專家門診

陶瓷墨水鈷藍色素制備中的幾個關鍵點的控制

問：作為主要的墨水品種，藍色陶瓷墨水色素制備中需要控制好哪些關鍵點？

答：目前，國內陶瓷噴墨打印墨水技術已經非常的成熟，國產陶瓷墨水同進口墨水的相關技術指標非常接近，國產墨水的連續生產穩定性還有待提高，特別是進口墨水的降價策略對于下半年的陶瓷墨水市場還是存在一定的影響。如國產陶瓷墨水的后進者淄博陶正公司已經將墨水的底線價格下拉到3萬元/噸，如果陶瓷墨水價格進一步降低，那么如何保證陶瓷墨水的品質是值得深思的問題。另外就是陶瓷噴墨打印墨水售后問題，廠家如果一味的價格戰是否意味著利潤的降低導致服務水平的下降？

陶瓷噴墨打印墨水目前來說主要是以黃色，藍色，紅色，淺黃，黑色，棕色為主。其中對應使用的墨水色料品種為：鐠黃，鈷藍，錫桃紅，金黃，鈷黑，紅棕等色料。當然，目前也有部分墨水企業開始將陶瓷包裹紅和包裹黃色料引入到作為陶瓷墨水色素的主要原料。藍色，黑色和淺黃色墨水色素屬于尖晶石結構類型的色料品種，相對合成工藝簡單，發色飽和度好，質量容易控制。

藍色陶瓷墨水色素基于陶瓷鈷藍色料配方基礎上進行改進而來，鈷藍色料主要成分為氧化鈷，氧化鋁。當然，也有部分產品加入部分的氧化鋅，含氧化鋅的鈷藍產品行業中一般稱作海碧藍，色調相對偏藍綠調一些。那么，作為主要的墨水品種，藍色陶瓷墨水色素制備中需要控制好以下三個關鍵點：

1.配方的優化與礦化劑的選擇。一般而言，色料產品的質量好壞與配方是否合理存在直接關系，類似鈷藍這類尖晶石結構的色料產品，其配方分子結構都是固定的，原料中引入的材料必須與該晶體結構需求量一致，否則加入的剩余未完全反應的原材料以單質體的形式存在于色料中，嚴重影響色料的發色飽和度和在釉料中的穩定性。以鈷藍色素為例，氧化鈷的含臨界點在50%左右，如果繼續增加氧化鈷的含量對于色料的發色飽和度沒有明顯提高，反而是部分為完全發生化學反應的游離鈷離子附著在色料表面，當色料與釉料結合時，游離鈷離子會參與到與釉料中的氧化鋁等成分的二次化學反應生成新的尖晶石體，影響色料的發色飽和度和色調。另外，游離鈷離子也有可能單獨氧化或者被還原成黑色氧化鈷進而造成釉面針孔等等問題。對于墨水色素來說，礦化劑的加入除了提高產品的飽和度之外，還會提高色素產品的導電率。

2.原材料的選擇與導電率之間的關系。陶瓷墨水色素除了對色調和飽和有要求之外，對于導電率的要求也是非常高的。特別是配方中選用原材料的引入成分對于色素成品的導電率有直接影響。以鈷藍色素為例，通常鈷以氧化鈷的形式引入，碳酸鈷不適合。氧化鋁主要使用煅燒超細氧化鋁，當使用氫氧化鋁引入配方時，導電率也是明顯高于煅燒鋁。如使用氫氧化鋁時，氧化鈷含量超過30%之后容易發黑，使用氧化鋁時氧化鈷的含量可以提高到50%，另外氫氧化鋁的燒失量太高也是不推薦使用的原因之一。因此，鈷藍色素最佳的原料搭配還是以氧化鈷和煅燒氧化鋁為佳，適當添加氧化鎂或者煅燒氧化鋅可以提高發色飽和度及調整色調。

3.混料工藝與后期加細處理。目前一般色料廠家都是采用犁刀式混料機進行生料的混合，鈷藍色素不建議使用礦化劑，煅燒溫度相對會提高50～100℃左右，如使用氫氧化鋁加礦化劑一般煅燒溫度在1150～1180℃，不加礦化劑煅燒溫度為1180～1210℃左右。當配方中是煅燒氧化鋁加礦化劑時，煅燒溫度在1200～1230℃之間，如果不使用礦化劑煅燒溫度在1250～1280℃之間。雖然不添加礦化劑煅燒合成溫度提高了不少，但是生產出來的色素產品質量會明顯提高，主要表現在導電率下降和耐研磨系數更高。

目前市場中的色素產品粒徑范圍一般在3～5 u之間，由于尖晶石結構產品本身結構穩定和發色飽和度好，研磨時間長短對發色影響相對較少，因此選擇高效率的研磨設備綜合成本更加具有優勢，如果產量穩定且在每天3噸以上，建議使用砂磨機來研磨處理，棒梢式砂磨機的研磨效率高過陶瓷渦輪式砂磨機產品。

（秦威）

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