【国内市场】陶瓷喷墨色料的生产与配方设计

    陶瓷喷墨色料的生产与配方设计

目前来说，陶瓷喷墨打印技术在陶瓷行业墙地砖和瓷片上面的应用已经非常成熟，相信不久的将来，干粉喷墨技术的应用对于玻化砖中坯体色料的技术升级也是可以期待的。特别是国内市场喷墨打印机的大量上线投产，对于国产墨水和国产喷墨打印机等砂磨机企业是一重大利好，对于今后国产设备和墨水的生产也提供了一个很好的市场环境。

据相关资料显示，截至2014年4月，国内在线运行的陶瓷喷墨打印机超过2000台，按照平均每台机器每月平均使用1吨墨水计算，全年按照10个月计算，国内市场全年墨水需求量在20000吨以上，以国产墨水占有市场率50%计算，市场空间在10000吨左右。而据相关的媒体报道，中国大约有7家国产陶瓷墨水企业进入陶瓷砖企业上线生产。其他企业仍处于中试、研发、改进、生产试验阶段。中国目前自主陶瓷墨水的生产能力约为1000-2000吨/月，两年内可能会快速达到3000-4000吨/月的规模(3.6-4.8万吨/年)。由于国内市场比较大，所以目前国内不少陶瓷墨水企业都在扩大生产能力，这些企业有迈瑞思(扩大到180-225吨/月)、道氏科技(扩大到500吨/月)、伯陶(扩大到200吨/月)、汇龙(扩大到250吨/月)等，加上新企业的投产，进入2014年国产墨水的生产供应能力将进一步上升。

由此可见，国产墨水产量的不断提升以及新进企业对于陶瓷墨水产能的进一步增长，国产墨水要想生存下去必须通过稳定的品质和性价比更高的价格去抢占进口墨水的市场份额。因此，从2014年下半年开始，陶瓷墨水行业还将进行一场洗牌式的价格战。

陶瓷墨水的制造方法仍集中于：分散法、溶胶凝胶法和反相乳相法，而以上三种加工方法中，溶胶凝胶法由于制造工艺方法原料昂贵、溶胶不稳定而受到限制，反相乳相法由于制得的墨水固含量低，也有待解决许多技术问题。分散法工艺较上述两种方法简单，而且生产成本相对降低，结合目前国内陶瓷色料技术配方上的优势，以及国内超细研磨机械制造商这两年在砂磨机方面取得突破，因此分散法成为国内大部分陶瓷喷墨打印墨水生产厂家的首选工艺。

陶瓷喷墨色料的类型与选择

陶瓷色料是以过渡金属、稀土金属或其他金属为发色元素，以某种晶型为载色母体的人工合成的用于陶瓷着色的矿物，因此陶瓷色料是由发色的金属及其化合物与母体原料组成。从实际使用情况来看，这种色料可以直接用于釉料和坯体着色。但用于釉上或釉下着色时，需要配加熔剂、釉料、坯料或其他稀释物料，经加工处理后才能使用。用于釉上和釉下的着色材料，习惯上又称为釉上颜料和釉下颜料。

目前来说，陶瓷色料主要分为：①坯体着色：将色剂和坯料混合，使烧后坯体呈现一定的颜色。常见的品种有钛黄、黑色、咖啡色、铝铁红、硅铁红等;②釉料着色：用色剂和基础釉料可调配各种颜色釉和艺术釉。主要品种有锆系三原色、钴蓝、红棕、黑色、原子红等;③ 绘制花纹图案的花纸等：大量用于釉层表面和釉下进行手工彩绘，也可用作贴花纸、丝网印等。

常见的陶瓷色料产品有：钴蓝、红棕、金黄、镨黄、钒蓝、锆铁红、桔黄、桔红、黑色、钒锆黄、孔雀蓝、孔雀绿、海军蓝、海军绿、草绿、黑棕、紫丁香、锡桃红、玛瑙红、锰铝红、咖啡色、锑锡灰等等。其中又以锆系列产品的三原色品种，通过不同的配比组合可以衍生出更加丰富多彩的色料品种。

另外，陶瓷色料中釉用色料基本上在坯体中都是有发色的，但是坯体色料不一定都能够在釉料中有发色。特别是生料釉煅烧温度较高时，对于色料的品质要求也相应提高，一般而言，尖晶石类型的陶瓷色料结构稳定，高温物理化学性能较好。

陶瓷喷墨色料也是用常规的固相反应法制备的无机颜料，如锆系三原色中以硅酸锆包裹镨、钒、铁等着色离子而形成的镨黄、钒锆蓝、锆铁红产品。棕色系列产品基本上都是由铁-铬-锌为主要原材料，根据发色决定是否引入氧化铝来制备从棕黄到棕红等一系列的棕色系。

一般来说，尖晶石类型的陶瓷色料结构稳定，合成时的反应温度较高，发色饱和度以及各项物理化学指标综合优点高，非常适合用于生产作为陶瓷喷墨打印墨水的发色剂。

常见陶瓷色料的结构与主要原材料

2.陶瓷喷墨色料的工艺处理

陶瓷喷墨打印墨水的发色剂即为陶瓷厂家常用的无机色料制备。与之前使用球磨工艺和印刷工艺要求不一样的是，用于墨水制备的陶瓷色料需要经过特殊的处理。

同时对于色料的饱和度、色调、发色遮盖力、耐温性能/自身化学稳定性等性能指标相关，部分色料经过预处理之后，由于对粒径要求较高的原因，部分陶瓷色料会出现发色饱和度下降明显，如锆系列产品就会出现因为粒径的减小而出现明显的色彩减弱，而黑色类产品对于含有氧化锰或者含有氧化镍的产品则会出现色调改变的趋势。棕色类的产品对于合成温度低的产品在进行预处理过程中也会引起釉面雾化和材料在釉料中发生分解而导致各种问题。

由于目前国内陶瓷墨水的主要生产工艺还是以分散法为主，因此对于色料的要求就是发色力度强、导电率低、高温发色稳定和抗耐磨。

分散法制备墨水首先是要解决色料的发色饱和度和发色鲜艳度，以及色料发色稳定性。另外就是在多种釉料中要求发色均匀，特别是在锆白釉料和哑光高温釉料中，发色饱和度要均匀，而不能存在在某些釉料中发色好，部分釉料中不发色或者发色减弱等现象。因此，应用于陶瓷墨水生产的色料，在原材料选择上除了对于原始粒径要求小之外，还要求尽量使用纯度较好且生产稳定的原材料。煅烧过程中应该采用降低烧成温度延长保温时间的方案，当然大部分的产品还需要提高合成温度。

需要注意的是，部分矿化剂类如钾盐、铵盐等对于色料的发色有促进作用，但是在陶瓷墨水制备中，矿化剂容易导致墨水导电率过高而产生诸如结胶和絮凝抱团现象的产生。同时，对于煅烧温度过高或者过低的色料产品在后期的雾化超细研磨过程中容易发生物理和化学变化，导致产品发色不稳定和延长墨水的研磨时间。色料饱和度的增加可以减少墨水中的固含量，而固含量会影响到分散剂的加入量，因此，选择合适的发色力度好的色料产品可以降低墨水成本和稳定性。

陶瓷墨水中固含量的对比

3.陶瓷喷墨用色料的配方设计

目前市场上所销售的色料产品，除了包裹色料品种以外，大部分的品种多是由固相合成法生产的。该方法工艺相比较液相法更加简单，容易操作。生产中除了原材料及生产配方和烧成等关键因素之外，混料环节对产品的质量影响十分关键。理论上来讲，物料越细，混合得越均匀，其反应就更加充分，生产出来的产品就越稳定，发色也越好。

陶瓷色料的生产流程如下：

配料-混合-装窑-烧成-卸窑-粗加工-精加工-打包入仓

国内市场中常见的墨水品种主要有：粉色、棕色、桔色、黄色、兰色、米色、黑色等七大主要颜色，其中根据各墨水厂家使用不同厂家的陶瓷色料以及固含量不一样，又延伸出深棕、深蓝等一系列的墨水产品。但是总的来说，用于墨水生产的色料品种主要有：锡桃红、镨黄、红棕、金黄、钴蓝、钴黑、钒锆黄。锡桃红目前来说主要还是以广东潮州地区生产的产品为最佳，但是锡桃红产品对于粒径的敏感度较高，经过砂磨机研磨1小时后，其发色饱和度会逐渐减弱，因此在d90保持在620纳米左右时，原始发色呈现深紫红色的锡桃红产品的发色会转变为鲜艳的粉红色。

红棕产品在配方设计时，首先是要保证色料的发色饱和度，氧化铬的增加可以明显提高红棕产品的发色饱和度，但是铬增加到一定量时就会导致色调变暗，而且成本也会增加。因此，在保证饱和度和鲜艳度时，提高烧成温度和增加配方中氧化铬含量是比较可行的。

中红棕配方中铬含量对发色的影响

上表中可以看出，红棕配方中氧化铬的增加能够提高色料的饱和度，但是鲜艳度和红黄度数据也会下降。但是在墨水的实际生产中发现，部分色料产品自身发色饱和度好的情况下，由于发色较暗的情况经过砂磨机研磨之后，色度值会偏向于鲜艳，这一现象在黑色墨水中比较明显。因此黑色墨水色料要求色调必须要纯正，蓝调值越高越好。

陶瓷喷墨打印技术的普及促使传统的色釉料企业必须要转型和技术升级，特别是在国产打印相关的机械设备不断完善和改进的前提下，色釉料行业也迎来了一次技术革命，国产墨水也在短短的两年时间不断的推出新品。

目前来说，国产墨水在稳定性方面与进口墨水存在一定的差距，主要还是在分散剂以及溶剂调配方面有一定的技术未攻关。另外就是在墨水所使用的陶瓷色料方面还有待加强，如在色料的研磨粒径及粒径分布方面也是存在差距。陶瓷墨水的稳定性主要还是要解决粒径的相关问题，特别是当前讨论如何做粗粒径是否可取有待检验，因为粒径过大和分布范围变宽直接导致悬浮稳定性及后面的堵塞喷头等问题。

因此，笔者认为，国产墨水产业当前的主要精力还是要放在如何做精色料和做好油性墨水上面，先把油性墨水做好做稳定了再来谈其他诸如水性墨水的论题。

　　(作者系佛山市达索陶瓷科技有限公司总经理、陶瓷矿化剂“私人订制”专家)

国内市场guoneishichang相关"陶瓷喷墨色料的生产与配方设计"就介绍到这里，如果对于国内市场这方面有更多兴趣请多方了解，谢谢对国内市场guoneishichang的支持，对于陶瓷喷墨色料的生产与配方设计有建议可以及时向我们反馈。

瓷砖相关 年度市场 华源市场 汉西建材市场 ,本资讯的关键词:国内市场喷墨打印陶瓷喷墨生产配方设计陶瓷色料陶瓷墨水国产墨水