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陶瓷噴墨打印技術的困境與出路

2012-04-17 10:13 來源:陶瓷報 責編:江佳

摘要:
現在筆者剖析了當前陶瓷噴墨打印技術暫時的困境,來探討陶瓷噴墨打印技術的出路,以促進陶瓷噴墨技術在中國的發展。 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。
  2、陶瓷噴墨打印機的現狀

  2006年由于噴墨打印噴頭技術的進步,以Kerajet公司為領頭羊的數字噴墨打印機開始在西班牙迅速發展。2007年,Xaar1001噴頭的成功亮相,又激發包括意大利、中國在內的眾多陶瓷裝備制造商和陶瓷產品制造商的青睞。短短5年,已經有500臺左右的陶瓷數字噴墨打印機走進生產車間。2011年5月的廣州陶瓷工業展的一大亮點就是國產噴墨機的出現。新景泰、泰威科達代理、美嘉、科越、希望、彩神、精陶等設備企業紛紛推出了噴墨設備。

  目前,泰威、美嘉、精陶等噴墨打印機企業不但掌握了除噴頭外的機械自動化系統、軟件系統,而且能夠提供更好的售前技術指導和售后的培訓、技術維護服務。

  3、陶瓷墨水相關企業的競爭格局

  目前,陶瓷墨水相關企業分為四個梯隊:外國陶瓷墨水企業、國內陶瓷墨水領軍企業、國內觀望的色釉料企業、國內陶瓷生產企業。首先,外國陶瓷墨水企業牢牢掌握著陶瓷裝飾用噴墨打印墨水這一領域的核心技術和絕大部分市場份額,如美國的Ferro,西班牙的Tor-recid、Esmalglass-Itaca、Bonet、Fritta、Vidres、Salquisa、Es-maltes,意大利的Colorobbia、Smalticeram、Metco、Sicer、Inco等。其次,博今科技、道氏制釉、明朝科技等國內陶瓷墨水領軍企業已經能推出商品化的陶瓷墨水,經過長時間的中試,性能也比較穩定了。據報道博今科技去年就推出了商用化的陶瓷墨水,道氏制釉表示已經研發出陶瓷墨水,明朝科技稱其研發的墨水已經在新明珠、蒙娜麗莎等陶瓷企業獲得應用。再次,一旦陶瓷墨水國產化的時機成熟,將有很多國內觀望的色釉料企業進入這個行業。跟隨策略的優勢在于通過模仿加改進的方法,以較低的研發成本制備出成熟的陶瓷墨水,借助領軍企業對國產陶瓷墨水市場的培育,節省了大量的前期投入,其劣勢是研發、產品穩定性、品牌、市場開拓等方面的滯后。最后,陶瓷墨水類似于標準化的色料,如果價格持續偏高,大型陶瓷企業可能通過與陶瓷墨水企業合作等手段掌握技術,然后自產自銷。目前在全拋釉市場上,很多陶瓷生產企業通過自行生產熔塊來降低成本,只有特殊熔塊和色釉料才從其他企業購得。這四個梯隊可能都在觀察彼此、相互合作、相互競爭,梯隊內企業間的競爭則更為激烈,甚至可能出現國外墨水企業被替代、色釉料行業重新洗牌、陶瓷設計在色釉料企業和陶瓷生產企業崛起的現象。 陶瓷噴墨技術的困境與出路

  1、拉線問題

  陶瓷墨水拉線經常出現在于大面積深色噴墨打印的情況下,這是由于每若干組噴頭只負責一種顏色,當大面積深色噴墨打印時尤其是接近于單色,這幾組噴頭的噴墨量加大造成噴頭的阻塞噴頭不出墨和表面附著污染物污染物可能引起濺射,噴射不到的地方即為拉線缺陷。除了噴頭本身的原因、噴頭的位置不正確也是一個影響因素,但本質原因是墨水體系不穩定,著色劑容易團聚、沉降,堵塞噴頭或者殘余油墨粘附在噴頭上。可以嘗試從墨水的升級和噴頭孔徑的擴大這兩個角度尋找出路。對于金屬配合物分散型墨水,本身的粒度已經可以達到50nm—80nm,墨水較為穩定。對于無機陶瓷色料分散型墨水,顆粒尺寸和形狀可能引起噴頭磨損,墨水的沉淀可能堵塞和粘附噴頭,關鍵在于無機陶瓷色料的微細化與分散的穩定性。其中微細化的重點在于選擇合適的色料、用攪拌磨磨細后再用氣流磨分級、色料的改性與包裹、分散劑的選擇、墨水制備過程中的工藝流程控制與過濾處理。在噴印過程當中,一旦產生了拉線,要立即查出原因,是噴頭堵塞,還是噴頭表面有污物造成噴頭噴墨不正常。及時清洗可以有效避免因此而造成的噴頭工作狀態變差。一般情況下,使用設備自帶的清洗程序,利用壓力使墨水從噴嘴板的噴孔流出,然后擦試干凈,基本上可暫時解決當前出現的拉線問題。

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