摘要：本文主要闡述了國內(nèi)外陶瓷墨水的研發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，并就陶瓷噴墨打印技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展情況作了進(jìn)一步的分析。

關(guān)鍵詞：噴墨墨水；噴墨打?。簧粤?/p>

1 引言

隨著我國陶瓷市場的不斷壯大，國際陶瓷設(shè)備巨頭紛紛將金磚四國之一的我國市場作為“新大陸”，欲以新技術(shù)、新設(shè)備在我國占據(jù)一定的市場份額，加之意大利、西班牙等國受2008年全球金融危機(jī)的重創(chuàng)，產(chǎn)能縮減了50％以上，因此，急切到境外尋求新的出路。而不甘落后的我國陶瓷企業(yè)，對噴墨打印技術(shù)在陶瓷生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用也給予了高度的關(guān)注。早在2008年就有企業(yè)開始引入國外先進(jìn)的噴墨打印設(shè)備，并開始進(jìn)行深度的研發(fā)。目前，國內(nèi)有希望、美嘉等多家陶瓷設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)開始生產(chǎn)研發(fā)，并供應(yīng)噴墨打印設(shè)備。

截至2010年4月份，全球約有370臺噴墨設(shè)備，并預(yù)測未來5年內(nèi)將增加至1000臺。作為全球陶瓷生產(chǎn)的第一大國——中國，成為了噴墨打印技術(shù)運用的潛力最大的市場之一。據(jù)悉噴墨打印機(jī)自2008年引入我國以來，去年國內(nèi)生產(chǎn)商的訂單達(dá)到近30臺；華東地區(qū)的諾貝爾、冠軍、斯米克等陶瓷企業(yè)率先引用噴墨打印技術(shù)；佛山本土企業(yè)如金牌亞洲、金意陶、蒙娜麗莎、新明珠等也陸續(xù)引入該技術(shù)及設(shè)備。另外，眾多新興陶瓷企業(yè)也希望能通過該技術(shù)提高自我產(chǎn)品的競爭力，在市場中分一杯羹。

噴墨打印技術(shù)可以使陶瓷產(chǎn)品達(dá)到更加逼真、更加細(xì)膩的效果，與傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印花和輥筒印花相比，其成本更低、破損率更低；設(shè)計更加靈活、快速；更加安全環(huán)保等。但設(shè)備和墨水的超高成本仍是制約噴墨打印技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展的瓶頸。

2 陶瓷墨水的研究現(xiàn)狀

2.1國外陶瓷墨水的研究現(xiàn)狀

國外陶瓷墨水的研究起始較早，世界第一臺工業(yè)使用的陶瓷裝飾噴墨打印機(jī)于2000年在美國問世。打印機(jī)是由美國FERRO公司開發(fā)的Keraiet系統(tǒng)，陶瓷墨水也是由FERRO公司與賽爾公司聯(lián)合研制的。2000年1月7日，F(xiàn)ERRO公司向美國專利商標(biāo)局提交了一份名為《用于陶瓷釉面磚／瓦和表面的彩色噴墨印刷的獨特的油墨和油墨組合》的專利，該專利闡述了陶瓷墨水的制作方法，為陶瓷噴墨打印技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)。2006年以前，噴墨系統(tǒng)只有可溶性墨水，由于所使用的可溶性墨水的色彩范圍低、穩(wěn)定性差、成本較高，大大限制了產(chǎn)品所能實現(xiàn)的各種可能性，制約了噴墨打印技術(shù)的發(fā)展。

2006年以后，陶瓷墨水在西班牙得到了很好的發(fā)展，到目前為止，除了美國FERRO公司外，西班牙的ES-MALGLASS，ITACA、CHIMIGRAF、COLORBBIA、TOR-RECID四家公司也是陶瓷裝飾墨水的主要制造商。隨著顏料墨水技術(shù)的進(jìn)步，噴墨系統(tǒng)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。使用這些陶瓷墨水，噴墨打印系統(tǒng)幾乎可以打印市場上的常規(guī)顏色，而且價格也極具競爭力。這種技術(shù)的飛躍影響甚至可擴(kuò)大到景觀設(shè)計，并帶動了更多的新設(shè)備廠家進(jìn)入市場并將一些新元素引入到新的色彩制作中。部分企業(yè)已開始專門研究陶瓷領(lǐng)域的最佳解決方案。

目前西班牙銷售噴墨墨水的色釉料企業(yè)有Esmal。dass-itaca、Torrecid、Ferro、Frit等。作為全球前三大的色釉料供應(yīng)商之一的Esmalglass-itaca公司，墨水也是他們目前的主推產(chǎn)品。根據(jù)墨水顏色偏淺的狀況，Esmalglass-itaca推出了HCR(高色彩范圍)噴墨墨水和HCP(高色彩性能1釉料。一方面，通過HCP釉料提高噴墨墨水的色彩強(qiáng)度，每塊瓷片即可減少所需墨水的使用量，但卻能取得同樣的色調(diào)，大大降低了生產(chǎn)成本。另一方面，Esmal-glass-itaca已設(shè)法擴(kuò)大墨水的色彩范圍。確保了其墨水在任何產(chǎn)品上都能達(dá)到最大的安全性和顏色的穩(wěn)定性。HCR噴墨墨水分為黃色、米色、粉色、藍(lán)色、棕色和黑色六種，擴(kuò)大了顏色的使用范圍，可確保其色調(diào)更一致、更均勻，有效降低墨水的消耗量。同時，Esmalglass-itaca還引進(jìn)一種鋯白色和一種透明亮光的噴墨用釉料，稱為DPG(數(shù)字打印釉料)。前者可以加強(qiáng)深色或彩色墨水的特殊裝飾效果，并可在深色背景上勾勒出白色條紋；后者專門為無光或高光媒介增添明亮效果，使覆蓋設(shè)計完全數(shù)字化。

2.2國內(nèi)陶瓷墨水的研究現(xiàn)狀

我國第一臺陶瓷噴墨印花設(shè)備于2008年由希望陶瓷機(jī)械設(shè)備有限公司推出。我國華東陶瓷品牌諾貝爾在2010年初，采用意大利Kerajet的數(shù)碼噴墨印刷系統(tǒng)，成為國內(nèi)第一個推出噴墨磚的企業(yè)。金牌亞洲于2010年3月30日，推出國內(nèi)首款3D數(shù)碼噴墨立體磚，成為廣東陶企最早推出噴墨打印產(chǎn)品的企業(yè)。

在國內(nèi)陶瓷墨水的研究中，已經(jīng)形成了天津大學(xué)、南昌航空工業(yè)大學(xué)、大連理工大學(xué)、陜西科技大學(xué)和華南理工大學(xué)等5所研究團(tuán)隊，并發(fā)表了研究論文32篇。在企業(yè)研究方面，涌現(xiàn)了廣東佛陶集團(tuán)股份有限公司、道氏制釉、華山制釉、科信達(dá)奧斯博、博奧科技、鷹牌陶瓷等公司，也形成了3個發(fā)明專利的成績，尤其是道氏制釉，已經(jīng)獲得了其中的2個專利。目前噴墨墨水的提供商全部都是外國公司，如Esmalglass-itaca、Ferro、Fritia、Torrecid和Colorobbia等。外國色釉公司牢牢掌握著噴墨墨水這一技術(shù)的核心領(lǐng)域，國內(nèi)的色釉料企業(yè)起步較晚。據(jù)悉，國內(nèi)包括大鴻、金鷹、禾合等色釉料企業(yè)也在積極開展這方面的研發(fā)工作，力爭實現(xiàn)噴墨墨水的國產(chǎn)化。佛山科技學(xué)院與佛山金鷹無機(jī)材料有限公司正式簽約成立產(chǎn)學(xué)研究基地，組建了陶瓷裝飾材料工程技術(shù)中心，研發(fā)用于“陶瓷噴墨”的特制墨水。

隨著海外釉料企業(yè)對中國市場的重視，越來越多海外墨水供應(yīng)商選擇在我國建廠。以最大的努力解決我國企業(yè)使用噴墨技術(shù)成本高的難題，希望率先贏得我國的市場。當(dāng)墨水不再需要空運時，成本將大大降低。另外，國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)及制釉企業(yè)加緊對噴墨技術(shù)進(jìn)行研究，其中華南理工大學(xué)專門成立研究小組，開發(fā)國產(chǎn)的噴墨墨水。相信在不久的將來，必將攻破墨水的技術(shù)難關(guān)，成本將不再是制約國內(nèi)企業(yè)運用噴墨技術(shù)的關(guān)鍵。一般噴墨墨水的保質(zhì)期只有2～3個月，容易造成沉淀。盡管噴墨打印機(jī)的噴頭內(nèi)部裝有循環(huán)系統(tǒng)，但陶瓷墨水與家用的液體墨水不同，它是陶瓷色料和液體墨水的混合體，加上色料的比重較高，因此循環(huán)系統(tǒng)只能減少墨水沉淀問題。由于墨水的保質(zhì)期短，國外的噴墨墨水又需要通過空運送到我國市場，造成了墨水價格居高不下的狀況?？上У氖?，在2011年廣州陶瓷工業(yè)展覽會上已看到我國自己的陶瓷墨水。盡管如此，陶瓷墨水在國內(nèi)仍處于研究階段，離真正產(chǎn)業(yè)化還有一定的距離。

3 陶瓷墨水的發(fā)展趨勢

金融危機(jī)導(dǎo)致的歐洲先進(jìn)噴墨印刷技術(shù)在我國獲得應(yīng)用與推廣，恰我國陶瓷“低碳化”發(fā)展戰(zhàn)略相吻合。絲網(wǎng)、輥筒印刷因為換版和沖洗等原因造成大量色釉料浪費，而噴墨印刷因為采用墨盒裝色釉料，不易浪費，從而最大限度地降低了污染，節(jié)約成本；過去由于市場競爭較大，生產(chǎn)商只能通過使用優(yōu)質(zhì)的、不可再生的高級原材料來彌補表面設(shè)計的不足，或者直接簡化設(shè)計，靠原材料本身的化學(xué)屬性和精湛的燒成工藝來實現(xiàn)渾然天成的仿真或超現(xiàn)實表面效果?，F(xiàn)在印刷技術(shù)日臻完美，企業(yè)可以簡化原材料的使用，通過更普通、更環(huán)保的原材料就能夠達(dá)到與噴墨印刷技術(shù)的完美結(jié)合，既達(dá)到“低碳”的目的，同時又實現(xiàn)產(chǎn)品的高附加值。因此，出于以上產(chǎn)業(yè)升級的雙重效應(yīng)，我們可以推斷國內(nèi)將有越來越多的陶瓷企業(yè)積極引入歐洲先進(jìn)的噴墨印刷技術(shù)。

我國陶瓷裝備制造企業(yè)成功地創(chuàng)造了“引進(jìn)一消化一吸收一創(chuàng)造”的發(fā)展模式，使得我國陶瓷裝備居于世界領(lǐng)先地位。相信在未來三、五年內(nèi)，噴墨印刷核心技術(shù)如墨水、噴頭、控制系統(tǒng)等也將實現(xiàn)國產(chǎn)化。如何研究高強(qiáng)度發(fā)色色料是今后陶瓷墨水研究的重要課題。研究陶瓷墨水在加工方法、亮度強(qiáng)度、彩色范圍、印刷質(zhì)量、均勻性和穩(wěn)定性上具有明顯優(yōu)勢的產(chǎn)品仍是未來陶瓷墨水開發(fā)的主攻方向。

4 結(jié)語

建筑陶瓷功能化是傳統(tǒng)建筑陶瓷產(chǎn)業(yè)升級的必由之路。陶瓷墨水本身已經(jīng)接近納米結(jié)構(gòu)，利用納米技術(shù)的功能性特征升級。未來建筑陶瓷將集中在高強(qiáng)保溫磚、抗菌陶瓷磚、抗靜電陶瓷磚、抗輻射陶瓷磚、光伏發(fā)電陶瓷磚、光伏發(fā)光陶瓷磚等功能性陶瓷產(chǎn)品的開發(fā)。利用噴墨技術(shù)將功能性的陶瓷墨水打印在陶瓷磚上，將是最終實現(xiàn)“資源化、低碳化、數(shù)字化、個性化、功能化”的必由之路。