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陶瓷喷墨墨水本土化任重道远

来源: 发布日期:2012-03-28 247
    喷墨打印技术被称为是继丝网印刷和辊筒印刷之后的第三次印刷技术革命,将数码打印技术从纸质材质移到瓷砖表面,从某种层面上讲,是具有颠覆意义的,在最新的意大利博洛尼亚陶瓷卫浴展和西班牙瓷砖卫浴展上,喷墨技术成为展会最热门的话题,陶瓷喷墨产品也得到了国际国内企业极大的关注,虽然国内已经有陶企开始引进喷墨设备,生产喷墨产品了,但是有个不争的事实是,作为陶瓷喷墨打印机心脏和血液的喷头和墨水,都还依赖于进口,这也加速了国内喷墨设备制造商和色釉料企业在这方面的攻关研究。而在国内,像远泰制釉,科捷制釉、明朝科技和道氏制釉都在墨水研发方面有了比较大的动作,相信这些动作都会加速墨水国产化的早日到来,本期专题就此对陶瓷喷墨墨水在国外和国内的发展情况进行一个回顾和分析。
陶瓷喷墨墨水本土化任重道远陶瓷喷墨墨水本土化任重道远

喷墨打印技术从1951年Siemens公司申请将液态的墨水转变成墨滴的技术专利算起,已有半个多世纪的历史,而陶瓷喷墨打印技术的发展才走过十余年。2000年,世界第一台工业使用的陶瓷装饰喷墨打印机在美国问世,打印机是由美国Ferro公司联合Kerajet公司共同开发的,陶瓷墨水也由Ferro公司带头研发。2000年1月7日,Ferro公司向美国专利商标局提交了一份名为《用于陶瓷釉面砖(瓦)和表面的彩色喷墨印刷的独特的油墨和油墨的组合》的专利,该专利阐述了陶瓷墨水的制作方法,为陶瓷喷墨打印技术奠定了良好的基础。从2004年开始,该技术在欧洲开始普及,2006年以后,陶瓷墨水在西班牙得到了快速的发展,到目前为止,除了美国的Ferro公司,意大利卡罗比亚(Col-orobbia),西班牙陶丽西(Torrecid)、艾斯马格拉斯—意达加(Esmalglass-Itaca)、Vidres、Fritta都是陶瓷装饰墨水的主要生产商。

据了解,喷墨打印技术的发展经历了两个阶段:第一阶段是2000-2006年,喷墨系统只有可溶性墨水。在这一阶段,由于所使用的可溶性墨水的低色彩范围,稳定性差和成本高,大大限制了产品推广的可能性;第二阶段,随着颜料墨水的技术进步,喷墨系统发生了质的飞跃。使用这些颜料墨水,喷墨打印系统可以打印市场上的常规颜色,而且价格也具有竞争力。这种技术的飞跃也影响到了景观设计,并带动了更多的新设备厂家进入市场,也将一些新的元素引入到新的色彩制作中。

作为全球三大色釉料供应商之一的Esmalglass-Itaca公司,墨水是他们的主推产品,针对墨水颜色偏浅的状况,Esmalglass-Itaca推出了HCR(高色彩范围)喷墨墨水和HCP(高色彩性能)釉料。一方面,通过HCP釉料提高喷墨墨水的色彩强度,每块瓷片可以减少所需墨水的使用量,却可以获得同样的色调,降低了生产成本。另一方面,Es-malglass-Itaca扩大了墨水的色彩范围,以确保其墨水在任何产品上都能达到最大的安全性和颜色的稳定性。同时,Esmalglass-Itaca还引进了一种锆白色和一种透明亮光的喷墨用釉料,成为DPG(数字打印釉料)。前者可以加强深色或彩色墨水的特殊装饰效果,并可在深色背景上做出白色条纹的效果;后者专门为无光或高光媒介增添明亮效果,使覆盖设计完全数字化。

陶瓷墨水是喷墨打印技术在陶瓷上应用的关键,陶瓷墨水除了和普通墨水一样在颗粒度、粘度、表面张力、电导率、PH值等方便有要求外,根据陶瓷自身的特点,还有一些特殊的性能要求,一是陶瓷粉料(色剂)在溶剂中能保持良好的化学和物理稳定性,经过长时间存放,不会发生化学反应和颗粒团聚沉淀;二是在打印过程中,陶瓷色料颗粒能在短时间内以最有效的堆积结构排列,附着牢固,获得较大密度的打印层,以便煅烧后具有较高的烧结密度;三是要求打印的色剂具有高温烧成后稳定和良好的呈色性能和与坯釉的匹配性能。

基于以上这些特殊性能的要求,目前喷墨墨水还是存在保质期短和颜色少的问题。喷墨墨水的保质期相对较短,容易造成沉淀,尽管喷墨打印机的喷头内部装有循环系统,但陶瓷墨水不同于家用墨水,它是陶瓷色料和液体墨水的混合体,加上色料比重较高,因此循环系统只能减少墨水沉淀的情况,却无法做到完全避免,这样的一个特点使得国内引进国外的墨水只能通过空运,增加了运输成本。据了解,还有一个问题是陶瓷墨水的颜色并不是很齐全,比如红色的表现就是个问题,一是喷墨技术对于墨水细度有很高的要求,细度小的话,颜色颗粒的反射度就会减弱,加上红色本身很难发色,所以就加重了这个问题的产生。

“由于西班牙的陶瓷喷墨打印技术有着多年的经验,因此当地与陶瓷喷墨相关的企业,其为客户提供的解决方案会更加全面与完善。”据陶丽西产品研发部经理赵耀介绍,西班牙陶瓷行业为推动陶瓷喷墨打印技术的发展,正逐步拓宽喷墨瓷砖的应用范围与场合,“目前有部分户外公共场所也铺贴了喷墨瓷砖。”而据记者了解,国内的喷墨瓷砖更多的还是应用在内墙砖。

远泰制釉——陶瓷墨水本土化的先行者

随着国内喷墨技术的推广和普及,墨水产地的本土化的需求越来越迫切,国内的多家企业纷纷致力于墨水产地的本土化,远泰制釉秉承其一贯致力于新技术新工艺在建陶业界的开发和推广的宗旨,国内最早组建研发团队立项进行喷墨技术和墨水的研发工作,取得了关键核心技术的突破,实现了墨水生产本土化的目标,在墨水生产本土化的进程中,远泰制釉再一次走在了前列。远泰陶瓷喷绘墨水表现出了突出的优势和优点:

1、卓越的性能优势

1)发色:远泰墨水耐高温、发色鲜艳、色系丰富

2)墨水的悬浮性、流畅性和悬浮稳定性具有突出优势。

2、良好的性价比优势

墨水本土化后,成本优势明显,将会降低喷墨技术普及的成本门槛,推动国内建陶产业技术新一轮的升级。

3、快速供货优势

墨水有一定的保质期限,进口墨水运输周期较长和销售仓储周期的延迟,生产厂家不能大量存货,给生产带来很大的不便,墨水生产本土化以后,消除了生产厂家的后顾之忧。

远泰制釉可以走在行业墨水本土化生产的前列,是源于远泰在此之前已经前前后后做了接近十年的准备。为了配合墨水的推广,更好的服务于客户,2011年12月21日,佛山市远泰陶瓷化工有限公司与中国陶瓷城、中国陶瓷产业总部基地签订了进驻合同,在陶瓷总部东区陶瓷机械原材料配套中心一楼租用700㎡的铺位,宣布正式进驻中国陶瓷产业总部基地,开展陶瓷喷绘营销服务业务。远泰将以自己优质的墨水,精美的设计、强大的技术服务团队,协助陶瓷企业生产出个性化精美的产品,助推中国建陶的转型升级。进驻陶瓷总部后,远泰将坚持创新,不断升级产品、完善管理、打造更高效团队,用三年时间把远泰打造成能与陶瓷行业国际知名企业、知名品牌同台竞技的陶瓷色釉料标杆企业。

喷墨墨水的中国化之路

资料显示,国内陶瓷墨水的研究始于2000年,但还只是停留在研究阶段,近年来形成了天津大学研究队、南昌航空工业大学研究团队、大连理工大学研究团队、陕西科技大学研究团队和华南理工大学研究团队等,发表研究论文32篇,尤其是天津大学研究团队发表论文11篇,形成了杨正方、郭瑞松等一批专家,企业研究方面出现了道氏制釉、华山制釉、远泰制釉、鹰牌陶瓷等公司,取得了多项发明专利。目前已经有超过7家化工色釉料企业在进行国产墨水的研发和生产。

2011年3月19日,佛山市博奥科技材料有限公司董事长吴桂周在2011年第九届中国建陶产业发展高峰论坛演讲时透露:博奥科技已经成功研制出陶瓷喷墨墨水,并已售出自主生产的喷墨墨水40吨。据了解,在去年5月份举办的2011广州陶瓷工业展览会上,佛山市明朝科技开发有限公司推出国产陶瓷墨水,是国内少数推出国产化陶瓷墨水的企业。而且已经相继与新明珠、蒙娜丽莎等大型陶企展开合作。博奥科技和明朝科技在国产墨水研究方面走在了前列。#p#副标题#e#

在国内,喷墨打印技术的应用情况表现在对喷墨技术的应用上,而非对喷墨打印技术核心部分喷头和墨水的研制上。在喷墨打印机方面,除了喷头和墨水还依赖进口,国内在喷墨打印机机械设备方面已经有了长远的发展。据了解,早在2008年,希望陶瓷机械设备有限公司就推出了喷墨打印机,并在2009年广州工业展上亮相,紧随其后,上海泰威技术发展有限公司在2010年底推出了喷墨打印机设备。目前,包括新景泰,泰威(科达代理)、美嘉、希望、彩神、精陶在内的多家陶瓷机械设备公司都推出了喷墨设备,而且各有特色。据了解,目前国内喷墨设备约有40台,占了中国喷墨打印机的2∕3,但是喷头作为喷墨打印机的核心技术,还掌握在美国FUJIFILM Di-matix、英国XAAR和日本SEIKO这三家企业中,喷头技术在一定程度上限制了国内喷墨打印机的生产速度。

喷头被国外垄断也导致了国内喷墨行业这样的现状:国外的喷头公司绑架了中国的喷墨机制造商,中国目前有这么多的喷墨机械制造商,其原因就是国外喷头制造商对中国的设备制造商会有一个喷头供给的限额,这也等于限制了国内喷墨机械制造商的产量,这就容易导致行业的同质化竞争,完全就是国内市场被国外喷头公司绑架了。

在喷墨技术应用方面,2009年,在广州陶瓷工业展上,意大利 SERTAM公司首次在欧洲以外的地方展出PINK系列喷墨打印机,自此,喷墨打印技术开始进入中国,随后,金牌亚洲、诺贝尔、马可波罗、新明珠等众多大中型陶企开始进入喷墨陶瓷领域。

2009年下半年,中国华东品牌诺贝尔在武汉、重庆等终端市场发布“数码系列”瓷砖,成为国内第一个推出喷墨砖的企业,随后,冠军、斯米克、马可波罗等陶瓷企业在引用喷墨打印技术以后陆续推出了各自的喷墨产品,其中以金牌亚洲陶瓷推出的国内首款3D喷墨数码立体砖最为引人注目,它也成为广东陶企中最早推出喷墨打印产品的企业之一。在接下来的一年多的时间里,喷墨风暴迅速卷入国内各大陶瓷展会和陶瓷展厅,喷墨产品也从抛光砖、瓷片延伸到抛光砖、全抛釉甚至微晶石。

喷墨产品在中国的广阔市场也吸引了众多国外著名的色釉料生产企业进入中国,像美国的Ferro(福禄)公司,西班牙的Torrecid(陶丽西),意大利的Esmalglass-itaca(意达加),等都在中国设立了分厂或分公司,地点多集中在华东的昆山、苏州和上海一带,作为全球最大的特种材料供应商之一的美国福禄公司先后在苏州和淄博设立陶瓷色釉料公司,前不久还在佛山设立了分公司,为进一步开拓中国陶瓷墨水市场,福禄正在加紧步伐实现陶瓷墨水的本土生产,福禄亚太区总裁Matthias P.Bell在佛山分公司开业仪式上对外宣告:“从今年1月开始,苏州的工厂已成功试产陶瓷墨水。”这也意味着福禄公司将成为首家在中国生产陶瓷墨水的海外色釉料供应商。国外喷墨墨水生产商在中国不断加速的战略布局也加速了中国色釉料企业研发国产墨水的步伐。

喷墨技术能够在国内陶企得到如此广泛的应用,是因为它具有传统印刷技术所不具备的几大优势:一是产品可以更加逼真细腻。使用喷墨打印最高像素可以达到360dpi,这使得瓷砖的纹理图案更加清晰;二是可以在瓷砖研制过程中节约企业成本,瓷砖的研制需要底片、网版、胶辊和釉料都设备和材料,而喷墨印刷只需在电脑上进行配色试验后就可以进行产品试制;三是可以降低破损率,使用喷墨打印不用接触坯体就可以装饰到瓷片,在降低了破损率的同时也使产品的优等品类得到了提升;最后还可以创造更丰富灵活的设计,喷墨打印实现了大尺寸设计图案无重复,这有利于创造更丰富的设计图案,尤其是在凹凸产品的表面装饰上,加上可以快速的改变模式和图案,提高了效率。喷墨打印技术还有效提高了陶瓷企业对个性化订单的应对能力,使得企业灵活处理个性化、小批量订单成为可能,这也有效的避免了产品的同质化。

喷墨产品得到企业和市场如此强烈的追捧的原因,除了喷墨打印技术在瓷片生产过程中和产品本身带来的优势外,还有一个重要原因是随着抛光砖、全抛釉和仿古砖这些产品在市场上的慢慢饱和,同质化的竞争越来越激烈,也导致产品的利润空间越来越小,喷墨技术的出现就为企业创造了一个走出困境的机会,通过引进喷墨技术,推出喷墨产品,不仅可以满足人们求新求异的心理诉求,也有利于终端销售商可以有新的概念去推,从而扩大产品的销售。

国内在陶瓷墨水方面的研究相对于国外起步较晚,但是如果从2000年算起的话,也走过了十多年的路程了,也有国内企业表示已研发出自主的墨水,而没有看到国产墨水在产品线上的批量化使用,是国产墨水在推广上遇到了难题。是什么阻碍了国产墨水的推广呢?业内人士告诉记者,这是因为国内墨水还没有一家立起来,还没有树立让人放心的品牌形象,虽然效果可能和国外的并不相差多少,但是没有让国内厂商建立充分的信心。

记者还了解到,目前行业的现状是喷墨机和墨水的生产本身是分开的,但很大程度上它们又是绑架在一起的,如果说企业买某一家的机器,但是只能用它所指定的墨水,这样的话墨水就又被机器所绑架了,所以墨水的推广还得借助于机器的推广,当然,这只是可以预见的行业发展初期不是很合理的现状,因为墨水的通用性和机器的兼容性还是个问题,而一旦很多厂商使用了国产墨水,都能达到很好的效果,那样墨水对机器的依赖就会减弱,到时候就变成墨水与墨水之间的竞争了,到时候墨水制造商之间拼的就是设计、花色、效果、底釉、服务等这些配套方面的集成创新了。

喷墨技术国产化——不只是技术的突破

任何一项技术,不管被垄断多久,国产化和本土化都是其必经之路,喷墨技术国产化也是如此,但作为陶瓷行业的喷墨装备和釉料的国产化,其意义绝非在技术层面,也不只在价格层面。

远泰制釉的行政总监胡广华告诉记者:“从整个行业上讲,任何一个技术的应用是以普及为一个衡量指标的话,那这个行业它会发展的很快,否则我们就会受国外的牵制;如果站在世界市场上看,中国有了墨水,那就等于中国的技术和国外技术有了一个竞技的平台,同样的技术,我们也掌握了,那就增强了中国建陶的竞争力,提升了中国建陶产品的一个品牌形象,如果我们可以在效果上做的和国外的一样好,加上价格上的优势,我们就具有了像中国陶瓷品牌那样的竞争力,在有了销量的基础上就等于走出了打造影响力的第一步,有了影响力,也就有了往上走的机遇。一切技术的国产化都对中国国力的提升和品牌形象的提升产生决定性的推动作用,一旦我们掌握了国外的尖端技术,那么这个领域的创新可能就要由我们国内所引领了。”

从陶瓷行业的技术引进、消化、再创新,最终引领行业创新这个层面来看,总会让人想起科达机电在抛光线领域引领行业发展的案例。

科达机电从1998年开始立项研究釉面砖抛光线,1999年初第一代釉面抛光线在科达诞生,整台由单台釉抛机和线架组成,当时采用的是进口磨头,2002年,科达机电自主研发了行星式抛釉磨头,研发出第二代釉面砖抛光线,2008年,科达机电为了提高抛光效率,研发出了自适应“T”型抛光磨头,此磨头具有很好的自适应能力和较高的抛光效率。48个抛光磨头的生产线日产量达到了5000平方米∕天,2009年,科达机电为了适应市场对大产量全抛釉仿古砖生产线的需求,将釉面砖抛光机与瓷质砖高效抛光机进行整合,开发出了800系列和1000系列的全抛釉生产线。并将超洁亮技术引入到抛釉生产线中,使48个抛光磨头的生产线日产量提升到9000平方米/天以上。2010年,科达釉面抛光线销量达到30条。今年前三季度釉面抛光线的订单数量已超过40多条,并出口台湾、印度、越南、土耳其等国家和地区。近年科达机电还多次亮相意大利的高端陶瓷工业展,其产品也到了国际上的认可。

意大利是世界上最大的陶瓷机械生产国,科达的发展离不开对意大利抛光线生产工艺的引进吸收,但更多的还在于自己坚持不懈的创新。目前科达机电的陶瓷机械设备无论是在价格上还是售后上,以及在技术层面都超过了国外的产品,不仅实现公司自身的发展,也带动了整个国内陶瓷机械设备制造业的发展。

科达的案例正是喷墨技术国产化可以预见的意义,如果国产墨水研制成功,首先在价格上优于国外墨水,这就使得国内许多二、三线的陶瓷品牌有机会去尝试进入喷墨领域,成本降低又会从整个行业面上去推动中国陶瓷产业的发展;其二是,可以顺应中国建陶产业的健康发展,十二五规划对陶企降低能耗提出了很高的要求,传统的丝网、辊筒印刷因为换版和冲洗等原因会造成大量的色釉料浪费,而喷墨印刷采用墨盒装色釉料,不易浪费,从而降低了污染,也提高了产能;最关键的还在于可以对国外的技术消化创新,并根据中国陶瓷企业的实际情况进行本土化生产,那样不仅可以有效解决国外墨水对国内设备的不兼容性,也可以根据国内市场需求做出定制化的设计,最终摆脱对国外技术的依赖,并反过来走出国门,把中国自主研发的喷墨设备和釉料推向世界,从而引领创新。

分析师称,2012年仍将是iPad年,新iPad超高分辨率的屏幕有望引领屏幕革命,也有人说2012年依旧是喷墨年,谁将引领这次应用在瓷砖上的“喷墨革命”,或许还是个未知数,但我们希望在国产喷墨设备与国外喷墨设备的加速竞技中,可以早日看到中国陶瓷喷墨技术的国产化。