浅谈喷墨与陶瓷的渊源

摘要：本文从古老“吹釉”工艺开始，阐释了喷墨技术与陶瓷的渊源，证明喷墨技术起源于中国，得益于功能陶瓷。不过中国的喷墨技术仍受困于功能陶瓷微机械加工系统技术，笔者希望国内陶瓷技术人员能将这个缘份继续下去，取得喷墨关键技术的突破。

关键词：吹釉；喷墨技术；压电陶瓷；陶瓷墨水；陶瓷喷头；历史文化

1 吹釉与喷墨

从“喷”字面来分析，口形而贲声，其中贲意为装饰；而“墨”却是土形而黑声，其中墨指颜色，土指颜色的质地。尽管说现代陶瓷喷墨打印技术来源于欧美，可是从原理上来讲，也着实是参考了中国明、清时期的“吹釉”陶瓷施釉技法。“吹釉”也叫“喷釉”，确实是现代喷墨技术的老祖宗，清乾隆八年四月朝廷交给督窑官唐英“陶冶图”二十张，以及皇上旨意——“按每张图上所画是何技业，详细写来，其每篇字数要均匀，其取土之山与取料取水之处皆写明地名，再将此图二十幅按陶冶先后次序编明送来，钦此”。唐英接旨后编写了“陶冶图说”一文，于五月送进宫中。其中《陶冶图说》的第十三幅图就记载了“吹釉”的施釉方法，见图1。文字说明如下：“截径过寸竹筒，长七寸，口蒙细纱，蘸釉以吹。吹之遍数，视坯之大小与釉之等类而定，多至十七、八遍，少则三、四遍”。

其实现代陶瓷喷墨打印机，也是犹如竹筒似的喷头，还有特种釉墨，以及电脑的图形和压电陶瓷脉冲晶变压力或热电膜加热热压力，将釉喷施到陶瓷器具上，其喷釉机组数也有4~8个，一般喷釉4~6遍。

因釉亦称“釉水”，故“吹釉”一词在佛山又变成一个人人皆知的口语“吹水”，虽为贬义词意指说大话，但是反过来讲就是“吹釉”技术尽管只是一个小小的创新，可是经过现代人的翻版、改进、信息化和智能化，就把这个古老的传说给“吹”大了。从陶瓷到纸张、布匹、电路板、再到陶瓷，技术的回归体现了中国人的创新精神和技术实力。

2 喷墨与陶瓷

现代喷墨尽管在理念上借鉴了“吹釉”，但是最早的喷墨打印机却是应用于纸张打印。1960年有人提出了喷墨打印的概念，直到1976年才有了原始的样机，即欧洲瑞典路德工业技术学院的Hertz教授和他的同僚所开发的连续式喷墨技术——IBM4640。实际上，这台机器并不好用，因为它是用“滴”的方式滴到纸张上，从效果上讲可能还不及“吹釉”的墨滴小，自然清晰度谈不上。

滴墨肯定不行，如何解决喷墨过程中墨滴的微纳米化和控制自动化，喷墨技术围绕装备和墨水做出许多创新。譬如喷头就走出了电热陶瓷膜和压电陶瓷两种途径，也因此诞生了两类喷墨技术即热喷墨技术和压电喷墨技术。其实无论何种喷墨技术都是回归到陶瓷，得益于微型计算机技术、微电子机械加工技术和微纳米加工技术。

压电陶瓷是美国麻省理工学院绝缘研究室的教授于1946年发现的，他们发现在钛酸钡铁电陶瓷上施加直流高压电场，使其自发极化沿电场方向择优取向，除去电场后仍能保持一定的剩余极化，使它具有压电效应。压电陶瓷具有把电能转化为机械能的特性，确实改变了“吹”和“滴”的历史，且由于微电子机械加工系统技术的发展，促使喷墨孔径越来越小，单位面积上分布的喷头数量和单位喷头的墨滴大小控制递级次数越来越多。所以就满足了打印装饰的清晰度、灰度和速度的需求，也进而适应了工业化应用的恶劣环境。由于喷墨技术创新理念的回归，也由于以上技术的支撑，喷墨不用再费吹灰之力，可以智能性地复制色彩，满足各类工业产品的色彩。

3 陶瓷喷墨技术

陶瓷喷墨技术由陶瓷喷墨打印机和陶瓷墨水构成。1995年，福禄(FERRO)公司的三名设计师基于平面印刷的喷墨打印技术已成熟，提出建筑陶瓷做非接触式的喷墨印刷。在1995~1997年的两年间，福禄潜心于陶瓷墨水的研究，直到1997年才宣告陶瓷喷墨技术发明成功。1998年，福禄公司注资成立Kerajet公司，专门研制陶瓷喷墨打印设备，并于当年10月提交第一份陶瓷喷墨打印设备专利书，2001年6月Kerajet公司提交的第一份陶瓷喷墨打印设备专利获批。

2000年，世界第一台工业使用的陶瓷装饰喷墨打印机在Kerajet公司问世，打印机是由美国FERRO公司开发的Kerajet系统，墨水也是由FERRO公司与赛尔公司联合研制的陶瓷墨水。2000年1月7日，FERRO公司向美国专利商标局提交了一份名为《用于陶瓷釉面砖(瓦)和表面的彩色喷墨印刷的独特的油墨和油墨组合》的专利，该专利阐述了陶瓷墨水的制作方法技术，为陶瓷喷墨打印技术奠定了良好的基础。由于早期的陶瓷喷墨打印技术在清晰度、灰度、速度以及墨水和喷头适应性上不具有明显的优势，实际上也只是到2006年以后，陶瓷喷墨打印技术才在西班牙得到了较好的发展。这其中得益于英国赛尔公司先进的压电陶瓷喷头技术，也得益于西班牙众多陶瓷墨水制造商的不懈努力，他们包括FERRO、FERRESMALGLASS.ITACA、CHIMIGRAF、COLORBBIA、 TORRECID等公司。

2007年，陶瓷喷墨打印技术开始在意大利盛行，2008年陶瓷喷墨打印技术开始登陆中国大陆，截止目前，喷墨陶瓷打印机开始在广东、福建、浙江、上海、江西、河南、山东、四川等省市得到了应用，据说国内已经超过了100余台。在国外陶瓷喷墨技术成熟的同时，国内陶瓷喷墨技术也获得了较快的发展。目前国产陶瓷喷墨打印机生产商包括希望、科越、宏华、泰威、精陶、新景泰、方正等八家，国产陶瓷墨水生产商也出现博今、明朝、万兴、道氏、远泰、铭嘉、康立泰、华山、金鹰等多家。

在装备和墨水喷涌而出的这两年，2012年期待国产陶瓷喷墨打印技术的关键技术喷头的研究和国产化能获得突破。否则如何走出中国陶瓷喷墨打印技术“三无”时代即“无头”、“无墨”和“无芯”。

参考文献

[1] 林伟，韩复兴，邱军等.数字喷墨打印技术对我国建筑陶瓷未来

发展的影响[J].陶瓷,2011,4.

[2] 韩复兴等.浅析陶瓷墨水的发展方向[J].佛山陶瓷,2011,6.