陶瓷喷墨打印技术能够实现产品个性化设计与制造，既节省时间，又提高效率；同时，有利于实现多种图案小批量的陶瓷制品生产，特别适合于设计复杂图案，进一步提高陶瓷装饰效果。该技术的广泛应用是陶瓷装饰技术的一次革命，具有非常广阔的市场前景。

喷墨打印陶瓷

 1、 陶瓷墨水研究现状

 喷墨打印用陶瓷墨水的研究在国外起步较早，且技术较为成熟。到目前为止，已有大量文献对其进行了研究报道，但主要集中在功能陶瓷墨水方面，包括以ZrO₂、TiO₂、CeO₂、SiO₂、SnO₂、Al₂O₃、BaTiO₃及PZT等为核心物质的特种陶瓷墨水。国内喷墨打印用陶瓷墨水的研究始于2000年。近年来，部分高等院校、研究所及企事业单位纷纷对喷墨打印用陶瓷墨水进行了研究报道。目前国内主要采用溶胶法和分散法制备陶瓷装饰墨水，反相微乳液法主要集中在功能陶瓷墨水制备方面。

 1.1  分类

 陶瓷粉体是陶瓷墨水的核心物质，其组成和性能决定着墨水的应用范围。目前，陶瓷墨水所用的陶瓷粉体主要包括两大类：一类为功能陶瓷粉体，如：ZrO₂、TiO₂、BaTiO₃及PZT陶瓷粉体等；另一类为陶瓷色料和着色剂，如：铬铝红色料、钒锆黄色料、钴铁黑色料及钴铝蓝色料等。按照墨水所含的陶瓷粉体不同，可将其分为功能陶瓷墨水和陶瓷装饰墨水两类。

 1.2  制备方法

 陶瓷墨水制备的关键在于超细陶瓷粉体的制备及其在溶剂中的稳定分散，即保证粉体在溶剂中处于单分散状态，无絮凝效应。目前，陶瓷墨水的制备方法主要有溶胶法、反相微乳液法及分散法。

 2、 陶瓷墨水发展趋势分析

 陶瓷喷墨打印技术是一种极具潜力的陶瓷装饰技术，它是现代计算机技术与陶瓷制备技术结合的产物，其独特的优势是传统陶瓷制备工艺无可比拟的。陶瓷喷墨打印关键技术之一是陶瓷墨水的制备，它涉及材料学、超细粉体制备技术、表面改性理论及浆体的流变学理论等多学科的交叉，国内目前仍处于起步阶段,存在许多技术问题有待解决。通过上述分析得出以下结论：

 （1）陶瓷墨水色料的组成与传统釉用色料组成有相同的，也有不同的，但颗粒度处于纳米级。

 （2）非水溶性陶瓷墨水是陶瓷墙地砖行业研发的发展方向。

 （3）分散法将可能成为制备陶瓷墨水的主要手段，但还有许多技术需要改进，其发展前景较好。

 （4）稳定相包裹处理将是制备特殊陶瓷墨水用色料的重要方法。

 （5）陶瓷白墨水的研发与生产未见资料报道，但西班牙一些公司白墨水已研发成功，并推入生产。目前国内企业尚未使用，因此，白墨水值得研究开发。

 （6）高稳定的红色墨水是现阶段的研发重点，提升其色彩的纯度、发色力并控制成本是关键。

 （7）溶胶法、反相微乳液法、分散法各有优缺点，可以根据墨水的组成、工艺特点和喷头类型、设备品种等要求来选择制备方法，同时应该探索新的制备方法。

 （8）现阶段陶瓷装饰墨水的研发方向主要为：增强发色力、增加墨水品种、提高工业化大生产的均匀性和稳定性、降低成本、提高对釉料和烧成温度变化的适应性等。下一个阶段重点则是开发具有不同功能的陶瓷墨水。

 （9）在中国将会有更多机构进入陶瓷墨水的研发生产，目前高校、科研机构和企业联合的方式较好，将会有更多的科研成果涌现。预测2012年上半年国产的墨水将进入稳定的工业化生产。

 （10）西班牙和意大利陶瓷墨水研发与生产技术已成熟，西班牙研发陶瓷墨水的品种与生产量上处于领先水平，现已供应给世界各地的陶瓷砖企业使用。

 （11）在中国陶瓷墨水的中试与生产大约有三年左右的时间，总体上来说技术处于发展的初期，仍有很大的发展空间，相信通过一段时间的发展，研发与生产技术会有更多的突破。

 （12）中国瓷砖生产用陶瓷墨水的市场巨大，目前生产企业基本上采用进口西班牙Itca、Ferro、Torrecid等企业的墨水，如果按年产80亿m²瓷砖，30%的产品使用陶瓷墨水，每平米按20g计算，年需求量约为4.8万吨。因此，陶瓷墨水市场前景广阔，其潜在的经济效益巨大。

 （13）随着喷墨打印机和陶瓷墨水制造加工技术的日益完善和成熟,这种新技术和材料必将在我国陶瓷墙地砖行业获得广泛的应用。同时我们也建议陶瓷墙地砖行业积极采用这种先进的技术与材料，创造条件使用国产陶瓷墨水，让国产陶瓷墨水能够健康快速发展！

 3、 陶瓷墨水对建陶行业的影响

自从2009 年欧洲向我国开放了陶瓷喷墨技术后，“喷墨”以前所未有之势成为建陶行业的热门话题。本节主要从图案设计、模具、色釉料、墨水、生产应用、家居装饰等方面进行阐述。

 3.1  图案技术

 喷墨印刷机的非接触式印刷（打印），非实物制版技术， 大大扩大了建陶产品设计师们的想象空间。众所周知，平版印刷可生产（印制）的图案局限在网版的尺寸范围内，一般在800mm×800mm~1200mm×1200mm；辊筒印刷，图案最大也就是1200mm×1440mm。而在一定的硬件和软件下，喷墨印刷机就能轻易打印1~3m²的图案（如欧洲常用的赛尔系统）。而国内开发的系统则更大，如笔者公司的系统现可最大打印1m×8m 的图稿。还可实现X轴、Y 轴双向随机截图、预编辑打印、插入打印等方式。所以，在喷墨印刷机的支持下，设计师们可以尽情发挥，设计出更多风格、不重复的图案。特别是在大理石纹、木纹等系列产品，能更丰富、更贴近自然。

 3.2  模具设计

 非接触式印刷是喷墨印刷机区别于传统的平版印刷、辊筒印刷最重要的特点，也为设计师们为实现更丰富的凹凸面产品开发时遇到的困难带来了革命性的突破。因为平版印刷一般不能印制凹凸面产品； 辊筒只能实现2~3mm 的落差， 有一定圆弧过渡的曲面； 喷墨机可实现3~5mm 落差（赛尔系统），甚至5~10mm 落差（北极星）产品的打印，而且图案连续、清晰。所以，真正的喷墨凹凸面产品的设计，应由平面上升为立面。即：既有图案的设计，也有模具的设计。两者结合， 才能形神兼备做出真正的“石头”、“木头”图案。

 3.3  印釉（墨水）

 印釉难于统一， 大大增加了陶瓷厂的管理难度和成本。使印釉标准化、减少印釉品种，必定是陶瓷工厂的福音。丝网、辊筒的质量差、寿命短，制版、印花机之间的差异等， 都是造成平板和辊筒印花难以使用标准色去印刷的主要原因。但是喷墨印刷机是运用数据化、标准化的色点组合成像的原理进行打印。加上喷头使用寿命长（赛尔的使用寿命一般为2~3 年，北极星可以更长；而丝网和辊筒，在短的使用时间内逐渐磨损），所以打印非常稳定。

 3.4  产品试制

 产品试制使产品更标准化、更快捷，对工艺人员经验相对降低。由于难以实现标准化，因此工艺技术人员的经验在平板、辊筒产品开发中起着十分重要的作用。而越是非标准化管理，越是难以积累经验。所以，尽管我国的建陶行业已积累了二十多年的基础，但调试技术员难找、难培养、难留，这是大多数陶瓷企业面临的难题，也大大地制约着很多企业的产品研发、市场开拓、品牌打造，甚至关系到企业的生死存亡。喷墨技术的成熟和推广，将会大大改变以上的现状。因为喷墨机就是打印机，只要有图稿，就可以进行打印，不需制版。

 3.5  “零库存”变成现实

 所谓“零库存”是指为减少断货或补货而备的库存。因为转产容易，小批量生产不影响大批量生产。所以使用喷墨印刷机后，插单更容易，少量补货也很简单，大大降低这种库存而带来的损失。在喷墨时代，大多数订单只要按实际出货量生产就可以了，不需要太多考虑补货而多备一些。

 3.6  个性化装修变成现实

 当今，个性化装修是主流，让每个家居、工程的装饰都是独有的艺术品，是设计师们最梦寐以求的。而传统的生产工艺使个性化产品生产成本太高， 所以消费者对瓷砖只能挑选现有的而几乎不能绝版定制。今天，喷墨技术已为此打开了大门。但是，要使定制可以普遍实现，陶瓷企业还需投入相当的设计团队、相适应的销售系统、生产管理系统、物流系统等。当这些条件具备时，建陶企业在销售中可以加入更多的个性化定制元素， 以满足客户的需求，提升产品的附加值和市场竞争力。使品牌的含金量提升，使企业得到更好的发展前景。

 4、 陶瓷墨水企业生产现状

  我国陶瓷墨水实验研发始于2000年，但真正企业研发从2008年以后，经过几年时间的技术攻关、建厂、中试及大生产检验等步骤，目前，我国大约有7家企业可规模化生产陶瓷墨水，可供瓷砖企业生产使用的墨水品种有6~8种。其生产能力约为1000~2000t/月。目前，我国陶瓷墨水生产企业大约有16~17家，这些企业大多数集中在广东省，仅佛山市就占了有11家。此外，山东有2~3家企业；江西有1家企业；福建正在筹建；四川产区和辽宁产区暂无生产企业，正在中试计划有5~6家，已在瓷砖企业生产线成功应用的墨水企业有6~7家。

 4.1  陶瓷墨水的悬浮稳定性

 陶瓷墨水由于悬浮的色料颗粒比重远大于溶剂，而其颗粒细度又比较粗，没有细化到可以稳定悬浮的胶体量级，墨水在存放过程中其沉淀问题是很难避免的。通过引入适当的添加剂，让墨水具备适量的正触变性，是减缓墨水沉淀的有效途径。墨水的沉降有三种典型情况，一种是快速的整体沉降，墨水静置一段时间后，固液界面下移，即固相占据的体积整体收缩，表面析出固含量很少或不含色料的溶剂，而容器底部不产生沉淀；第二种是缓慢的整体沉降，前述的过程进行得非常缓慢；第三种观察不到固液界面整体下移，而是在容器底部出现局部的固体沉淀。一般具有较强正触变性的墨水为第一种沉淀模式，具有较弱正触变的墨水为第二种沉淀模式，而完全没有触变性的墨水属于后一种沉淀模式。通过适量引入某些添加剂，可以产生弱的正触变性，使墨水的沉降避免第二种沉降模式，减缓使用中的沉淀堵管或喷头长期不用时的堵喷孔现象。

5、 陶瓷墨水总结

 过五年左右时间的发展，我国陶瓷墨水产业由发展初期步入了成长期，国产墨水的品质与稳定性显著提高，使用量也在明显增长。国产墨水品质与进口墨水相当，部分指标优于进口。目前，我国大约有16家以上的陶瓷墨水的研发上产企业，大约有7家企业的墨水在陶瓷砖企业中生产使用。我国陶瓷墨水的生产能力约为1.1~2.2万吨/年，近两年内将达到4万吨/年左右。产需正趋于平衡，国产陶瓷墨水的市场价值（容量）将达到90~180亿人民币，国产墨水的市场比例将从目前的20~30%，迅速上升到40%以上，因此，国产墨水大有希望！