陶瓷印刷技术变革—喷墨印花技术应用与前景

陈华龙，洪 燕，陈少波， 朱永平

（江西陶瓷工艺美术职业技术学院，江西 景德镇 333000）

陶瓷印刷技术变革—喷墨印花技术应用与前景

陈华龙，洪 燕，陈少波， 朱永平

（江西陶瓷工艺美术职业技术学院，江西 景德镇 333000）

喷墨印花技术所制备的陶瓷制品以其绚丽多彩的图案、灵活多变的设计、仿实逼真的效果而获得人们的喜爱，也使得陶瓷装饰技术迎来了第三次变革。喷墨印花技术在我国引入和应用只有短短的几年，技术的更新和进步却非常迅速，极大地刺激了我国建筑陶瓷工业的发展。鉴于此，本文将对陶瓷装饰技术的发展历程、喷墨印花技术在我国的应用与前景等方面进行阐述分析，并对今后的发展之路提出一些见解，以便更好地推动喷墨印花技术在我国陶瓷工业中的应用发展。

陶瓷装饰技术；喷墨印花；墨水

0 前 言

在科学技术和科学艺术高度发展的今天，人们生活在一个丰富多彩的世界，对于陶瓷制品的追求更加倾向于时尚化和个性化。陶瓷印刷技术因其能够实现装饰效果多样化和个性化，富有丰富的艺术感染力而成为陶瓷砖不可或缺的装饰手段之一，而陶瓷印刷技术的进步和创新也成为了现代陶瓷发展的重要推力。随着现代建陶工业在我国的发展与兴起，陶瓷印刷技术经历了三次革命。第一次革命是丝网印刷技术；第二次革命是辊筒印刷技术；喷墨印刷技术是陶瓷印刷技术上的一大创新，完全颠覆了以往的印刷技术，被称为陶瓷印刷技术的第三次革命。随着我国喷墨印花技术的不断创新和发展，陶瓷喷墨技术必将成为今后陶瓷行业发展的主潮流。

1 陶瓷印刷技术的发展历程

印花装饰是我国陶瓷的传统装饰方法之一，陶瓷印花在工艺制作和表现形式上，各地区都有不同程度的发展和创造，主要有戳印花、模印花、转印花和网印花等几种方法。建筑陶瓷的装饰方法大部分由日用陶瓷脱胎而来，有较大的继承性，但又形成了自身的鲜明特色。早在二十世纪70年代现代建陶工业在我国兴起之时，平板丝网印刷就开始大行其道，最早应用于陶瓷砖上的印刷只是使用原始的简单单色陶瓷丝网印花，随着印刷技术的发展和设备的更新，逐渐出现了多色陶瓷丝网印花和精细陶瓷丝网印花。丝网辊筒早年在意大利曾被大量使用，而我国引进的基本上是其升级版的橡胶辊筒，如今这种胶辊印花设备已被众多企业所采用，从个别到一般这个过程算起来也不过10年。喷墨印刷是陶瓷印刷技术上的一大创新，完全颠覆了以往的印刷技术，陶瓷喷墨印花的出现，以其无可比拟的优势，逐步替代了丝网印花与辊筒印花，在国内陶瓷行业内得到迅猛发展，这是陶瓷印花技术不断创新发展的历程。

陶瓷丝网印花技术最早主要采用平面丝网印花技术,也叫孔版印刷,它与平印、凸印、凹印合称为四大印刷方式。在上世纪70年代,丝网印刷技术主要在意大利、西班牙等西方国家广泛应用。我国瓷砖的机械化、自动化的丝网印刷设备图像处理，首先就是从意大利引进的，并且到了20世纪80年代这种平板丝网印花机才得以实现国产化，随之得以全面普及。改革开放之后,佛山部分陶瓷企业通过引进、消化、吸收、创新的发展模式,使丝网印花技术在我国陶瓷行业得以迅速发展和普及,并成为世界上花网印花产量最大,品种最丰富和功能最齐全的国家。丝网印花也有其不足之处，就是它是一种平面印刷方法，只能印制出平面的花纹和图案效果，对于凹凸瓷砖造面无法全部印刷到位，因此很难实现砖面多元与立体的装饰效果。

与丝网印刷相比，辊筒印刷是一种柔性印刷，其突破在于可以实现凹凸面的印刷，从而使得陶瓷砖的表面层次更加丰富，对自然的仿真度更高。辊筒印花无论在产量还是在质量上都有其优越性，它可以实现全自动化操作，自动上釉，自动擦网，皮带传送，可重复、间歇使用，不会造成釉面缺陷，可连续生产，中间损耗小。辊筒印花产量大，网板使寿命长，一般来说，平板丝网印花印2000平方米就要换一个网，而一个辊筒可印13-15万平方米。当然，辊筒本身的价格要比平板丝网贵很多，但相对于产品的产量和档次来说，这是不可相提并论的。辊筒印花技术生产的砖质量好，档次高，陶瓷砖对位准确，图案不容易错位，没有肉眼可看到的间断条纹和经纬线。

喷墨技术改变了传统的接触式压力印刷，实现了与砖面不接触的“凌空”印刷，能克服凹凸面、斜面的障碍，可实现多角度、高致密性上釉，完全呈现瓷砖立体造面设计效果，这也是喷墨印花最大的优势。采用喷墨印花，就在于它能够真正实现还原自然真色彩，诸如石材的天然纹理，还有木材、布艺、金属质感，各种皮质，都能全面而系统地做到最为本质的效果。多维层面，无数色彩任由调配，想你所需而任意呈现，悬空5厘米的立体印刷空间都将清晰呈现，这是一般的设备及工艺技术所不能达到的。不管是怎样的一种艺术装饰，在陶瓷领域将通过喷墨印花而得到全面解决。

2 喷墨印花技术在我国的应用与前景

2.1 日新月异的技术更新为之保驾护航

受2008年全球金融危机影响，意大利、西班牙等国的陶瓷企业遭遇重创，国内的陶瓷产能缩减了50%以上，而中国陶瓷市场的不断壮大，使得国外众多的陶瓷企业把目光转向了中国市场，在2008年10月，欧洲陶瓷喷墨印刷技术迈出了对中国开发的第一步。

在2009年6月1日举行的第二十三届中国国际陶瓷工业展上，以喷墨印刷为代表的一批国际最新技术和产品首度大规模亮相，国际辊筒印花设备龙头企业 SYSTEM展示了其最新喷墨印花技术RODIGIT；来自西班牙的Kerajet公司做喷墨印花设备已经超过十年，该届展会也是他们首次到广州工业展参展。同时，国内著名陶机企业希望陶机也在本届展会上推出了数码喷墨印花机。

2014年5月21日至24日在广州琶洲展馆举办的“2014中国国际陶瓷技术装备及建筑陶瓷卫生洁具产品展览会”上，喷墨印花设备与技术的更新吸引了众多参会者的眼球，如喷墨设备方面，科达展示的第一代数码施釉打印机拥有智能化供墨循环系统，可以保持喷嘴处于最佳的喷印状态；希望陶瓷机械设备有限公司展示的全新升级的银河系列陶瓷喷墨机，升级后的喷墨机拥有多达8个色彩通道，并且实现真正意义上的灰度打印，还实现了自动清洗装置与抽风装置一体化，大幅度延长连续生产的时间；福建海美斯凯拉捷特贸易有限公司展示的MASTER喷墨机具有可扩展至12个通道、可移动单元、供墨系统强大、墨水兼容性良好、喷头兼容性广泛等特点；佛山市美嘉陶机设备有限公司展示的由企业自主研发的“艺术陶瓷纳米输出系统”的全套设备，可彻底解决当前喷墨印花在生产中所存在的颜色不鲜艳、发色不好等问题；意大利喷墨机制造商杜斯特(Durst)展示的Gamma 120 HDRS机型，可有效减少色差、拉丝或拉线现象产生；广州精陶机电设备有限公司推出的M920柔性化喷墨、喷釉陶瓷印花机，以单通道的形式实现喷墨通道的排列组合，可根据客户的需求任意添加以及任意组合喷墨通道，更方便，更灵活。作为喷墨印花机的核心配件—喷头方面则有英国赛尔推出的三款新品喷头，分别是新型Xaar 1002GS40、Xaar1002SBX以及Xaar001，新型喷头Xaar001最大喷墨量可达200纳升，喷射覆盖最大达每平米700克的印墨，可以在瓷砖坯体上喷射釉底料和釉料，即使是在瓷砖表面喷射功能性涂料也将成为可能；日本喷头制造商柯尼卡美能达(KONICAMINOLTA)也推出了KM1024i系列喷头；日本富士公司旗下的Dimatix公司推出了星光1024/M—C喷头。由此可看出，自陶瓷喷墨印花技术进入我国这短短几年间，喷墨印花技术在设备与技术方面均得到了极大的发展。

2.2 无可比拟的优势使之备受青睐

陶瓷喷墨印花较之以往的丝网印花和辊筒印花，具有许多无可比拟的优势。

第一，立体印刷，喷墨技术改变了传统的接触式压力印刷，实现了与砖面不接触的“凌空”印刷，能克服凹凸面、斜面的障碍(凹凸立体面喷印效果可达40mm)，可实现多角度、高致密性上釉，完全呈现瓷砖立体造面设计效果，这也是喷墨印花最大的优势;

第二，高逼真度，分辨率从128dpi升级到360dpi，对颜色的表现更丰富，相比传统丝网印刷局限于四种颜色(特殊的有六种颜色)，喷墨技术在同一片瓷砖上可表现几十种颜色，甚至可以表现出颜色的渐变，在色彩和质感上都可重现各种自然材质;

第三，自由度高，真正数码化，图案和色彩不再受设备和工艺的限制，并可实现小批量定制，适应个性化消费需求;

第四，清洁环保，喷墨技术采用喷洒技术，本身耗费的油料和颜料较少，且墨水利用率高，几乎没有浪费，符合环保潮流。

喷墨印花技术所制备的产品图像逼真细腻，从色彩和质感上容易实现设计所想要体现的个性和艺术风格，便于不同设计方案的创作。非接触式的悬空打印，降低了坯体的损耗，也减少了对版、跟线调色人员的需求。喷墨打印设备可以灵活处理各种不同批量及不同品种的订单，转产时数码喷墨印花机具有不用更换墨水或清洗墨路的特点，大大节省试版、生产时对釉料的浪费，实现了真正的低碳环保，因而倍受国内陶瓷企业的青睐。

2.3 日益低廉的墨水价格为之提供成本保障

喷墨印花技术进入我国的初始阶段，墨水基本依赖国外进口，当时国内墨水所占的市场份额非常少，进口墨水垄断和主导市场，价格高昂，2008年陶瓷墨水的价格为100万元/吨，大大增加了陶瓷企业的生产成本，在很大程度上也制约着国内喷墨技术的发展。喷墨印花设备的国产化，极大地加快了墨水的国产化进程。如今的国产墨水在产品的稳定性、流畅性、粘度、密度、发色等方面与进口墨水的差距已经越来越小。目前市场上的墨水产品质量都相差不多，并且国产墨水经过这两年的快速发展，在质量方面已经可以跟进口的墨水相媲美。国产墨水凭借价格实惠与服务方便双重优势，加快了喷墨技术在国内建陶行业的推广速度，从而也带动了国内更多墨水研发团队的进程。近几年来，我国有15个国产陶瓷墨水品牌进军墨水市场，有道氏、明朝、远牧、万兴、金鹰、迈瑞思、伯陶、正大、丰霖、大鸿、永坤、三陶、陶正、博毅、汇龙。另悉，柏华也在2013年推出陶瓷墨水。2013年国内墨水产量从原来的10%增长到了30%，预估到2014年年底国产墨水会达到50%。受国内墨水的市场冲击，国外墨水的价格也有所下降，到目前为止，国外墨水常规颜色的价格在10-11万/吨，黑色陶瓷墨水为13-14万/吨。国产墨水常规颜色的价格为9-9.5万/吨，已经有8万/吨的。未来降价一方面跟成本有关系，但价格不可能无限降下去，因为要考虑设备成本、人工、损耗等。同时，陶瓷墨水的发展是在生产中不断使用、发现问题并解决问题的，需要不断的试验，开发研究，从这个角度来讲，墨水的价格还会再降。墨水价格的下降，对于喷墨印花技术的应用也起到了积极的促进作用。

2.4 庞大的中国市场为之提供广阔前景

通过对山东产瓷区的数据调查，山东全省共有陶瓷砖生产线462条，日产能总计521.89万平方米，已上线喷墨印花设备488台，具体数据如表1所示。

据中国建筑卫生陶瓷协会给出的《2014年中国陶瓷行业竞争力报告》中数据显示，我国目前有1400多家瓷砖厂、3500条生产线，国内瓷砖产品结构目前是抛光砖占35%，内墙砖战4%，外墙砖占15%，仿古砖占12%，大理石瓷砖占10%，微晶石占1%，其它占3%。喷墨印花产品的应用会对瓷砖产品影响很大。到2013年年底，陶瓷砖生产产量为96.90亿平方米，产值收入是3832亿元，在线运行的陶瓷喷墨设备预计超过了2000台，目前大概在2400台左右，其中国内生产大概占了80%的比例，约20%是从意大利、西班牙进口。估计到2014年底，在线的喷墨印花机会达到3000台左右。现时喷墨印花的总体运行成本，不过比辊筒印花高出10%左右，然而，喷墨印花瓷砖的售价却比其它类型瓷砖高出很多。以NEW TECH喷墨印花机为例，其墨水利用率高达98%，利用率高且更清洁和环保。按日产8000平方米瓷砖计算，采用其它印花方式时约需用釉料4到5吨，而喷墨印花只需用墨水1吨半，用量减少，则成本自然降低。

表1 Tab.1

从以上分析我们不难看出，随着喷墨印花技术在中国的引入与推广，这个技术将会在中国建陶装饰方面得到迅猛发展，中国瓷砖也将逐渐进入一个新的喷墨印花时代。

3 喷墨印花技术在我国的发展之路

3.1 良好的售后服务是决胜要点

随着喷墨印机在我国陶瓷生产线上的大量使用，设备和墨水售后服务的成本也会越来越高，国内外企业的竞争将日益激烈，国外喷墨设备与墨水虽然技术精湛，运行稳定，但由于距离过远，售后服务过程复杂且不及时，相比之下，国内的喷墨设备或是墨水制造企业具有质优价廉及边际高效的本土化服务的优势。目前，有不少国外企业为了解决售后服务的问题，到中国建厂投资，在这种形势下，如何更好地为客户进行售后服务就成为国内企业抢占市场份额的决胜要点，为了强化服务，提升品质，不少企业派遣业务员和技术员进行全程跟踪服务，及时了解客户的需要，解决客户的问题，为客户提供一站式服务，并在多个陶瓷产区设立服务网点，配置专业服务团队。良好的售前服务是为了赢取更大的市场份额，到位的售后技术服务则可以稳固原有的客户群以及吸引更多的、新的客户群体。随着技术的创新和产品稳定性的提高，国产设备和墨水被越来越多的国内陶瓷企业接受并投入使用，品质和服务将成为在激烈的市场竞争中制胜的法宝。

3.2 功能性墨水和相应技术是墨水创新方向

使用功能墨水进行喷墨印花，可以使所制备的瓷砖呈现和传统施釉一样的釉面装饰效果，功能墨水包括下陷釉、金属釉、闪光釉、哑光釉、白花釉、渗花釉等，相应的部分功能性墨水的应用已初见成熟，如下陷釉、金属釉、闪光釉等，再结合数码喷墨和喷粉(干粉)这些工艺可以使瓷砖的表面达到让人不可思议的效果。据了解，与之配套的喷印设备和原辅材料目前正处于较快发展中，今后喷墨机的创新方向将会更关注和重视特殊效果的打印，比如兼容特殊功能的墨水、真实的立体效果以及喷釉功能等。在2014中国国际陶瓷技术装备及建筑陶瓷卫生洁具产品展览会上，喷墨喷釉一体设备已经推出，如快达平的C3打印机，赛尔喷头今年工业展展出最新的大墨量喷头及喷釉喷头Xarr001等。功能性墨水和喷釉墨水、相应配套设备与技术或将成为喷墨印花技术创新和研发的方向。

3.3 合理有序竞争是发展保障

陶瓷喷墨印花技术突飞猛进的发展固然离不开色釉料行业的发展，可是现今色釉料行业的局面与这样的发展趋势是不相吻合的，在目前的墨水市场中，国内墨水只占市场不到一半的份额，市场价格透明，国产墨水的价格已经降到阶段性最低点，当国产墨水在国内市场占据主导地位时，真正的肉搏战将会随之来临。合理有序的竞争，抵制恶性竞争，加强知识产权意识，可以为喷墨印花技术的发展提供良好的发展环境，也能为国内陶瓷企业走出国门，占据国际市场提供良好的保障。

3.4 品牌联盟是发展趋势

喷墨印花技术的应用，使得陶瓷设计更加灵活方便，设计图案也更具多变性和艺术性，这是技术变革所带来的好处，但同时也让仿冒变得更加容易，陶瓷产品同质化的现象也越来越多。佛山市知识产权协会秘书长王燕玲提出：陶瓷企业要从同质化的格局中进行突破，除了要不断创新外，最重要的是加强知识产权保护。品牌联盟则是将区域内知名的大企业联合在一起，成立一个联盟机构，并结合工商、专利、质量监督局等相关部门，形成一个大的体系，在行业之间达成共识，相互自律，共同维护市场，以此加强知识产权保护，为市场的有序竞争提供支撑，避免互相打击，互伤元气，防止出现不良的恶性竞争，区域品牌的成长才能有良好的生长环境，出口的价格和份额就会得到大大的提升。

3.5 标准化品质管理与控制是发展之路

喷墨印花技术在国内在线生产中，最常出现的问题是拉丝和滴墨，这是因为喷墨印机的喷头喷孔和所用的墨水都是微米级，一些细小的杂质、灰尘和水汽都有可能将喷孔堵塞或挡住墨水，因此喷墨印花技术对环境和墨水要求都非常高。

标准化品质管理包括原料标准化、生产标准化、环境标准化等方面。原料的标准化就是对墨水生产所用到的色料、溶剂、分散剂和一些助剂以及研磨锆珠等原材料进行标准化管理与控制，这是推动生产标准化的前提；生产标准化指的是墨水制作标准化和生产使用标准化，因为不同的墨水适用于不同喷头、机型和使用环境，先将墨水生产标准化，再将不同墨水适宜哪个喷头、机型和环境的数据进行收集整理，进行标准化控制，到时生产使用只需寻找合适的墨水就可以直接上线生产，就如同一台设备采用标准化零件进行组装，零件寻找和制造会更方便快捷一样；喷墨印花技术对环境要求比较高，需要有合适的温度、湿度以及防尘，因此环境参数的标准化控制是维持生产稳定和顺畅的有利保障。在我国要实现标准化品质管理与控制任重道远，不过，喷墨技术的出现，将激发陶瓷行业进行不断的创新，要求标准化的空间也会越来越大。

4 结束语

喷墨印花技术的引入和应用，不仅是陶瓷印刷史上的一次重大变革，也是陶瓷技术发展的一个里程碑，它满足了我国建筑陶瓷工业转型升级时期的发展需求，为我国的建筑陶瓷发展注入了新鲜的活力。虽然喷墨印花技术在我国的应用还存在着一些不足之处，如喷墨印机的喷头生产技术一直被国外企业所垄断，墨水实施国产化还需要一定的时间等，但这些问题的存在并不能阻碍喷墨印花技术在我国陶瓷工业中的广泛应用，随着国产设备和墨水技术的不断创新和进步，喷墨印花技术必将会成为陶瓷装饰技术的一个主潮流。

[1]郭庆. 陶瓷印花技术的发展现状[J].佛山陶瓷, 2014(4).

[2] 张建华. 墨水∶ 品质服务让国产品牌强势崛起[N]. 陶瓷信息, 2014, 05,19.

[3] 张泊清, 王德良, 钟树铭. 陶瓷喷墨打印技术的现状及发展[J].佛山陶瓷, 2011(9).

[4] 尔东. 中国陶瓷的喷墨印花时代已经到来[N]. 陶城报, 2009,12,07.

[5] 乔富东, 潘春花, 凌林峰, 汪玉叶, 区冰玲, 高颖, 杨敏媛, 陈耿豪. 喷墨印花技术灵魂——设计[N]. 创新陶业, 2013, 9, 23.

Revolution in Ceramic Printing Technology: Application and Prospects of Inkjet Printing

CHEN Hualong, HONG Yan, CHEN Shaobo, ZHU Yongping
(Jiangxi Ceramic and Art Institute, Jingdezhen 333001, Jiangxi, China)

Inkjet printing has brought about a third revolution to ceramic decoration with its rich palette, fl exible design and realistic effect. Although introduced into China not long ago, the technology has seen rapid improvement in recent years and has given a great impetus to Chinese building ceramic industry. This paper reviews the evolution of ceramic printing in the past, describes the application and prospects of inkjet printing in China, and predicts the direction of this technology in the future to promote its further development and application in China.

ceramic decoration technology; inkjet printing; the ink

TQ174.6+42

A

1006-2874(2014)06-0037-05

10.13958/j.cnki.ztcg.2014.06.008

2014-09-12。

2014-09-15。Received date: 2014-09-12. Revised date: 2014-09-15.

陈华龙，男，教授。Correspondent author:CHEN Hualong, male, Professor. E-mail:tcmychen163.com