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陶瓷喷墨技术在生产工艺中的探析研究

2018/3/28        作者:张国涛      
关键字:喷墨打印机  陶瓷墨水  生产工艺  
本文将现有的大规模应用于生产的喷墨设备技术与传统工艺的结合,并对喷墨打印技术与其它生产工艺之间的配合应用展开了剖析。

    3.2喷墨工艺生产问题及解决

    喷墨打印具有很多普通印花无法达到的优势,但对于深色产品,打印出来清晰度不高,影响正常生产。由于深色产品墨量较大,容易在生产过程中出现卷釉(也叫缩釉)问题。

    3.2.1深色产品清晰度不高及“缩釉”成因和解决方法

    3.2.1.1清晰度不高及“缩釉”成因

    由于陶瓷喷墨墨水普遍为油性,亲水性差,喷墨机前仍含有一定量的水分,喷墨机喷印后图案渗入或者不能快速干燥,图案就会模糊,清晰度变差,后续喷保护釉或者干粒保护釉时也会存在大量水分,而干粒或者保护釉的水分也不能迅速渗入或者干燥,这样就会造成坯体、面釉、喷墨墨水层、干粒(保护釉)4层之间的水分不一致,从而导致进入烧成窑后窑炉前温迅速升高,干燥速率差别较大,干燥收缩不一致,这样就会因干燥收缩的不同而拉裂釉面,导致出现此类问题。另外,喷墨量过大施用保护釉或者其他工艺后,由于不能快速渗入或干燥,烧成后釉面也会不同程度出现泛白现象。

    3.2.1.2清晰度不高及“缩釉”的解决方法

    在釉线上安装烘干设备,提高喷墨打印的干燥速度。为了让喷墨墨水快干,最好将烘干设备安装在喷墨机之前,但要在进打印机前消除釉面水汽,减少对喷头的影响。

    减少底釉、面釉的施釉量。从工艺调整上来说,这是最简单有效的方法,减少底、面釉就是减少面釉收水时间,喷墨后的干燥时间自然会缩短,前提是要保证釉面质感。调慢喷墨印花的速度。使用发色能力强的墨水。对坯料配方,底、面釉配方或工艺进行调整,尽量让底面釉收水速度加快,对深色喷墨印花产品的图案清晰度有很大帮助。

    3.2.2喷墨打印常见故障及解决方法

    生产过程中有白线产生。可能的原因:喷头堵塞。

    解决方法:⑴真空度过高降低真空度;⑵滴墨用自动清洗机清洗喷头;⑶用清洗布擦拭喷头注意喷头不能来回擦拭,只能沿着一个方向擦拭,否则会损害喷头;⑷提高电压并用百分百灰度图片连接打印;⑸把喷头上的进出管道进行调换使墨水反向流动。

    生产时打印在砖坯上有墨滴。可能的原因:喷头滴墨或吸风管风力不大。

    解决方法:⑴增大真空度;⑵降低砖坯温度;⑶用自动清洗机清洗喷头;⑷加大吸风管的频率。

    喷头上有积墨或挂墨。可能的原因:墨水的张力偏小或喷墨机的电压偏大。

    解决的方法:⑴更换张力大的墨水;⑵减小喷墨机的电压,观察喷头挂墨注意调电压时不要波动过大。

    生产过程中真空不稳定。可能的原因:墨盒有空气进入或墨路漏气。

    解决方法:(1)检查供墨泵、消泡器、循环泵是否正常工作,更换供墨泵、消泡泵时要看清楚进出管道;⑵检查消泡器、过滤器、进出管道是否漏气;⑶过滤器管道的夹子是否夹紧,重新夹紧管道。

    生产过程中出现缺墨。可能的原因:消泡器、过滤器不满或电压偏高或墨水粘度偏低。

    解决的方法:⑴消泡器是否满墨状态,如果不满,检查消泡泵工作是否正常;⑵降低电压;⑶降低温度加大供墨频率。

    4 喷墨打印技术与其它生产工艺之间的配合应用

    4.1干粒保护釉应用

    陶瓷砖以其优越的性能和装饰效果受到了越来越多消费者的青睐,得到了广泛的应用。为更好的展现陶瓷砖表面装饰效果,在陶瓷砖表面会添加干粒,但现有的装饰干粒的主要工艺手段是以撒的方式直接布施在陶瓷砖表面上,采用这些方式布施干粒的陶瓷砖表面比较单调,且干粒使用量较多而增加成本,同时在进入窑炉烧成时,粒径较小的干粒很容易因预热带的负压而被吸走,随烟气一起排出。干粒施用存在的问题,可以采取通过其他工艺施用干粒,如淋、喷、甩等方法解决,为实现以上工艺并达到预期效果,合适的干粒悬浮介质是尤为重要的,另外对于干粒的物理性能和外观要求也颇为严格。如金意陶、欧文莱、ICC等陶企已经率先在以上工艺方面取得重大突破,开发出了一系列的淋干粒、喷干粒、甩干粒等工艺类型产品。

    4.2剥开墨水拨开工艺应用

    闪光釉(glossy),采用独有的、成熟先进的喷墨技术,应用特殊效果墨水,可以取代传统的丝网效果版,不但可以让产品千变万化,也可大大节约成本。卡罗比亚釉料公司在拨开墨水方面具有一定的优势。剥开墨水工艺在具体生产过程中对釉线配置有一定要求,喷墨后必须经过干燥窑干燥使墨水变色,才能进行下一工艺操作。另外,剥开墨水对于底釉和保护釉的化学组分也有要求,若组分配置不当,墨水拨开效果也不能达到预期效果。

    4.3效果釉印花工艺

    丝网印凹凸效果堆积感强,手感层次好,但其网版图案变化单一是其最大的缺陷所在,再者丝网印大规格瓷砖时容易出现因网板张力不够而粘网缺图案等问题,生产质量不好,而辊筒印花可以获得一定的凹凸效果釉变化,不足之处在于效果釉堆积不够,效果釉图案层次模糊,印花过程容易出现滚筒雕刻的网点印,若滚筒效果釉流动性和粘度不够也会影响印花效果。克服现有技术中的不足,利用喷墨印刷技术和滚筒印花技术提供一种操作简单,生产效率及生产质量高,产品具有细腻凹凸图案丰富变化的生产工艺,这也是生产厂家根据自身生产条件,调整工艺参数开发滚筒印效果的工艺突破点。

    4.4特殊诉求喷墨基础釉料工艺

    陶瓷砖喷墨打印所使用的墨水完全有别于传统色料,传统陶瓷砖釉料难以达到陶瓷墨水的发色效果,能发较纯正的黑色和红棕色难度更大,在釉面白度方面也有一定局限性。现阶段为降低生产成本,大部分瓷质釉面砖生产企业的坯体白度均不高,在生产高白度的瓷砖类产品时就必须加入较多量的硅酸锆(或者锆英石)。如此生产的产品有几个方面的问题出现:A、硅酸锆的熔点在2550℃,过量的使用导致釉面变粗,影响瓷砖产品的表面平整度,不利于烧成;B、过多使用硅酸锆影响釉料的浆料性能,不便于生产工艺控制;C,锆英石等原料一般与一些放射性元素伴生,用量大也可能造成瓷砖放射性超标;D、硅酸锆作为乳浊剂增白,其整体色调偏青白,偏冷色系,影响瓷砖整体效果。另外,硅酸锆类原料对陶瓷喷墨打印技术用墨水发红色、灰色以及黑色的影响并不大。因此,为避免出现因硅酸锆过多导致出现的问题,可采用复合乳浊剂如加入一定量锶、锡、硒等元素,调节面釉白度及发色达到面釉白度和发色双重效果,且不影响实际生产需要。

责任编辑:吴星星
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