【专家门诊】陶瓷墨水钴蓝色素制备中的几个关键点的控制
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陶瓷墨水钴蓝色素制备中的关键点
Q
作为主要的墨水品种，蓝色陶瓷墨水色素制备中需要控制好哪些关键点？
答：目前，国内陶瓷喷墨打印墨水技术已经非常的成熟，国产陶瓷墨水同进口墨水的相关技术指标非常接近，国产墨水的连续生产稳定性还有待提高，特别是进口墨水的降价策略对于下半年的陶瓷墨水市场还是存在一定的影响。如国产陶瓷墨水的后进者淄博陶正公司已经将墨水的底线价格下拉到3万元/吨，如果陶瓷墨水价格进一步降低，那么如何保证陶瓷墨水的品质是值得深思的问题。另外就是陶瓷喷墨打印墨水售后问题，厂家如果一味的价格战是否意味着利润的降低导致服务水平的下降？
陶瓷喷墨打印墨水目前来说主要是以黄色，蓝色，红色，浅黄，黑色，棕色为主。其中对应使用的墨水色料品种为：镨黄，钴蓝，锡桃红，金黄，钴黑，红棕等色料。当然，目前也有部分墨水企业开始将陶瓷包裹红和包裹黄色料引入到作为陶瓷墨水色素的主要原料。蓝色，黑色和浅黄色墨水色素属于尖晶石结构类型的色料品种，相对合成工艺简单，发色饱和度好，质量容易控制。
蓝色陶瓷墨水色素基于陶瓷钴蓝色料配方基础上进行改进而来，钴蓝色料主要成分为氧化钴，氧化铝。当然，也有部分产品加入部分的氧化锌，含氧化锌的钴蓝产品行业中一般称作海碧蓝，色调相对偏蓝绿调一些。那么，作为主要的墨水品种，蓝色陶瓷墨水色素制备中需要控制三个关键点。
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1配方的优化与矿化剂的选择
一般而言，色料产品的质量好坏与配方是否合理存在直接关系，类似钴蓝这类尖晶石结构的色料产品，其配方分子结构都是固定的，原料中引入的材料必须与该晶体结构需求量一致，否则加入的剩余未完全反应的原材料以单质体的形式存在于色料中，严重影响色料的发色饱和度和在釉料中的稳定性。以钴蓝色素为例，氧化钴的含临界点在50%左右，如果继续增加氧化钴的含量对于色料的发色饱和度没有明显提高，反而是部分为完全发生化学反应的游离钴离子附着在色料表面，当色料与釉料结合时，游离钴离子会参与到与釉料中的氧化铝等成分的二次化学反应生成新的尖晶石体，影响色料的发色饱和度和色调。另外，游离钴离子也有可能单独氧化或者被还原成黑色氧化钴进而造成釉面针孔等等问题。对于墨水色素来说，矿化剂的加入除了提高产品的饱和度之外，还会提高色素产品的导电率。
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2原材料的选择与导电率之间的关系
陶瓷墨水色素除了对色调和饱和有要求之外，对于导电率的要求也是非常高的。特别是配方中选用原材料的引入成分对于色素成品的导电率有直接影响。以钴蓝色素为例，通常钴以氧化钴的形式引入，碳酸钴不适合。氧化铝主要使用煅烧超细氧化铝，当使用氢氧化铝引入配方时，导电率也是明显高于煅烧铝。如使用氢氧化铝时，氧化钴含量超过30%之后容易发黑，使用氧化铝时氧化钴的含量可以提高到50%，另外氢氧化铝的烧失量太高也是不推荐使用的原因之一。因此，钴蓝色素最佳的原料搭配还是以氧化钴和煅烧氧化铝为佳，适当添加氧化镁或者煅烧氧化锌可以提高发色饱和度及调整色调。
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3混料工艺与后期加细处理
目前一般色料厂家都是采用犁刀式混料机进行生料的混合，钴蓝色素不建议使用矿化剂，煅烧温度相对会提高50~100℃左右，如使用氢氧化铝加矿化剂一般煅烧温度在1150~1180℃，不加矿化剂煅烧温度为1180~1210℃左右。当配方中是煅烧氧化铝加矿化剂时，煅烧温度在1200~1230℃之间，如果不使用矿化剂煅烧温度在1250~1280℃之间。虽然不添加矿化剂煅烧合成温度提高了不少，但是生产出来的色素产品质量会明显提高，主要表现在导电率下降和耐研磨系数更高。
目前市场中的色素产品粒径范围一般在3~5 u之间，由于尖晶石结构产品本身结构稳定和发色饱和度好，研磨时间长短对发色影响相对较少，因此选择高效率的研磨设备综合成本更加具有优势，如果产量稳定且在每天3吨以上，建议使用砂磨机来研磨处理，棒梢式砂磨机的研磨效率高过陶瓷涡轮式砂磨机产品。