陶瓷噴墨打印技術能夠實現產(chan) 品個(ge) 性化設計與(yu) 製造，既節省時間，又提高效率；同時，有利於(yu) 實現多種圖案小批量的陶瓷製品生產(chan) ，特別適合於(yu) 設計複雜圖案，進一步提高陶瓷裝飾效果。該技術的廣泛應用是陶瓷裝飾技術的一次革命，具有非常廣闊的市場前景。

噴墨打印陶瓷

 1、 陶瓷墨水研究現狀

 噴墨打印用陶瓷墨水的研究在國外起步較早，且技術較為(wei) 成熟。到目前為(wei) 止，已有大量文獻對其進行了研究報道，但主要集中在功能陶瓷墨水方麵，包括以ZrO₂、TiO₂、CeO₂、SiO₂、SnO₂、Al₂O₃、BaTiO₃及PZT等為(wei) 核心物質的特種陶瓷墨水。國內(nei) 噴墨打印用陶瓷墨水的研究始於(yu) 2000年。近年來，部分高等院校、研究所及企事業(ye) 單位紛紛對噴墨打印用陶瓷墨水進行了研究報道。目前國內(nei) 主要采用溶膠法和分散法製備陶瓷裝飾墨水，反相微乳液法主要集中在功能陶瓷墨水製備方麵。

 1.1  分類

 陶瓷粉體(ti) 是陶瓷墨水的核心物質，其組成和性能決(jue) 定著墨水的應用範圍。目前，陶瓷墨水所用的陶瓷粉體(ti) 主要包括兩(liang) 大類：一類為(wei) 功能陶瓷粉體(ti) ，如：ZrO₂、TiO₂、BaTiO₃及PZT陶瓷粉體(ti) 等；另一類為(wei) 陶瓷色料和著色劑，如：鉻鋁紅色料、釩鋯黃色料、鈷鐵黑色料及鈷鋁藍色料等。按照墨水所含的陶瓷粉體(ti) 不同，可將其分為(wei) 功能陶瓷墨水和陶瓷裝飾墨水兩(liang) 類。

 1.2  製備方法

 陶瓷墨水製備的關(guan) 鍵在於(yu) 超細陶瓷粉體(ti) 的製備及其在溶劑中的穩定分散，即保證粉體(ti) 在溶劑中處於(yu) 單分散狀態，無絮凝效應。目前，陶瓷墨水的製備方法主要有溶膠法、反相微乳液法及分散法。

 2、 陶瓷墨水發展趨勢分析

 陶瓷噴墨打印技術是一種極具潛力的陶瓷裝飾技術，它是現代計算機技術與(yu) 陶瓷製備技術結合的產(chan) 物，其獨特的優(you) 勢是傳(chuan) 統陶瓷製備工藝無可比擬的。陶瓷噴墨打印關(guan) 鍵技術之一是陶瓷墨水的製備，它涉及材料學、超細粉體(ti) 製備技術、表麵改性理論及漿體(ti) 的流變學理論等多學科的交叉，國內(nei) 目前仍處於(yu) 起步階段,存在許多技術問題有待解決(jue) 。通過上述分析得出以下結論：

 （1）陶瓷墨水色料的組成與(yu) 傳(chuan) 統釉用色料組成有相同的，也有不同的，但顆粒度處於(yu) 納米級。

 （2）非水溶性陶瓷墨水是陶瓷牆地磚行業(ye) 研發的發展方向。

 （3）分散法將可能成為(wei) 製備陶瓷墨水的主要手段，但還有許多技術需要改進，其發展前景較好。

 （4）穩定相包裹處理將是製備特殊陶瓷墨水用色料的重要方法。

 （5）陶瓷白墨水的研發與(yu) 生產(chan) 未見資料報道，但西班牙一些公司白墨水已研發成功，並推入生產(chan) 。目前國內(nei) 企業(ye) 尚未使用，因此，白墨水值得研究開發。

 （6）高穩定的紅色墨水是現階段的研發重點，提升其色彩的純度、發色力並控製成本是關(guan) 鍵。

 （7）溶膠法、反相微乳液法、分散法各有優(you) 缺點，可以根據墨水的組成、工藝特點和噴頭類型、設備品種等要求來選擇製備方法，同時應該探索新的製備方法。

 （8）現階段陶瓷裝飾墨水的研發方向主要為(wei) ：增強發色力、增加墨水品種、提高工業(ye) 化大生產(chan) 的均勻性和穩定性、降低成本、提高對釉料和燒成溫度變化的適應性等。下一個(ge) 階段重點則是開發具有不同功能的陶瓷墨水。

 （9）在中國將會(hui) 有更多機構進入陶瓷墨水的研發生產(chan) ，目前高校、科研機構和企業(ye) 聯合的方式較好，將會(hui) 有更多的科研成果湧現。預測2012年上半年國產(chan) 的墨水將進入穩定的工業(ye) 化生產(chan) 。

 （10）西班牙和意大利陶瓷墨水研發與(yu) 生產(chan) 技術已成熟，西班牙研發陶瓷墨水的品種與(yu) 生產(chan) 量上處於(yu) 領先水平，現已供應給世界各地的陶瓷磚企業(ye) 使用。

 （11）在中國陶瓷墨水的中試與(yu) 生產(chan) 大約有三年左右的時間，總體(ti) 上來說技術處於(yu) 發展的初期，仍有很大的發展空間，相信通過一段時間的發展，研發與(yu) 生產(chan) 技術會(hui) 有更多的突破。

 （12）中國瓷磚生產(chan) 用陶瓷墨水的市場巨大，目前生產(chan) 企業(ye) 基本上采用進口西班牙Itca、Ferro、Torrecid等企業(ye) 的墨水，如果按年產(chan) 80億(yi) m²瓷磚，30%的產(chan) 品使用陶瓷墨水，每平米按20g計算，年需求量約為(wei) 4.8萬(wan) 噸。因此，陶瓷墨水市場前景廣闊，其潛在的經濟效益巨大。

 （13）隨著噴墨打印機和陶瓷墨水製造加工技術的日益完善和成熟,這種新技術和材料必將在我國陶瓷牆地磚行業(ye) 獲得廣泛的應用。同時我們(men) 也建議陶瓷牆地磚行業(ye) 積極采用這種先進的技術與(yu) 材料，創造條件使用國產(chan) 陶瓷墨水，讓國產(chan) 陶瓷墨水能夠健康快速發展！

 3、 陶瓷墨水對建陶行業(ye) 的影響

自從(cong) 2009 年歐洲向我國開放了陶瓷噴墨技術後，“噴墨”以前所未有之勢成為(wei) 建陶行業(ye) 的熱門話題。本節主要從(cong) 圖案設計、模具、色釉料、墨水、生產(chan) 應用、家居裝飾等方麵進行闡述。

 3.1  圖案技術

 噴墨印刷機的非接觸式印刷（打印），非實物製版技術， 大大擴大了建陶產(chan) 品設計師們(men) 的想象空間。眾(zhong) 所周知，平版印刷可生產(chan) （印製）的圖案局限在網版的尺寸範圍內(nei) ，一般在800mm×800mm~1200mm×1200mm；輥筒印刷，圖案最大也就是1200mm×1440mm。而在一定的硬件和軟件下，噴墨印刷機就能輕易打印1~3m²的圖案（如歐洲常用的賽爾係統）。而國內(nei) 開發的係統則更大，如筆者公司的係統現可最大打印1m×8m 的圖稿。還可實現X軸、Y 軸雙向隨機截圖、預編輯打印、插入打印等方式。所以，在噴墨印刷機的支持下，設計師們(men) 可以盡情發揮，設計出更多風格、不重複的圖案。特別是在大理石紋、木紋等係列產(chan) 品，能更豐(feng) 富、更貼近自然。

 3.2  模具設計

 非接觸式印刷是噴墨印刷機區別於(yu) 傳(chuan) 統的平版印刷、輥筒印刷最重要的特點，也為(wei) 設計師們(men) 為(wei) 實現更豐(feng) 富的凹凸麵產(chan) 品開發時遇到的困難帶來了革命性的突破。因為(wei) 平版印刷一般不能印製凹凸麵產(chan) 品； 輥筒隻能實現2~3mm 的落差， 有一定圓弧過渡的曲麵； 噴墨機可實現3~5mm 落差（賽爾係統），甚至5~10mm 落差（北極星）產(chan) 品的打印，而且圖案連續、清晰。所以，真正的噴墨凹凸麵產(chan) 品的設計，應由平麵上升為(wei) 立麵。即：既有圖案的設計，也有模具的設計。兩(liang) 者結合， 才能形神兼備做出真正的“石頭”、“木頭”圖案。

 3.3  印釉（墨水）

 印釉難於(yu) 統一， 大大增加了陶瓷廠的管理難度和成本。使印釉標準化、減少印釉品種，必定是陶瓷工廠的福音。絲(si) 網、輥筒的質量差、壽命短，製版、印花機之間的差異等， 都是造成平板和輥筒印花難以使用標準色去印刷的主要原因。但是噴墨印刷機是運用數據化、標準化的色點組合成像的原理進行打印。加上噴頭使用壽命長（賽爾的使用壽命一般為(wei) 2~3 年，北極星可以更長；而絲(si) 網和輥筒，在短的使用時間內(nei) 逐漸磨損），所以打印非常穩定。

 3.4  產(chan) 品試製

 產(chan) 品試製使產(chan) 品更標準化、更快捷，對工藝人員經驗相對降低。由於(yu) 難以實現標準化，因此工藝技術人員的經驗在平板、輥筒產(chan) 品開發中起著十分重要的作用。而越是非標準化管理，越是難以積累經驗。所以，盡管我國的建陶行業(ye) 已積累了二十多年的基礎，但調試技術員難找、難培養(yang) 、難留，這是大多數陶瓷企業(ye) 麵臨(lin) 的難題，也大大地製約著很多企業(ye) 的產(chan) 品研發、市場開拓、品牌打造，甚至關(guan) 係到企業(ye) 的生死存亡。噴墨技術的成熟和推廣，將會(hui) 大大改變以上的現狀。因為(wei) 噴墨機就是打印機，隻要有圖稿，就可以進行打印，不需製版。

 3.5  “零庫存”變成現實

 所謂“零庫存”是指為(wei) 減少斷貨或補貨而備的庫存。因為(wei) 轉產(chan) 容易，小批量生產(chan) 不影響大批量生產(chan) 。所以使用噴墨印刷機後，插單更容易，少量補貨也很簡單，大大降低這種庫存而帶來的損失。在噴墨時代，大多數訂單隻要按實際出貨量生產(chan) 就可以了，不需要太多考慮補貨而多備一些。

 3.6  個(ge) 性化裝修變成現實

 當今，個(ge) 性化裝修是主流，讓每個(ge) 家居、工程的裝飾都是獨有的藝術品，是設計師們(men) 最夢寐以求的。而傳(chuan) 統的生產(chan) 工藝使個(ge) 性化產(chan) 品生產(chan) 成本太高， 所以消費者對瓷磚隻能挑選現有的而幾乎不能絕版定製。今天，噴墨技術已為(wei) 此打開了大門。但是，要使定製可以普遍實現，陶瓷企業(ye) 還需投入相當的設計團隊、相適應的銷售係統、生產(chan) 管理係統、物流係統等。當這些條件具備時，建陶企業(ye) 在銷售中可以加入更多的個(ge) 性化定製元素， 以滿足客戶的需求，提升產(chan) 品的附加值和市場競爭(zheng) 力。使品牌的含金量提升，使企業(ye) 得到更好的發展前景。

 4、 陶瓷墨水企業(ye) 生產(chan) 現狀

  我國陶瓷墨水實驗研發始於(yu) 2000年，但真正企業(ye) 研發從(cong) 2008年以後，經過幾年時間的技術攻關(guan) 、建廠、中試及大生產(chan) 檢驗等步驟，目前，我國大約有7家企業(ye) 可規模化生產(chan) 陶瓷墨水，可供瓷磚企業(ye) 生產(chan) 使用的墨水品種有6~8種。其生產(chan) 能力約為(wei) 1000~2000t/月。目前，我國陶瓷墨水生產(chan) 企業(ye) 大約有16~17家，這些企業(ye) 大多數集中在廣東(dong) 省，僅(jin) 佛山市就占了有11家。此外，山東(dong) 有2~3家企業(ye) ；江西有1家企業(ye) ；福建正在籌建；四川產(chan) 區和遼寧產(chan) 區暫無生產(chan) 企業(ye) ，正在中試計劃有5~6家，已在瓷磚企業(ye) 生產(chan) 線成功應用的墨水企業(ye) 有6~7家。

 4.1  陶瓷墨水的懸浮穩定性

 陶瓷墨水由於(yu) 懸浮的色料顆粒比重遠大於(yu) 溶劑，而其顆粒細度又比較粗，沒有細化到可以穩定懸浮的膠體(ti) 量級，墨水在存放過程中其沉澱問題是很難避免的。通過引入適當的添加劑，讓墨水具備適量的正觸變性，是減緩墨水沉澱的有效途徑。墨水的沉降有三種典型情況，一種是快速的整體(ti) 沉降，墨水靜置一段時間後，固液界麵下移，即固相占據的體(ti) 積整體(ti) 收縮，表麵析出固含量很少或不含色料的溶劑，而容器底部不產(chan) 生沉澱；第二種是緩慢的整體(ti) 沉降，前述的過程進行得非常緩慢；第三種觀察不到固液界麵整體(ti) 下移，而是在容器底部出現局部的固體(ti) 沉澱。一般具有較強正觸變性的墨水為(wei) 第一種沉澱模式，具有較弱正觸變的墨水為(wei) 第二種沉澱模式，而完全沒有觸變性的墨水屬於(yu) 後一種沉澱模式。通過適量引入某些添加劑，可以產(chan) 生弱的正觸變性，使墨水的沉降避免第二種沉降模式，減緩使用中的沉澱堵管或噴頭長期不用時的堵噴孔現象。

5、 陶瓷墨水總結

 過五年左右時間的發展，我國陶瓷墨水產(chan) 業(ye) 由發展初期步入了成長期，國產(chan) 墨水的品質與(yu) 穩定性顯著提高，使用量也在明顯增長。國產(chan) 墨水品質與(yu) 進口墨水相當，部分指標優(you) 於(yu) 進口。目前，我國大約有16家以上的陶瓷墨水的研發上產(chan) 企業(ye) ，大約有7家企業(ye) 的墨水在陶瓷磚企業(ye) 中生產(chan) 使用。我國陶瓷墨水的生產(chan) 能力約為(wei) 1.1~2.2萬(wan) 噸/年，近兩(liang) 年內(nei) 將達到4萬(wan) 噸/年左右。產(chan) 需正趨於(yu) 平衡，國產(chan) 陶瓷墨水的市場價(jia) 值（容量）將達到90~180億(yi) 人民幣，國產(chan) 墨水的市場比例將從(cong) 目前的20~30%，迅速上升到40%以上，因此，國產(chan) 墨水大有希望！