目前各大陶瓷生产企业纷纷推出别具特色的陶瓷喷墨打印产品，尤其是凹凸面的高清晰喷墨打印陶瓷砖，令人耳目一新。毫无疑问，喷墨打印技术的春天已经到来！现在笔者剖析了当前陶瓷喷墨打印技术暂时的困境，来探讨陶瓷喷墨打印技术的出路，以促进陶瓷喷墨技术在中国的发展。陶瓷装饰用喷墨打印是将着色剂制成多色墨水，通过喷墨打印的方式将其直接打印到陶瓷表面上，烧成后呈色的装饰方法。喷墨打印技术与现有的陶瓷装饰手段相比，具有突破性的优势：可达到360dpi、直接打印出设计图案的效果实现个性化解决方案、悬空打印降低坯体破损率、凹凸面打印出逼真的仿油画、仿树皮、仿木纹、高档石材效果。具有良好的应用前景，和巨大的潜在商业机会。

    目前各大陶瓷生产企业纷纷推出别具特色的陶瓷喷墨打印产品，尤其是凹凸面的高清晰喷墨打印陶瓷砖，令人耳目一新。毫无疑问，喷墨打印技术的春天已经到来！虽然陶瓷喷墨打印技术在我国只有几年的发展历史，还存在着一些技术性的问题拉线、烧成后发色不稳定、明亮的红色墨水不能制备、成本的问题喷头、墨水的核心技术在外国企业手中，导致喷头、墨水偏高、新商业模式的问题新产品管理制度还需要突破、陶瓷喷墨打印设计和研发体系尚未成熟、针对大批采购的个性化供应链体系尚未成形等。随着博今科技、道氏制釉、明朝科技、金鹰色料等国产墨水企业对于陶瓷墨水品质的不断提升，随着泰威、美嘉、精陶等喷墨打印机企业已经掌握了除喷头外的机械自动化系统、软件系统，喷墨打印技术将在中国这一全球最大市场获得更大范围的应用。

    笔者在查阅相关英文专利、文献、官方网站、宣传广告、会议资料的基础上，通过分析喷墨打印技术发展状况，剖析当前陶瓷喷墨打印技术暂时的困境，来探讨陶瓷喷墨打印技术的出路，以促进陶瓷喷墨技术在中国的发展。

    陶瓷喷墨打印技术的发展现状

    1、陶瓷墨水的发展现状

    目前陶瓷墨水的商品化制备技术主要是分散法，包括着金属配合物型分散和无机陶瓷色料型分散。意大利的Colorobbia公司生产了名为ParNaSos的四色陶瓷墨水青色、黄色、品红色、黑色，并宣称此种墨水是通过直接制备液态悬浮物而得到，而不需要经过传统的粉体分散过程，不存在凝聚的现象。这种陶瓷墨水的粒度分布在50～80nm的范围之内，表面没有大的棱角，具有优良的稳定性和流变性，不会磨损和堵塞喷头。陶瓷墨水所采用的溶剂为二甘醇沸点为245℃，不存在溶剂挥发的问题，对人类和环境较为安全。意大利的METCOS.R.L.公司在其欧洲专利“在陶瓷材料上进行数字印刷所使用的油墨，使用所述油墨在陶瓷材料上进行数字印刷的方法，以及通过所述的印刷方法制备的陶瓷制品Inksfordigi-talprintingonceramicmateri-als,aprocessfordigitalprint-ingonceramicmaterialsusingsaidinks,andmaterialobtainedbymeansofsaidprintingpro-cessEP2008/067836”中介绍了一种涉及在陶瓷材料上进行数字印刷所使用的含有着色金属的油墨组合的实例。将混有二氧化硅和二氧化钛的添加剂加入到陶瓷坯料中，通过压挤成型得到试验坯体，然后通过HP440喷墨打印机头使用该发明的水溶液油墨组装式试验坯体，在1215℃的最大温度下经过50分钟煅烧得到试验样品。测定陶瓷制品上的L*a*b*值。染色组合物A，其中含有柠檬酸钴Co为1.7wt%和柠檬酸锌Zn为3.0wt%以及作为溶剂的水，煅烧后为青色L*=70.4,a*=-1.5,b*=2.9;染色组合物B，其中含有乙二胺四乙酸铁铁为7.3wt%以及水为溶剂，煅烧后为红褐色L*=66.8,a*=9.4,b*=16.7;染色组合物C，其中含有乙酸铬IIICr为1.64wt%，酒石酸锑Sb为1.64wt%，二氨二羟基二[乳酸2-01,02]钛2-Ti为4.2wt%以及作为溶剂的水，煅烧后为黄色L*=78.5,a*=1.2,b*=26.0;染色组合物D，其中含有柠檬酸铁铵Fe为7.0wt%、乙二胺四乙酸钴Co为3.8wt%，以及溶剂的水，煅烧后为灰色L*=54.1,a*=-1.2,b*=0.3。

    西班牙的陶丽西集团在2002至2003年间曾试图制备可用于间歇式和连续式系统的可溶性陶瓷墨水，但是失败了。2004年陶丽西用分散无机陶瓷色料法，才研发出INCID系列陶瓷墨水，可以得到天然产品的颜色方案，如石头、大理石、木头等。目前陶丽西供应青色、钴蓝色、品红色、红棕色、粉红色、黄色、柠檬黄色、黑色、白色墨水，并且在公司网站上宣称自己是唯一的白色陶瓷墨水供应商。TorrecidS.A.公司在其欧洲专利“工业装饰用墨水IndustrialdecorationinkEP1840178A1”中，提出了一个四色墨水的实例。不同墨水的固相组成如表1所示，其中所有的陶瓷色料由Al-Farben公司提供，其他的材料很容易在市场上得到。四种墨水的液相成分是一样的，液相成分约占总重量的60wt%，其中：链状的脂肪族烃相当于非极性组分、脂肪酸混合物相当于极性组分、聚碳酸酯相当于稳定剂、聚酯酸相当于分散剂。

    2、陶瓷喷墨打印机的现状

    2006年由于喷墨打印喷头技术的进步，以Kerajet公司为领头羊的数字喷墨打印机开始在西班牙迅速发展。2007年，Xaar1001喷头的成功亮相，又激发包括意大利、中国在内的众多陶瓷装备制造商和陶瓷产品制造商的青睐。短短5年，已经有500台左右的陶瓷数字喷墨打印机走进生产车间。2011年5月的广州陶瓷工业展的一大亮点就是国产喷墨机的出现。新景泰、泰威科达代理、美嘉、科越、希望、彩神、精陶等设备企业纷纷推出了喷墨设备。

    目前，泰威、美嘉、精陶等喷墨打印机企业不但掌握了除喷头外的机械自动化系统、软件系统，而且能够提供更好的售前技术指导和售后的培训、技术维护服务。

    3、陶瓷墨水相关企业的竞争格局

    目前，陶瓷墨水相关企业分为四个梯队：外国陶瓷墨水企业、国内陶瓷墨水领军企业、国内观望的色釉料企业、国内陶瓷生产企业。首先，外国陶瓷墨水企业牢牢掌握着陶瓷装饰用喷墨打印墨水这一领域的核心技术和绝大部分市场份额，如美国的Ferro，西班牙的Tor-recid、Esmalglass-Itaca、Bonet、Fritta、Vidres、Salquisa、Es-maltes，意大利的Colorobbia、Smalticeram、Metco、Sicer、Inco等。其次，博今科技、道氏制釉、明朝科技等国内陶瓷墨水领军企业已经能推出商品化的陶瓷墨水，经过长时间的中试，性能也比较稳定了。据报道博今科技去年就推出了商用化的陶瓷墨水，道氏制釉表示已经研发出陶瓷墨水，明朝科技称其研发的墨水已经在新明珠、蒙娜丽莎等陶瓷企业获得应用。再次，一旦陶瓷墨水国产化的时机成熟，将有很多国内观望的色釉料企业进入这个行业。跟随策略的优势在于通过模仿加改进的方法，以较低的研发成本制备出成熟的陶瓷墨水，借助领军企业对国产陶瓷墨水市场的培育，节省了大量的前期投入，其劣势是研发、产品稳定性、品牌、市场开拓等方面的滞后。最后，陶瓷墨水类似于标准化的色料，如果价格持续偏高，大型陶瓷企业可能通过与陶瓷墨水企业合作等手段掌握技术，然后自产自销。目前在全抛釉市场上，很多陶瓷生产企业通过自行生产熔块来降低成本，只有特殊熔块和色釉料才从其他企业购得。这四个梯队可能都在观察彼此、相互合作、相互竞争，梯队内企业间的竞争则更为激烈，甚至可能出现国外墨水企业被替代、色釉料行业重新洗牌、陶瓷设计在色釉料企业和陶瓷生产企业崛起的现象。

    1、拉线问题

    陶瓷墨水拉线经常出现在于大面积深色喷墨打印的情况下，这是由于每若干组喷头只负责一种颜色，当大面积深色喷墨打印时尤其是接近于单色，这几组喷头的喷墨量加大造成喷头的阻塞喷头不出墨和表面附着污染物污染物可能引起溅射，喷射不到的地方即为拉线缺陷。除了喷头本身的原因、喷头的位置不正确也是一个影响因素，但本质原因是墨水体系不稳定，着色剂容易团聚、沉降，堵塞喷头或者残余油墨粘附在喷头上。可以尝试从墨水的升级和喷头孔径的扩大这两个角度寻找出路。对于金属配合物分散型墨水，本身的粒度已经可以达到50nm—80nm，墨水较为稳定。对于无机陶瓷色料分散型墨水，颗粒尺寸和形状可能引起喷头磨损，墨水的沉淀可能堵塞和粘附喷头，关键在于无机陶瓷色料的微细化与分散的稳定性。其中微细化的重点在于选择合适的色料、用搅拌磨磨细后再用气流磨分级、色料的改性与包裹、分散剂的选择、墨水制备过程中的工艺流程控制与过滤处理。在喷印过程当中，一旦产生了拉线，要立即查出原因，是喷头堵塞，还是喷头表面有污物造成喷头喷墨不正常。及时清洗可以有效避免因此而造成的喷头工作状态变差。一般情况下，使用设备自带的清洗程序，利用压力使墨水从喷嘴板的喷孔流出，然后擦试干净，基本上可暂时解决当前出现的拉线问题。

    笔者认为可以大部分喷墨产品可以在360dpi的喷墨打印与72dpi的传统陶瓷印刷中找到一个平衡，通过加大喷头孔径，在根本上解决目前喷墨墨水拉线、发色不稳定等问题，并且能够促进陶瓷墨水的大规模国产化。虽然陶瓷喷墨打印喷头的生产技术分别被美国的FUJI-FILMDimatix“北极星”、英国的XAAR“赛尔”、日本的Konica和精工SPT所垄断，但是这几家喷头企业之间也存在激烈的竞争关系。如果日本的Konica、精工SPT或某些国内机械制造企业通过加大陶瓷喷头的孔径，使得国产墨水能够稳定地使用，将迅速占领中国的陶瓷喷头市场，获得巨额的利润。

    2、发色效果的问题

    发色效果的问题包括：墨水的颜色系列单调、陶瓷色料细度对发色的影响、烧成过程中色料的不稳定和晶体长大。尽管目前已经研发出十余种陶瓷墨水，陶瓷墨水的彩色范围仍较窄，鲜艳的红色色系、黄色色系和黑色色系陶瓷墨水仍极少见，制约了陶瓷墨水在陶瓷砖装饰上的应用。目前陶瓷喷墨打印用的陶瓷色料，主要是将传统的色料微细化。在今年2月西班牙卡斯特隆国际陶瓷论坛Qualicer的陶瓷喷墨打印专题研讨会上，就重点讨论了研磨色料或者胶体尺寸级的颗粒是否可以通过合成法制备Milledpigmentsorcolloidalsizepar-ticlesobtainedbysynthesis?。