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陶瓷印花技術創新發展的歷程

  我國陶瓷噴墨打印技術的發展脈絡相對比較清晰,它是我國陶瓷行業快速發展的真實記錄。首先,由原始的簡單單色陶瓷絲網印花→多色陶瓷絲網印花→精細陶瓷絲網印花→輥筒陶瓷印花→陶瓷噴墨印花,這是陶瓷印花技術不斷創新發展的歷程。

印花陶瓷茶杯

印花陶瓷茶杯

  2 傳統印花與新型噴墨印花的發展現狀
  2.1 陶瓷絲網印花技術
  陶瓷印花早主要采用平面絲網印花技術,也叫孔版印刷,它與平印、凸印、凹印合稱為四大印刷方式。在上世紀70年代,絲網印刷技術主要在意大利、西班牙等西方國家廣泛應用。改革開放之后,佛山部分陶瓷企業通過引進、消化、吸收、創新的發展模式,使絲網印花技術在我國陶瓷行業得以迅速發展和普及,并成為世界上花網印花產量大,品種豐富和功能齊全的國家。
 ?。?)陶瓷絲網印花中所使用的基本設備
  在陶瓷絲網印花中所使用的基本設備有:拉網機、清洗臺、干燥機、曬版機(曝光機)、沖洗臺、修整臺等。
 ?。?)陶瓷絲網的制作流程
  1) 設計制作好底片(原稿);
  2) 繃網,即把絲網按一定的張力粘結在網框上;
  3) 清洗空絲網及干燥,即把繃好的絲網正反雙面及網框清洗干凈,并干燥;
  4) 涂布感光膠,即將調和好的感光膠均勻多次涂布在絲網上;
  5) 曝光(曬版),感光膠膜因見光會發生化學反應,膠膜間的分子結構起交聯硬化的變化,由可溶性變成不溶性,清水顯影后,形成阻墨層和通透網孔的圖案部分,即印油就可以通過網孔形成印刷圖案;
  6) 顯影,即將經曝光發生光學反應的膠膜沖洗干凈,形成圖像的網孔徹底通透;
  7) 修整,對完工的絲網印版作全面檢查,修補。
  從以上情況我們可以了解到,陶瓷絲網印花技術具有制版簡單、快速、操作靈活方便,效率高,利于機械化生產,便于不同產量的生產印花轉換。但是,陶瓷絲網印花技術由于許多是采用半自動的人工操作,在制作陶瓷絲網的過程中,因為需要多個環節人工操作,容易出現誤差,比如說,涂布感光膠的次數或厚薄,或者沖洗網版的通透度等,都會在制造的過程中影響了絲網的使用周期與質量。另外,由于是采用平面印刷,首先不測印刷到產品的邊緣,影響了產品的美觀;其次,在生產過程中容易出現色差;致命的是不能對瓷磚的凹凸面進行印刷。因此,很難體現陶瓷產品表面的多元化及立體層次的效果。
  2.2 陶瓷輥筒印花技術
  早期,陶瓷輥筒印花技術是在平面絲網印花的基礎上開發出來的,它把平面絲網的間歇印花轉變為連續印花。據悉在上世紀中期,意大利西法爾公司就發明了輥筒印花技術,并大量被使用。隨后在世界多個國家及地區申請了專利,并在1999年也獲得了中國專利并授權。我國從90年代末期引進的輥筒印花技術基本上是后期升級的膠輥印花技術。
  膠輥制作的原理是設計師將設計好的圖案文件,交給專業的雕刻公司,雕刻公司將圖案文件輸入計算機,由計算機控制的激光器,一邊根據圖形數據不斷變換發射激光束的強度或步長,在印花膠筒層上雕刻出相應的微孔,形成印刷圖案。
  輥筒印花由于采用柔性印刷技術,其突破在于可以實現瓷磚表面的凹凸印刷,從而使得磚的表面層次更加豐富,圖案紋理清晰、細致、色彩鮮艷,效果逼真,完全可以與天然石材相媲美。在生產中實現全自動控制、生產量大、對位精準、使用壽命長,極大地提升了產品的品質和生產效率。但由于輥筒印花設備成本和使用的成本較高,輥筒制作周期偏長,以及國產核心技術也沒有完全成熟掌握等因素,影響了它在陶瓷企業中的推廣使用,所以很快就被噴墨印花所取代。
  2.3 新型陶瓷噴墨印花技術
  陶瓷噴墨打印技術是一種無制版、無接觸、無壓力的印花復制技術,它將電子圖像直接成像在陶瓷介質表面,省略了傳統陶瓷印花的多項工藝流程,從而突破了傳統印花技術的局限。早在2000年,在意大利每年一屆的陶瓷展覽會上,用這種技術生產的展示產品,其工藝及噴印效果已經到了非常完美的地步。期間意大利及西班牙有關企業也解決了噴墨頭的技術瓶頸,并在歐洲得以迅速發展。由于歐洲對這種技術進行封鎖,直到2008年,該技術才得以在全球陶瓷行業中普及。
  2.3.1陶瓷噴墨印花技術的原理
  陶瓷噴墨印花的基本原理是將小墨滴從直徑數10 μm的噴頭噴出,以每秒數千滴的速度沉積在載體上。一般可分為連續性噴墨打印和間歇式噴墨打印兩種工作原理。技術系統主要由:輸送系統、供墨系統、噴頭系統、顯示控制系統、清洗系統等構成,其核心部件是噴頭。另外,墨水及供墨系統也有極高的技術含量。
  2.3.2陶瓷噴墨印花技術的優點
 ?。?) 由于陶瓷噴墨印花打印像素可達到360 dpi以上,使產品更細膩、逼真,仿真度達到100%,這是目前其它陶瓷印花設備所不能具備的優勢。
 ?。?) 傳統的絲網印花及輥筒印花,都必須在事前準備底片、網版、膠輥、雕刻及各種材料,而采用噴墨印花,只需將設計好的圖像輸入電腦,在極短的時間內即可進入小批量、多花色的試驗狀態或生產狀態,更加適應當今瓷磚裝飾時個性化的設計要求,節約生產成本。
 ?。?) 采用無接觸、無壓力印花,可以在凹凸多元的瓷磚表面上,隨心所欲的噴印圖案效果,降低破損率。
 ?。?) 可以快速更新設定生產模式及更多的設計圖案,極大地豐富了產品的花色品種,并提高了生產效率。
 ?。?) 采用精確的控制系統,保證了高精度使用,創造了低碳環保、節約減排的生產循環體系。
  2.3.3陶瓷噴墨印花的缺點
 ?。?) 設備一次性投入較大。
 ?。?) 墨水價格偏高,色彩還原還不夠豐富。
 ?。?) 噴墨印花所使用的噴頭價格比較貴。
 ?。?) 關鍵核心技術與設備被英國和日本壟斷。
  3 總結
  陶瓷印花技術,經歷了三次重大技術革新。絲網是一種平面印刷,輥筒印花的突破在于實現凹凸面的印刷。而噴墨印花可以印刷出與之前兩種技術所無法達到的高度,它完全將世界上一切具像的元素完美復制展現出來。
  在陶瓷生產行業中,如果能夠把絲網印花、輥筒印花與噴墨印花三種方式相結合,不但可以節省生產時間、生產成本、提高效率,而且還會大大提高產品的質量。隨著我國陶瓷裝備技術的不斷創新,并且各自發揮其優勢,取長補短,相信在不久的將來,陶瓷行業將會出現第四次印刷技術革新。

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