陶瓷墨水國產化 研發須與時俱進

導讀：隨著國產墨水市場容量的增大，國產墨水公司正緊鑼密鼓開始“擴張”，以滿足國內陶企對國產墨水的市場需求。跡象表明，國產墨水以本土服務為優勢，在產品質量及穩定性不斷趕超進口墨水的趨勢下，進口墨水價格愈發回歸理性，降價趨勢仍在持續。

隨著國產墨水市場容量的增大，國產墨水公司正緊鑼密鼓開始“擴張”，以滿足國內陶企對國產墨水的市場需求。據了解，目前我國國產墨水月市場容量約為2000噸，年容量將超2萬噸，較2013年市場容量為1.3萬噸有較大增幅。目前已有部分進口墨水公司墨水價格已低于部分國產墨水的價格，有兩家在業內較為知名的進口墨水目前仍在降價。跡象表明，國產墨水以本土服務為優勢，在產品質量及穩定性不斷趕超進口墨水的趨勢下，進口墨水價格愈發回歸理性，降價趨勢仍在持續。

陶瓷墨水的研究

國內噴墨印刷用陶瓷墨水的研究始于2000年。近年來，部分高等院校、研究所及企事業單位紛紛對噴墨印刷用陶瓷墨水進行了研究報道。

目前國內總共公開發表39篇有關噴墨印刷用陶瓷墨水的論文，其中研究性論文31篇，綜述性論文8篇。研究性論文中，有關功能陶瓷墨水17篇，以天津大學為代表；有關陶瓷裝飾墨水14篇，以陜西科技大學和南昌航空工業學院為代表。目前國內主要采用溶膠法和分散法制備陶瓷裝飾墨水，反相微乳液法主要集中在功能陶瓷墨水制備方面。

此外，國內已有部分研究單位申請了陶瓷墨水相關的發明專利。截止目前，國內總共有8篇有關噴墨印刷用陶瓷墨水的發明專利，其中包括4篇關于陶瓷裝飾墨水用超細粉體制備和4篇有關陶瓷裝飾墨水制備。

在噴墨印刷技術的基礎上，將特殊的粉體制備成墨水，通過計算機控制，利用特制的印刷機可以將配置好的墨水直接印刷到陶瓷的表面上進行表面改性或表面裝飾。

陶瓷噴墨印刷的關鍵技術之一，為陶瓷墨水的制備。所謂陶瓷墨水就是含有某種特殊陶瓷粉體的懸濁液或乳濁液，通常包括陶瓷粉體、溶劑、分散劑、結合劑、表面活性劑及其它輔料。

陶瓷粉體是陶瓷墨水的核心物質，其組成和性能決定著墨水的應用范圍。目前，陶瓷墨水所用的陶瓷粉體主要包括兩大類：一類為功能陶瓷粉體，如：ZrO2、TiO2、BaTiO3及PZT陶瓷粉體等；另一類為陶瓷色料和著色劑，如：鉻鋁紅色料、釩鋯黃色料、鈷鐵黑色料及鈷鋁藍色料等。按照墨水所含的陶瓷粉體不同，可將其分為功能陶瓷墨水和陶瓷裝飾墨水兩類，見表2所示。其中功能陶瓷墨水可賦予基體表面以力學性能、光催化性能及電學性能等。而陶瓷裝飾墨水主要用于傳統陶瓷的表面裝飾，其實質還是利用色釉料進行表面著色，但又不同于傳統噴墨印刷墨水，對于陶瓷裝飾墨水不僅需要考慮與噴墨印刷機匹配，而且需考慮高溫煅燒后的顏色變化是否能滿足圖案要求。

根據陶瓷噴墨印刷機的類型不同，又可將陶瓷墨水分為連續式噴墨印刷用陶瓷墨水和需求噴射印刷用陶瓷墨水兩種。由于兩種噴墨印刷機在工作原理方面有一定的差異，因此所用的陶瓷墨水的性能要求也有所不同。其中連續式噴墨印刷機工作時，墨滴的路徑由水平及垂直偏向板以靜電偏向的方式控制，因此墨水本身需要具備一定的導電性能，通常采用導電鹽（如：NH4NO3、（NH4）2SO4）來調節墨水的導電率。為了滿足偏轉靜電場的需要，連續噴墨印刷用陶瓷墨水的導電率一般需大于100ms.m-1。　

陶瓷墨水國產化

目前，國內墨水公司主要有道氏、伯陶（國瓷康立泰）、明朝科技、匯龍、萬興、邁瑞思、遠牧等，國產墨水乃至國產噴墨機“國產化進程”可謂經歷了一個曲折的過程。在我國陶瓷行業噴墨打印技術興起并發展初期，國外進口墨水及噴墨設備商對我國國內墨水及噴墨設備廠家進行嚴密的技術封鎖，在技術“壟斷”之下墨水價格曾高達60萬歐元/噸，噴墨機甚至上千萬每臺，在2012年至2014年間，墨水價格及噴墨設備價格在中國市場呈現出巨大的價格梯度，目前噴墨機普遍在300萬每臺左右。

有業內人士表示，國產墨水市場占有率從2013年的25%增至2014年50%以上，這標志著我國陶瓷工業已進入墨水國產化時代。其表示，我國國產墨水短短一年市場份額即超過50%，并非以低價競爭取勝。隨著墨水及噴墨設備愈發透明化，國產墨水及噴墨設備在穩定性、品質、性能、功能方面不斷趕超，在國產墨水品質平衡及本土化服務的優勢下，進口墨水在物流、關稅及公關上成本壓力凸顯，盡管進口墨水也聘用本土技術人員解決服務軟肋，但在國產墨水公司占據本土優勢及其與本身釉料服務網點的結合，服務失衡劣勢凸顯，越來越多陶企趨向于選擇國產墨水。

上述資深行業人士分析稱，國產墨水市場占有率在短短一年時間即對進口墨水產生強大沖擊，占據50%以上市場份額，除了國產墨水本身品質及服務水平提速的“內因”，還有國產噴墨設備助推的“外因”。2013年，國內墨水市場仍舊以進口墨水為主，國產墨水“不成熟”是大部分國外及國內噴墨設備商的憂慮，這給國產墨水的“上機”帶來了阻力，墨水國產化進程“卡”在了以噴頭為主的噴墨設備對墨水的驗證上，行業甚至一度呈現“進口噴頭攜進口墨水上機”的現象。業內人士表示，在國產墨水技術提升，國產噴墨設備商包括噴頭商在內對國產墨水愈發“認同”的趨勢下，進口噴墨設備商對國產墨水也將持開放態度，墨水的國產化將進一步提速。

陶瓷墨水研發要深度也要廣度

噴墨技術的不斷發展與應用，使噴墨打印的瓷版畫也越來越精致。而制作一個瓷版畫產品，有一個非常重要的材料就是陶瓷墨水。據了解，有一種叫光敏固化墨水的進口墨水已在廣告噴繪領域使用已經很久了。噴墨打印的底板經燒制后，再進行UV3D打印，這種墨水不用經過燒成階段，大概在60℃左右的環境里，在光線照射下便固化成形了。與國產墨水相比，進口墨水的質量確實占有很大的優勢，但這也刺激著國產墨水研發新技術。

據了解，相關公司正在重點攻克兩個墨水新技術，其一是能在有機花紙上打印圖案，然后進行三次燒的花紙專用墨水，其二是能用在玻璃上的噴墨打印墨水。

隨著數字打印技術的推廣，個性化的花紙更受推崇。例如，每個旅游景點如果給每個游客印制頭像和他們的簽名，若按照以前的絲網印刷必須制版，如果有1000人就要制1000個版，成本會非常高，因而也不可能。噴墨打印出現以后，圖片可存在電腦里用電腦控制進行噴墨打印，根本不用制版，所以個性化花紙方興未艾，市場需求十分強勁。再試想一下，如果可以把自己的頭像或旅游合影等曬制到陶瓷掛盤上去，又將會引發怎樣的市場追捧。

玻璃墨水，之所以難攻克，主要是一直以來是以絲網印刷為主。由于玻璃表面的光滑特性和表面張力特性，如果在玻璃上簡單地用現有墨水去噴繪形成圖案，墨水在玻璃上往往會收縮或擴散，導致圖案變樣。如何研發使其燒成溫度與玻璃一致，以及噴到玻璃表面附著力很強并且能保持原形，這也很挑戰陶瓷行業色釉料專業人員的智慧。

據悉，這兩年陶瓷色釉料特別以墨水為代表，技術進步非常明顯，推進速度非常快，商機稍縱即逝。做普通墨水，國瓷康立泰、道氏等企業作為第一梯隊，夾帶上市公司資金雄厚的優勢，再加上管理到位和大規模產業化生產，普通墨水的價格已經是降無可降，小墨水廠家如果繼續生產普通墨水，生存空間非常有限。

在這種生存壓力的逼迫下，功能墨水的研制正呈現出蓬勃發展的勢頭。這些功能墨水包括紅色系列、金色系列、純黑系列、下陷釉系列。去年下半年，行業又研發出一種滲花磚專用的滲花噴墨釉系列，陶瓷行業人的智慧實在值得稱贊，在這種生存壓力競爭下迸發的創意性智慧尤其值得贊揚。

在數字化打印流行的時代，墨水若想與時俱進，有更為廣闊的發展前景，它的研發應向深度和廣度進行拓展。當然在行業墨水研發方面，紡織、印染甚至于大幅應用于墻壁的涂料能否開發相應墨水而繪制比較精美的圖案或花色，這一類的市場更為巨大。