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创新驱动陶瓷喷墨印花技术异军突起

2015-02-24邓桂芳

现代技术陶瓷 2015年5期
关键词:辊筒印刷技术喷墨

创新驱动陶瓷喷墨印花技术异军突起

邓桂芳

(广东省江门粤会化工材料公司,江门 529100)

在陶瓷行业,喷墨打印产品被认为是最具影响力的产品之一,甚至有人认为,陶瓷行业正进入“喷墨打印时代”,喷墨打印技术并不新鲜,但是真正引入中国是从斯米克陶瓷、诺贝尔磁砖开始的。作为陶瓷产业主产区的佛山等地也开始引入喷墨打印技术,金牌亚洲、新明珠集团、金意陶瓷砖等企业先后引入喷墨打印技术,并陆续推出了喷墨打印产品。

1陶瓷喷墨打印技术具有良好的应用前景

陶瓷是陶和瓷的综合性产物,产生于商代。在具有陶器的透气性和吸水性的同时,又具有瓷的坚硬性和不漏水的特性,而且材料更为低廉。采用普通红色粘土配以一定比例的小碎石,条盘筑法成型,在轮盘上用琢玉工具仔细修胎,施釉后高温一次烧成。用手指弹击,声音清脆悦耳,像西方教堂的钟声回响不绝。由于釉产生于新石器时代,到了商代,给陶瓷上釉已经成为古老的传统工艺了。商代陶瓷在传统制陶基础上解决了胎体的硬度问题,使陶与瓷合二为一,成为真正的陶瓷。为以后中国陶瓷艺术的发展奠定了良好的基础。商代陶瓷,青铜器和文字的产生,宣告了漫长温和的石器时代的彻底结束。

陶瓷装饰用喷墨打印是将着色剂制成多色墨水,通过喷墨打印的方式将其直接打印到陶瓷表面上,烧成后呈色的装饰方法。喷墨打印技术与现有的陶瓷装饰手段相比,具有突破性的优势:可达到360dpi、直接打印出设计图案的效果实现个性化解决方案、悬空打印降低坯体破损率、凹凸面打印出逼真的仿油画、仿树皮、仿木纹、高档石材效果。

陶瓷喷墨打印机是采用最新打印头技术,一个打印头超越了原先四个打印头的功能,双四色输出,采用墨点可控技术,输出的图像更加完美,亮部更细腻,暗部更鲜艳,过渡色更自然。最小3.5dpi的墨滴让人几乎看不到墨点,使打印进入“无点打印”新时代。瓷砖喷墨打印机高品质、高效率、超高的打印精度,最高可达1440dpi。多达十种输出模式任人自由选择,工作模式下的打印速度高达15.5m2/h,可以使大量的工作在短时间内轻而易举的完成。独有全新的波浪形打印技术,大大改善了传统直线形打印方式中Banding(深浅道)现象的发生,结合一体化高精度喷头,使打印品质实现了又一次提高。

在宏观经济下滑的大市场环境下,陶瓷喷墨打印对于色料市场的影响更加显著,特别是对釉用色料的影响,主要表现在棕色、黑色、兰色等。釉用色料中的黑色,目前除了全抛釉中黑晶花的盛行而市场需求较为旺盛之外,其他的主要是锆系色料中的三原色市场需求较为旺盛。出口市场也主要是锆系列产品中的镨黄、钒锆蓝、锆铁红。陶瓷装饰用喷墨打印是将着色剂制成多色墨水,通过喷墨打印的方式将其直接打印到陶瓷表面上,烧成后呈色的装饰方法。具有良好的应用前景,和巨大的潜在商业机会。目前各大陶瓷生产企业纷纷推出别具特色的陶瓷喷墨打印产品,尤其是凹凸面的高清晰喷墨打印陶瓷砖,令人耳目一新。毫无疑问,喷墨打印技术的春天已经到来。

虽然陶瓷喷墨打印技术在我国只有几年的发展历史,还存在着一些技术性的问题(拉线、烧成后发色不稳定、明亮的红色墨水不能制备)、成本的问题(喷头、墨水的核心技术在外国企业手中,导致喷头、墨水偏高)、新商业模式的问题(新产品管理制度还需要突破、陶瓷喷墨打印设计和研发体系尚未成熟、针对大批采购的个性化供应链体系尚未成形)等。随着国产墨水企业对于陶瓷墨水品质的不断提升,喷墨打印机企业已经掌握了除喷头外的机械自动化系统、软件系统,喷墨打印技术将在中国这一全球最大市场获得更大范围的应用。

陶瓷喷墨与陶瓷薄板的结合是陶瓷喷墨打印技术一个较好的出路。陶瓷装饰墨水中着色剂的粒度已经接近纳米尺寸,具有一些常规尺寸材料所不具备的新特性。可以针对家庭、实验室、公共洗手间、医院等特定市场,开发出红外辐射陶瓷砖、抗静电陶瓷砖、自洁陶瓷砖、抗菌陶瓷砖等产品。随着我国陶瓷墨水制造商对产品品质的不断提升,以及国内陶瓷喷墨设备制造商已经掌握除喷头外的机械自动化系统和软件程序,陶瓷喷墨打印技术将在中国这个全球最大市场中获得更大范围的应用。伴随陶瓷喷墨打印技术在我国的推广和普及,我国陶瓷喷墨将逐步成熟,并拓展到全新高度。彩神推出的国内首台喷釉功能陶瓷喷墨打印机就是最好的证明。近几年,我国陶瓷砖装饰采用喷墨打印机的发展速度较快,主要得益于喷墨打印设备制造技术不断提高以及下游需求市场不断扩大,喷墨打印机在国内外市场上发展迅速,为我国陶瓷砖装饰采用喷墨打印机迎来良好的发展机遇。目前,陶瓷喷墨打印技术开始向喷釉、喷干粉的方向不断发展;而其相关设备,正在往喷头精细化和阵列化、水性墨水和油性墨水的通用性与可替换性、自适应与智能化的色彩管理系统等方向持续进化。

2喷墨印花的技术要求及其工作原理

众所周知,墨水是影响喷墨印花质量的主要因素,使用不合要求的墨水不仅严重影响印花质量,而且对机器造成损坏。墨水的品质可决定打印图像的质量,也可决定喷嘴的使用寿命。墨水可称为整个系统的血液,直接关系着整个打印的质量,它对于输出图像的色彩真度、色彩表现力、视觉冲击力、耐褪色性乃至打印机的使用寿命和用户数码印花的身心健康等方面都有着最直接的影响。对墨水一般有如下要求:颜色准确,能够达到原件的色彩;墨水颗粒细度要细,否则容易堵墨头;墨水的价格应该较低,否则影响数字印花的推广与使用。

印花是纺织品生产过程中的一个重要工序,它不仅能够为消费者提供五彩缤纷的纺织产品,而且还可以大大提高纺织品的附加价值。传统的纺织品印花需要将图案分解成不同的颜色(分色),制成花版,然后通过对花,将图案重新组合起来,完成印花过程。因此,传统印花不论是平网还是圆网,都存在着生产工艺流程长、劳动强度大、环境污染严重等缺点。

喷墨印花是基于细小的流体分裂成液滴的原理的一种印花方式。近年来,随着计算机、材料、信息和精密机械制造等相关技术的发展,数字喷墨印花技术越来越受到人们的重视。

喷墨打印技术在陶瓷上的应用关键在于陶瓷墨水的制备。陶瓷墨水就是含有某种陶瓷坯料、陶瓷色料或陶瓷着色剂的墨水。陶瓷墨水的组成和性能与打印机的工作原理和墨水用途有关。陶瓷墨水通常由陶瓷粉料(色料、着色剂)、溶剂、分散剂、结合剂、表面活性剂及其它辅料构成。陶瓷粉料在溶剂中能保持良好的化学和物理稳定性,长时间存放也不会出现化学反应变化和颗粒团聚沉淀;在打印过程中,陶瓷粉料颗粒能在短时间内以最有效的堆积结构排列,附着牢固,获得较大密度的打印层.以便煅烧后获得较高的烧结密度;打印的色剂高温烧成后具有良好的呈色性能以及与坯釉的匹配性能。

陶瓷喷墨印花技术来源于纸张的数码喷墨打印原理,于1997年率先由美国福禄公司发明。但纸张喷墨印刷用的是有机墨水,而陶瓷喷墨印刷用的却是无机材料合成的陶瓷釉料,还要经受高温的煅烧。从有机到无机的转换并非易事,不解决诸如分层、沉淀、发色、细度、分散性、流速稳定性等技术难题,就无法运用到批量生产中去。目前,这些技术难点均已获得有效解决。目前数码喷墨印花主要有两种方式,即基于高精密喷嘴的YMCK喷墨印花(点阵式),和将染料预先混合成一定的颜色而喷到织物上的预先混色方式。在应用YMCK方式进行印花时,为了获得高精细度和平滑的浅色过渡色,必须要求高分辨率,这样就要求喷嘴的细度很小,同时对墨水的要求也很高,提高喷墨速度的难度较大,但使用的染料数目比较少,基本色为四色。点阵式是目前广泛使用的印花方式,由于喷头的喷嘴直径非常小,印花的分辨率高,对墨水的粘度、表面张力、无机盐含量及染料的颗粒细度要求非常高。

喷墨印花技术的工作原理类似于喷墨打印机,输入什么图案,就可打印出什么图案。可以说喷墨印花技术的出现,使瓷砖生产将从“复印机”向“打印机”转变。而瓷砖的花色图案,也从此无所不能。喷墨技术是一种无接触、无压力、无印版的印刷技术,将电子计算机中存储的信息输入喷墨印刷机即可印刷。在原理上,瓷砖喷墨设备和纸张喷墨打印设备是相同的。传统的丝网印刷技术,是利用网版的网点密度和透釉量来控制印刷的图案清晰度和颜色深浅。网版密度越大,印刷越细腻,图案越清晰。辊筒印刷依然没有脱离这个原理,只不过辊筒雕刻技术可以把网点做得更加密集,透釉量控制的范围更大,印刷的瓷砖比网版更加清晰细腻。而喷墨技术则完全跳出这种原理,使用凌空喷墨的施釉方式,将色釉料按照电脑输入的颜色配比进行打印。瓷砖表面花色由极密集的色点组成,不存在网纹和空白,不仅颜色可以做到几十种甚至渐变过渡,而且清晰度也是传统技术无法比拟的。

喷墨印花在建筑陶瓷生产工艺流程中完成印花工序,这一点与丝网印花机、辊筒印花机作用相同。即在施釉线上,砖坯通过喷墨印花机,喷墨印花机的控制系统将图稿的数据信息转化控制信号,为由于喷墨打印机使用喷头作为印花介质,为陶瓷企业省去了制作花网或胶辊的需求;而且,目前一般情况下,陶瓷喷墨墨水均由专业制造商提供成品,也为陶瓷生产省去了印花釉制作的工序。陶瓷砖不断追求回归自然、个性化装饰效果,正符合喷墨打印技术的优势和特点,预示着这一技术将引领陶瓷产品设计和生产取得突破。

陶瓷印花经历了依靠刮刀往复运动完成单片逐件的步进式丝网印刷,经历了滚动式的胶辊印花。分享着数码技术进步而不断发展的喷墨印刷技术,在喷墨打印机、陶瓷墨水、喷头和图案设计等相关领域的共同推动下,无接触的喷墨打印技术会真正实现陶瓷印花的腾飞。

3陶瓷喷墨印花技术的优势突显

传统的印花技术对颜色的表现局限于本身辊筒跟丝网的设备,一般来说只能够表现四种颜色,特殊的可达六种颜色,中国陶瓷界一般都是以四种颜色居多。而喷墨技术的优势在于可在同一片瓷砖上面表现的颜色多达几十种没有任何的限制,甚至有一个颜色的渐变,红橙黄绿青蓝紫,在同一板砖上面可以表现的淋漓尽致,在传统的印花技术是没有办法实现的。

喷墨技术是一种无接触、无压力、无印版的印刷技术,将电子计算机中存储的信息输入喷墨印刷机即可印刷。在原理上,瓷砖喷墨设备和纸张喷墨打印设备是相同的。

传统的丝网印刷技术,是利用网版的网点密度和透釉量来控制印刷的图案清晰度和颜色深浅。网版密度越大,印刷越细腻,图案越清晰。辊筒印刷依然没有脱离这个原理,只不过辊筒雕刻技术可以把网点做得更加密集,透釉量控制的范围更大,印刷的瓷砖比网版更加清晰细腻。而喷墨技术则完全跳出这种原理,使用凌空喷墨的施釉方式,将色釉料按照电脑输入的颜色配比进行打印。瓷砖表面花色由极密集的色点组成,不存在网纹和空白,不仅颜色可以做到几十种甚至渐变过渡,而且清晰度也是传统技术无法比拟的。

瓷砖的喷墨印花较之以往的丝网印花和辊筒印花,具有许多无可比拟的优势。它能在极短的时间内达到个性化的要求,更加适合当今瓷砖装饰时装化、个性化、小批量、多花色的发展趋向。近年来仿古砖生产迅猛发展,一些高端品种诸如仿树皮、仿原木之类的饰釉砖表面是凹凸不平的立体的,其施釉印刷是丝网印花和辊筒印花都无法实现的,只有喷墨印花可以得心应手随心所欲。喷墨印花技术改变了传统的接触式压力印刷,能用于凹凸面、斜面、薄瓷砖的印刷,可实现多角度、高致密性印花,完全呈现瓷砖的立体造面效果。

在喷墨印花技术出现之前,瓷砖花色一般采用丝网印花和辊筒印花两项技术,陶瓷喷墨印花较之以往的丝网印花和辊筒印花,具有无可比拟的技术优势和经济效益。喷墨打印的优势主要体现在可以有随机性的效果,使任何一种图案都有可能成为可能,只要设计了平板图案,输入电脑就可以打印出来,可以将无数的砖打印成不同的图案,而且拼凑成总的图案,辊筒印刷是有限的,十片八片是不一样的,但是多了以后,花纹还是相同的。

丝网印花技术是一种平面印刷,不能实现对瓷砖凹凸造面印刷,因此很难使瓷砖表面达到表面的多元、立体效果。而辊筒印花与丝网印花相比,其突破在于可以实现凹凸面的印刷,从而使砖的表面层次更加丰富,对自然的仿真度更高。而第三代的喷墨技术则突破了传统印花技术的局限性,可以印刷出前两种技术无法印刷出的效果。

喷墨打印技术也是在瓷砖表面上做更高的处理,最大的区别在于传统的丝网和滚筒是接触性的,都是要接触砖坯的,但是喷墨打印不需要接触,喷墨打印技术首先是可以使图案效果更加的逼真,有立体感,之前的印刷技术是无法做得到的。

陶瓷喷墨印花技术的清晰度是采用360dpi以上高分辨率,逼真度高,相当于数码相机的1200万象素,而传统的印刷技术相当于300万象素,是高清的技术。在同一片瓷砖上可表现几十种颜色,甚至数码印花可以表现出颜色的渐变,在色彩和质感上都可重现各种自然质地。相比传统丝网印刷的四种颜色(特殊的六种),喷墨印花的色彩表现更为丰富炫丽。

除了使用高效便捷以及花色多样逼真的优势外,喷墨印刷技术终将取代辊筒印刷技术的决定性因素是生产成本低。使用传统的平板印刷和辊筒印刷技术,瓷砖的研制需要准备底片、网版、胶辊和釉料等设备和材料,而采用喷墨印刷只需在电脑上进行配色试验后就可进行产品试制,大大节约了企业成本,这是当喷墨打印机推出后很多企业争相想拥有的另一个重要原因。据统计,墨水利用率高达98%,几无浪费且更清洁更环保。以日产8000m2瓷砖计算,采用其它印刷方式时约需用釉料4~5t,而喷墨印刷只需用墨水1.5t。有业内人士透露,当墨水的价格每吨在22万时喷墨印刷的成本就与辊筒印刷持平,当下喷墨印刷的生产成本已低于辊筒印刷。使用喷墨打印无需接触坯体就可装饰各种瓷片和浮雕,破损率可降到最低。使用喷墨打印实现了大尺寸设计图案无重复,便于更加灵活快速创造更多设计方案;由于模式和图案更换快速,可提高效率。工作时更环保、安全及健康。

由于不需要传统印刷方式的制版,图案可以是常用的大理石纹理,也可以是街头随手拍来的风景照设计更为自由,能充分发挥设计师的专业能力,为顾客量身打造最适合的产品。

陶瓷喷墨印花技术可以复刻自然界95%以上的颜色跟景物,就像输入喷墨里面打印出来,相当于拍到一个照片以后马上还原,在传统的印刷技术是实现不了的。

设计输出—印版制作—印刷—烧成,传统的丝网印刷至少需要三天时间,辊筒印刷至少需要两天时间。而喷墨印花技术,从设计输出到喷墨印花再到烧成只需要三、四个小时,大大提高了生产效率。喷墨印花技术由于省略了制版、取消了设计和印刷数量上的限制,从而大大降低了产品开发或转产的成本。成品可随需印制,实现零库存。

喷墨印花采用喷洒技术,本身耗费的油料和颜料较少墨水利用率高几乎没有浪费。此外,效率高、能耗低、良率高、废料和排放少也是喷墨印花技术在降低能耗方面的主要表现。

喷墨印花打破了传统印刷方式的版数限制,可以灵活地进行小批量生产,一台中性设备一个人就可完成操作。生产空间也可以更小。还有生产方面的优势,由于是采用喷洒技术,本身耗费的油料和颜料比较少,也符合国家节能环保的理念。

4喷墨印花技术在陶瓷工业中的应用

陶瓷印刷技术的进步和创新是现代陶瓷发展的重要推力,为陶瓷装饰效果的多样化和个性化提供技术支持。自上世纪70年代现代建陶工业在我国兴起至今,陶瓷印刷技术经历三次革命,第一次革命是丝网印刷技术,第二次革命是辊筒印刷技术,喷墨印刷技术则被称为陶瓷印刷技术的第三次革命。每一次陶瓷印刷技术的革命均引领了陶瓷行业发展的潮流,带来了巨大的反响。广州陶瓷工业展,多项活动围绕喷墨印刷技术展开,化工企业纷纷推出与喷墨相关的助发色釉料及墨水,以期跟上喷墨印刷迅猛发展的步伐。市场上,喷墨产品更是大行其道,广受欢迎和热捧。在科学技术日新月异的时代,辊筒印刷技术受到了另一种技术——喷墨印刷的冲击。喷墨印刷是陶瓷印刷技术上的一大创新,完全颠覆了以往的印刷技术。这是一种无接触、无压力、无印版的打印技术,将电子计算机中存储的信息输入喷墨印刷机即可印刷。它具有无版数码印刷的共同特征,可实现可变信息印刷。

辊筒印花技术曾是世界上最先进的陶瓷印刷技术,它的推广应用加速了陶瓷印刷技术第二次革命的到来,逐步走向式微到被取代的辊筒印刷。辊筒辊筒印花机有丝网辊筒与橡胶辊筒两种。丝网辊筒早年在陶瓷强国意大利曾被大量使用,而我国引进的基本上是其升级版的橡胶辊筒,后来这种胶辊印花设备被众多企业所采用。据悉,在陶瓷行业,从辊筒印刷的个别出现到普遍接受和生产应用的过程大概只用了10年。与促进第一次陶瓷印刷革命的丝网印刷相比,辊筒印刷是一种柔性印刷,其突破在于可以实现凹凸面的印刷,克服了平面印刷的局限,从而使得砖的表面层次更加丰富,对自然的仿真度更高。

木地板是装饰家居的良好选择,但木地板受天气及湿度影响较大、需要定期保养、水浸后容易变形起翘、有甲醇释放、使用寿命相对较短等缺点,成为消费者不得不考虑的因素。欧文莱陶瓷仿真枯木纹喷墨系列,最新开发的喷墨木纹砖,创意灵感源于原始森林名贵木材。深度逼真,开创瓷砖“触觉石代”,实现从视觉到触觉的跨越,带领你进入装饰空间的“触感地带”,给你一份温馨幽雅、贴近自然的完美体验。全瓷坯质,性能优越,绿色环保。应用全新喷墨印花技术,广泛运用于高档家居空间、休闲场所、商务空间等室内外区域。图案肌理选自天然原木,经艺术加工处理并结合喷墨印花工艺,再现原木风范。产品共有两种颜色:深木色、浅木色。真实再现原木的自然脉络,纹理或疏或密,或深或浅,其天然的年轮与树疙瘩的造型,再现原木的自然脉络,视觉上的本真呈现,细腻木纹,让人心动。在装饰效果上,其完美的木质表达效果,营造出古朴,纯情,自然,幽静的灵性空间。精妙的施釉工艺,打造出绝无仅有的触觉体验。独创的三防技术(防潮、防蛀、防火),天然木材的最佳代替。给你一份温馨幽静,贴近自然的完美体验。产品适用设计风格欧式古典、现代前卫、现代简约、地中海、美式乡村等。适用空间厨卫、商业展示空间、阳台、高贵浴室等。

随着数字化技术的发展与普及,喷墨打印技术已广泛地应用于办公室文件打印、户外广告喷绘、数码照片冲印、纺织品喷墨印花等各个领域,而在陶瓷工业领域的应用则刚开始不久,主要有以下两方面:陶瓷制品装饰和陶瓷成形。陶瓷制品装饰是将陶瓷色料制成多色墨水,通过计算机控制的打印机将其直接打印到陶瓷表面进行装饰.该技术已实用化。其优势在于可充分利用计算机的丰富资源.通过软件信号可即时改变装饰设计,提高了新产品的开发和生产效率,同时可依靠计算机方便地制作复杂图案,提高装饰效果。

陶瓷成形用喷墨打印是将待成形的陶瓷粉料制成陶瓷墨水。通过打印机将这种陶瓷墨水直接打印到载体上成形,成形体的形状及几何尺寸由计算机控制,该技术仍处于研发阶段。

陶瓷喷墨打印成形技术可应用于固体氧化物电池的制造、多层显微电路制造、结构或压电有序陶瓷复合材料制备以及小体积高复杂的整体陶瓷元件的、制造等。

喷墨技术的出现,除带来技术工艺和产品花色上的创新外,最具革命性的意义是打破了传统瓷砖产业刚性生产、刚性消费的模式——以往瓷砖厂家开发一款产品花色必须大批量生产才能降低成本,而顾客也只能从厂家现有款式花色中挑选。喷墨技术的出现,使小批量、个性化生产成为可能。消费者可以把自己喜欢的图片和照片印刷在瓷砖上,打造真正属于消费者自己的瓷砖、生活空间。

5陶瓷喷墨印花技术的发展趋势

中国是世界公认的建陶生产大国,建陶产量占全球产量的65%,但由于印花设备和技术的落后,产品仅被定位在中低档水平,同时高能耗、高污染、高排放的现状也困扰着中国建陶业的发展。喷墨印花技术具有能耗低、效率高、印刷的产品质量好等优点,该技术的引进和发展必将为中国向建陶生产强国迈进提供强有力的技术支持。一些陶企两三年前喷墨打印兴起之时辊筒印刷就逐步走向式微,现在随着喷墨打印的工艺普及和生产成本的降低,辊筒印刷在很多陶瓷生产企业渐渐被取代,目前新建生产线都采用喷墨技术只有部分老生产线还在沿袭辊筒印刷的传统技术。代表新技术的喷墨印刷取代辊筒印刷是一种发展的必然趋势。

辊筒印刷在印花时一个版式只能生产一种花色且必须是大批量生产,消费者只能被动地接受陶企提供的瓷砖花色,在个性化方面较为欠缺。有人评价传统的陶瓷印花技术像复印机,纹理效果十分雷同;而陶瓷喷墨印花则实现了向打印机的转变,可以实现随意设计、随时转产的小批量生产,满足消费者多样化和个性化需求。陶瓷印刷技术从第二次革命向第三次革命的推进中,喷墨印刷至少在五个方面打败辊筒印刷,取得突破性的发展。

打破了辊筒印刷的版数限制。它可以随心所欲,不受版数限制,集中所有颜色于一次印刷,极大提高了色彩的丰富性和层次感,给予瓷砖绚丽的色彩美感。通过喷墨打印技术,可以将平面的瓷砖转换成任何凹凸不平、不规则的表面,利用喷墨打印技术都可以轻松的完成工作,由此赋予瓷砖完美的立体效果。辊筒印刷带给人们的是千篇一律或几乎雷同的纹理效果所不同的是,喷墨打印技术不仅能制作同一纹理的瓷砖,更可以同时制作不同纹理的瓷砖,赋予每片瓷砖不同的纹理,丰富了瓷砖的多样性。打破瓷砖设计的限制,可以是常用的大理石纹或各式各样的壁纸等,更可以是街头随手拍来的风景照,取材自然,纹理更加逼真。喷墨印刷技术革命性的创新在包括陶瓷在内的很多行业都具有巨大的市场潜力和发展空间,取代辊筒印刷为代表的传统印花技术而成为市场主导已非常明显。

喷墨陶瓷产品要想成为市场主流,目前有两大障碍。一是技术,二是价格。据了解,喷墨砖产品的定价一般要比普通瓷砖高出三分之一。技术设备的限制直接导致了价格的偏高。我国陶瓷喷墨设备目前仍依赖意大利进口,价格高,生产出来的产品自然就贵。等到国内涉足陶瓷数码喷墨设备的企业多了,印花技术成熟了,喷墨印花瓷砖的价格才有望降下来。也只有价格降大众能接受的范围,才有可能成为主流。

还有就是目前喷墨印制陶瓷墨水主要存在三个方面的不足:保质期短、红色墨水难以 突破和喷出颜色偏浅。喷墨墨水的保质期只有2~3个月,容易造成沉淀。尽管喷墨打印机的喷头内部装有循环系统,但陶瓷墨水与家用的液体墨水不同,它是陶瓷色料和液体墨水的混合体,加上色料的比重较高,因此循环系统只能减少墨水沉淀的情况。由于墨水的保质期短,目前国外的喷墨墨水都通过空运送到中国市场,这也造成了高成本问题。

现有陶瓷墨水的不足,在油画艺术品复制和打印人物图像上,陶瓷喷墨印花存在明显的色差,在色彩的色相、明度、饱和度方面,都与油画有明显差异,暗调层次不明显,细节与原稿差异较大,严重影响画面效果。陶瓷喷墨墨水的着色剂以微粒状态存在,通过分散剂分散于介质中,容易发生团聚、沉降,难以稳定保存,在打印过程中,容易堵塞喷头。专用陶瓷喷墨打印机的,喷头价格昂贵,墨水堵塞喷头无疑会增加陶瓷喷墨印花成本。陶瓷墨水保存稳定性和打印流畅性受到原料、生产技术等多因素影响,其中一个重要因素是陶瓷墨水中的陶瓷颗粒较大。现在的陶瓷墨水均是采用纳米级的陶粒颗粒,陶瓷颗粒质地坚硬,不易制成细微的微粒,颗粒不能在介质中良好地分散也很大程度上影响墨水的流畅性。

陶瓷墨水由着色剂、溶剂、分散剂及其他助剂所组成,而传统的陶瓷喷墨墨水没有粘接剂,导致陶瓷喷墨墨水和基材的粘接性不足。陶瓷喷墨墨水通过喷墨打印至承印物上后,墨水中的溶剂挥发,色料沉淀于承印物表面,该表面上的色料层易被摩擦。同时陶瓷墨水中的陶瓷色料和陶瓷溶剂有吸水性,环境湿度过大时,陶瓷基材和陶瓷墨水吸收大量水分而影响两者的粘接,会造成打印后未烧制的陶瓷制品损坏。色料层没有光泽,印刷领域中一般采用上光的表面处理方法在喷墨色料上施加一层光油,增加陶瓷色料表面的光亮性,上光处理一定程度上增加了陶瓷喷墨产品的成本。随着喷墨打印机器和陶瓷墨水制造加工技术的日益完善和成熟,这种新技术、新设备将在陶瓷工业获得广泛的应用。

随着陶瓷喷墨印花工艺在国内逐渐推广,喷墨印花设备国产化技术的不断成熟与完善,从而带动了各产区陶瓷企业争先引进喷墨印花设备的风潮,据不完全统计,截止目前,国内陶瓷喷墨印花设备已经达到近1000台,且这一数据还在不断扩大。这也将导致陶瓷墨水需求量不断地增加,同时也将对传统的色釉料产生巨大冲击。当喷墨印花技术在陶瓷行业兴起之初,业内人士测,墨水在未来将逐渐挤压传统色釉料的市场空间,预计可取代大部分色料,只有少数深色料无法取代。它未来还将完全取代印花,只有少数用于网版的地方无法取代。在短短的2年时间里,当时的预测已经开始逐渐变为现实,现如今行业内已有十几家色料生产企业先后推出了墨水。目前国内墨水市场仍然为西班牙、意大利几个色釉料巨头所把持,意达加、陶丽西、福禄、卡罗比亚占据了绝大部分的市场份额。喷墨印花技术必将替代传统的印花生产,成为陶瓷行业的发展主流。业内众多色釉料企业也开始意识到传统的色釉料生产必须转型,而陶瓷墨水的研发将是色釉料企业下一步发展的迫切需要。

陶瓷喷墨印花较之以往的丝网印花和辊筒印花,具有突出的技术优势和经济效益。他能在极短的时间内达到个性化的要求,更加适合当今瓷砖时装化、个性化、艺术化、小批量、多花色、低碳环保的发展趋向。在意大利、西班牙等国,陶瓷喷印这项技术已经广泛应用于陶瓷装饰。而在国内,还没有设备企业掌握陶瓷喷墨印花技术。在2015中国(广州)国际陶瓷工业展览会上,陶瓷工业展汇聚世界顶尖企业最新和最领先的陶瓷生产/加工技术、装备、原辅料、色釉料、机械配件、模具、工具等上游产品和相关服务,引领全球陶瓷行业发展趋势。其中陶瓷喷墨印刷技术成为展览的一大热点项目,这预示着中国陶瓷行业的喷墨印花时代将要来临。喷墨印花产品为客户打样是目前喷墨印花一个非常重要的应用领域。家庭装修个性化是今后的市场趋势,开发满足消费者个性化、高档次的产品。喷墨印花纺织品是一种新的广告材质和表现形式。在织物上印制各种广告不仅色彩丰富,图案精美,携带安装方便,而且有较强的艺术表现力和感染力。利用数字喷墨印花技术可以在各种纺织面料上印制各种高精度图案如中国画、中外名画、摄影作品,达到或接近高档印刷效果,可以扩大纺织印花产品的领域,提升产品的档次。目前我国正处在经济高速发展的关键时期,与世界各国的联系更加紧密,富含中国文化底蕴,具有中国特色的旅游纪念品和工艺礼品如工艺壁挂等一定能够给中国的纪念品市场带来新的气象,同时也会给喷墨印花带来无限的商机。

6结束语

总之,喷墨打印技术被称为是继丝网印刷和辊筒印刷之后的第三次印刷技术革命,将数码打印技术从纸质材质移到瓷砖表面,从某种层面上讲,是具有颠覆意义的,在最新的意大利博洛尼亚陶瓷卫浴展和西班牙瓷砖卫浴展上,喷墨技术成为展会最热门的话题,陶瓷喷墨产品也得到了国际国内企业极大的关注,虽然国内已经有陶企开始引进喷墨设备,生产喷墨产品了,但是有个不争的事实是,作为陶瓷喷墨打印机心脏和血液的喷头和墨水,都还依赖于进口,这也加速了国内喷墨设备制造商和色釉料企业在这方面的攻关研究。而在国内一些企业在墨水研发方面有了比较大的动作,相信这些动作都会加速墨水国产化的早日到来。

doi:10.16253/j.cnki.37-1226/tq.2015.05.006

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