陶瓷噴墨打印作為當(dāng)前陶瓷行業(yè)的一大熱點(diǎn)而受到了各方的關(guān)注，甚至有部分市場(chǎng)投機(jī)資金也開(kāi)始選擇性的進(jìn)入這一新興的陶瓷原料市場(chǎng)。目前來(lái)說(shuō)，陶瓷噴墨打印的硬件上的問(wèn)題基本上是解決了，相關(guān)的國(guó)產(chǎn)陶瓷噴墨打印機(jī)械和配套設(shè)備在陶機(jī)企業(yè)的研究下，正在不斷的進(jìn)行完善和改進(jìn)。雖然目前還沒(méi)有掌握核心的打印噴頭技術(shù)，但是相信未來(lái)不久，這一技術(shù)一定會(huì)被人們所掌握。

目前需要技術(shù)人員攻關(guān)的難題主要集中在陶瓷噴墨墨水上，而墨水的核心就是發(fā)色劑的研制，以及如何使用最佳的溶劑確保其發(fā)色的穩(wěn)定。另外就是制造成本的問(wèn)題，墨水發(fā)色劑的生產(chǎn)工藝目前來(lái)說(shuō)還是傾向于固相合成法。從陶瓷墨水的生產(chǎn)流程來(lái)說(shuō)，基本上同油墨的生產(chǎn)工藝接近。大體上可以細(xì)分為：水相攪拌、油相攪拌研磨、水油過(guò)磅、水油真空乳化、過(guò)濾包裝。對(duì)于生產(chǎn)陶瓷噴墨墨水來(lái)說(shuō)，還有以下幾個(gè)方面是需要去深入研究的：

（1） 噴墨打印色料的研磨問(wèn)題

對(duì)于噴墨打印色料制劑來(lái)說(shuō)，粒徑是一個(gè)很關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)。具體粒徑細(xì)度和粒徑優(yōu)化分布需要通過(guò)結(jié)合國(guó)產(chǎn)的機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)修正；其次是墨水的外觀基本是由顏料的外觀來(lái)決定的，大部分的常規(guī)陶瓷顏料經(jīng)過(guò)研磨后都會(huì)產(chǎn)生發(fā)色不純的問(wèn)題，但是同時(shí)要保障外觀顏色至少接近于煅燒后色料的呈色。目前行業(yè)內(nèi)基本上都是采用臥式砂磨機(jī)來(lái)進(jìn)行粒徑的處理，但是不同廠家的機(jī)器其加工效率和加工后出來(lái)的外觀顏色還是有區(qū)別的。

（2） 溶劑類(lèi)釉料的標(biāo)準(zhǔn)化是否適合國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)模式？

作為墨水生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)，墨水中的溶劑類(lèi)似于常規(guī)印刷中的面釉產(chǎn)品。當(dāng)然要使噴墨效果較佳，還需要有底釉的配合使用。由于不同廠家的生產(chǎn)工藝和樣磚的坯體等技術(shù)參數(shù)上的不統(tǒng)一，以及各個(gè)陶瓷廠家和墨水生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于技術(shù)配方的保密，很難做到標(biāo)準(zhǔn)化這一模式。當(dāng)然各家陶瓷墨水生產(chǎn)企業(yè)必須要有自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)現(xiàn)有熔塊使用的溫度范圍，進(jìn)行產(chǎn)品的系列化分類(lèi)，以及加強(qiáng)同行業(yè)間的交流，制定大范圍的溶劑使用溫度范圍標(biāo)準(zhǔn)。

（3） 發(fā)色劑顏料的選擇

陶瓷墨水主要衡量指標(biāo)就是發(fā)色劑的有效發(fā)色飽和度，被選用的陶瓷顏料至少需要滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求：1）發(fā)色強(qiáng)度高；2）高溫和化學(xué)性能穩(wěn)定；3）粒徑對(duì)發(fā)色影響相對(duì)較少。陶瓷噴墨墨水中的發(fā)色劑需要經(jīng)過(guò)高溫固相和液相兩個(gè)方面的化學(xué)反應(yīng)，因此在粒徑本身很小時(shí)發(fā)生中和反應(yīng)的幾率也就越大，對(duì)于鋯系列的普通色料來(lái)說(shuō)，基本上是達(dá)不到這些技術(shù)參數(shù)要求的。而尖晶石類(lèi)型色料的色調(diào)范圍也有一定的局限性，特別是之前認(rèn)為坯體用的色料很難在釉用方面突破。但是現(xiàn)在很多廠家在釉料上進(jìn)行配方改良后，部分發(fā)色鮮艷、飽和度好的色料品種完全可以代替價(jià)格較高的釉用色料。本文主要講述坯體珊瑚紅、鈦黃、釔鋁紅三種色料在改良后的釉料中的發(fā)色情況，其具體詳情如圖1、圖2、圖3所示。

圖1為坯體珊瑚紅在釉料中的發(fā)色情況，左邊發(fā)黃調(diào)，右邊發(fā)紅調(diào)。一般常規(guī)珊瑚紅在常用的熔塊釉和生料釉中不會(huì)發(fā)色或發(fā)色很淺，但經(jīng)過(guò)釉料的改良后，可以使其發(fā)色飽滿(mǎn)，色澤鮮艷，致使在陶瓷的生產(chǎn)中豐富了產(chǎn)品的色彩。但目前還不能適用于做噴墨墨水。

圖2為鈦黃色在釉料中的發(fā)色情況。以前鈦黃色料在熔塊釉，以及長(zhǎng)石釉料中不發(fā)色，通過(guò)熔塊釉料配方改進(jìn)，可以呈現(xiàn)出較純正的黃色。但在長(zhǎng)石釉料中仍不發(fā)色，說(shuō)明鈦黃色料不耐高溫，只能在1050~1150℃范圍之內(nèi)的熔塊釉中可以穩(wěn)定發(fā)色，目前還不適用于噴墨墨水。

圖3為釔鋁紅（右）和鋯鐵紅（左）色料在釉料中的發(fā)色情況。釔鋁紅中含有稀有金屬元素釔，因此成本較高，但釔在高溫條件下穩(wěn)定性較好。同時(shí)，釔鋁紅適合做噴墨墨水，因?yàn)樗劝t、鋯鐵紅發(fā)色更強(qiáng)、遮蓋力更好，其紅度值比鋯鐵紅高20%以上。

綜上所述，釉料經(jīng)過(guò)配方改良后，坯體色料可以呈現(xiàn)出非常鮮艷的色調(diào)和發(fā)色飽和度，其次部分坯體色料的成本價(jià)格明顯低于色調(diào)相似的同類(lèi)釉用產(chǎn)品。特別是紅色噴墨墨水目前來(lái)說(shuō)可以改進(jìn)的空間還是很大的。

（秦威）

關(guān)于高嶺土使用問(wèn)題的幾點(diǎn)答疑

問(wèn)：韓工，高嶺土和高嶺土礦是陶瓷企業(yè)的常用原料，他們的類(lèi)別有哪些？如何判別高嶺土礦的品位？如何依據(jù)不同的原料特性制定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)？

答：高嶺土的主要礦物是高嶺石，由于產(chǎn)生的條件不同，高嶺土實(shí)際上被分為硬質(zhì)高嶺土、軟質(zhì)高嶺土、砂質(zhì)高嶺土和煤系高嶺土四類(lèi)。其代表性礦物都可以找到，如硬質(zhì)高嶺土的代表性礦物如河南焦作的硬質(zhì)高嶺土，按礦產(chǎn)地也叫焦作矸、博愛(ài)矸、泌陽(yáng)矸等；軟質(zhì)高嶺土隨處可見(jiàn)，如黑泥、白泥、紅泥、灰泥，其代表性礦物如漳州泥、湖南馬跡泥、清遠(yuǎn)泥、陽(yáng)江泥等；砂質(zhì)高嶺土主要是含砂鋁較高，如石英砂、長(zhǎng)石砂等，在淮河以南很普遍，如廣東茂名、廣西合浦、福建龍巖、河南信陽(yáng)等。很多高嶺土原礦，尤其是低品位礦大都不叫高嶺土了，大都根據(jù)其形態(tài)和燒結(jié)特征命名，諸如高鋁土、高溫砂、高鋁砂等。在市場(chǎng)上還有經(jīng)過(guò)精加工生產(chǎn)高嶺土泥餅或泥塊，也有煤系高嶺土煅燒后的煅燒高嶺土粉，更有經(jīng)過(guò)提純改性過(guò)的增白劑高嶺土?？傊畞?lái)講，在建筑陶瓷領(lǐng)域，高嶺土無(wú)處不在，尤其是低品位的，沒(méi)有經(jīng)過(guò)深加工的高嶺土原礦已經(jīng)普遍使用了。

高嶺土應(yīng)該有優(yōu)質(zhì)與劣質(zhì)之分、有高品位與低品位之別、有級(jí)內(nèi)和級(jí)外之辯，而從質(zhì)量談囿于工業(yè)品之內(nèi)、從品位談基于開(kāi)采價(jià)值之份、從級(jí)別談立于使用范圍之域。大家知道高嶺土是一種主要由高嶺石或多水高嶺石礦組成的粘土，而高嶺石的理想化學(xué)式為Al2O3·2SiO2·2H2O，理想化學(xué)百分組成為：Al2O3 41.2%、SiO2 48.0%、H2O 10.8%。高嶺石中的水不像珍珠巖中的水，它類(lèi)似于膨潤(rùn)土，水存在于高嶺土三斜晶系層狀結(jié)構(gòu)的中間，因而極易含有更多的層間水和其他礦物雜質(zhì)，譬如明礬石、碳酸鹽、硫酸鹽、礦物鐵和膠質(zhì)鐵等。且由于高嶺土基本產(chǎn)生于水成的沉積巖中，雜質(zhì)含量肯定還是很多的。正因?yàn)榇?，我們需要制作更科學(xué)的純化加工工藝、更完備的檢測(cè)手段和更合理的質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)部門(mén)和專(zhuān)業(yè)組織也從沒(méi)有停止這方面的研究、調(diào)研和標(biāo)準(zhǔn)化工作。譬如GB/T25283-2010《礦產(chǎn)資源綜合勘查評(píng)價(jià)規(guī)范》就規(guī)定了包括高嶺土礦在內(nèi)的礦產(chǎn)資源綜合勘查評(píng)價(jià)規(guī)范，規(guī)范中還對(duì)“伴生礦產(chǎn)”、“低品位礦”、“邊界品位”、“工業(yè)品位”進(jìn)行了定義，其中“低品位礦”定義為介于邊界品位和工業(yè)品位之間，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下不具備開(kāi)采價(jià)值的礦產(chǎn)。DZ／T 0206-2002《高嶺土、膨潤(rùn)土、耐火粘土礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》為了確保高嶺土礦質(zhì)量則對(duì)高嶺土礦石質(zhì)量研究、樣品的采集、加工物理和化學(xué)分析方法做出了規(guī)定，而且還對(duì)高嶺土礦進(jìn)行了定義和工業(yè)類(lèi)型分類(lèi)。在工業(yè)類(lèi)型分類(lèi)中明確提出分為硬質(zhì)、軟質(zhì)、砂質(zhì)三類(lèi)，并規(guī)定軟和砂質(zhì)的區(qū)別在于砂質(zhì)質(zhì)量的百分比含量，大于50%為砂質(zhì)，小于50%為軟質(zhì)。在附錄E中還對(duì)高嶺土礦一般工業(yè)指標(biāo)作出了規(guī)定，如砂質(zhì)高嶺土原礦Al2O3 應(yīng)大于14%，三氧化二鐵應(yīng)小于2%。SY/T5163-1995《沉積巖粘土礦物相對(duì)含量X射線衍射分析方法》規(guī)定了利用XRD分析粘土礦物含量的分析方法，完全可以利用該標(biāo)準(zhǔn)確定譬如高嶺土主體礦物和伴生礦物的含量，也完全可以確定具體品位的高低，即高嶺土礦物中主體高嶺石礦的含量，以及伴生硫酸鹽、碳酸鹽、石英、云母、長(zhǎng)石的含量。GB/T14563-2008《高嶺土及其實(shí)驗(yàn)方法》按用途將高嶺土分為五類(lèi)，其中陶瓷工業(yè)用高嶺土有4個(gè)工業(yè)品位級(jí)別，分別用TC0、TC1、TC2和TC3代表，其中TC3應(yīng)該是工業(yè)品位最低的高嶺土。質(zhì)量較純品位較高的高嶺土具有純高嶺石加工后的物理化學(xué)特征，譬如白度、可塑性、分散性、耐火度、結(jié)合性、離子交換性、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性等特征，因而被廣泛應(yīng)用于造紙、涂料、陶瓷、橡膠、添加劑等五大產(chǎn)業(yè)類(lèi)別。品位較高的高嶺土礦可以參照DZ／T 0206—2002和SY/T5163-1995判定工業(yè)品位和高嶺石的豐度，陶瓷企業(yè)則可以參照GB/T14563-2008來(lái)判定高嶺土的品質(zhì)好壞。

（韓復(fù)興）

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