数码喷釉以釉料为溶质分散在有机溶剂中,形成稳定的悬浮液,通过大孔径喷头施于瓷砖表面,表现出更为丰富且精细的纹理与色彩效果。
相比于传统施釉方式,数码喷釉的优势在于,能通过数码化按需喷印,实现功能墨水或釉料精准定位,避免了不必要的材料浪费,甚至不需借助模具即可实现瓷砖的表面特殊效果,降低生产成本和提高生产效率,同时能实现无水车间,更加绿色环保。
国瓷康立泰常务副总经理张天杰将瓷砖面料装饰工艺的智能化生产,分成了三步,第一步陶瓷颜色墨水,实现了瓷砖着色工艺的智能化;第二步是功能墨水的出现,即下陷釉墨水、亮光墨水、哑光墨水、金属墨水等特殊效果墨水,使瓷砖纹理效果工艺走向智能化;第三步就是数码喷釉技术的出现,使釉面工艺走向智能化。
行业从2012年前后就已经开始对数码喷釉的釉料和设备进行研发,设备从概念机到实体机,已基本成熟,但受制于成本,数码喷釉一直难以推广。据了解,传统施釉的釉层厚度通常为1~6 mm,每平方米施釉量至少300克,按每吨釉料最高价8000元来计算,生产一平方米瓷砖的釉料价格大概2.4元左右,而数码釉目前的市场价在10万元/吨以上,按同样每平方米喷釉量为300克来计算,生产一平方米瓷砖的釉料价格在30元以上,比传统施釉方式的成本高于十倍以上。
因此,对于瓷砖装饰的革命性产品数码喷釉来说,需要进行一场降成本的战争,其中最重要的突破,就是实现油性釉料向水性釉料的转变。
大板火爆为数码喷釉带来新转机
“今年工业展,也只有在数码釉上才能找到一些亮点,一些可以落地的东西。”广东道氏技术股份有限公司副总经理高继雄表示,虽然数码釉概念前几年就已经存在,但落实到产品开发上还略显单薄,不过,今年数码喷釉的概念更为热闹。
数码喷釉的概念,早在2012年左右就已经出现,行业也一直往这个方向努力。自2009年希望公司实现喷墨机国产化之后,喷墨风潮席卷中国陶瓷行业,到2012年,墨水实现国产化,而意大利、西班牙等欧洲陶瓷强国又推出了数码喷釉等工艺,将瓷砖行业的数字化装饰又向前推进了一步。
2013年,意大利SACMI旗下专门研发生产数字喷墨、喷釉、喷粉设备的INTESA公司,将数码喷釉机进入在线生产测试,这是陶瓷行业第一次推出数码喷釉概念机。随后,在2014年里米尼展上,西蒂贝恩特(SITI-B&T)、西斯特姆(System)等企业推出全数码施釉线概念机,卡罗比亚(Colorobbia)、福禄(Ferro),到2016年,得世(Durst)展出世界首台数码喷釉实体机。
不过,数码喷釉的推广,一直遭遇到成本障碍。而高附加值的大板产品的出现,为数码喷釉带来了新的转机。“在市场紧缩的周期里,大板中板投资方向加快了速度。在普通的规格里做数码喷釉技术普及,加两三台机器,一般都不会花这个钱。”在高继雄看来,大板在行业内的爆发,是数码喷釉产品在今年工业展上大量展示的驱动之一。
据了解,目前国内900×1800mm规格及以上的陶瓷大板生产线已突破30条,而且,陆续有新的大板生产线上马,“无大板、不大牌”已经成为行业的共识。
“数码喷釉对大板的生产非常必要,大板优等率非常关键,如果大板出现缺陷,就需要切割成为小板,价值会大打折扣。”国瓷康立泰常务副总经理张天杰表示,大规格瓷砖施釉一定要薄且均匀,如果釉层太厚,容易出现变形、针孔、边裂等缺陷,而传统的淋釉工艺是水性釉,很难做到施釉薄而均匀。
“大板那么大的面积,如果使用淋釉,会有大量的水施在砖坯上,强度下降,很容易发生破损,而数码釉是油性釉料,对坯料的溶解程度会降低很多,发生破损的几率也小。”佛山市子陶陶瓷技术有限公司总经理邱子良也表示,大板会是第一个使用数码釉的产品品类,而且,目前大板的销售价格还足以支撑使用高档的数码釉料。
除大板外,数码喷釉对通体大理石瓷砖的提升也很明显。佛山希望数码印刷设备有限公司总经理邓社广表示,传统施釉方式生产通体大理石瓷砖,因为釉面比较厚,从侧面看会有比较明显的白线隔离层,不太逼真。而数码喷釉能妥善解决这一问题,侧面效果也可以做到和天然大理石一样。
在今年工业展上,除国外陶机设备生产商外,国产陶瓷设备生产商如希望、精陶、新景泰等都推出了全数码喷釉线,为数码喷釉在中国的进一步推广打下了基础,不少企业也都是针对大板生产来做产品推广。据邓社广透露,希望所推出的全数码无水施釉线:三机串联能够实现基础釉、颜色墨水、功能性墨水任意组合,第一组喷墨机进行数码面釉喷印,第二组喷墨机进行基础墨水喷印,第三组喷墨机进行功能釉喷印。邓社广表示,希望全数码无水施釉线,打印宽度可以达到1930mm,不过,目前已应用于新明珠、诺贝尔等陶瓷企业的设备,主要生产1600×3200mm、1600×4800mm的陶瓷大板。
陶瓷设备瞄准数码喷釉市场的同时,色釉料行业同样也看准了数码喷釉的未来。在今年的工业展上,国瓷康立泰、道氏、扬子、正大制釉等企业也都推出了数码釉产品。国瓷康立泰将数码釉称为数码喷釉墨水,主要包括三类:超白釉墨水、发色釉墨水和保护釉墨水。其中,超白釉墨水主要是增加瓷砖白度,可以比正常白度增加15°以上;发色釉墨水可以增强瓷砖喷墨发色30%以上;而用于调节质感和光泽度的保护釉墨水,可以控制瓷砖光泽度3°到25°之间。在喷头适应性方面,国瓷康立泰数码喷釉墨水使用的是纳米材料,平均粒径只有0.5μm(500nm),可以适用于各种大墨量喷头。
“这次工业展,在功能化方面很欣慰看到有国瓷康立泰的发色数码釉。”邓社广表示,发色数码釉是未来数字釉线非常期待的一种应用,不仅起到覆盖、遮挡的作用,同时能拓宽色域,帮助后面图案色彩更加丰富。
数码喷釉的成本障碍
不过,由于数码釉成本的问题,数码喷釉在行业一直无法全面推广,目前国内还只有少数几家做大板的企业在使用数码喷釉,而全线使用数码喷釉的企业更少。
对于数码釉,行业内有不同的说法。广义的数码釉,包括白色墨水、闪光墨水、剥开墨水、下陷墨水等功能性墨水。不过,邱子良认为,每平方米低于300克都不算数码釉,只能算数码墨水。因此,从广义的数码釉和狭义的数码釉概念来说,行业普及的程度不一样。
“如果将数码釉的概念,放宽到胶水墨水、下陷墨水、剥开墨水、金属墨水等功能性墨水,那么目前行业内至少有三分之一的企业,都有尝试,至少百分之十在使用数码釉。但如果狭义地从基础釉去看,那就只有诺贝尔、金牌亚洲、蒙娜丽莎、新明珠、金意陶几家企业在小批量地测试。”高继雄表示,从全数码的角度来说,目前为止行业还没有完全把工艺理解透,使用数码釉的企业,在部分环节还是会用到传统的工艺,成本问题仍是数码釉推广的一道门槛。
“牵涉到成本的问题,不要说中国,就是意大利、西班牙等欧洲陶瓷企业现在也还没普及,也只是用数码喷釉做一些高端的产品。”邱子良表示。
“传统施釉与数码喷釉两者的成本,可能会相差十倍以上。”邱子良说,传统施釉的釉层厚度通常为1~6 mm,每平方米施釉量至少300克,按每吨釉料最高价8000元来计算,生产一平方米瓷砖的釉料价格大概2.4元左右,而数码釉目前的市场价在10万元/吨以上,按同样每平方米喷釉量为300克来计算,生产一平方米瓷砖的釉料价格在30元以上,比传统施釉方式的成本高于十倍以上。
除釉料成本外,使用数码喷釉还需要对原有的喷墨线进行改造,增加喷墨通道。据高继雄介绍,现在市场上成熟的应用数码喷釉基本逻辑是,前面4个通道做基础效果的功能釉料,中间8个通道用来喷颜色墨水着色,后面4个通道用来喷功能釉料做特殊效果,一般来说,需要增加1~2台喷墨机。
“主机从五六个通道要加到八个通道,不管是更换新机,还是拓展通道也好,改造成本会拉高,一组喷头可能都要多几十万,而一台喷墨机则要三四百万。”高继雄说,企业进行设备改造的动力,在于成本和利润驱动,当成本过高时,一定程度上会对技术的普及带来难度。
而邱子良表示,数码釉的普及,或许可以通过两种途径,一种是回到过去传统的做法,数码釉由陶瓷企业自己生产,釉料公司和溶剂公司提供原料,陶瓷企业按照自己要求的配方,把添加剂和釉料用砂轮磨成数码釉,加工费用加起来不会超过一万一吨,一定程度上可以降低成本;另一种途径,则是水性数码釉的普及。水性数码釉的成本低,磨釉料使用的是水,不需要使用几万元一吨溶剂。
“另外,水性添加剂和溶剂型添加剂所溶的固体量是不一样的,同样是100cc的水跟100cc的溶剂,水性溶入的固体会比较多,因此,做成的数码釉比重高,同样的瓷砖面积,使用量也可以减少,各个方面的成本都可以下降。”邱子良说。
邓社广也表示,油性数码釉是制约其广泛应用的最大问题,水性数码釉是未来的发展方向,成本也会相应下降。
“喷头、喷墨机和水性数码釉,这三方面的研发必须同时进行,数码喷釉才有可能普及。这样的研发,由中国陶瓷行业来实施就比较难。”邱子良说,现在喷墨机喷头市场,都掌控在欧州的几家企业手中,虽然中国也在自己研发喷头,但什么时候能够完成还不知道。
数码喷釉是必然趋势
不过,每一个阶段的技术提升,成本都不是阻止跨越的门槛。
在邓社广看来,对于产品创新来说,成本并不是最重要,产品效果和期望值才最重要。从市场来看,终端消费者更看重创新产品效果,最主要的是产品要做好,不断创新,只有创新的企业才能不断向前引领,墨守成规的企业最终会出局。
“从丝网到辊筒,再到喷墨,向企业推广的过程也是苦口婆心。”高继雄说,辊筒取代网版时,一个网版才几十块钱,一套网版机器三四万,而一个辊筒几千块,一套辊筒机器十几万。同样,喷墨推广的初期,成本相比原来基本上是天价,墨水刚开始一吨50多万,喷墨机几百万元一台。不过,先上喷墨机的杭州诺贝尔,将本来出厂价30多元一平方米的瓷片,一下拉升到70多元一平方米,终端卖一两百元,不到两个月的时间,就把材料和机器的钱赚回来,喷墨设备在短短几年内就普及开来,并迅速实现了墨水的国产化。
“第一代数码喷墨已经将很多理念都深入到骨髓里去了,整个行业从老板到执行层,只要技术是成熟的,成本绝对不是问题。”高继雄表示,明年数码喷釉会出现真正的大热。
中国建筑卫生陶瓷协会副秘书长、华南理工大学教授尹虹也表示,2014年数码釉还只是一个概念,但从今年的展会来看,数码釉已经成为未来发展的必然趋势。就像喷墨打印在行业内迅速崛起一样,数码喷釉将会对整个陶瓷生产的工艺流程进行简化和再造。
除大板的应用外,数码喷釉相对传统施釉方式来说,优势极为明显。最大的改变,应该是陶瓷生产环节的环保提升。“普通的喷釉或淋釉,很多釉料浪费在皮带和釉柜上,同时传统施釉还需要有一个清洗装置,因此釉线上有很多水和釉浆,虽然一部分可以回收,但实际上很多是当废物排放,造成污染,数码喷釉按需施釉,非常环保。”邓社广表示,通过数码喷釉,可以实现无水车间。已经应用于新明珠生产车间的希望全数码无水施釉线,整个施釉线非常干净,地面无污水,不需要清洗,也没有釉料的浪费。
其次,在产品的可控性方面,数码喷釉可以做到精准施釉。传统的淋釉,每一平方米瓷砖使用多少釉料,没办法精准计算,只能通过人工经验估算。而数码喷釉则通过电脑控制,更加智能化,对产品施釉量和均匀性,都能做到精准定位,确保产品的稳定性生产。
另外,在柔性化生产方面,借助喷釉技术,陶瓷企业可省去施釉线繁杂的工序与设备,也不需要借助模具即可实现瓷砖的特殊表面效果,并且可以实现比模具更为精细的效果,在转产上也更为方便,不需要停下来等待更换模具,为小批量的柔性化生产提供了无限可能。
“行业以前的做法就是,一万平方米的订单企业可能需要生产两万平方米,只会多不会少,剩下的就只能做尾货处理。而实现数码喷釉之后,就可以进行精确的生产,不用做大量的库存。”邱子良表示。
在纹理表现方面,传统淋釉工艺无法实现透明釉、凸釉、干粒、干粉、下陷釉等装饰效果,而数码喷釉则提供了无限可能,可实现数码喷墨和数码喷釉的精确套花,未来产品表现会更丰富,变化也会更多样。
同时,在场地方面也可以大大节约成本,陶瓷企业可省去施釉线繁杂的工序与设备。邱子良表示,原来一条施釉线至少100米以上,现在只需要20米—25米左右就可以实现。
据高继雄介绍,目前整个行业数码釉产品的使用量一个月大概在二三十吨左右,一年大概三百多吨,而陶瓷墨水的市场容量大约在3万吨左右,数码釉只有陶瓷墨水百分之一左右,因此,数码釉仍具有非常广阔的市场发展空间。
“现在数码喷釉装备已经比较成熟,但数码喷釉材料还有一定的局限性。如果能实现从油性到水性数码釉的突破,而且价格合适的话,就能助推数码喷釉在全行业的推广。”邓社广希望,行业一起来推动数码喷釉相关环节的技术进步,只要行业合力一起研究,数码喷釉的技术难点,也就一定能突破。
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