喷墨印刷技术在我国陶瓷领域中的应用现状
时间：2021-01-08 12:01:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：喷墨印刷技术正在我国的瓷砖领域中快速发展，预测不久的将来，我国陶瓷行业将有1000台以上的喷墨印刷设备投入使用，瓷砖的装饰技术正在发生一场历史性的“革命”。标准化的墨水将拥有75～160亿元/年的大市场，喷墨印刷设备也将拥有30～60亿元/年的市场。喷墨印刷技术正在改变传统的“对版对色”的研发模式与生产方式，这项全新的技术将给我国陶瓷行业增加40～640亿元的附加值。
关键词：喷墨印刷技术与设备；陶瓷墨水；陶瓷砖；市场与前景
1引言
自2009年我国第一台喷墨印刷机（Kerajet K-700）在杭州诺贝尔公司用于瓷砖生产以来，在随后的3～4年的时间里，我国拥有了多个国产喷墨机生产企业，陶瓷墨水的研发与生产更是发展迅速，喷墨技术与设备在我国陶瓷行业开始大量使用。本文简单地介绍了喷墨机、墨水，以及它们的应用现状与前景分析。
2喷墨印刷技术概况
喷墨印刷技术(Ink-jet Printing Technology)与设备最早在广告业上得到应用，陶瓷砖行业应用该技术大约是在1998年的西班牙。我国陶瓷砖行业从2009年开始使用该技术，比发达国家晚10年左右。喷墨印刷技术及相关内容见图1、图2和图3所示。
2.1 喷墨打印发展历程
喷墨印刷的发展历程如表1所示。
2.2 国内外主要喷墨印刷机的相关情况
据初步统计，国外喷墨印刷设备（陶瓷砖用）生产地主要集中在西班牙和意大利，并且西班牙早于意大利，国外的主要陶瓷喷墨设备见图4。目前，大约有10个企业生产陶瓷喷墨印刷机，国内大约有10个企业生产，规模最大的是西班牙Kerajet公司，国内最大的是希望(Hope)公司，国产主要生产陶瓷喷墨设备的企业见图5。全球公认品质最好的设备是德国Durst。具体详见表2和表3。
我国瓷砖生产用的喷墨印刷设备外观与Kerajet、Cretaprint和Drust相似，其内部结构为：一种是各种喷头集中在一个柜中；另一种是将每一色独立一个柜。国外的设备开始以生产小规格产品为主，为了满足中国市场需求，近几年也研发大规格喷墨机，而我国一开始就直接进行大机器生产。因此，我国陶瓷砖的喷墨印刷速度也取得了巨大的进步，从20～30m/s，发展到75～90m/s，这个产量是惊人的！进口陶瓷喷墨机与国产喷墨机的比较详情见表4。各类陶瓷喷墨打印机的主要性能见表5。我国与意大利、西班牙陶瓷喷墨印刷技术对照见表6。陶瓷喷墨打印机喷头主要生产企业见表7。赛尔（XAAR）喷头与北极星（Spectra）喷头的比较见表8。日本精工510/80pl喷头和508GS灰度级喷头的比较见表9。
各种喷头都有优缺点，不同的机器选用不同的喷头，不同的机器适合不同的产品。对于喷头内外循环系统问题，国内争论了两年，目前对此问题有了更清楚的认识。喷头的核心技术构成与喷头的发展，以及最新技术分别见图6、图7、图8。我国喷头打印的市场情况见表10。
由表10可知，我国瓷砖行业喷头市场非常巨大。
2.3 国内外陶瓷墨水的发展现状
国外陶瓷墨水生产厂家详情见表11。我国目前正在研发生产陶瓷墨水的机构与进展见表12。陶瓷墨水主要性能、国内外墨水性能比较以及墨水的需求量分别见表13、14和15。国外墨水的粒径分析见图9。陶瓷墨水的最新技术进展见图10。
国外大约有14家公司可供生产用陶瓷墨水（3～6个色），已研发品种13个左右。
由表15可知，按80亿m2瓷砖的年产量计算，其中30%使用喷墨技术，墨水用量以20g/m2计算，陶瓷墨水使用量约为4.8万吨。如果陶瓷墨水按均价320元/kg估算，国内陶瓷墨水市场销售额可达150～160亿元人民币。因此，陶瓷墨水市场前景广阔，其潜在的经济效益巨大。
2.4 喷墨面釉、保护釉及防扩散剂
喷墨墨水对面釉的组成与烧成温度有一定的选择性。在我国，陶瓷釉面内墙砖从一开始就是自主生产，但是部分生产瓷质有釉砖的企业则开始使用国外釉料公司供应的面釉。2011～2012年面釉（1200℃）已大部分实现国产化，国产化后的面釉成本大幅度地降低。
由于喷墨生产仿古砖用于地面，所以表面必须施一层保护釉，而内墙砖用于墙面，所以不必施保护釉。2011～2012年国产化的保护釉已成熟，并进入工业化生产。
由于陶瓷墨水有机溶剂成分较多，所以在喷完墨水之后，喷一次“亲水-亲油基”溶剂，对防止图案扩散有益，这方面国外釉料公司正在我国市场上推广。陶瓷墨水标准化程度相对比较高，所以要求面釉、保护釉稳定性好，这样才能使产品色号相对稳定。
2.5 图案、模具设计
我国的喷墨设备刚上市时（2009～2010年），图案设计一般从意大利、西班牙购买，或由进口釉料公司提供。一年以后，我国自主设计的产品可以提供给企业使用（2011～2012年），意大利喷墨设计图案价格高，图案设计技术目前我国已掌握。并且许多喷墨产品设计与模具设计相结合，凹凸模具的应用比较多。
随着墨水发色力提高、纯度提升，烧成以后，打印图案，呈色越来越好。佛山现有多个设计和釉料公司可以提供喷墨设计图案，多个大中企业的产品设计也可能独立完成。图案以石纹、玉石、木纹为主，其规格为1m×2m、1m×4m、1m×8m、1m×15m等。陶瓷喷墨印刷技术在新产品开发中的应用如图11所示。
3喷墨技术在陶瓷砖生产中的应用
陶瓷喷墨印刷技术在陶瓷砖中的应用情况如图12所示。
3.1 陶瓷喷墨印刷技术应用概况
从2009年第一台Kerajet设备进入我国陶瓷企业后的3～4年间，由于这种技术与设备的优点，所以喷墨技术的普及程度迅速提高。应该来说喷墨技术生产釉面内墙砖、全抛釉瓷质砖、微晶石取得了很大的成功，陶瓷艺术画也取得了快速发展，而生产陶瓷配件由于设备等多方面原因，没能取得良好的效果。我国瓷砖业应用喷墨技术与设备的现状见表16。
