引言
数字喷墨印刷彻底改变了陶瓷砖的装饰方式，不仅提供了极高的设计灵活性，还实现了高效且可重复的生产。与此同时，该技术对陶瓷油墨提出了严苛的要求。颗粒尺寸和颗粒尺寸分布、流变学特性、稳定性以及色强度，都会影响油墨的性能，并最终影响印刷过程的质量。
因此，陶瓷颜料的制备起着决定性作用。挑战不仅在于获得极细的颗粒，更在于在保持颜料功能特性的同时，制备出合适且受控的粒度分布。
NETZSCH通过将超细干法研磨与后续湿法研磨相结合，应对了这一挑战。s-Jet® 蒸汽喷射磨将陶瓷颜料预处理至适合后续湿法工艺的状态，而 Zeta® 搅拌珠磨则负责最终的精细研磨和分散。将这两项技术视为一个集成工艺的组成部分，既能优化研磨效率，又能同时优化成品油墨的性能。
亚微米级研磨的挑战
生产用于数字印刷的陶瓷油墨需要亚微米级颜料。使用细小研磨介质进行湿法研磨可以达到所需的细度，但随着颗粒越磨越细，所需的研磨时间也越来越长。
强力湿法研磨还会增加产品中极细颗粒的比例。过多的超细颗粒可能会影响流变性、颜料反应性和色彩特性等重要性能。
因此，目标是在保持粒度分布窄且可控的同时，高效地达到所需的最终粒度。
采用……进行超细干磨 s-Jet®
s-Jet® 蒸汽喷射磨将传统流化床喷射研磨的作业范围扩展至亚微米级。该系统不使用压缩空气，而是采用过热蒸汽作为研磨气体。
蒸汽显著更高的喷射速度为超细研磨提供了所需的能量。结合集成分级功能，可生产出粒度分布极细且范围狭窄的陶瓷颜料。
在陶瓷喷墨应用中，已实现约d50= 0.45 µm 和d99< 1.2 µm 的粒度。根据原料和操作条件的不同，d97值可低于 1.2 µm。
通过使用压力约为40 bar、温度为250至350 °C的高压过热蒸汽，可在进入湿法研磨工艺之前，将颜料研磨至接近所需的最终细度。
使用 Zeta® 系统进行最终湿磨
经过干式研磨后，颜料在湿式研磨阶段进行分散并加工至最终规格。
Zeta® 搅拌式珠磨机专为循环操作设计，兼具高能量输入与精确的工艺控制。该研磨系统不仅能实现窄范围且可重复的粒度分布，还能提供高生产率。
对于陶瓷喷墨生产而言，这一点尤为重要，因为当使用经 s-Jet® 预处理的颜料时，湿法研磨阶段的任务会发生变化。湿式研磨机无需承担大部分粒径减小的工作，而是可以专注于实现最终所需的粒度分布和分散质量。
Zeta® 技术还提供了一种从实验室开发到生产可扩展的解决方案。设备系列涵盖从 LabStar 实验室研磨机到 Zeta® 400等生产系统。
干湿一体式研磨工艺
其主要优势在于将干法研磨和湿法研磨视为一个整体工艺，而非两个独立的生产步骤。
s-Jet® 可在湿磨开始前生产出粒度分布窄的超细颜料。因此，在搅拌式珠磨机中需要进行的粒度减小工序就大大减少了。
工艺经验表明，使用经 s-Jet® 预处理的颜料时，所需的湿磨时间可减少多达50%。
湿法研磨时间的缩短带来了多重好处。除了提高湿法研磨设备的有效产能外，更短的加工时间还可以减少不需要的超细颗粒的形成。
因此，最终的工艺不仅侧重于达到目标粒度，还侧重于控制完整的粒度分布。
颗粒粒度分布与油墨性能
在陶瓷喷墨应用中，颗粒尺寸分布尤为重要，因为它会影响成品墨水的多项性能。
受控的粒度分布有助于：
- 稳定的流变行为
- 良好的过滤性
- 可控的颜料反应性
- 一致的色彩特性
- reliable 后续加工
超细干磨与较短时间的湿磨相结合，还可以减少长时间珠磨过程中产生的极细颜料颗粒的数量。
对黄色和红棕色陶瓷颜料的加工经验表明，由此产生的粒度分布对色强度有积极的影响。
与最大限度提高单一步骤的研磨强度相比，这种组合工艺将所需的颗粒减小工作分配给两种互补的技术。
提高陶瓷喷墨生产的效率
集成工艺理念既能提升产品质量，又能提高生产效率。
湿磨时间最多可缩短50%
更高的湿磨能力
超细颗粒的形成减少
可控的颗粒粒度分布
优化的色彩表现
从实验室到生产的规模扩大
从颜料制备到成品油墨
陶瓷喷墨墨水的生产不仅仅涉及单台研磨机。干法研磨、混合与分散、湿法研磨以及工艺控制，这些环节共同决定了最终产品的性能。
通过整合这些工艺步骤，NETZSCH能够对从陶瓷颜料到成品墨水的完整生产链进行评估。在将工艺转移到生产规模之前，可通过实验室测试确定合适的操作参数、粒度分布和研磨条件。
这种集成化方法能够使各个工艺步骤相互协调，而非单独优化每台设备。
结论
高效生产陶瓷喷墨墨水，不仅仅在于实现尽可能小的颗粒尺寸。关键在于如何获得所需的颗粒粒度分布。
将 s-Jet® 蒸汽喷射磨机进行的超细干法研磨与 Zeta® 系统进行的受控湿法研磨相结合，可将颗粒尺寸减小过程智能地分布于整个生产流程中。
s-Jet® 在湿磨开始前，可制备出粒度细小且粒度分布窄的颜料。随后，Zeta® 系统可专注于实现所需的最终细度和分散质量。因此，所需的湿磨时间可减少多达50%，同时还能限制不需要的超细颗粒的形成。
最终形成了一套集成工艺，旨在将高生产率、可控的粒度分布以及优化的陶瓷喷墨墨水性能相结合。