陶瓷喷墨打印技术的发展方向.doc

浅析陶瓷墨水的发展方向 韩复兴 范新晖 王太华 刘 畅 傅 伟 （佛山石湾鹰牌陶瓷有限公司 广东佛山 528031） 摘 要：自2009年以来华东地区和佛山地区的部分一线陶瓷品牌企业先后引进了陶瓷数字喷墨打印技术装备推出了数字化陶瓷产品以来，陶瓷喷墨打印技术和陶瓷墨水成为业内人士热捧和热研的对象。笔者根据自己的理解阐述陶瓷喷墨打印技术的未来发展方向，以供商榷。 关键词：建筑陶瓷，数字化，功能化，智能化，喷墨打印技术，墨水 前 言 ?喷墨印刷是一种无接触、无压力、无印版的印刷技术，最早的发展是在1878年，到了1951年Siemens公司将液态的墨水转变成墨滴的技术申请专利，当时因为针、墨有问题，效果不佳，直到1964年才正式进入实用阶段。1964年藉由一个特殊机台，可以控制墨滴的大小及喷出的速率，这是喷墨机的雏形，直到1967年，Hertz研发出连续式的喷墨印机，这就是目前在工业上使用的Continuous Ink-jet Printing。1972年Siemens推出Piezoelectric（压电式）的Drop-on-Demand Ink-jet Printing，1979年Canon推出Thermal的Drop-on-Demand Ink-jet Printing，但称为Bubble Ink-jet Printing。数字喷墨印刷技术真正开端是1997年，1997年英国塞尔技术有限公司申请了一系列压电按需喷墨打印专利技术，随后日本精工爱普生株式会社也申请了一系列压电按需喷墨打印专利技术，10年来随着电脑技术发展，数字喷墨打印技术得到了飞速发展。2007年英国塞尔技术有限公司推出Xaar 1001喷头，Xaar 1001喷头具备的三大独特特点使得喷墨技术成功应用于流水线性的工业化生产。 西班牙Kerajet公司是陶瓷喷墨打印技术的先驱者，2000年Kerajet公司与爱尔法公司及福禄公司合作进入陶瓷喷墨打印机市场，由于西班牙对釉下彩抛光玉石产品的喜爱，使得陶瓷喷墨打印机开始得到很快应用。2006年由于喷墨打印喷头技术的进步，以Kerajet公司为领头羊的数字喷墨打印机开始在西班牙迅速发展。2007年，Xaar 1001喷头的成功亮相，又激发包括意大利、中国在内的众多陶瓷装备制造商和陶瓷产品制造商青睐。 陶瓷喷墨打印技术作为一种数字化技术，目前研究和应用领域也主要集中在装饰方面，而陶瓷产业在产业结构调整的关键时期，陶瓷喷墨打印技术应该可以作为撬起产业朝“资源化，低碳化，数字化，个性化，功能化，智能化”发展的支点。下文将阐述陶瓷墨水的发展方向。 陶瓷墨水的研究现状 国外陶瓷墨水的研究起始较早，2000年世界第一台工业使用的陶瓷装饰喷墨打印机问世，打印机是由美国FERRO公司开发的Karejet系统，墨水也是由FERRO公司与赛尔公司联合研制的陶瓷墨水。2000年1月7日，FERRO公司向美国专利商标局提交了一份名为《用于陶瓷釉面砖（瓦）和表面的彩色喷墨印刷的独特的油墨和油墨组合》的专利，该专利阐述了陶瓷墨水的制作方法技术，为陶瓷喷墨打印技术奠定了良好基础。2006年以后，陶瓷墨水在西班牙得到了很好的发展，到目前为止，除了西班牙FERRO公司外，西班牙的ESMALGLASS.ITACA,CHIMIGRAF,COLORBBIA, TORRECID四家公司也是陶瓷装饰墨水的主要制造商。 国内陶瓷墨水的研究始于2000年，近年来形成了天津大学研究团队、南昌航空工业大学研究团队、大连理工大学研究团队、陕西科技大学研究团队和华南理工大学研究团队，研究论文32篇的成绩，尤其是天津大学研究团队发表论文11篇，形成了杨正方、郭瑞松等一批专家。企业研究方面出现了广东佛陶集团股份有限公司、道氏制釉、华山制釉、科信达奥斯博、博奥科技、鹰牌陶瓷等公司，也形成了３个发明专利的成绩，尤其是道氏制釉已经获得专利２个。尽管如此，陶瓷墨水在国内仍处于研究阶段，离真正产业化还有一定的距离，笔者想信在2011年广州陶瓷工业展览会上会看到中国自己的陶瓷墨水。 综观国内外情况，陶瓷墨水目前主要集中在个性化装饰领域，对于建筑陶瓷功能化、智能化的应用研究尚不多见。陶瓷墨水的制造方法仍集中于：分散法，溶胶凝胶法和反相乳相法，而以上三种加工方法中，溶胶凝胶法由于制造工艺方法原料昂贵、溶胶不稳定而受到限制，反相乳相法由于制得的墨水固含量低，也有待解决许多技术问题，分散法却由于颗粒度较大，需要解决墨水的稳定性问题。如何保证墨水的固含量和稳定性及成本问题是今后研究的重点。色系仍以CMKY为主的四色系和加上透明、乳白的六色系。红色主要是铈镨红、铬铝红、锰铝红、钴镁红、铁锆红等，青色主要是钴镍铝，黄色主要为钒锆黄、铬钛黄等，黑色主要为钴镍铁黑，白色和透明等11种。