陶瓷数字喷墨印花的现状及未来发展方向

喷墨印花的更多色彩

那么，究竟应当怎样去改善数字陶瓷印墨的色彩?数字喷印最后所获得的色彩，可通过二个方法得到改善。首先是在喷印过程中提高印墨的喷射量。赛尔Xaar 1002 GS6喷印头的墨滴尺寸为6到42 pL，能以约每分钟25米的速度获得360 x 360 dpi分辨率的印墨喷射覆盖面。如喷印头百分之百地以最大墨滴尺寸工作、喷射浓度为1.2 g / cm3的印墨，那么每种色彩的印墨喷射覆盖量约为10 g/ m2。这样的话，如果某种瓷砖需要应用5种颜色，喷印头需要喷射覆盖的最大印墨量就将达到50 g/ m2。

当然，陶瓷印花并不会应用全部色彩进行百分之百地喷印覆盖，因此喷印一个真正图案的印墨量会小于这个数值，而且也肯定会低于传统陶瓷网印的糊状印墨量。这也正是赛尔在2012年推出Xaar 1001 GS12喷印头的原因。这种喷印头的墨滴大小为12到84 pL，每种印墨的喷射覆盖量可达20 g/ m2，大大改善了色彩效果。当然，任何时候都会存在某种平衡，墨滴尺寸越大就越容易被人眼看到，因此喷印出来的图像就会呈颗粒状。所以，在印制生产图案细部要求精致、并常常会被近距离观看的墙砖时，赛尔Xaar 1001 GS6(现在是Xaar 1002 GS6)喷印头就更受欢迎。这一原则还可以作进一步的延伸。

今年晚些时候，装配有全新Xaar 1002 GS40喷印头的印花机即将面世，墨滴尺寸可达40到160 pL。它可进一步将每种色彩的喷墨量提高至40 g/ m2，接近了滚筒网印机的印墨量。赛尔的模拟研究预测，它将对可获得的色域产生显著的影响。但仍要说明的是，尽管它带有更大的墨滴尺寸，但它并不会取代Xaar 1002 GS6或GS12喷印头，而只会是作为对它们的一种补充，可在需要时提供增强的色彩效果。这种大墨滴喷印头也有可能用于给瓷砖进行装饰上釉，替代生产线上印花阶段之后进行上釉的单程滚筒印刷机。这可以通过在现有的喷印机上增添一到二个额外的印刷杆来实现，也许一个负责喷印上光釉、另一个负责喷印亚光釉，或者作为一单独的喷印机，以便让之前喷印的色彩先行干燥。取代生产线上这个最后的滚筒机器，会为瓷砖生产领域再带来数字技术通常所具有的益处，包括机器设置准备时间和成本的减少，可随意频繁改变上釉效果的能力，以及能够实现的瓷砖创意效果范围的加大。比如，生产更多的自然材质效果与现代设计印刷图案加以结合的“融合性瓷砖”或“现代仿生砖”。

进入2015年之后，赛尔还将进一步推出Xaar 1002系列中的喷印头新产品，它们将具备在瓷砖上喷印覆盖高达100 g/ m2印墨的能力。我们正在探索的另一个领域，是颗粒大小因素会为我们带来什么效果。上面已经提到，色料颗粒的最大尺寸，受限于喷印头内部结构以及喷嘴的尺寸，其中6 pL墨滴径长约为25?m，12pL墨滴径长约为35?m，40pL墨滴径长约为55?m。那么，喷印头的机械结构尺寸及喷嘴，与可靠地喷射色素颜料墨水的能力之间，究竟存有一种什么关系?一些通用泵技术专家建议的经验法则是，孔径与颗粒之比必须为20:1，才可能实现流体自由、无约束的流动。但另一些专家认为，这个比例低至2:1就可以了。同时，流体的流速，与管道尺寸和颗粒尺寸之比，也是有关系的。可见，这不是一种简单的计算。而在我们所涉及的微流体层面，也适用同样的法则吗?有可能不是。赛尔将在未来几个月内，会就这方面的问题发表进一步的技术报告

赛尔一直在与西班牙著名陶瓷产区卡斯特隆的“陶瓷技术研究所”，以及印墨生产商伙伴合作，首先是探索色料颗粒大小对色彩及成本的影响，其次是如何改善目前的印墨。一种印墨的成本取决于许多因素，包括载体介质的花费，以及添加物和配备色料的花费。这里也不是一种简单的计算。改变载体介质会产生二方面的效果。一是会使印墨的配备更简便或者更困难;二是会影响到所需要的添加物。我们并不能假定，降低载体介质的成本，就一定能降低印墨的最终价格。实际上，如果我们能减少印墨的配备时间，就有助于降低成本，而实现这个目标的一个方法就是减少色料的研磨时间。此外，较大的颗粒尺寸也会进一步改善印墨的色域，而这又可以通过增加印墨喷射覆盖量来达到。

如果这一切都是如此简单，那为什么现在还没有做到?其实并不简单。我们都知道，数字陶瓷印墨的色料添加量已经很大，易于沉淀。如果我们再加大颗粒尺寸，沉淀的可能性也会随之加大。如果我们又不得不减小印墨中色料的浓度，以重新获得稳定性，那我们又会回到最初的原点。在颗粒大小、载体液体、添加物之间寻求正确的平衡，以获得实现稳定可靠的印墨喷射所需要的黏稠度、表面张力和墨滴速度，还有大量的工作要做。而在所有这些中间，赛尔的“真正内循环持续喷墨专利技术(TF Technology™)”，是至关重要的。如果我们要加大色料颗粒尺寸和印墨喷射量的话，印墨在喷印头和印墨系统中的不断循环，就是一个决定性的因素。流速也会对液体行为产生影响。“真正内循环持续喷墨专利技术(TF Technology™不仅能提供最高的流速，而且还能提供最大的不同流速选择范围，以满足不同工艺如需要剪切稀释等等的需要。

综上所述，我们讨论了赛尔为陶瓷业不久的将来而进行研发的蓝图。即将于今明二年推出的Xaar 1002喷印头系列中的新产品，无疑将为赛尔目前的印花机制造商合作伙伴增加新的喷印头选择，而且它们还可由目前所应用的赛尔电子组件和软件来驱动。这将确保它们能够被迅速采用，甚至能装配到现有的印花机中去，只要上面有合适的印刷杆就行。这些Xaar 1002系列新型喷印头，以及Xaar 001喷印头，是我们在研发方面持续投入的一部分，目的是最大限度地实现我们的抱负，即在陶瓷瓷砖生产线上完全实现印花装饰全部程序的数字化。