淺談噴墨與陶瓷的淵源

摘要：本文從古老“吹釉”工藝開始，闡釋了噴墨技術(shù)與陶瓷的淵源，證明噴墨技術(shù)起源于中國，得益于功能陶瓷。不過中國的噴墨技術(shù)仍受困于功能陶瓷微機械加工系統(tǒng)技術(shù)，筆者希望國內(nèi)陶瓷技術(shù)人員能將這個緣份繼續(xù)下去，取得噴墨關(guān)鍵技術(shù)的突破。

關(guān)鍵詞：吹釉；噴墨技術(shù)；壓電陶瓷；陶瓷墨水；陶瓷噴頭；歷史文化

1 吹釉與噴墨

從“噴”字面來分析，口形而賁聲，其中賁意為裝飾；而“墨”卻是土形而黑聲，其中墨指顏色，土指顏色的質(zhì)地。盡管說現(xiàn)代陶瓷噴墨打印技術(shù)來源于歐美，可是從原理上來講，也著實是參考了中國明、清時期的“吹釉”陶瓷施釉技法?！按涤浴币步小皣娪浴?，確實是現(xiàn)代噴墨技術(shù)的老祖宗，清乾隆八年四月朝廷交給督窯官唐英“陶冶圖”二十張，以及皇上旨意——“按每張圖上所畫是何技業(yè)，詳細寫來，其每篇字數(shù)要均勻，其取土之山與取料取水之處皆寫明地名，再將此圖二十幅按陶冶先后次序編明送來，欽此”。唐英接旨后編寫了“陶冶圖說”一文，于五月送進宮中。其中《陶冶圖說》的第十三幅圖就記載了“吹釉”的施釉方法，見圖1。文字說明如下：“截徑過寸竹筒，長七寸，口蒙細紗，蘸釉以吹。吹之遍數(shù)，視坯之大小與釉之等類而定，多至十七、八遍，少則三、四遍”。

其實現(xiàn)代陶瓷噴墨打印機，也是猶如竹筒似的噴頭，還有特種釉墨，以及電腦的圖形和壓電陶瓷脈沖晶變壓力或熱電膜加熱熱壓力，將釉噴施到陶瓷器具上，其噴釉機組數(shù)也有4~8個，一般噴釉4~6遍。

因釉亦稱“釉水”，故“吹釉”一詞在佛山又變成一個人人皆知的口語“吹水”，雖為貶義詞意指說大話，但是反過來講就是“吹釉”技術(shù)盡管只是一個小小的創(chuàng)新，可是經(jīng)過現(xiàn)代人的翻版、改進、信息化和智能化，就把這個古老的傳說給“吹”大了。從陶瓷到紙張、布匹、電路板、再到陶瓷，技術(shù)的回歸體現(xiàn)了中國人的創(chuàng)新精神和技術(shù)實力。

2 噴墨與陶瓷

現(xiàn)代噴墨盡管在理念上借鑒了“吹釉”，但是最早的噴墨打印機卻是應用于紙張打印。1960年有人提出了噴墨打印的概念，直到1976年才有了原始的樣機，即歐洲瑞典路德工業(yè)技術(shù)學院的Hertz教授和他的同僚所開發(fā)的連續(xù)式噴墨技術(shù)——IBM4640。實際上，這臺機器并不好用，因為它是用“滴”的方式滴到紙張上，從效果上講可能還不及“吹釉”的墨滴小，自然清晰度談不上。

滴墨肯定不行，如何解決噴墨過程中墨滴的微納米化和控制自動化，噴墨技術(shù)圍繞裝備和墨水做出許多創(chuàng)新。譬如噴頭就走出了電熱陶瓷膜和壓電陶瓷兩種途徑，也因此誕生了兩類噴墨技術(shù)即熱噴墨技術(shù)和壓電噴墨技術(shù)。其實無論何種噴墨技術(shù)都是回歸到陶瓷，得益于微型計算機技術(shù)、微電子機械加工技術(shù)和微納米加工技術(shù)。

壓電陶瓷是美國麻省理工學院絕緣研究室的教授于1946年發(fā)現(xiàn)的，他們發(fā)現(xiàn)在鈦酸鋇鐵電陶瓷上施加直流高壓電場，使其自發(fā)極化沿電場方向擇優(yōu)取向，除去電場后仍能保持一定的剩余極化，使它具有壓電效應。壓電陶瓷具有把電能轉(zhuǎn)化為機械能的特性，確實改變了“吹”和“滴”的歷史，且由于微電子機械加工系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，促使噴墨孔徑越來越小，單位面積上分布的噴頭數(shù)量和單位噴頭的墨滴大小控制遞級次數(shù)越來越多。所以就滿足了打印裝飾的清晰度、灰度和速度的需求，也進而適應了工業(yè)化應用的惡劣環(huán)境。由于噴墨技術(shù)創(chuàng)新理念的回歸，也由于以上技術(shù)的支撐，噴墨不用再費吹灰之力，可以智能性地復制色彩，滿足各類工業(yè)產(chǎn)品的色彩。

3 陶瓷噴墨技術(shù)

陶瓷噴墨技術(shù)由陶瓷噴墨打印機和陶瓷墨水構(gòu)成。1995年，福祿(FERRO)公司的三名設計師基于平面印刷的噴墨打印技術(shù)已成熟，提出建筑陶瓷做非接觸式的噴墨印刷。在1995~1997年的兩年間，福祿潛心于陶瓷墨水的研究，直到1997年才宣告陶瓷噴墨技術(shù)發(fā)明成功。1998年，福祿公司注資成立Kerajet公司，專門研制陶瓷噴墨打印設備，并于當年10月提交第一份陶瓷噴墨打印設備專利書，2001年6月Kerajet公司提交的第一份陶瓷噴墨打印設備專利獲批。

2000年，世界第一臺工業(yè)使用的陶瓷裝飾噴墨打印機在Kerajet公司問世，打印機是由美國FERRO公司開發(fā)的Kerajet系統(tǒng)，墨水也是由FERRO公司與賽爾公司聯(lián)合研制的陶瓷墨水。2000年1月7日，F(xiàn)ERRO公司向美國專利商標局提交了一份名為《用于陶瓷釉面磚(瓦)和表面的彩色噴墨印刷的獨特的油墨和油墨組合》的專利，該專利闡述了陶瓷墨水的制作方法技術(shù)，為陶瓷噴墨打印技術(shù)奠定了良好的基礎。由于早期的陶瓷噴墨打印技術(shù)在清晰度、灰度、速度以及墨水和噴頭適應性上不具有明顯的優(yōu)勢，實際上也只是到2006年以后，陶瓷噴墨打印技術(shù)才在西班牙得到了較好的發(fā)展。這其中得益于英國賽爾公司先進的壓電陶瓷噴頭技術(shù)，也得益于西班牙眾多陶瓷墨水制造商的不懈努力，他們包括FERRO、FERRESMALGLASS.ITACA、CHIMIGRAF、COLORBBIA、 TORRECID等公司。

2007年，陶瓷噴墨打印技術(shù)開始在意大利盛行，2008年陶瓷噴墨打印技術(shù)開始登陸中國大陸，截止目前，噴墨陶瓷打印機開始在廣東、福建、浙江、上海、江西、河南、山東、四川等省市得到了應用，據(jù)說國內(nèi)已經(jīng)超過了100余臺。在國外陶瓷噴墨技術(shù)成熟的同時，國內(nèi)陶瓷噴墨技術(shù)也獲得了較快的發(fā)展。目前國產(chǎn)陶瓷噴墨打印機生產(chǎn)商包括希望、科越、宏華、泰威、精陶、新景泰、方正等八家，國產(chǎn)陶瓷墨水生產(chǎn)商也出現(xiàn)博今、明朝、萬興、道氏、遠泰、銘嘉、康立泰、華山、金鷹等多家。

在裝備和墨水噴涌而出的這兩年，2012年期待國產(chǎn)陶瓷噴墨打印技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)噴頭的研究和國產(chǎn)化能獲得突破。否則如何走出中國陶瓷噴墨打印技術(shù)“三無”時代即“無頭”、“無墨”和“無芯”。

參考文獻

[1] 林偉，韓復興，邱軍等.數(shù)字噴墨打印技術(shù)對我國建筑陶瓷未來

發(fā)展的影響[J].陶瓷,2011,4.

[2] 韓復興等.淺析陶瓷墨水的發(fā)展方向[J].佛山陶瓷,2011,6.