陶瓷喷墨打印技术应用普及向国产化之路前行

 　　如今，消费者走进一家瓷砖商店，会发现陈列在货架上的瓷砖种类五花八门，比起前几年的瓷砖产品，不仅花色更多样，而且图案更逼真。甚至出现了定制化产品，比如一片瓷砖可以印上全家福照片。建陶行业内人尽皆知，这些变化都得益于近些年陶瓷喷墨打印技术的应用和普及。该技术可以通俗地理解为在瓷砖表面打印图案。不为行业外所知的是，这项技术原本受欧洲企业封锁。三水及佛山的多家企业，在突破国外技术封锁的过程中，经历了探索、失败、重启，并扮演了技术国产化攻关的主力军角色，最终使得该技术能够惠及整个建陶行业和每一位消费者。

　　迟到的印花技术革命   　　喷墨技术在建陶行业的应用意义重大。业内称陶瓷喷墨打印技术为继丝网印刷、辊筒印刷后的“第三次印花技术革命”。它对于陶瓷行业转型升级的作用，包括了降低成本、提升效率、提升品质等多个方面，最重要的是大大丰富了瓷砖的花色品种，并在一定程度上为瓷砖定制化生产提供可能。   　　早在2000年左右，陶瓷喷墨打印技术便在欧洲实现工业化应用。但直到2008年以前，欧洲企业始终在该技术上对国内厂商实施技术封锁。   　　“十几年前欧洲就有陶瓷喷墨机了，以前我们去欧洲看到过这些机器。但他们互相间都说好了，不卖给中国。因此2008年以前中国陶瓷厂不可能买得到喷墨机。”佛山市三水盈捷精密机械有限公司(以下简称“盈捷精密”)总经理彭基昌说。   　　佛山市明朝科技开发有限公司(以下简称“明朝科技”)股东、副总经理毛雷在2003年即预判了喷墨技术在建陶行业应用的趋势和前景，并带队开始研发陶瓷喷墨打印所需的墨水。但当时喷墨机迟迟未进入国内，墨水研发于2006年中断。   　　随着2008年金融危机降临，欧洲企业为了拓展中国市场，逐步向中国输出陶瓷喷墨打印技术。2009年，金牌亚洲陶瓷公司率先引进陶瓷喷墨打印机，并于第二年年初推出首款喷墨瓷砖产品，首开佛山陶企应用喷墨打印技术的先河。   　　但国内陶企在该领域的“好日子”并未就此到来。起初，国外公司处于垄断地位，喷墨机和墨水的售价都非常高。“记得当时有一款进口喷墨机卖200多万元”，“最初进口墨水一吨要卖60、70万元”，彭基昌回忆称，但如今，同款喷墨机已经降到几十万元，而国产墨水每吨仅售五六万元。   　　而且，当时进口喷墨机与墨水捆绑销售，“比如说用了塞尔喷头，就必须配益达加或福禄的墨水，用国产墨水就不给保修。”明朝科技技术总监谭海林说。   　　国产喷墨机弯道超车   　　令人意外的是，陶瓷喷墨打印技术输入国内后短短一两年时间，国产喷墨机就面世了。   　　随后，国产喷墨机以明显的价格优势迅速打破了进口机的垄断地位，市场占有率逐年攀升，于近两年取得市场主导地位。据彭基昌估算，目前国内建陶行业应用的喷墨机大约3100-3200台，其中90%是国产的。   　　其中，佛山市三水盈捷精密机械有限公司、佛山市希望陶瓷机械设备有限公司、佛山市美嘉陶瓷设备有限公司三大厂商占了70%左右的市场份额。   　　虽然盈捷精密在国产喷墨机大发展中获利，可彭基昌本人却对这一过程有反思：“为什么有的建陶装备技术，我们做了20年还是做得不够好，但喷墨机却短短几年就赶上了?”   　　“究其原因，主要是因为我们的喷墨设备零部件都是进口的多，喷头、伺服电机、皮带、墨水泵甚至一条墨水胶管都是进口的，大家都是用这些进口部件组装”，彭基昌说，他为此感到有点悲哀。   　　他介绍，喷墨机核心技术包含两大块，一块是喷头，另一块是控制系统。喷头核心技术国内基本没有，还牢牢掌握在美国、英国、日本的几家企业手中。国内的数码控制技术较强，盈捷精密所产喷墨机的控制系统就是同国内公司合作开发的。   　　“实际上像伺服电机、墨水泵这些部件，还是有国产的，就是喷头目前还做不到。”彭基昌说，然而，一台喷墨机80%的成本都在喷头上。   　　产学研合作下的陶瓷墨水   　　国内对于陶瓷墨水的研究要比喷墨设备早得多。自2000年开始，以陕西科技大学、南昌航空工业学院、天津大学为代表的高校科研力量，陆续发表有关陶瓷墨水的论文数十篇。   　　但佛山陶企对高校的研究成果并不感冒。谭海林表示，“最早的研发是从学校开始的，但是学校的研究着重理论，比较脱离实际，和我们工业化大生产的工艺是大相径庭的。”   　　他认为，当时高校研究出的方法，一是成本高，二是和建陶生产工艺不相吻合。比如广东的建陶基本在1150到1230摄氏度温度范围烧成，学校里可能不了解这个情况，烧出来可能没有颜色，可能变色。“而我们一直在陶瓷行业做，就比较了解生产实际。”   　　谭海林是明朝科技2009年重启陶瓷墨水研发时，从研究院聘请来的“外援”。他的到来，为该企业重新指出了研发路径。   　　此前，明朝科技采用溶胶凝胶法制备墨水，该方法的优点是稳定性强，缺点是制备工艺复杂，生产成本高。谭海林则主张采用分散研磨法，该方法优点是制备工艺简单，成本低，缺点是分散性、稳定性差。“起初我们在技术路线上存在一些争论”。   　　从现在的角度来看，采取溶胶凝胶法是走了弯路。溶胶凝胶法制备工艺复杂，在做一两种颜色的墨水时有优势，但工业化大生产需要我们把所有颜色都做出来，用分散研磨法是最简单经济的，谭海林说。   　　分散研磨法需要用到砂磨机，这种设备在科研单位很常见，但在当时的陶瓷行业属于罕见。砂磨机售价昂贵，实验级就要几十万元，工业级则需两三百万元。“传统行业的企业就会考虑这个投入值不值，就这么一台小的实验机就要四五十万。”   　　不断协商之后，管理层最终认可谭海林的意见。目前，明朝科技已是国产陶瓷墨水的主要供应商之一，其“新型陶瓷墨水”项目还在去年三水区首届创新创业大赛中胜出获奖。   　　国内厂商血拼价格战   　　国产喷墨机和陶瓷墨水占领国内市场后，各厂商之间的价格战愈打愈烈。   　　“从国产喷墨打印机出现至今，同一型号产品降价超过100万很常见。”“国产墨水面世5年时间，价格跌幅达10倍。”彭基昌和谭海林分别表示。   　　谭海林说，目前喷墨机厂商和墨水厂商在价格上都已降无可降。他们都正在为各自企业寻找新的利润增长点。   　　彭基昌考虑的是跨领域扩张，比如在纺织服装行业、包装行业的印花，现在还在用丝网等传统印花技术，今后也可以应用喷墨印花。   　　“我们正在开发新产品，这可能是国内第一个在做的，就是渗花墨水，之前的墨水都是表面文章，渗花墨水可以渗透到砖坯里面去。”谭海林兴奋地谈起新产品，“研发已经成功了，正在陶瓷厂试用，国内其他厂家要跟进也比较难，至少要一两年时间。”   　　但对于普通陶瓷墨水的市场前景，谭海林表示说不清楚，“国内墨水斗得比较凶。国外的墨水厂商间也是有竞争的，但基本上是良性的，国内则是你死我活的竞争。”   　　即使价格战凶猛，也不可否认其积极一面。景德镇陶瓷学院教授张柏清等人撰文认为，国内厂家的设备较进口机器有明显的价格优势，大大推动了喷墨设备在国内的普及。   　　业内统计数据表明，2010年4月，国内陶瓷喷墨打印机保有量约40台，5年后，这一数据达到3100-3200台，年均增幅超过15倍。   　　中国建筑卫生陶瓷协会副秘书长尹虹表示，“喷墨技术刚出来时价格太高，大家都没想到它能替代传统的辊筒印花，只是做个性化产品”，但当它的成本可以和传统印花竞争的话，普及率自然就上去了。   　　据谭海林估算，喷墨技术可能占到国内建陶行业印花市场份额的85%以上，只剩下一些特殊的产品要用丝网和辊筒印花。国外这一数据可能达到90%以上。“但国外是发展了十几年时间，国内只用了5年左右。”