陶瓷噴墨打印技術應用普及向國產化之路前行

 　　如今，消費者走進一家瓷磚商店，會發現陳列在貨架上的瓷磚種類五花八門，比起前幾年的瓷磚產品，不僅花色更多樣，而且圖案更逼真。甚至出現了定制化產品，比如一片瓷磚可以印上全家福照片。建陶行業內人盡皆知，這些變化都得益于近些年陶瓷噴墨打印技術的應用和普及。該技術可以通俗地理解為在瓷磚表面打印圖案。不為行業外所知的是，這項技術原本受歐洲企業封鎖。三水及佛山的多家企業，在突破國外技術封鎖的過程中，經歷了探索、失敗、重啟，并扮演了技術國產化攻關的主力軍角色，最終使得該技術能夠惠及整個建陶行業和每一位消費者。

　　遲到的印花技術革命   　　噴墨技術在建陶行業的應用意義重大。業內稱陶瓷噴墨打印技術為繼絲網印刷、輥筒印刷后的“第三次印花技術革命”。它對于陶瓷行業轉型升級的作用，包括了降低成本、提升效率、提升品質等多個方面，最重要的是大大豐富了瓷磚的花色品種，并在一定程度上為瓷磚定制化生產提供可能。   　　早在2000年左右，陶瓷噴墨打印技術便在歐洲實現工業化應用。但直到2008年以前，歐洲企業始終在該技術上對國內廠商實施技術封鎖。   　　“十幾年前歐洲就有陶瓷噴墨機了，以前我們去歐洲看到過這些機器。但他們互相間都說好了，不賣給中國。因此2008年以前中國陶瓷廠不可能買得到噴墨機。”佛山市三水盈捷精密機械有限公司(以下簡稱“盈捷精密”)總經理彭基昌說。   　　佛山市明朝科技開發有限公司(以下簡稱“明朝科技”)股東、副總經理毛雷在2003年即預判了噴墨技術在建陶行業應用的趨勢和前景，并帶隊開始研發陶瓷噴墨打印所需的墨水。但當時噴墨機遲遲未進入國內，墨水研發于2006年中斷。   　　隨著2008年金融危機降臨，歐洲企業為了拓展中國市場，逐步向中國輸出陶瓷噴墨打印技術。2009年，金牌亞洲陶瓷公司率先引進陶瓷噴墨打印機，并于第二年年初推出首款噴墨瓷磚產品，首開佛山陶企應用噴墨打印技術的先河。   　　但國內陶企在該領域的“好日子”并未就此到來。起初，國外公司處于壟斷地位，噴墨機和墨水的售價都非常高。“記得當時有一款進口噴墨機賣200多萬元”，“最初進口墨水一噸要賣60、70萬元”，彭基昌回憶稱，但如今，同款噴墨機已經降到幾十萬元，而國產墨水每噸僅售五六萬元。   　　而且，當時進口噴墨機與墨水捆綁銷售，“比如說用了塞爾噴頭，就必須配益達加或福祿的墨水，用國產墨水就不給保修。”明朝科技技術總監譚海林說。   　　國產噴墨機彎道超車   　　令人意外的是，陶瓷噴墨打印技術輸入國內后短短一兩年時間，國產噴墨機就面世了。   　　隨后，國產噴墨機以明顯的價格優勢迅速打破了進口機的壟斷地位，市場占有率逐年攀升，于近兩年取得市場主導地位。據彭基昌估算，目前國內建陶行業應用的噴墨機大約3100-3200臺，其中90%是國產的。   　　其中，佛山市三水盈捷精密機械有限公司、佛山市希望陶瓷機械設備有限公司、佛山市美嘉陶瓷設備有限公司三大廠商占了70%左右的市場份額。   　　雖然盈捷精密在國產噴墨機大發展中獲利，可彭基昌本人卻對這一過程有反思：“為什么有的建陶裝備技術，我們做了20年還是做得不夠好，但噴墨機卻短短幾年就趕上了?”   　　“究其原因，主要是因為我們的噴墨設備零部件都是進口的多，噴頭、伺服電機、皮帶、墨水泵甚至一條墨水膠管都是進口的，大家都是用這些進口部件組裝”，彭基昌說，他為此感到有點悲哀。   　　他介紹，噴墨機核心技術包含兩大塊，一塊是噴頭，另一塊是控制系統。噴頭核心技術國內基本沒有，還牢牢掌握在美國、英國、日本的幾家企業手中。國內的數碼控制技術較強，盈捷精密所產噴墨機的控制系統就是同國內公司合作開發的。   　　“實際上像伺服電機、墨水泵這些部件，還是有國產的，就是噴頭目前還做不到。”彭基昌說，然而，一臺噴墨機80%的成本都在噴頭上。   　　產學研合作下的陶瓷墨水   　　國內對于陶瓷墨水的研究要比噴墨設備早得多。自2000年開始，以陜西科技大學、南昌航空工業學院、天津大學為代表的高校科研力量，陸續發表有關陶瓷墨水的論文數十篇。   　　但佛山陶企對高校的研究成果并不感冒。譚海林表示，“最早的研發是從學校開始的，但是學校的研究著重理論，比較脫離實際，和我們工業化大生產的工藝是大相徑庭的。”   　　他認為，當時高校研究出的方法，一是成本高，二是和建陶生產工藝不相吻合。比如廣東的建陶基本在1150到1230攝氏度溫度范圍燒成，學校里可能不了解這個情況，燒出來可能沒有顏色，可能變色。“而我們一直在陶瓷行業做，就比較了解生產實際。”   　　譚海林是明朝科技2009年重啟陶瓷墨水研發時，從研究院聘請來的“外援”。他的到來，為該企業重新指出了研發路徑。   　　此前，明朝科技采用溶膠凝膠法制備墨水，該方法的優點是穩定性強，缺點是制備工藝復雜，生產成本高。譚海林則主張采用分散研磨法，該方法優點是制備工藝簡單，成本低，缺點是分散性、穩定性差。“起初我們在技術路線上存在一些爭論”。   　　從現在的角度來看，采取溶膠凝膠法是走了彎路。溶膠凝膠法制備工藝復雜，在做一兩種顏色的墨水時有優勢，但工業化大生產需要我們把所有顏色都做出來，用分散研磨法是最簡單經濟的，譚海林說。   　　分散研磨法需要用到砂磨機，這種設備在科研單位很常見，但在當時的陶瓷行業屬于罕見。砂磨機售價昂貴，實驗級就要幾十萬元，工業級則需兩三百萬元。“傳統行業的企業就會考慮這個投入值不值，就這么一臺小的實驗機就要四五十萬。”   　　不斷協商之后，管理層最終認可譚海林的意見。目前，明朝科技已是國產陶瓷墨水的主要供應商之一，其“新型陶瓷墨水”項目還在去年三水區首屆創新創業大賽中勝出獲獎。   　　國內廠商血拼價格戰   　　國產噴墨機和陶瓷墨水占領國內市場后，各廠商之間的價格戰愈打愈烈。   　　“從國產噴墨打印機出現至今，同一型號產品降價超過100萬很常見。”“國產墨水面世5年時間，價格跌幅達10倍。”彭基昌和譚海林分別表示。   　　譚海林說，目前噴墨機廠商和墨水廠商在價格上都已降無可降。他們都正在為各自企業尋找新的利潤增長點。   　　彭基昌考慮的是跨領域擴張，比如在紡織服裝行業、包裝行業的印花，現在還在用絲網等傳統印花技術，今后也可以應用噴墨印花。   　　“我們正在開發新產品，這可能是國內第一個在做的，就是滲花墨水，之前的墨水都是表面文章，滲花墨水可以滲透到磚坯里面去。”譚海林興奮地談起新產品，“研發已經成功了，正在陶瓷廠試用，國內其他廠家要跟進也比較難，至少要一兩年時間。”   　　但對于普通陶瓷墨水的市場前景，譚海林表示說不清楚，“國內墨水斗得比較兇。國外的墨水廠商間也是有競爭的，但基本上是良性的，國內則是你死我活的競爭。”   　　即使價格戰兇猛，也不可否認其積極一面。景德鎮陶瓷學院教授張柏清等人撰文認為，國內廠家的設備較進口機器有明顯的價格優勢，大大推動了噴墨設備在國內的普及。   　　業內統計數據表明，2010年4月，國內陶瓷噴墨打印機保有量約40臺，5年后，這一數據達到3100-3200臺，年均增幅超過15倍。   　　中國建筑衛生陶瓷協會副秘書長尹虹表示，“噴墨技術剛出來時價格太高，大家都沒想到它能替代傳統的輥筒印花，只是做個性化產品”，但當它的成本可以和傳統印花競爭的話，普及率自然就上去了。   　　據譚海林估算，噴墨技術可能占到國內建陶行業印花市場份額的85%以上，只剩下一些特殊的產品要用絲網和輥筒印花。國外這一數據可能達到90%以上。“但國外是發展了十幾年時間，國內只用了5年左右。”