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陶瓷喷墨设备和陶瓷墨水的趋势与发展前景!

2018-1-18 09:22| 发布者: admin| 查看: 60| 评论: 0

摘要: 国内的陶瓷行业从2014年底的惨淡,迈向2015年的平缓发展。陶瓷喷墨技术在中国历经6~7年的发展后,陶瓷喷墨设备和陶瓷墨水的竞争非常激烈,市场逐步过渡至饱和期,量价齐跌。同时,行业对技术创新的渴望增加,其中, ...


国内的陶瓷行业从2014年底的惨淡,迈向2015年的平缓发展。陶瓷喷墨技术在中国历经6~7年的发展后,陶瓷喷墨设备和陶瓷墨水的竞争非常激烈,市场逐步过渡至饱和期,量价齐跌。同时,行业对技术创新的渴望增加,其中,最大的亮点是渗花墨水和大红墨水的推出或发布。



一、 

陶瓷喷墨印花机




至2015年,中国陶瓷行业数码喷墨打印机发展到3200多台。2014年全年国内市场新增加喷墨机约800台,国内喷墨机的在线总量2636台。但今年以来,受全球经济放缓的影响,喷墨机在中国市场增长的速度也相应放缓。陶瓷喷墨设备和陶瓷墨水的普及率已经较高,瓷片生产线约超过8成,仿古砖、外墙、腰线等生产线、约有6成,竞争非常激烈,目前正面临普及饱和期,和技术创新瓶颈期[1]。2015年上半年有为数不少的抛光砖生产线改造为全抛釉生产线,这在一定程度上拉动了喷墨机的销售。2015年7月底开始下滑的迹象明显,下半年新增喷墨机约200台[2]。全年销售量约600台,相比往年明显下降。今后,中国喷墨机市场每年新增数量可能在100台至300台左右[3]。

【喷墨机制造商品牌】

在国内批量生产销售陶瓷喷墨机的品牌主要有9家国产公司:希望、美嘉、新景泰、泰威、彩神、精陶、赛因迪、东海、工正等。国外在中国主推的喷墨打印机品牌主要有7家:意大利的B&T、西斯特姆(SYSTEM)、杜斯特(DURST)、萨克米(SCAMI)、天工法拉利(TECNOFERRARI)和西班牙的凯拉捷特(KERAJET)、efi快达平(CRETAPRINT)。

在国内市场上,希望、美嘉、新景泰是三大主流喷墨机品牌,总占有率保持着60~70%,国外的SYSTEM、天工法拉利、KERAJET、SITI B&T、快达平等约占百分之十几。其它的市场就由国内的其他几家陶瓷喷墨机公司如泰威、精陶、彩神、工正等瓜分。

多家喷墨设备企业不同程度地放眼海外,其中印度与东南亚是主要市场,据估算,2015年印度市场上,中国制造的喷墨印花机约550台,相比2014年增长了100台左右,发展空间巨大。印尼跟越南市场的增长也同样迅速。


【喷墨机销售价格】

喷墨机上线数量增长,然而,喷墨机的价格却持续下降。在2015年,喷墨机价格在2014年下降15%之后又下降了20%。原因在于,一方面,陶瓷喷墨设备基本趋于完善,质量非常接近,差异化少;另一方面,市场萎缩,欧元汇率大幅下降,欧洲喷墨机器也加入价格大战。目前,打印宽度为350的4色喷墨机则从200多万元/台降到只有60多万;打印宽度为910的5色喷墨机价格从2011年的接近500万元/台降到目前不到200万元/台,有些机型的价格已接近经营成本价,无利可图。由于喷墨机一般会预留打印通道,因此,接下来的一两年内,陶瓷喷墨机的部件或配件的升级替换机会将增多,较少出现整机替换的情况[3]。业内专家和喷墨设备人士认为,市场达到了饱和,中国已经进入后喷墨时代[2]。


【喷墨机技术发展】

目前大部分应用喷墨机生产的瓷砖仅仅是作为普通装饰,喷墨机已经成为陶瓷企业生产的标配设备。但从如今的瓷砖市场看,市场和消费者更倾向于特殊效果和特别设计的瓷砖产品。中国陶企的生产模式须由以往大产量的模式向高效灵活、个性化生产逐步转变,或称为“瓷砖打印制造工业4.0”。

2015年6月,希望公司研发出北斗星系列“陶瓷喷墨机”并投放市场,机器采用多彩色通道分体组合,打印幅宽达1850mm。科达最新研制的KGP140/14数字喷墨打印机,可扩展到最大的14通道,适合陶瓷厂家升级换代的需要,也能最大发挥时下行业流行的喷墨渗花墨水的性能,现已在广东清远、恩平部分陶瓷厂上机安装、试验。打印宽度为1400mm,可更灵活选择颜色墨水和功能墨水。

美嘉在2015年推出了自主研发的串联机械技术。串联的机器使用到对中装置,打印精准度极高,它通过先后精准对位喷印基础墨水与功能墨水,再结合之后的干粒布置,能够做到不使用腐蚀性功能墨水而达到表面凹凸效果,实现了瓷砖的表面装饰效果多元化、个性化的需求,已有多家中大型陶瓷厂如欧文莱、贝斯特、博德、鹰牌、兆邦等使用该种新技术进行生产。未来,这种技术可以达到立体深远的3D图案效果。

西班牙KERAJET公司在2013年提出100%数字打印陶瓷砖生产线(digital printing ceramic line),并在其公司总部建立示范线,2014年意大利SYSTEM公司在展会推出此类设备,用数字设备取代传统釉线的设备,使釉线控制在30m以内[4]。目前,K8、K9六机一体化技术,可以将施釉、喷粉、喷色三者相结合。但有专家认为,数码喷釉技术的核心是研发出快干墨水(釉浆),当喷头喷出快干墨水时,堆积出好的3D立体效果,才能做出千变万化的凹凸图案。这也被认为是瓷砖3D打印的必要基础。


【喷头品牌及市场状况】

尽管喷墨打印设备领域诸多创新,但核心器件——喷头的核心技术仍掌握在国外的企业之手,至今仍未能实现国产化,喷头的关税高达20%,其进口单价在25000元以上,占喷墨机成本的80%左右。

2014年前,赛尔牢牢占据了陶瓷喷头市场70%以上的市场份额[5]。随着精工、北极星、柯尼卡美能达、京瓷等喷头企业纷纷加大对市场的争夺,推出了不同打印效果的差异化喷头产品。例如:赛尔喷头打印的图案精度高、细腻度好。赛尔公司2014年九月份在意大利里米尼推出了GS40喷头,可以适应更大颗粒直径的墨水。意达加等品牌已经抢先研发推出了基于这款喷头的墨水(可以更大颗粒直径),大大改善了黄、粉、紫、绿等一些发色不好的问题。赛尔公司在2015年正研发一系列应用于编码和标签领域的压电式打印头,该打印头非常适合应用于需要高分辨率的编码和标记应用。京瓷喷头(型号KJ4C-0360)具有世界最快的50m/分(84pl大墨滴)的打印速度,在50m/分的打印速度下,单个打印头的墨水和喷射量可在15pl~84pl范围内灵活调整, 109mm(4英寸)有效打印宽度。又如KERAjet公司研制的K8系列适合于喷釉,K9系列适合于喷干粉(颗粒)。精工喷头可以打印大墨量墨水。

2015年,星光1024喷头因为多个品牌在推动,市场占用率略有上升,但由于新增市场总量不大,故在线机的总量还不是很多。但是,1024喷头的总体使用效果还需要改善,如喷头堵塞、梳状线等故障。至于精工,柯尼卡等一些喷头,由于喷头结构等原因使用维护难度大些,推广的品牌又少,故占有率不高[1]。

除喷头外,其他的一些元件如伺服电机、墨水泵、甚至包括过滤器、皮带、板材等配件,国内产品始终还是达不到国外的技术标准。据称,国产设备95%的零件都是进口的,这主要是为了保证陶瓷花机的整体质量。




二、 

陶瓷墨水




【陶瓷墨水的国产化时代】

国产陶瓷墨水生产企业进入品牌竞争阶段,市场蛋糕分切的轮廓越来越渐清晰明朗。国内品牌的市场占有率进一步上升。在市场中常见品牌有十几家,如道氏、明朝、康立泰、迈瑞思、柏华、万兴、名墨、研科、陶正、金鹰、色千、三陶、汇龙等。陶瓷墨水的进口品牌或外资企业生产的墨水有8家:意达加、陶丽西、福禄、卡罗比亚、司马化工、美格卡拉、美高和菲特。随着国产墨水生产工艺技术的提升,无论产量还是质量都在不断追赶进口墨水,国产墨水从2013年的25%市场份额增至2014年底的50%,到2015年或已超过65%的市场份额,我国陶瓷工业已进入墨水国产化时代。预计其市场占有率会进一步提高至80%。



【陶瓷墨水的量价齐跌】

与喷墨机缓慢增加相比,陶瓷墨水的用量反而有所下降。据不完全的市场调查,道氏月销墨水超过700吨,伯陶月销量600吨,明朝科技月销量300~400吨,迈瑞思月销量超过200吨,汇龙月销量接近300吨,三陶墨水月销量约180吨,色千、金鹰销量分别为40~50吨/月,陶丽西约300吨/月,意达加约500吨/月,司马化工150吨/月,再加上其他小规模墨水厂家,国内陶瓷墨水月使用量超过3000吨,全年按11个月工作计算,国内墨水年用量达到35000吨。市场占有率方面,道氏和康立泰继续遥遥领先于国内同行,总占比超50%。国外的意达加和陶丽西市场占有率从去年下半年起大幅下滑,但到目前为止处于阶段性稳定,约占30%。其它的份额就由国内的其它品牌瓜分。

虽然进口品牌墨水(以意达加和陶丽西为主)的市场总占有率也在进一步下降,但是他们的市场份额日渐稳定,被替换速度减慢,甚至有反攻的情况。其原因首先是他们的质量比国内大多数品牌稳定。其二是今年欧元汇率大幅下跌,进口品牌成本降低。另外还有用户对墨水服务的依赖度没机器那么高,国产品牌的服务优势没有那么突出[1]。

踏入2015年下半年,随着陶瓷墨水的竞争日趋激烈,国产墨水品牌稳定在5~6万元之间,进口墨水品牌在7~8万之间,某些墨水企业的部分产品甚者跌破了5万元底线[6]。一些小规模墨水企业被收购,还有一些墨水企业退出市场,不少企业因此亏损千万计。同时,多家陶瓷厂资金运转困难,有的累积付款期甚至超过一年,再加上关、停、并、转的几十家。应收款回收艰难,一些有规模的机器和墨水供应商都被拖欠几千万元,多的上亿元。而且回收时间看似遥遥无期,甚至有可能会变成坏账。


【陶瓷喷墨技术发展】

由于陶瓷墨水的现有产能或已规划产能已基本超过市场需求,墨水企业必须在墨水的颜色品种、深浅和适应性上进行创新,提供多品种墨水,方便客户使用并提高产品附加值。例如,开发腰线砖和低温陶瓷墨水。另一方面,墨水企业还要做到快速匹配和超前配合。例如墨水企业要开发适应Xaar GS40喷头的大墨量墨水,适合Dimatix星光1024水性和大墨量墨水,以及开发Xaar 1002 SBX和001喷头的喷釉墨水。

始于去年的功能性墨水成熟很快,现在下凹釉、拨开釉、负离子釉、金属釉、爆花釉等都有不少墨水品牌在批量生产。渗花墨水脱颖而出,突破发色鲜艳度、渗入深度、稳定性、易用性、成本等门槛,在开发大理石抛光砖上将更有作为。

道氏全面推进特殊效果墨水,包括金属、闪光、亮光、白色和哑光墨水、3D效果墨水(即渗花墨水)、水性陶瓷墨水等。康立泰推出针对GS40喷头的专用墨水(提高黄,红等颜色效果);针对全抛釉的亲水性墨水,针对大理石瓷砖的爆花墨水,还有绿色,亮光,哑光等。迈瑞思推出负离子墨水,并且批量上线了。Ferro公司推出Keram-INKS 4.0—水基(性)陶瓷彩色墨水,克服了现有油性墨水的两个主要缺点,使水性墨水中的色料保持其原有晶形,并含量高,从而使墨水的发色力明显上升。德国NETZSCH最新干法超细研磨系统,该公司研制全球领先的干法研磨系统,该项技术使用过热蒸汽,S-Jet 射流磨以这项技术为基础,这是全球首家在市场上销售干法研磨系统的公司,可完成精细研磨,其粉料粒径可达亚微米和纳米级范围。


墨水企业与色釉料生产商开始联手合作。2014年9月2~3日,佛山市迈瑞思科技有限公司与中山市华山高新陶瓷材料有限公司签署了“迈瑞思与华山战略合作协议书”,以及“迈瑞思业务合作协议书”。 2014年9月16日,佛山市欧陶无机材料有限公司与广东迈瑞思科技有限公司正式签署合作平台——江西迈瑞思科技有限公司。双方公司营销网络及业务人员将共同开发陶瓷墨水市场;依靠更专业的分工,将给客户提供更完整解决方案,为陶瓷企业客户创造新的价值。

宏宇集团联合景德镇陶瓷学院(现景德镇陶瓷大学)已开展实质性的合作。佛山市禅信陶瓷釉料有限公司与江西陶瓷工艺美术职业技术学院签订了三年的技术培训合约。


【大红墨水通过科技成果鉴定】


陶瓷喷墨打印技术自2008年诞生以来,大红墨水一直是技术性难题,欧洲曾经用黄金做原料研发出金红色墨水,由于成本高昂无法在陶瓷行业使用。由于大红墨水的缺失,长久以来,陶瓷行业都使用棕色墨水或粉色墨水代替大红墨水,最终导致的问题是陶瓷喷墨打印图案的明度较低,颜色不够鲜艳、饱和,色域窄,图案易失真。宏宇集团联合景德镇陶瓷学院攻克了“高温陶瓷大红墨水”的制备,高稳定包裹镉硒红高温陶瓷大红喷墨墨水,于2013年3月22日、2014年10月25日通过科技成果鉴定,被认定为“国际先进水平”。陶瓷产品于2015年10月13日成功上机喷烧出大红色。大红墨水使陶瓷产品表面装饰的颜色更加鲜艳,色彩范围更为宽广。但是,大红墨水仍然未能在行业里普及,还需要更多墨水企业和陶瓷企业的研发和推广使用。


【喷墨渗花技术获得突破】

2015年,陶瓷行业市场竞争更为激烈,产品同质化程度更甚。在此背景下,金刚釉、通体大理石瓷砖、玻化原石、柔光大理石、喷墨抛光砖等各种新品闪耀亮相。其中,在2015年陶瓷喷墨领域中具有应用突破的是喷墨渗花技术,渗花喷墨技术是由中国本土色釉料企业突破,并到达中试及量产阶段。喷墨渗花技术与布料的方式相比,生产难度大大降低,图案更丰富,效果更逼真,生产工艺更环保。喷墨渗花技术与全抛相比,花纹深,容易做出镜面效果。


2015年上半年,诺贝尔率先发布喷墨渗花抛光砖,随后,东鹏、蒙娜丽莎等行业龙头,企业先后上马,批量生产。他们采用国外的材料及技术的,产量不大。2015年下半年,国内多家色釉料企业已成功突破了渗花喷墨技术,到达中试及量产阶段。渗花喷墨技术的关键,是打印通道、墨路系统、喷头等部件与腐蚀性渗花墨水的协调配套。新景泰从2015年开始投入研发,目前也到了批量生产阶段,并推出了最新的功能墨水喷墨机,针对其原有的King-Jet与Mini-Jet全系列喷墨机产品线进行了补充。彩神公司针对2015年国内兴起的渗花喷墨抛光砖市场,经过了大半年的研发,推出了S8渗花釉喷墨机和相关的墨水原料,并在清远天弼陶瓷厂成功使用。所生产出的产品花色丰富,层次感强,优等品率高。

从技术上来说,渗花墨水还处于初始发展阶段,目前,已成功开发出灰、褐、蓝、灰绿、咖啡、黄绿、黑、白等颜色的墨水,开发的墨水扩散问题得到解决,能够很好地避免喷墨后墨水横向扩散,并且垂直渗透能力强,渗透深度达到4 mm以上,抛光后渗透深度仍然有2 mm以上。但是,在精度方面如渗入抛光砖坯体深度的精确性还有待提升,墨水渗透程度若低于相应渗入坯体的深度,将可能造成花色纹理被抛白或颜色抛浅、抛模糊等问题。相对而言,渗花墨水现阶段颜色还不够丰富、齐全。此外,为配合渗花墨水工艺,成熟的抛光砖坯体配方结构及烧成制度等还不为业界所广泛熟知,以及喷墨设备的改造配合等,这对于渗花墨水在行业的普及来说,都是阻力[7]。




三、 

墨水标准的制定




2015年5月8日,由山东汇龙色釉新材料发起并承办的陶瓷喷墨墨水标准研讨会在山东淄博举办,在论坛上指出了陶瓷墨水的三个发展方向:其一,推进建筑陶瓷在高保温、抗菌、光伏抗静电、抗辐射方面的升级转化。其二,完善陶瓷墨水在亮度、强度、彩色范围、印刷质量、均匀性和稳定性等方面的工艺需求。其三,通过诸如热、压、气、湿、光、辐射等六方面敏感功能墨水对建筑陶瓷的智能妆点。

2015年6月,由6家佛企和国家陶瓷及水暖卫浴产品质量监督检验中心等单位联合编制的广东省地方标准《陶瓷装饰用溶剂型喷墨打印墨水》顺利通过专家组审定。这6家为佛山企业包括广东三水大鸿制釉有限公司、广东道氏技术股份有限公司、佛山市明朝科技开发有限公司、佛山市迈瑞思科技有限公司、佛山市三水金鹰无机材料有限公司、佛山市禅信陶瓷釉料有限公司。

2015年10月,中国建筑卫生陶瓷协会在年初立项制订陶瓷墨水协会标准,组织专家、技术人员参与编制,经过前期调研、试验、验证等工作,起草单位已经完成了《溶剂型陶瓷喷墨打印墨水》协会标准的征求意见稿。该标准征求意见稿规定了溶剂型陶瓷喷墨打印墨水的术语和定义、分类、技术要求、试验方法、抽样、判定和检验规则、标志、包装、运输和贮存。该标准的编制报批工作计划在年底完成。




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