯電烤爐（500℃、600℃、700℃、800℃、900℃）同時采用不同階梯溫度進行烤花試驗，比較后得出二維條碼貼花紙烤花的最佳溫度為700～800℃，能兼顧圖案形變度最小及與釉面結(jié)合度強的效果；完成本體標(biāo)識后的成品經(jīng)96小時鹽霧試驗（依據(jù)GB/T 10125-1997《人造氣氛腐蝕實驗鹽霧試驗—鹽霧試驗機》），二維條碼未受到任何腐蝕。最后得出以下制作工藝流程和試驗結(jié)果：

（1）采用激光灼刻方式進行青瓷的二維條碼本體標(biāo)識，對設(shè)備的軟硬件要求都不高，但需要在傳統(tǒng)工藝之外增加一道現(xiàn)代工藝。對二維條碼本體標(biāo)識的具體要求如下：

——紫外激光器(UV laser)，主要輸出波長在0.4μm以下（一般為355nm），功率為3～10W；

——選取成品青瓷（燒制好的）較平整面或曲度較小的一面（一般為器具底部）進行刻制；

——激光刻制后，需要對刻制后的二維條碼圖形進行著色處理。

（2）采用貼花紙烤花方式進行青瓷的二維條碼本體標(biāo)識，與青瓷的傳統(tǒng)工藝相銜接，工藝操作與傳統(tǒng)方式一致；如與“中國元素”的圖案相結(jié)合，如“印章”“瓦當(dāng)”等圖案，可增加一些鮮明的紅色、青色等圖案。對二維條碼本體標(biāo)識的具體要求如下：

——制作貼花紙，將二維條碼（可結(jié)合其它圖案）制作（一般以絲網(wǎng)印制方式，保證油墨有一定的厚度）在烤花基紙上，再覆蓋“封面油”（多次），自然干燥后使二維條碼圖案的油墨與“封面油”結(jié)合在一起；

——將貼花紙在清水中浸泡數(shù)分鐘，使得貼花油紙與烤花基紙分離，再將貼花油紙粘貼在成品青瓷的釉面上（選取平面或曲度較小面），并刮平去汽泡；

——將粘好貼花油紙的青瓷放置在烤花爐中烤制，烤制溫度控制在700～800℃。

兩種本體標(biāo)識方式的優(yōu)劣對比

對于兩種本體標(biāo)識方式，一般來說，激光灼刻方式適合批量較小或個性化定制的產(chǎn)品，貼花紙烤花方式更適合于批量較大的產(chǎn)品。以兩種方式進行二維條碼本體標(biāo)識的優(yōu)劣對比，見表3（見下頁）。

表3 二維條碼本體標(biāo)識的貼花紙烤花和激光灼刻方式優(yōu)劣對比表

不足及改進

通過項目試驗，確定的兩種本體方式在實用性方面還存在一些問題，需要今后開展進一步研究與試驗加以改進。如：激光灼刻后的二維條碼，著色后的油墨存在易磨損和不耐腐蝕的缺點，需要采取加覆保護膜或選擇合適的油墨（如采用UV油墨并用紫外線固化）等方式進行優(yōu)化。貼花紙烤花現(xiàn)采用的絲網(wǎng)印刷方式，從源頭上印刷二維條碼的質(zhì)量較差，加上烤花過程中因油墨層較厚，不可避免地有變形的情況，影響了最終的二維條碼質(zhì)量，甚至無法識讀；此外，用絲網(wǎng)方式變碼印刷也是一個最大的難題，需要下一步研究加厚油墨噴碼+烤花封面油方式制作貼花紙并進行試驗，以滿足大批量變碼制作二維條碼的需要。