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陶瓷噴墨打印技術(shù)的困境與出路

2012-04-17 10:13 來源：陶瓷報(bào) 責(zé)編：江佳

摘要：: 現(xiàn)在筆者剖析了當(dāng)前陶瓷噴墨打印技術(shù)暫時(shí)的困境,，來探討陶瓷噴墨打印技術(shù)的出路，以促進(jìn)陶瓷噴墨技術(shù)在中國的發(fā)展,。陶瓷裝飾用噴墨打印是將著色劑制成多色墨水,，通過噴墨打印的方式將其直接打印到陶瓷表面上,，燒成后呈色的裝飾方法。

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　　【CPP114】訊：目前各大陶瓷生產(chǎn)企業(yè)紛紛推出別具特色的陶瓷噴墨打印產(chǎn)品,，尤其是凹凸面的高清晰噴墨打印陶瓷磚，令人耳目一新,。毫無疑問,，噴墨打印技術(shù)的春天已經(jīng)到來!現(xiàn)在筆者剖析了當(dāng)前陶瓷噴墨打印技術(shù)暫時(shí)的困境，來探討陶瓷噴墨打印技術(shù)的出路,，以促進(jìn)陶瓷噴墨技術(shù)在中國的發(fā)展,。陶瓷裝飾用噴墨打印是將著色劑制成多色墨水,，通過噴墨打印的方式將其直接打印到陶瓷表面上，燒成后呈色的裝飾方法,。噴墨打印技術(shù)與現(xiàn)有的陶瓷裝飾手段相比,，具有突破性的優(yōu)勢(shì)：可達(dá)到360dpi、直接打印出設(shè)計(jì)圖案的效果實(shí)現(xiàn)個(gè)性化解決方案,、懸空打印降低坯體破損率,、凹凸面打印出逼真的仿油畫、仿樹皮,、仿木紋,、高檔石材效果。具有良好的應(yīng)用前景,，和巨大的潛在商業(yè)機(jī)會(huì),。

　　目前各大陶瓷生產(chǎn)企業(yè)紛紛推出別具特色的陶瓷噴墨打印產(chǎn)品,，尤其是凹凸面的高清晰噴墨打印陶瓷磚，令人耳目一新,。毫無疑問,，噴墨打印技術(shù)的春天已經(jīng)到來!雖然陶瓷噴墨打印技術(shù)在我國只有幾年的發(fā)展歷史，還存在著一些技術(shù)性的問題拉線,、燒成后發(fā)色不穩(wěn)定,、明亮的紅色墨水不能制備,、成本的問題噴頭、墨水的核心技術(shù)在外國企業(yè)手中,，導(dǎo)致噴頭,、墨水偏高、新商業(yè)模式的問題新產(chǎn)品管理制度還需要突破,、陶瓷噴墨打印設(shè)計(jì)和研發(fā)體系尚未成熟,、針對(duì)大批采購的個(gè)性化供應(yīng)鏈體系尚未成形等,。隨著博今科技、道氏制釉,、明朝科技、金鷹色料等國產(chǎn)墨水企業(yè)對(duì)于陶瓷墨水品質(zhì)的不斷提升,，隨著泰威,、美嘉、精陶等噴墨打印機(jī)企業(yè)已經(jīng)掌握了除噴頭外的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng),、軟件系統(tǒng)，噴墨打印技術(shù)將在中國這一全球最大市場獲得更大范圍的應(yīng)用,。

　　筆者在查閱相關(guān)英文專利,、文獻(xiàn),、官方網(wǎng)站、宣傳廣告,、會(huì)議資料的基礎(chǔ)上，通過分析噴墨打印技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,，剖析當(dāng)前陶瓷噴墨打印技術(shù)暫時(shí)的困境,，來探討陶瓷噴墨打印技術(shù)的出路，以促進(jìn)陶瓷噴墨技術(shù)在中國的發(fā)展,。

　　陶瓷噴墨打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　1,、陶瓷墨水的發(fā)展現(xiàn)狀

　　目前陶瓷墨水的商品化制備技術(shù)主要是分散法,，包括著金屬配合物型分散和無機(jī)陶瓷色料型分散。意大利的Colorobbia公司生產(chǎn)了名為ParNaSos的四色陶瓷墨水青色,、黃色,、品紅色、黑色,，并宣稱此種墨水是通過直接制備液態(tài)懸浮物而得到,，而不需要經(jīng)過傳統(tǒng)的粉體分散過程,，不存在凝聚的現(xiàn)象。這種陶瓷墨水的粒度分布在50～80nm的范圍之內(nèi),，表面沒有大的棱角,，具有優(yōu)良的穩(wěn)定性和流變性，不會(huì)磨損和堵塞噴頭,。陶瓷墨水所采用的溶劑為二甘醇沸點(diǎn)為245℃,，不存在溶劑揮發(fā)的問題，對(duì)人類和環(huán)境較為安全,。意大利的METCO S.R.L.公司在其歐洲專利“在陶瓷材料上進(jìn)行數(shù)字印刷所使用的油墨，使用所述油墨在陶瓷材料上進(jìn)行數(shù)字印刷的方法,，以及通過所述的印刷方法制備的陶瓷制品Inks for digi-tal printing on ceramic materi-als , a process for digital print-ing on ceramic materials using said inks ,and material obtained by means of said printing pro-cess EP2008/067836”中介紹了一種涉及在陶瓷材料上進(jìn)行數(shù)字印刷所使用的含有著色金屬的油墨組合的實(shí)例,。將混有二氧化硅和二氧化鈦的添加劑加入到陶瓷坯料中，通過壓擠成型得到試驗(yàn)坯體,，然后通過HP 440噴墨打印機(jī)頭使用該發(fā)明的水溶液油墨組裝式試驗(yàn)坯體，在1215℃的最大溫度下經(jīng)過50分鐘煅燒得到試驗(yàn)樣品。測(cè)定陶瓷制品上的L*a*b*值,。染色組合物A,，其中含有檸檬酸鈷Co為1.7wt%和檸檬酸鋅Zn為3.0 wt %以及作為溶劑的水，煅燒后為青色L*=70.4, a*= -1.5, b*=2.9;染色組合物B,，其中含有乙二胺四乙酸鐵鐵為7. 3 wt%以及水為溶劑,，煅燒后為紅褐色L*=66.8, a*=9.4,b*=16.7;染色組合物C,，其中含有乙酸鉻IIICr為1.64 wt%,，酒石酸銻Sb為1. 64 wt%,，二氨二羥基二[乳酸2-01,02]鈦2-Ti為4.2 wt%以及作為溶劑的水，煅燒后為黃色L*=78.5, a*=1.2, b*=26.0;染色組合物D,，其中含有檸檬酸鐵銨Fe為7.0 wt%,、乙二胺四乙酸鈷Co為3.8 wt%，以及溶劑的水,，煅燒后為灰色L*=54.1, a*= -1.2, b*=0.3,。

　　西班牙的陶麗西集團(tuán)在2002至2003年間曾試圖制備可用于間歇式和連續(xù)式系統(tǒng)的可溶性陶瓷墨水,，但是失敗了。2004年陶麗西用分散無機(jī)陶瓷色料法,，才研發(fā)出INCID系列陶瓷墨水,，可以得到天然產(chǎn)品的顏色方案，如石頭,、大理石,、木頭等。目前陶麗西供應(yīng)青色,、鈷藍(lán)色、品紅色,、紅棕色,、粉紅色、黃色,、檸檬黃色,、黑色、白色墨水,，并且在公司網(wǎng)站上宣稱自己是唯一的白色陶瓷墨水供應(yīng)商。Torrecid S.A.公司在其歐洲專利“工業(yè)裝飾用墨水Industrial decoration ink EP1840178A1”中,，提出了一個(gè)四色墨水的實(shí)例。不同墨水的固相組成如表1所示,，其中所有的陶瓷色料由Al-Farben公司提供,，其他的材料很容易在市場上得到。四種墨水的液相成分是一樣的,，液相成分約占總重量的60wt%,，其中：鏈狀的脂肪族烴相當(dāng)于非極性組分,、脂肪酸混合物相當(dāng)于極性組分、聚碳酸酯相當(dāng)于穩(wěn)定劑,、聚酯酸相當(dāng)于分散劑,。