胡飛 劉小明
摘 要:陶瓷噴墨技術(shù)在中國歷經(jīng)6~7年的發(fā)展,市場逐步過渡至飽和期,陶瓷噴墨設(shè)備和陶瓷墨水的競爭激烈,量價齊跌。同時,行業(yè)對技術(shù)創(chuàng)新的需求愈加迫切,最大的亮點是滲花墨水和大紅墨水的推出和發(fā)布。
關(guān)鍵詞:陶瓷墨水;噴墨機;滲花墨水;市場
1 引言
國內(nèi)陶瓷行業(yè)自2014年底到2015年,由慘淡經(jīng)營開始轉(zhuǎn)向平緩發(fā)展。陶瓷噴墨技術(shù)在中國歷經(jīng)6~7年的發(fā)展,市場逐步過渡至飽和期,陶瓷噴墨設(shè)備和陶瓷墨水的競爭激烈,量價齊跌。同時,行業(yè)對技術(shù)創(chuàng)新的需求愈加迫切,最大的亮點是滲花墨水和大紅墨水的推出和發(fā)布。
2 陶瓷噴墨印花機的發(fā)展研究
至2015年,中國陶瓷行業(yè)數(shù)碼噴墨印花機發(fā)展到3200多臺。2014全年國內(nèi)市場新增噴墨印花機約800臺,國內(nèi)噴墨印花機在線總量2636臺。但受全球經(jīng)濟的影響,2015年以來,噴墨印花機在中國市場增長的速度相對減緩。陶瓷噴墨設(shè)備和陶瓷墨水的普及率已經(jīng)相對較高,瓷片生產(chǎn)線約超過八成,仿古磚、外墻磚、腰線等生產(chǎn)線約占六成,競爭非常激烈。陶瓷噴墨目前正面臨普及飽和期和技術(shù)創(chuàng)新瓶頸期[1]。2015年上半年,有為數(shù)不少的拋光磚生產(chǎn)線改造為全拋釉生產(chǎn)線,這在一定程度上推動了噴墨印花機的銷售。2015年7月底,銷量開始出現(xiàn)明顯的下滑跡象,下半年新增噴墨印花機約200臺[2],全年銷售量約600臺,與往年相比明顯下降。今后,中國噴墨印花機市場每年新增數(shù)量可能在100~300臺之間[3]。
2.1 噴墨印花機制造商品牌
國內(nèi)批量生產(chǎn)銷售陶瓷噴墨印花機的品牌主要以下幾家公司:希望、美嘉、新景泰、泰威、彩神、精陶、賽因迪、東海、工正、科達。在中國主推噴墨打印機品牌的國外公司主要有7家:意大利的B&T、西斯特姆(SYSTEM)、杜斯特(DURST)、薩克米(SCAMI)、天工法拉利(TECNOFERRARI)和西班牙的凱拉捷特(KERAJET)、EFI快達平(CRETAPRINT)。
在國內(nèi),希望、美嘉、新景泰是三大主流噴墨機品牌,市場總占有率為60~70%,國外的SYSTEM、天工法拉利、KERAJET、SITI B&T、快達平等約占百分之十幾。其余的市場就由國內(nèi)的其他幾家陶瓷噴墨印花機公司(如泰威、精陶、彩神、工正等)占據(jù)。
多家噴墨設(shè)備企業(yè)不同程度地放眼海外,其中,印度與東南亞是主要市場。據(jù)估算,2015年印度市場,中國制造的噴墨印花機約550臺,相比2014年增長了約100臺,其發(fā)展空間巨大。印尼和越南市場的銷量增長也同樣迅速。
2.2 噴墨印花機銷售價格
噴墨印花機上線數(shù)量增加,然而價格卻持續(xù)下降。2015年,噴墨印花機價格在2014年下降約15%的基礎(chǔ)上又下降了約20%。這一方面是陶瓷噴墨設(shè)備基本趨于完善,質(zhì)量接近,差異較??;另一方面,市場萎縮,歐元匯率大幅下降,歐洲噴墨印花機也加入價格大戰(zhàn)。目前,打印寬度為350 mm的四色噴墨印花機從每臺200多萬元降到60多萬元;打印寬度為910 mm的五色噴墨印花機價格從2011年的每臺接近500萬元降到目前不到200萬元,有些機型的價格已接近成本價,無利可圖。由于噴墨印花機一般會預(yù)留打印通道,因此,在接下來的一兩年內(nèi),陶瓷噴墨印花機的部件(或配件)的升級替換量將增多,整機替換的情況較少出現(xiàn)[3]。業(yè)內(nèi)專家和噴墨設(shè)備相關(guān)人士認(rèn)為,目前市場已經(jīng)達到了飽和,中國已經(jīng)進入后噴墨時代[2]。
2.3 噴墨印花機技術(shù)發(fā)展
噴墨印花機已經(jīng)成為陶瓷企業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)配設(shè)備,目前大部分使用噴墨印花機生產(chǎn)的瓷磚僅是作為普通裝飾,但從現(xiàn)今的瓷磚市場看,消費者更傾向于有特殊效果和特別設(shè)計的瓷磚產(chǎn)品。中國陶企的生產(chǎn)需求由以往的大產(chǎn)量模式向高效、靈活、個性化生產(chǎn)模式逐步轉(zhuǎn)變,或稱為“瓷磚打印制造工業(yè)4.0”。
2015年6月,希望公司研發(fā)出北斗星系列“陶瓷噴墨機”并投放市場,機器采用多彩色通道分體組合,打印幅寬達1850 mm??七_最新研制的KGP140/14數(shù)字噴墨打印機,可擴展到最大14通道,打印寬度為1400 mm,可靈活選擇顏色墨水和功能墨水,能夠滿足陶瓷廠家升級換代的需要,也能最大程度發(fā)揮時下行業(yè)流行的噴墨滲花墨水的性能,現(xiàn)已在廣東清遠(yuǎn)、恩平部分陶瓷廠上機安裝、試驗。
美嘉在2015年推出了自主研發(fā)的串聯(lián)機械技術(shù)設(shè)備。串聯(lián)的機器使用對中裝置,打印精準(zhǔn)度極高,它通過先后精準(zhǔn)對位噴印基礎(chǔ)墨水與功能墨水,再結(jié)合之后的干粒布置,能夠做到不使用腐蝕性功能墨水而獲得表面凹凸效果,實現(xiàn)了瓷磚表面裝飾效果多元化、個性化的需求,已有多家中大型陶瓷廠,如歐文萊、貝斯特、博德、鷹牌、兆邦等使用該種新技術(shù)進行生產(chǎn)。未來,這種技術(shù)可以達到立體深遠(yuǎn)的3D圖案效果。
西班牙KERAJET公司在2013年提出100%數(shù)字打印陶瓷磚生產(chǎn)線(digital printing ceramic line),并在其公司總部建立示范線,2014年意大利SYSTEM公司在展會推出此類設(shè)備,用數(shù)字設(shè)備取代傳統(tǒng)釉線設(shè)備,使釉線控制在30 m以內(nèi)[4]。目前,K8、K9六機一體化技術(shù),可以將施釉、噴粉、噴色三者相結(jié)合。但有專家認(rèn)為,數(shù)碼噴釉技術(shù)的核心是研發(fā)出快干墨水(釉漿),噴頭噴出快干墨水,堆積出好的3D立體效果,才能做出千變?nèi)f化的凹凸圖案,這也被認(rèn)為是瓷磚3D打印的首要基礎(chǔ)。
2.4 噴頭品牌及市場狀況
盡管國內(nèi)在噴墨打印設(shè)備領(lǐng)域已有諸多創(chuàng)新,但核心器件——噴頭的核心技術(shù)仍掌握在國外企業(yè)的手中,至今未能實現(xiàn)國產(chǎn)化。噴頭的關(guān)稅高達20%,進口單價在25000元以上,約占噴墨機成本的80%。
2014年之前,賽爾在陶瓷噴頭市場占據(jù)70%以上的份額[5],隨后精工、北極星、柯尼卡、美能達、京瓷等噴頭企業(yè)紛紛加大對市場的投入,推出了不同打印效果的噴頭產(chǎn)品,各有優(yōu)點。例如:賽爾噴頭打印的圖案精度高、細(xì)膩度好。賽爾公司2014年9月在意大利里米尼展會推出了GS40噴頭,可以適應(yīng)更大顆粒直徑的墨水。意達加等品牌已經(jīng)搶先研發(fā)推出了基于這款噴頭的墨水,大大改善了黃、粉、紫、綠等顏色墨水發(fā)色不好的問題。2015年,賽爾公司研發(fā)了一系列壓電式打印頭,該打印頭適用于需要高分辨率的編碼和標(biāo)記。京瓷噴頭(型號KJ4C-0360)具有世界最快的50 m/min(84 pl大墨滴)打印速度,單個打印頭的墨水和噴射量可在15~84 pl范圍內(nèi)靈活調(diào)整, 有效打印寬度達109 mm(4英寸)。又如KERAjet公司研制的K8系列,適用于噴釉,K9系列適用于噴干粉(顆粒)。精工噴頭可以打印大墨量墨水。
2015年,星光1024噴頭推出多個品牌,市場占用率略有上升,但由于新增市場總量不大,在線機的總量還不是很多。此外,1024噴頭的總體使用效果還需要改善,如噴頭堵塞、梳狀線等故障亟需解決。由于噴頭結(jié)構(gòu)等原因,精工、柯尼卡等使用維護難度大些,推廣的品牌較少,故市場占有率不高[1]。
除噴頭外,一些其他元器件,如伺服電機、墨水泵,甚至包括過濾器、皮帶、板材等配件,國內(nèi)產(chǎn)品始終達不到國外的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解,國產(chǎn)設(shè)備95%的零件都是進口的,這主要是為了保證陶瓷噴墨印花機的整體質(zhì)量。
3 陶瓷墨水的發(fā)展研究
3.1 陶瓷墨水的國產(chǎn)化時代
陶瓷墨水生產(chǎn)企業(yè)進入品牌競爭階段,市場蛋糕分切的輪廓越來越清晰,國內(nèi)品牌的市場占有率進一步上升。國產(chǎn)常見品牌有十幾家,如道氏、明朝、康立泰、邁瑞思、柏華、萬興、名墨、研科、陶正、金鷹、色千、三陶、匯龍等。進口品牌或外資企業(yè)有8家:意達加、陶麗西、福祿、卡羅比亞、司馬化工、美格卡拉、美高和菲特。國產(chǎn)墨水工藝技術(shù)在不斷地提升,無論產(chǎn)量還是質(zhì)量都在追趕進口墨水,從2013年到2014年底,國產(chǎn)墨水市場份額由25%增至50%,2015年或已超過65%,我國陶瓷墨水已進入國產(chǎn)化時代,預(yù)計其市場占有率會進一步提高至80%。
3.2 陶瓷墨水量價齊跌
與噴墨印花機銷量緩慢增加相比,陶瓷墨水的銷量反而下降。據(jù)不完全市場調(diào)查結(jié)果顯示,道氏月銷墨水超過700噸,伯陶月銷量600噸,明朝科技月銷量300~400噸,邁瑞思月銷量超過200噸,匯龍月銷量約300噸,三陶墨水月銷量約180噸,色千、金鷹月銷量為40~50噸,陶麗西月銷量約300噸,意達加月銷量約500噸,司馬化工月銷量150噸,再加上其他小規(guī)模墨水廠家,國內(nèi)陶瓷墨水月銷量超過3000噸,全年按11個工作月計算,國內(nèi)墨水年銷量達35000噸。在市場占有率方面,道氏和康立泰領(lǐng)先于國內(nèi)同行,總占比超50%。國外的意達加和陶麗西,從2014年下半年起市場占有率大幅下滑,目前處于階段性穩(wěn)定,約占30%。其它份額就由國內(nèi)的其它品牌占據(jù)。雖然進口品牌墨水(以意達加和陶麗西為主)的市場總占有率在進一步下降,但是所占市場份額日趨穩(wěn)定,被替換速度減慢,甚至有反攻的情況。究其原因,首先是他們的質(zhì)量比國內(nèi)大多數(shù)品牌穩(wěn)定,其次是今年歐元匯率大幅下跌,進口成本降低,此外,用戶對墨水服務(wù)的依賴度相比機器較低,國產(chǎn)品牌的服務(wù)優(yōu)勢不突出[1]。
2015年下半年,隨著陶瓷墨水競爭的日趨激烈,國產(chǎn)墨水品牌價格保持在5~6萬元之間,進口墨水品牌在7~8萬之間,某些墨水企業(yè)的部分產(chǎn)品甚者跌破了5萬元底線[6]。一些小規(guī)模墨水企業(yè)被收購,還有一些墨水企業(yè)退出市場,不少企業(yè)虧損數(shù)以千萬計。此外,多家陶瓷廠資金運轉(zhuǎn)困難,有的累積付款期甚至超過一年,再加上關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)的幾十家陶企的影響,應(yīng)收款回收艱難,一些有規(guī)模的機器和墨水供應(yīng)商被拖欠幾千萬元,多的達上億元,回收遙遙無期,甚至有可能會變成壞賬。
3.3 陶瓷噴墨技術(shù)發(fā)展
由于陶瓷墨水的現(xiàn)有產(chǎn)能(或已規(guī)劃產(chǎn)能)已基本超過市場需求,企業(yè)必須在墨水的顏色、品種、深淺和適應(yīng)性上進行創(chuàng)新,提供多品種墨水,方便客戶使用并提高產(chǎn)品附加值。例如,開發(fā)腰線磚和低溫陶瓷墨水;另一方面,還要做到快速匹配和超前配合。例如企業(yè)要開發(fā)適用于Xaar GS40噴頭的大墨量的墨水、適用于Dimatix星光1024水性和大墨量墨水,以及適用于Xaar 1002 SBX和001噴頭的噴釉墨水。
始于2014年的功能性墨水成熟很快,下凹釉、撥開釉、負(fù)離子釉、金屬釉、爆花釉等都有不少墨水品牌在批量生產(chǎn)。其中,滲花墨水脫穎而出,它突破發(fā)色鮮艷度、滲入深度、穩(wěn)定性、易用性、成本等門檻,在大理石拋光磚的開發(fā)上將大有作為。
道氏全面推進特殊效果墨水,包括金屬、閃光、亮光、白色和啞光墨水、3D效果墨水(即滲花墨水)、水性陶瓷墨水等。康立泰推出針對GS40噴頭的專用墨水(提高黃、紅等顏色效果)、針對全拋釉的親水性墨水、針對大理石瓷磚的爆花墨水和綠色、亮光、啞光等。邁瑞思推出負(fù)離子墨水,并且已批量上線。Ferro公司推出Keram-INKS 4.0—水基(性)陶瓷彩色墨水,克服了現(xiàn)有油性墨水的兩個主要缺點,使水性墨水中的色料保持其原有晶形,并含量高,從而使墨水的發(fā)色力明顯上升。德國NETZSCH最新干法超細(xì)研磨系統(tǒng),該項技術(shù)使用過熱蒸汽,S-Jet 射流磨以這項技術(shù)為基礎(chǔ),它可完成精細(xì)研磨,粉料粒徑可達亞微米和納米級。
墨水企業(yè)與色釉料生產(chǎn)商開始聯(lián)手合作。2014年9月2~3日,佛山市邁瑞思科技有限公司與中山市華山高新陶瓷材料有限公司簽署了“邁瑞思與華山戰(zhàn)略合作協(xié)議書”和“邁瑞思業(yè)務(wù)合作協(xié)議書”。 2014年9月16日,佛山市歐陶無機材料有限公司與廣東邁瑞思科技有限公司正式簽署合作平臺——江西邁瑞思科技有限公司,雙方公司營銷網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)人員將共同開發(fā)陶瓷墨水市場。宏宇集團聯(lián)合景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院(現(xiàn)景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué))已開展實質(zhì)性的合作。佛山市禪信陶瓷釉料有限公司與江西陶瓷工藝美術(shù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院簽訂了三年的技術(shù)培訓(xùn)合約。
3.4 大紅墨水通過科技成果鑒定
自2008年陶瓷噴墨打印技術(shù)誕生以來,大紅墨水一直是技術(shù)性難題,歐洲曾經(jīng)用黃金做原料研發(fā)出金紅色墨水,由于成本高昂無法應(yīng)用在陶瓷行業(yè)。由于大紅墨水的缺失,長久以來,陶瓷行業(yè)都使用棕色墨水或粉色墨水代替大紅墨水,圖案的明度較低,顏色不夠鮮艷、飽和,色域窄,圖案易失真。宏宇集團聯(lián)合景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院完成了“高溫陶瓷大紅墨水”的制備,研究出了高穩(wěn)定包裹鎘硒紅高溫陶瓷大紅噴墨墨水,于2013年3月22日、2014年10月25日通過科技成果鑒定,被認(rèn)定為“國際先進水平”。2015年10月13日,成功上機噴燒出大紅色,裝飾的顏色更加鮮艷,色彩范圍更為寬廣。但是,大紅墨水仍未能在行業(yè)里普及,還需要更多墨水和陶瓷企業(yè)研發(fā)和推廣使用。
3.5 噴墨滲花技術(shù)獲得突破
2015年,陶瓷行業(yè)市場競爭更為激烈,產(chǎn)品同質(zhì)化程度更高。在此背景下,金剛釉、通體大理石瓷磚、?;⑷峁獯罄硎?、噴墨拋光磚等各種新品被相繼推出。在陶瓷噴墨領(lǐng)域中具有應(yīng)用性突破的是噴墨滲花技術(shù)。滲花噴墨技術(shù)是由中國本土色釉料企業(yè)突破,并到達中試及量產(chǎn)階段。噴墨滲花技術(shù)與布料的方式相比,生產(chǎn)難度大大降低,圖案更豐富,效果更逼真,生產(chǎn)工藝更環(huán)保。噴墨滲花技術(shù)與全拋釉相比,花紋深,容易做出鏡面效果。
2015年上半年,諾貝爾率先發(fā)布噴墨滲花拋光磚,隨后,東鵬、蒙娜麗莎等龍頭企業(yè)先后上馬,批量生產(chǎn)。他們采用的是國外的材料及技術(shù),產(chǎn)量不大。2015年下半年,國內(nèi)多家色釉料企業(yè)成功突破滲花噴墨技術(shù),到達中試及量產(chǎn)階段。滲花噴墨技術(shù)的關(guān)鍵,是打印通道、墨路系統(tǒng)、噴頭等部件與腐蝕性滲花墨水的協(xié)調(diào)配套[3]。新景泰從2015年開始投入研發(fā),目前也到了批量生產(chǎn)階段,并推出了最新的功能墨水噴墨印花機,針對其原有King-Jet與Mini-Jet全系列噴墨機產(chǎn)品線進行了補充。彩神公司針對2015年國內(nèi)興起的滲花噴墨拋光磚市場,經(jīng)過了大半年的研發(fā),推出了S8滲花釉噴墨機和相關(guān)的墨水原料,并在清遠(yuǎn)天弼陶瓷廠成功使用。生產(chǎn)出的產(chǎn)品花色豐富、層次感強、優(yōu)等品率高。
從技術(shù)上來說,滲花墨水還處于初始發(fā)展階段,目前已成功開發(fā)出灰、褐、藍、灰綠、咖啡、黃綠、黑、白等顏色的墨水。墨水?dāng)U散問題得到解決,能夠有效地避免噴墨后墨水橫向擴散問題,并且垂直滲透能力強,滲透深度達到4 mm以上,拋光后滲透深度仍然有2 mm以上。但是,在精度方面(如滲入拋光磚坯體深度的精確性)還有待提升。墨水滲透程度若低于相應(yīng)滲入坯體的深度,可能會造成花色紋理被拋白或顏色拋淺、拋模糊等問題。相對而言,現(xiàn)階段滲花墨水顏色還不夠豐富。此外,為配合滲花墨水工藝,成熟的拋光磚坯體配方結(jié)構(gòu)及燒成制度等還不為業(yè)界廣泛熟知,噴墨設(shè)備的改造配合需進一步完善,這些對于滲花墨水在行業(yè)的普及來說,都是阻力[7]。
3.6 墨水標(biāo)準(zhǔn)的制定
2015年5月8日,由山東匯龍色釉新材料發(fā)起并承辦的陶瓷噴墨墨水標(biāo)準(zhǔn)研討會在山東淄博召開,論壇上指出了陶瓷墨水的三個發(fā)展方向:其一,推進建筑陶瓷在高保溫、抗菌、光伏抗靜電、抗輻射方面的升級轉(zhuǎn)化;其二,完善陶瓷墨水在亮度、強度、彩色范圍、印刷質(zhì)量、均勻性和穩(wěn)定性等方面的工藝需求;其三,通過諸如熱、壓、氣、濕、光、輻射等六方面敏感功能墨水對建筑陶瓷的智能妝點。
2015年6月,由6家佛山企業(yè)和國家陶瓷及水暖衛(wèi)浴產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心等單位聯(lián)合編制的廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《陶瓷裝飾用溶劑型噴墨打印墨水》順利通過專家組審定。這6家佛山企業(yè)為廣東三水大鴻制釉有限公司、廣東道氏技術(shù)股份有限公司、佛山市明朝科技開發(fā)有限公司、佛山市邁瑞思科技有限公司、佛山市三水金鷹無機材料有限公司和佛山市禪信陶瓷釉料有限公司。
2015年10月,中國建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)協(xié)會在年初立項制訂陶瓷墨水協(xié)會標(biāo)準(zhǔn),組織專家、技術(shù)人員參與編制,經(jīng)過前期調(diào)研、試驗、驗證等工作,起草單位已經(jīng)完成了《溶劑型陶瓷噴墨打印墨水》協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿。該標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿規(guī)定了溶劑型陶瓷噴墨打印墨水的術(shù)語和定義、分類、技術(shù)要求、試驗方法、抽樣、判定和檢驗規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運輸和貯存。該標(biāo)準(zhǔn)的編制報批工作計劃在2015年底完成。
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