2016年以來，以宏宇、揚(yáng)子、道氏、康立泰、金鷹等為代表的國內(nèi)多家企業(yè)先后推出了大紅墨水產(chǎn)品，并開始在建陶企業(yè)上線試產(chǎn)，大紅墨水這一“世界性難題”宣告突破。記者還了解到，陶麗西、快達(dá)平等國外色釉料企業(yè)也在逐步推進(jìn)大紅墨水的研發(fā)、推廣，預(yù)計(jì)將于今年廣州工業(yè)展和博洛尼亞展期間面世……種種跡象透露出一個(gè)信息，包裹大紅墨水或?qū)⒊蔀樘沾赡南乱粋�(gè)風(fēng)口。
包裹大紅墨水的基本原理
在日用瓷、藝術(shù)瓷領(lǐng)域，紅色釉料被廣泛應(yīng)用于各類造型優(yōu)美的瓶、壺、碟等器皿之上，而在建筑陶瓷行業(yè)，紅色系紋理在大多數(shù)瓷磚產(chǎn)品中都有應(yīng)用，是應(yīng)用最為廣泛的紋理之一。
陶瓷釉料中所使用的紅色色料來源于各類礦物原料中的金屬離子，隨著近現(xiàn)代陶瓷工藝的不斷發(fā)展，鉻鋁紅、錳鋁紅、鈷鎂紅、鐵鋯紅等可以燒制出粉紅、棕紅的陶瓷色料陸續(xù)出現(xiàn)。但能真正發(fā)出鮮紅、大紅色調(diào)的，只有硫硒化鎘一種。
硫硒化鎘熱穩(wěn)定性較差，在溫度高于800℃時(shí)易氧化變黑，甚至?xí)䲟]發(fā)褪色，因此需要用穩(wěn)定較高的硅酸鋯將硒鎘元素包裹到鋯英石晶格里，以防止硫硒化鎘色料在高溫條件下提前氧化分解。用這樣的無機(jī)包膜結(jié)構(gòu)制成的硫硒化鎘色料，在建陶行業(yè)被稱為包裹大紅色料。
包裹大紅墨水，就是指用硅酸鋯包裹硫硒化鎘而制成的墨水，其包裹原理與包裹大紅色料相類似，但難度和要求更高。因墨水需要通過噴墨打印機(jī)的噴頭進(jìn)行噴射打印，所以墨水中色料顆粒的粒徑必須控制在至2μm以下，否則就無法保證噴墨打印的順暢，甚至?xí)氯麌婎^。但是包裹大紅色料的粒徑約為4-10μm，如何將其做到符合噴頭要求的細(xì)度是難點(diǎn)所在。
對此，佛山市揚(yáng)子顏料有限公司技術(shù)副總監(jiān)付曉解釋道：“從工藝上來講，既要把它包住，又要把它磨細(xì)。這是一個(gè)矛盾的東西，因?yàn)橐荒ゼ?xì)就會(huì)破壞包裹結(jié)構(gòu)。”康立泰常務(wù)副總經(jīng)理張?zhí)旖芤脖硎荆蠹t墨水是包裹色料生產(chǎn)出來的墨水，若磨的太細(xì)會(huì)破壞硅酸鋯包裹著硒化鎘的結(jié)構(gòu)，在建筑陶瓷1100℃的燒成條件下硒化鎘難以發(fā)色，這樣就不適合做墨水了。
此外，包裹大紅墨水還面臨著細(xì)度與懸浮性的矛盾，具體表現(xiàn)為：若墨水細(xì)度太大，色料顆粒粒度大，則墨水懸浮性較差，極易產(chǎn)生沉淀；若細(xì)度太小，雖然墨水懸浮性好，但卻難以發(fā)色。因此，包裹大紅墨水的關(guān)鍵在于找到發(fā)色效果、細(xì)度和懸浮性三者之間的平衡點(diǎn)，在符合噴墨打印的要求下盡量將包裹的色料顆粒做粗，以保證墨水的懸浮性。
作為陶瓷墨水的發(fā)源地，歐洲色釉料企業(yè)曾對大紅墨水也做了大量的研究和嘗試。陶麗西和卡羅比亞曾研發(fā)出以黃金為原材料的紅色墨水，成本非常之高，但也只能在900℃左右的低溫?zé)蓵r(shí)發(fā)色，在高溫?zé)上氯匀浑y以達(dá)到理想的發(fā)色效果。
而在國內(nèi)，宏宇集團(tuán)于2016年1月宣布成功研發(fā)出了高溫大紅墨水，并被廣東省科學(xué)技術(shù)廳組織評定為達(dá)到“國際領(lǐng)先水平”。在2016年5月舉辦廣州陶瓷工業(yè)展上，佛山市揚(yáng)子顏料有限公司展出了包裹大紅墨水，引起了業(yè)內(nèi)人士極大的關(guān)注。從2016年下半年至今，康立泰、道氏、金鷹等企業(yè)相繼成功研發(fā)出包裹大紅墨水，并開始逐步推廣。與國外的紅色墨水相比，國內(nèi)的包裹大紅墨水可以在1100℃以上的燒制下發(fā)色，性價(jià)比也極具優(yōu)勢。
制作包裹大紅色料的方法有固相燒結(jié)法和水熱合成法兩種，前者包裹率較低，后者雖然包裹率好，但工藝相對來說較為復(fù)雜，成本也偏高。但隨著包裹技術(shù)的不斷優(yōu)化改進(jìn)以及微納米材料的分散技術(shù)不斷成熟，瓶頸終于被突破。據(jù)張?zhí)旖芙榻B，伯陶的“包你紅”大紅墨水所借助的正是水熱法納米技術(shù)，包裹合成的微小紅色顆粒懸浮于溶劑中，不團(tuán)聚不沉淀，既能滿足噴頭的打印要求，又能在高溫下發(fā)出紅色。突破了原有色料顆粒大難以研磨的局限性。“一般來講，為保證打印順暢，包裹大紅墨水更適用于大墨量的噴頭，比如星光1024MC、LC，賽爾GS40，精工1536等噴頭。”張?zhí)旖苎a(bǔ)充道。
包裹大紅墨水的應(yīng)用現(xiàn)狀
噴墨打印技術(shù)以其極高的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)穩(wěn)定性，迅速取代滾筒印花、平板印花成為了國內(nèi)建陶行業(yè)最為流行的表面裝飾方式，但這也對大紅墨水的研發(fā)提出了更為迫切的需求。
紅色作為三原色之一，與其他的顏色疊加后可以生成更多不同的顏色。大紅墨水也擁有類似的效果，噴墨打印的許多種顏色都需要大紅墨水與其他顏色的墨水疊加調(diào)和后才能表現(xiàn)出相應(yīng)的顏色。
在包裹大紅墨水推出之前，建陶行業(yè)普遍以紅棕墨水作為大紅墨水的替代品使用，然而由于紅棕墨水發(fā)色較淺較暗，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品顏色不夠鮮艷，色彩不夠豐富，圖案呆板、易失真。因此，企業(yè)通常會(huì)在噴墨打印之后增加絲網(wǎng)印花工序，旨在用包含了包裹大紅色料的花釉對產(chǎn)品進(jìn)行補(bǔ)色，用噴墨疊加絲網(wǎng)的方式來解決產(chǎn)品色彩不夠鮮艷、豐富，圖案呆板、易失真的問題。但絲網(wǎng)印花操作起來相對較為復(fù)雜，轉(zhuǎn)產(chǎn)也比較麻煩，還存在對位偏差的問題，另外在花釉的儲(chǔ)備以及人工方面上都增加了生產(chǎn)成本。
付曉介紹道：“一部分企業(yè)是絲網(wǎng)印刷運(yùn)用的非常好，但對于大多數(shù)企業(yè)來說，他們是非常不愿意用絲網(wǎng)的。如果用噴墨機(jī)能做的了話，他們絕對不想用絲網(wǎng)做。包裹大紅墨水推出以后，以前一些要用絲網(wǎng)來補(bǔ)色的產(chǎn)品，現(xiàn)在都可以直接用包裹大紅墨水來做。”
此外，由于飽和度更高，包裹大紅墨水可以與其他顏色的墨水疊加出更加寬廣的色域范圍，使企業(yè)可以嘗試以前難以觸及的產(chǎn)品領(lǐng)域。張?zhí)旖芤脖硎荆?ldquo;包裹大紅墨水極大地豐富了傳統(tǒng)陶瓷色系的種類，令瓷磚花色、瓷磚圖案的表現(xiàn)更加豐富多彩，以前常規(guī)墨水做不出的圖案和色調(diào)，現(xiàn)在可以做得更多、更逼真。
一位陶瓷企業(yè)的工藝人員也向記者表示，在使用了包裹大紅墨水之后，以前一些很難發(fā)色的顏色和一些發(fā)色不正的顏色，如紫色、黑色、灰色、金色等，都實(shí)現(xiàn)了良好的發(fā)色效果。付曉也表示，“尤其是一些做現(xiàn)代仿古磚的企業(yè)，在使用了包裹大紅墨水以后，仿古磚的灰色發(fā)色非常好。他們以前的灰色有點(diǎn)發(fā)青或發(fā)綠，青和綠就需要大紅色去壓。”
盡管包裹大紅墨水有望改變維持已久的噴墨打印格局，但相比常規(guī)墨水較為高昂的價(jià)格在一定程度上阻礙了其推廣進(jìn)程。此外，目前各色釉料企業(yè)推出的包裹大紅墨水在發(fā)色表現(xiàn)上依然達(dá)不到包裹大紅色料的鮮艷程度，這是由于在墨水生產(chǎn)過程中，有一部分硫硒化鎘沒有被硅酸鋯包裹，或包裹結(jié)構(gòu)遭到了破壞。
包裹大紅墨水的最終目標(biāo)是色料顆粒更細(xì)，可以直接應(yīng)用于各類噴頭及各種噴墨設(shè)備，墨水的發(fā)色、流動(dòng)性、懸浮性優(yōu)秀，不易沉淀。但在采訪中，多位色釉料企業(yè)負(fù)責(zé)人均表示，就當(dāng)下的生產(chǎn)工藝水平來說，目前的包裹大紅墨水已經(jīng)是比較成熟的產(chǎn)品了，效果也比較理想。但這也從側(cè)面表明，包裹大紅墨水的發(fā)色效果仍然有進(jìn)一步提升的空間。
