喷墨印花技术对瓷砖和釉料的影响

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年第5期   作者:刘彬
[导读] 近年来,科技的进步引领各个行业快速发展,建陶行业亦是如此,
        刘彬
        广西蒙娜丽莎新材料有限公司, 广西 梧州 543300
        摘要:近年来,科技的进步引领各个行业快速发展,建陶行业亦是如此,窑炉、压机、生产线均在不断升级换代。在陶瓷砖生产中,印花技术应用最为广泛的有丝网印花、辊筒印花和喷墨印花。其中陶瓷喷墨印花属于新技术,但在中国仅用五年就一跃成为墙地砖生产印花工艺的主流。基于此,本文主要对喷墨印花技术对瓷砖和釉料的影响进行分析探讨。
        关键词:喷墨印花技术;瓷砖;釉料;影响分析
        
前言
        随着现代建陶工业在我国的发展与兴起,陶瓷印刷技术经历了三次革命。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,被称为陶瓷印刷技术的第三次革命。随着我国喷墨印花技术的不断创新和发展,陶瓷喷墨技术必将成为今后陶瓷行业发展的主潮流。
        
1、喷墨印花技术的优势
        陶瓷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。
        第一,立体印刷,喷墨技术改变了传统的接触式压力印刷,实现了与砖面不接触的“凌空”印刷,能克服凹凸面、斜面的障碍(凹凸立体面喷印效果可达40mm),可实现多角度、高致密性上釉,完全呈现瓷砖立体造面设计效果,这也是喷墨印花最大的优势;
        第二,高逼真度,分辨率从128dpi升级到600dpi,对颜色的表现更丰富,相比传统丝网印刷局限于四种颜色(特殊的有六种颜色),喷墨技术在同一片瓷砖上可表现几十种颜色,甚至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材质;
        第三,自由度高,真正数码化,图案和色彩不再受设备和工艺的限制,并可实现小批量定制,适应个性化消费需求;
        第四,清洁环保,喷墨技术采用喷洒技术,本身耗费的油料和颜料较少,且墨水利用率高,几乎没有浪费,符合环保潮流。
        喷墨印花技术所制备的产品图像逼真细腻,从色彩和质感上容易实现设计所想要体现的个性和艺术风格,便于不同设计方案的创作。非接触式的悬空打印,降低了坯体的损耗,也减少了对版、跟线调色人员的需求。喷墨打印设备可以灵活处理各种不同批量及不同品种的订单,转产时数码喷墨印花机具有不用更换墨水或清洗墨路的特点,大大节省试版、生产时对釉料的浪费,实现了真正的低碳环保,因而倍受国内陶瓷企业的青睐。
        
2、喷墨印花技术对瓷砖产品的影响
        2.1瓷片
        考察瓷片优劣的关键性能主要有:釉面针孔、膨胀系数、热稳定性、白度、平整度、光泽度等。以前,依各个厂的情况不同,对上述性能的重视度不同。而喷墨打印出现后,一定程度上影响了各性能的重要性排位。为使喷墨发色效果达到最佳,往往要在原来锆白釉的基础上加少量透明釉,就导致锆白釉呈现半白釉效果,因而白度就不是锆白釉的首要考察性能。而越来越多的异形产品的出现,也使得平整度,光泽度重要性降低。相反,膨胀系数,热稳定性,变得更加重要。而针孔是最易见的缺陷,无论对于分级还是非专业买家来说,都是首要考察的性能指标。
        2.2仿古砖
        由于仿古砖都是偏暗的棕黄色调较多的产品,因此喷墨墨水的棕色色剂用量巨大,要求相应的釉料必须对棕色发色较好,同时需兼顾黄、黑、蓝等色调的正常发色。在装饰效果上,喷墨印花技术对细节的表现更优越,使仿石产品更加接近石材,配合凹凸面的效果,木纹砖几近以假乱真。但喷墨色层的厚度极薄,降低了砖本身的耐磨度,四种色料耐火度的差异,导致光泽度的不均匀。因此,可考虑在喷完图案后加一道保护釉,或是加一道粒子等来完善产品。
        2.3全抛釉
        全抛釉产品是近几年发展起来的产品,其发展得益于抛光设备的改进,微晶产品的流行以及国内客户的消费审美观,似有取代抛光砖的趋势。而喷墨印花的流行,更促使了这一发展趋势。

虽然全抛釉砖还存在难以实现深色调发色和优等率低等问题,但比起抛光砖,其具有简化生产,转产迅速,花色丰富,更容易实现自动化等优势,因此喷墨发色较好的全抛面釉必将成为釉料公司的主要产品之一。
        2.4腰线
        腰线最大的特点,就是异形砖较多。喷墨技术可以不接触砖面而实现印花装饰,十分适用于异形砖的装饰,且极大简化生产,减少人工。由于腰线产品釉烧温度都偏低,因此釉料变化相对较小。
        2.5外墙砖
        外墙砖虽不需要印花,但主要原因是由于传统的印花方式基本不可能在生产中实现。而喷墨印花完全可以适应外墙砖的生产。福建已有不少外墙砖厂安装使用喷墨机来丰富外墙产品。
        2.6其它
        诸如微晶陶瓷复合板、薄板等产品在生产工序上,基本都会用到喷墨印刷技术。
        
3、喷墨对釉料行业的影响
        由于喷墨产品要求釉料对四色,或六色发色都要好,一定程度上缩小了釉料配方的范围,使得釉料配方更趋于一致,因此,釉料稳定显得尤为重要。这需要釉料公司有精确的自动化设备和完善而严格的品管制度,而陶瓷厂则需尽量采用两到三种釉料搭配使用,以有效降低釉料波动,稳定生产。对于色料行业来讲,喷墨印花技术推广之后,传统色料用量大减,而印刷釉和印油印膏用量略减。相应的色料企业必为制造国产墨水而努力展开技术开发,或是走极端黑、红等重色路线。喷墨印花技术的出现,使图案设计上的仿板变得易如反掌,若需增加产品的市场竞争力,可从功能性釉料方向出发,诸如给瓷砖附上防滑、耐磨、负离子、抗菌等功能,以增加瓷砖附加值。
        
4、提高喷墨印花技术应用效果
        4.1完善喷墨设备的制造
        在喷墨印花技术中,喷头和墨水等都是其中的核心部分。其中,墨水的质量情况与喷头的设计制造情况,也会直接影响着陶瓷产品的生产制造情况与花面设计情况。因此,在实际情况中,就必须要把控好喷头的制造质量与墨水的质量,不仅要保证材质耐磨,也需要保证做工精细、喷头形状的大小合适、结构合理以及工作原理满足生产的需要,确保喷头和墨水的完美结合。
        4.2完善电脑程控设备
        从实际情况来看,设计图稿在经过喷墨打印之后,大部分打印出来的图案都能够和电脑设计图案保持一致。但是,偶尔却还是会出现一些色痕或者是图案不清晰的现象。这种情况的出现,与喷墨打印的电脑程控设备不够完善有着直接的联系。因此,在实际情况中,要想提高喷墨打印机电脑程控设备的精准性,确保图案打印的完美性,那么也需要完善电脑程控装备,提高电脑程控设备指令的精度,确保图案的清晰度和完整度,提高陶瓷产品的品质。
        4.3加强设计与生产的融合
        从本质上来说,陶瓷喷墨工艺新产品通常都是由专门的图案设计员设计好的。在实际情况中,图案设计员通常需要在电脑里将图案造型、颜色等设计好,然后再输入到喷墨打印机的电脑程控设备当中,然后再由电脑程控设备来控制墨水进行打印,之后再进行试烧和对比。如果打印效果不理想,还需要在电脑里进行修改。但是,在实际情况中,某些设计员仅仅只懂得设计,却不是很了解生产工艺。因此,为了提高设计精准性,那么还需要对设计人员进行生产工艺知识方面的培训,让他们能够更加充分地了解到生产工艺对色料、图案等方面的影响。另外,还需要对生产技术人员培训电脑设计知识。因为,喷墨技术需要这两者合二为一,才能够收获到好的效果。
        
5、结语
        从目前市场状况来看,各个陶瓷厂已开始积极引入喷墨印花技术,修改生产工艺,来提升产品附加值。色釉料公司将主要围绕喷墨印花工艺制备相应的喷墨墨水和釉料。因此,喷墨印花技术必将取代传统印花方式,成为陶瓷生产印花方式的主流。
        
参考文献:
[1]彭基昌.陶瓷喷墨技术的历史、现状和趋势探讨[J].佛山陶瓷,2019,29(5):1-4.
[2]陶荣静,蔡雨杭,郭荣辉.数码喷墨印花技术研究现状及发展趋势[J].纺织科学与工程学报,2018,35(3):131-136.
[3]陈华龙,洪燕,陈少波,等.陶瓷印刷技术变革—喷墨印花技术应用与前景[J].中国陶瓷工业,2014,21(6):37-41.
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