2015年陶瓷噴墨印花機裝備、技術與墨水研究發展概述

胡飛 劉小明

摘 要：陶瓷噴墨技術在中國歷經6～7年的發展，市場逐步過渡至飽和期，陶瓷噴墨設備和陶瓷墨水的競爭激烈，量價齊跌。同時，行業對技術創新的需求愈加迫切，最大的亮點是滲花墨水和大紅墨水的推出和發布。

關鍵詞：陶瓷墨水；噴墨機；滲花墨水；市場

1 引言

國內陶瓷行業自2014年底到2015年，由慘淡經營開始轉向平緩發展。陶瓷噴墨技術在中國歷經6～7年的發展，市場逐步過渡至飽和期，陶瓷噴墨設備和陶瓷墨水的競爭激烈，量價齊跌。同時，行業對技術創新的需求愈加迫切，最大的亮點是滲花墨水和大紅墨水的推出和發布。

2 陶瓷噴墨印花機的發展研究

至2015年，中國陶瓷行業數碼噴墨印花機發展到3200多臺。2014全年國內市場新增噴墨印花機約800臺，國內噴墨印花機在線總量2636臺。但受全球經濟的影響，2015年以來，噴墨印花機在中國市場增長的速度相對減緩。陶瓷噴墨設備和陶瓷墨水的普及率已經相對較高，瓷片生產線約超過八成，仿古磚、外墻磚、腰線等生產線約占六成，競爭非常激烈。陶瓷噴墨目前正面臨普及飽和期和技術創新瓶頸期[1]。2015年上半年，有為數不少的拋光磚生產線改造為全拋釉生產線，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量可能在100～300臺之間[3]。

2.1 噴墨印花機制造商品牌

國內批量生產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，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。

多家噴墨設備企業不同程度地放眼海外，其中，印度與東南亞是主要市場。據估算，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

噴墨印花機上線數量增加，然而價格卻持續下降。2015年，噴墨印花機價格在2014年下降約15%的基礎上又下降了約20%。這一方面是陶瓷噴墨設備基本趨于完善，質量接近，差異較小；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。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留打印通道，因此，在接下來的一兩年內，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[3]。業內專家和噴墨設備相關人士認為，目前市場已經達到了飽和，中國已經進入后噴墨時代[2]。

2.3 噴墨印花機技術發展

噴墨印花機已經成為陶瓷企業生產的標配設備，目前大部分使用噴墨印花機生產的瓷磚僅是作為普通裝飾，但從現今的瓷磚市場看，消費者更傾向于有特殊效果和特別設計的瓷磚產品。中國陶企的生產需求由以往的大產量模式向高效、靈活、個性化生產模式逐步轉變，或稱為“瓷磚打印制造工業4.0”。

2015年6月，希望公司研發出北斗星系列“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。科達最新研制的KGP140/14數字噴墨打印機，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，也能最大程度發揮時下行業流行的噴墨滲花墨水的性能，現已在廣東清遠、恩平部分陶瓷廠上機安裝、試驗。

美嘉在2015年推出了自主研發的串聯機械技術設備。串聯的機器使用對中裝置，打印精準度極高，它通過先后精準對位噴印基礎墨水與功能墨水，再結合之后的干粒布置，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進行生產。未來，這種技術可以達到立體深遠的3D圖案效果。

西班牙KERAJET公司在2013年提出100%數字打印陶瓷磚生產線（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備，用數字設備取代傳統釉線設備，使釉線控制在30 m以內[4]。目前，K8、K9六機一體化技術，可以將施釉、噴粉、噴色三者相結合。但有專家認為，數碼噴釉技術的核心是研發出快干墨水（釉漿），噴頭噴出快干墨水，堆積出好的3D立體效果，才能做出千變萬化的凹凸圖案，這也被認為是瓷磚3D打印的首要基礎。

2.4 噴頭品牌及市場狀況

盡管國內在噴墨打印設備領域已有諸多創新，但核心器件——噴頭的核心技術仍掌握在國外企業的手中，至今未能實現國產化。噴頭的關稅高達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、京瓷等噴頭企業紛紛加大對市場的投入，推出了不同打印效果的噴頭產品，各有優點。例如：賽爾噴頭打印的圖案精度高、細膩度好。賽爾公司2014年9月在意大利里米尼展會推出了GS40噴頭，可以適應更大顆粒直徑的墨水。意達加等品牌已經搶先研發推出了基于這款噴頭的墨水，大大改善了黃、粉、紫、綠等顏色墨水發色不好的問題。2015年，賽爾公司研發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范圍內靈活調整， 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。由于噴頭結構等原因，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，國內產品始終達不到國外的技術標準。據了解，國產設備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量。

3 陶瓷墨水的發展研究

3.1 陶瓷墨水的國產化時代

陶瓷墨水生產企業進入品牌競爭階段，市場蛋糕分切的輪廓越來越清晰，國內品牌的市場占有率進一步上升。國產常見品牌有十幾家，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。國產墨水工藝技術在不斷地提升，無論產量還是質量都在追趕進口墨水，從2013年到2014年底，國產墨水市場份額由25%增至50%，2015年或已超過65%，我國陶瓷墨水已進入國產化時代，預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。據不完全市場調查結果顯示，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，再加上其他小規模墨水廠家，國內陶瓷墨水月銷量超過3000噸，全年按11個工作月計算，國內墨水年銷量達35000噸。在市場占有率方面，道氏和康立泰領先于國內同行，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，目前處于階段性穩定，約占30%。其它份額就由國內的其它品牌占據。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，首先是他們的質量比國內大多數品牌穩定，其次是今年歐元匯率大幅下跌，進口成本降低，此外，用戶對墨水服務的依賴度相比機器較低，國產品牌的服務優勢不突出[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，某些墨水企業的部分產品甚者跌破了5萬元底線[6]。一些小規模墨水企業被收購，還有一些墨水企業退出市場，不少企業虧損數以千萬計。此外，多家陶瓷廠資金運轉困難，有的累積付款期甚至超過一年，再加上關、停、并、轉的幾十家陶企的影響，應收款回收艱難，一些有規模的機器和墨水供應商被拖欠幾千萬元，多的達上億元，回收遙遙無期，甚至有可能會變成壞賬。

3.3 陶瓷噴墨技術發展

由于陶瓷墨水的現有產能（或已規劃產能）已基本超過市場需求，企業必須在墨水的顏色、品種、深淺和適應性上進行創新，提供多品種墨水，方便客戶使用并提高產品附加值。例如，開發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。例如企業要開發適用于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、負離子釉、金屬釉、爆花釉等都有不少墨水品牌在批量生產。其中，滲花墨水脫穎而出，它突破發色鮮艷度、滲入深度、穩定性、易用性、成本等門檻，在大理石拋光磚的開發上將大有作為。

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，從而使墨水的發色力明顯上升。德國NETZSCH最新干法超細研磨系統，該項技術使用過熱蒸汽，S-Jet 射流磨以這項技術為基礎，它可完成精細研磨，粉料粒徑可達亞微米和納米級。

墨水企業與色釉料生產商開始聯手合作。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“邁瑞思與華山戰略合作協議書”和“邁瑞思業務合作協議書”。 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，雙方公司營銷網絡及業務人員將共同開發陶瓷墨水市場。宏宇集團聯合景德鎮陶瓷學院（現景德鎮陶瓷大學）已開展實質性的合作。佛山市禪信陶瓷釉料有限公司與江西陶瓷工藝美術職業技術學院簽訂了三年的技術培訓合約。

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誕生以來，大紅墨水一直是技術性難題，歐洲曾經用黃金做原料研發出金紅色墨水，由于成本高昂無法應用在陶瓷行業。由于大紅墨水的缺失，長久以來，陶瓷行業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。宏宇集團聯合景德鎮陶瓷學院完成了“高溫陶瓷大紅墨水”的制備，研究出了高穩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里普及，還需要更多墨水和陶瓷企業研發和推廣使用。

3.5 噴墨滲花技術獲得突破

2015年，陶瓷行業市場競爭更為激烈，產品同質化程度更高。在此背景下，金剛釉、通體大理石瓷磚、玻化原石、柔光大理石、噴墨拋光磚等各種新品被相繼推出。在陶瓷噴墨領域中具有應用性突破的是噴墨滲花技術。滲花噴墨技術是由中國本土色釉料企業突破，并到達中試及量產階段。噴墨滲花技術與布料的方式相比，生產難度大大降低，圖案更豐富，效果更逼真，生產工藝更環保。噴墨滲花技術與全拋釉相比，花紋深，容易做出鏡面效果。

2015年上半年，諾貝爾率先發布噴墨滲花拋光磚，隨后，東鵬、蒙娜麗莎等龍頭企業先后上馬，批量生產。他們采用的是國外的材料及技術，產量不大。2015年下半年，國內多家色釉料企業成功突破滲花噴墨技術，到達中試及量產階段。滲花噴墨技術的關鍵，是打印通道、墨路系統、噴頭等部件與腐蝕性滲花墨水的協調配套[3]。新景泰從2015年開始投入研發，目前也到了批量生產階段，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全系列噴墨機產品線進行了補充。彩神公司針對2015年國內興起的滲花噴墨拋光磚市場，經過了大半年的研發，推出了S8滲花釉噴墨機和相關的墨水原料，并在清遠天弼陶瓷廠成功使用。生產出的產品花色豐富、層次感強、優等品率高。

從技術上來說，滲花墨水還處于初始發展階段，目前已成功開發出灰、褐、藍、灰綠、咖啡、黃綠、黑、白等顏色的墨水。墨水擴散問題得到解決，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構及燒成制度等還不為業界廣泛熟知，噴墨設備的改造配合需進一步完善，這些對于滲花墨水在行業的普及來說，都是阻力[7]。

3.6 墨水標準的制定

2015年5月8日，由山東匯龍色釉新材料發起并承辦的陶瓷噴墨墨水標準研討會在山東淄博召開，論壇上指出了陶瓷墨水的三個發展方向：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化；其二，完善陶瓷墨水在亮度、強度、彩色范圍、印刷質量、均勻性和穩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家佛山企業和國家陶瓷及水暖衛浴產品質量監督檢驗中心等單位聯合編制的廣東省地方標準《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家佛山企業為廣東三水大鴻制釉有限公司、廣東道氏技術股份有限公司、佛山市明朝科技開發有限公司、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，中國建筑衛生陶瓷行業協會在年初立項制訂陶瓷墨水協會標準，組織專家、技術人員參與編制，經過前期調研、試驗、驗證等工作，起草單位已經完成了《溶劑型陶瓷噴墨打印墨水》協會標準的征求意見稿。該標準征求意見稿規定了溶劑型陶瓷噴墨打印墨水的術語和定義、分類、技術要求、試驗方法、抽樣、判定和檢驗規則、標志、包裝、運輸和貯存。該標準的編制報批工作計劃在2015年底完成。

參考文獻

[1] 彭基昌.2015上半年噴墨市場態勢淺談[OL].http：//www.twxw.com.cn/news_view.php id=5285， 2015-06-05.

[2] 2015年下半年噴墨市場概況[OL].http：//www.reprintmag.com.cn/ article.php id=1947，2015-12-23.

[3] 黃志堅.陶墨設備銷售遇“滑鐵盧”，今年新增或不足600臺

[OL].http：//www.wtoutiao.com/p/Zb2wRi.html，2015-11-12.

[4] 全球瓷磚噴墨打印機分布數據[OL].http：//www.qiyeku.com/

weixin/277692.html.

[5] 胡文魁.希望、新景泰、美嘉、泰威、彩神、精陶……盤點廣州工

業展國產噴墨機亮點[OL].http：//www.aiweibang.com/yuedu/

101309247.html，2016-03-26.

[6] 2015年已經進入后噴墨時代[OL].http：//buluo.qq.com/p/

barindex.html bid=214196，2015-05-08.

[7] 胡紹堅.市場倒逼，墨水企業持續升級完善產品“殺出重圍”

[OL].http：//www.ceramic-info.com/shownews.asp ch=420&BM=

9398&id=24970，2016-05-09.