陶瓷喷墨渗花工艺发展研究

黄让春

摘 要： 在陶瓷渗花技术和喷墨技术充分结合发展下，陶瓷喷墨渗花技术应运而生，一方面促进了陶瓷生产工艺的再进步，实现了提质增效的发展，一方面深化了陶瓷产品的再发展，使其更好的面向广大受众。为立体展示该项技术发展情况，文章以自身工作经验和相关文献为基础，以该项技术优势和缺点为切入点，探究该项工艺相关技术。

关键词：陶瓷;喷墨渗花;工艺;发展

1 前 言

随着陶瓷行业市场的深化发展，社会大众对陶瓷产品提出了更高的要求，即要求拥有更加细腻的纹路，绚丽的色彩、广泛的主体、优异的质量[1]。基于此，在行业市场推动下，陶瓷喷墨渗花技术逐渐成为各个生产厂家的核心竞争措施，带来了较好的社会经济效果。要想挖掘该项技术效能，应深入其工艺发展各个环节，理清相关技术之间的关系，为其再发展奠定一定基础。

2陶瓷喷墨渗花技术优势与缺点

相较于传统陶瓷产品，陶瓷喷墨渗花技术拥有以下优势：一是发色表现良好，拥有较好的鲜艳度[2]。究其原因，传统技术其发色色料以颗粒为主，而此项技术其发色方式为盐离子发色。二是其图样方式电脑化。即可利用计算机逻辑系统预先编辑所需图样，然后将其逼真表现到所需产品上;三是可提升生产效率，降低图像失真、色差等情况的发生。在现代设备支撑下，将会降低人为影响因素，优化产品生产周期;其四，环保、节约成本方面。在逻辑算法下和设备支撑下，相关人员可控制墨水输出，降低陶瓷喷墨渗花产品材料的损耗。

尽管喷墨渗花技术在现有环境下受到大量厂家的青睐，实际上此类技术仍存在一定缺陷，限制了其深化发展：一是其拥有较高的资金门槛。究其原因一方面其渗透墨水成本较高，另一方面其需要改造釉线和干燥等设备。而这些都会在无形中增加该项技术成本;二是难以制作复杂细致的产品。尽管该项技术的墨水，拓展了色域范围，但由于其助渗剂因素影响，其仅能垂直控制纹理表现;三缺乏良好的平整度。即由于该项技术渗透剂深度的影响，此项技术无法刮平产品表面，限制了产品的装饰效果。

3陶瓷喷墨渗花工艺内容

3.1设备构成

3.1.1喷墨打印机

目前，常规喷墨机在生产过程中具有一定稳定性，因此属于市面上渗花墨水技术常用设备。在型号上，一般有Kerajet、Tecno及Cretaprint等进口喷墨机[3]，有彩神、 新景泰及希望等国产设备。相较于国内喷墨机，进口设备拥有较好的应用体验和效果，具体表现在软件和硬件两个方面。前者主要体现在：拥有人性化的操作方式，例如喷墨文件可以同步加载。同时其拥有多样、多类模式，可在渲染产品的同时，运行新的喷墨程序。可对打印次数和文件类别进行个性化指定。其色彩管理系统拥有体系选择。能在一定程度上降低工作人员设计量，提升其作业效率;后者主要体现在：其除尘系统、过滤系统、墨水循环系统及供墨系统更加完善可靠，在喷墨量上可对单独喷头进行预期控制，拥有较好的反应速度，能运行更多或更大的载体。而其中的Cretaprint，甚至合理设定下能够加载不同的文件载体，实现不同图案的打印。

3.1.2喷头

目前在喷头上，国内所有厂家均使用进口产品。而由于陶瓷喷墨渗花技术需要较大喷墨量的支撑，才能发挥出应用的效能，因此喷口的规格一般为大墨量型号，主要包含柯尼卡KM1024ILHE、精工、赛尔GS40及东芝X等。由于这些设备型号具有一定差异性，因此其拥有不同的墨水的性能和工作頻率标准，而超过100 pl喷墨量则为这些设备的共同特征。以精工喷头为例，该设备应采用粘度较低的墨水。

3.1.3波形文件

其主要是指在相关厂家依据自身喷头特征，在墨水特性基础上，以符合两者优势基础上制定相应的波形文件，以促使该墨水能得到正常使用[4]。同时，打印机在加载墨水时，会通过该墨水的波形文件对其进行渠道验证，仅在验证通过情况下才能正常使用此类墨水。若未得到有效验证，那么必然会发生打印缺陷的情况发生。具体而言：首先，打印不出墨。此时打印机已经启动，但其喷头不会出现墨水;其次，缺墨提醒。在设备运行过程中，由于无法识别墨水，设备会随机提醒作业人员设备无墨;其三，拉线状态。在打印过程中，会出现1-3mm宽度的线状图案，在某些情况下，甚至可能会同喷头宽度一致;其四，水纹。主要表现为成品拥有明显的浸水痕迹，如波纹状纹理、深浅变化明显等;其五，图案模糊。设备难以识别计算机图案实际情况，无法调整墨滴大小，从而影响打印图像的真实性。由此，可以看出墨水波形文件的价值，国产墨水应进一步提升自身波形文件的适应性，获得更佳的使用参数，以稳定设备打印情况，以保证生产的可持续性。

3.2喷墨渗花工艺介绍

目前喷墨渗花工艺常用两种技术，即湿法与干法工艺，两者都已被应用于陶瓷中瓷砖的渗花，具体而言：

3.2.1原理

对于这两类工艺，也被称为淋浆喷墨渗花工艺。其中干法喷墨渗花，其原理为以两次布料方式为主，搭建含有二氧化钛、纳米硅等面料层[5]，然后将有机离子型色料墨水喷墨打印到相关材料上。湿法喷墨渗花，其原理为湿法淋浆技术模式，形成二氧化钛、纳米硅等面浆层，然后将有机离子型色料墨水喷墨打印到相关材料上。两者成品具体如图1所示。

3.2.2两种工艺对比

首先，各自特点的分析。干法喷墨渗花工艺：其要重视的有粉料的均匀性、各项参数（如粒度、水分等），然后控制发色促使其趋于稳定状态。湿法喷墨渗花工艺：需要重视的是浆料，比如浆料水份和浆料性能，并将其控制到用量最少;其次，布料。干法喷墨渗花工艺：发色面料层成本占比较大，怎样控制其表面层促使其均匀且薄，是此类工艺的核心要求，一般情况下0.8～2.0mm属于理想面料层厚度，其越薄者成本越低。湿法喷墨渗花工艺：无此类要求。究其原因，此项技术施布形式为喷釉或淋浆;其三，二次干燥情况对比。湿法喷墨渗花工艺：此项工艺，其发色面浆层开始时拥有较高含水量，如果赶早不够将影响墨水中离子的向下渗透。从而导致这些离子无法渗透到预期位置。因此，需要二次干燥砖坯，以降低砖坯含水量，一般控制到0.4%-0.8%最佳。综上此项技术面浆层含水量越低，则其拥有越好的渗透效果。干法喷墨渗花工艺：由于其无淋浆流程，因此无需进行这些要求和处理;其四，粉尘控制情况对比。因为在处理砖坯过程中，会产生粉尘吸附到喷头表面，若不及时清理，则会堵塞喷孔。而这对于干法喷墨渗花工艺尤为重要;其五， 两种工艺产品的表现力对比及原因分析。在同等渗透深度（0.4 ～ 0.6mm）的条件下，干法工艺产品纹理清晰度要好于湿法工艺产品，这是由于干法面料层经过压机压制后表面致密度高，并且粉料水份低，干燥后所形成的毛细孔也少，因而墨水在渗透过程中往横向渗透的速度就要慢一些引起的。

3.2.3湿法与干法工艺优缺点情况分析

首先，干法喷墨渗花工艺。干法工艺由于其纹理清晰度相对要高，并且可以结合布料技术和不同的模具设计达成各种不同的立体纹理和表面凹凸效果，因而其综合的产品表现力和未来产品的可拓性更高一筹。由于其工艺流程基本与抛光砖一致，没有釉线的二次干燥，所以更适合于原来生产抛光砖的生产线进行技改，这样一次性技改的设备费用就相对较低;其次，湿法喷墨渗花工艺。湿法工艺由于面浆不用考虑结合强度，其配方中用泥量少因而白度相对较高，比较适合开发一些高白度的卡拉拉等石材纹理。同时由于湿法面层较薄且墨水用量相对较少，因而其生产中实际耗用成本相对较低。由于其工艺流程与抛釉砖特别是厚抛釉基本一致，比较适合于原来生产抛釉砖的生产线进行技改。

4陶瓷喷墨渗花工艺展望

目前，随着技术和设备的发展根性，喷墨打印技术已广泛应用到陶瓷墙地砖生产中，其地位在行业领域中愈发明显，所占比重也较大。尤其是在现代喷墨打印技术成熟日渐成熟下，围绕着喷墨打印设备，行业内逐渐将亮光釉、下陷釉、白釉、 金属釉等工艺转移到喷墨打印平台。渗花砖作为一种特殊产品，在此环境下也转化为喷墨打印工艺，在图案清晰程度方面比传统工艺有着长足的进步。此外，在现代信息技术支撑下，此项技术将会结合数据信息，将陶瓷产品以数据信息展示在受众面前，为其量身定做喷墨渗花产品。

5结语

综上，目前在陶瓷产品体系中，喷墨渗花工艺作为一种先进技术，开始受到消费群体和生产厂家的青睐，由此进一步促进了陶瓷喷墨渗花技术的发展。目前该项技术还存在一定缺陷，有待完善。因此，相关技术或研究人员应当深入此项技术应用实际，开发符合我国陶瓷现代生产的作业设备和方式，为该项技术的再发展奠定良好基础。

参考文献

[1] 赖文琦，陳伟胤，古战文，王瑞峰，王永强.墙地砖坯体通体布料技术的研究发展[J].佛山陶瓷，2020，30（11）：7-9+23.

[2] 林海浪.黑金花类深色产品喷墨工艺难点与解决办法[J].陶瓷，2020（09）：52-53.

[3] 曹燕萍，罗宏，黄帅，招伟培，龙海仁，周燕，张溪玉.关于改善陶瓷砖生产中喷墨机色块、拉线缺陷的研究与探讨[J].佛山陶瓷，2020，30（08）：7-9.

[4] 范周强.浅谈喷墨渗花抛光砖生产中色差的控制[J].佛山陶瓷，2020，30（08）：10-12.

[5] 黄玲艳.陶瓷喷墨渗花技术的专利综述[J].硅酸盐通报，2019，38（06）：1801-1804.