【佛山陶瓷网】从陶瓷喷墨看工艺创新、产品创新和商业模式创新

    从陶瓷喷墨看工艺创新、产品创新和商业模式创新

笔者认为，陶瓷装饰用喷墨打印墨水可知的发展阶段可分为六个：①先驱时代：金属有机络合物着色墨水和寻找合适喷头;②常规色时代：红棕色、黑色、蓝色、桔黄色等;③炫彩时代：色调开始明艳，白色、深蓝色、绿色、粉红色、金黄色等;④特殊装饰效果时代：金属墨水(铂金色、黄金色)、珠光墨水、闪光墨水、下陷墨水、亚光墨水等等;⑤3d打印时代：意达加(esmalglass-itaca)今年推出了颗粒尺寸大于3微米、用量超过100g/m2的廉价水性陶瓷喷墨打印新材料，可实现凹凸模具效果;⑥未来的功能化时代：可能成为概念炒作，也可能成为现实，如具有高效杀菌、去污、自洁功能的纳米二氧化钛(tio2)可用来制备功能墨水。

一方面，陶瓷喷墨打印技术近年来引领了陶瓷砖的工艺创新和产品创新，帮助企业制造出图案更逼真、装饰效果更好的陶瓷砖。另一方面，陶瓷喷墨打印技术的小批量生产、个性化定制的优势虽然还没有充分发挥，但它与互联网营销、大数据结合具有巨大的潜力。

本文通过介绍陶瓷装饰用喷墨打印的最新技术对陶瓷行业的影响，来反思陶瓷砖的工艺创新、产品创新和商业模式创新。

一、陶瓷喷墨最新技术

陶丽西公司(torrecid)最初在2000年至2003年期间尝试用于陶瓷装饰用的可溶性墨水，但是失败了。于是改用陶瓷色料着色制备陶瓷墨水，并在2004年推出inkcid系列墨水;在2012年推出了keramcid系列墨水和metalcid系列墨水;在2013年推出了高清印刷的数码喷釉技术dg-cid、用于大量施釉工艺的数码喷釉技术tm-cid、用于已烧结砖面的陶瓷墨水smart-cid，以及用于日用陶器表面装饰的墨水decal-cid。

inkcid系列墨水为常规墨水，包括蓝色、钴蓝色(深蓝色)、棕色、米黄色、黄色、金黄色、黑色、粉红色、紫红色(品红色)九种颜色。keramcid系列墨水能够达到微细节、在亚光釉表面闪光、珠光效果以及亚光-透明效果。metalcid系列墨水可用于三次烧，能达到黄金的效果、铂金效果和闪光效果。

dg-cid系列墨水可在陶瓷表面形成类似于喷干粉而得到一个个小色片的装饰效果，可以实现透明-闪光、不透明-闪光、亚光-透明、亚光-不透明、半亚光-不透明的装饰效果。dg-cid能应用于瓷质砖、一次烧微晶等现有陶瓷产品，可减少陶瓷表面的釉面厚度，同时提供较高的图像清晰度和品质。tm-cid是专门为实现类似于传统淋釉技术实现的同等厚度釉层而开发的产品，也可用于一次烧微晶、瓷质砖等。smart-cid用于玻化砖表面装饰的最后一道喷墨工序，可直接在已烧结砖面上喷墨，实现二次装饰效果，该技术可满足特定清晰度要求以及打印深颜色设计，通常被用于三次烧产品。decal-cid则改变所装饰的陶瓷产品对象，应用于陶器、西瓦、表面凹凸明显的浮雕脚线等。

意达加公司在2011年推出了三种系列墨水(或釉料)组成的解决方案：dci是提供更广泛色彩范围的墨水;hcp是增强墨水的发色强度的釉料;dpg是具有特殊各种装饰效果的釉料。其中，dci除了蓝色、深棕色、棕色、黄色、粉色、橘黄及黑色这七种颜色之外，还有白色及闪光效果的墨水;dpg推出了一种乳白釉(opaque white glaze)和一种透明光泽釉(clear gloss glaze)：乳白釉能加强深色或彩色墨水的特殊装饰效果，可在黑色背景上勾勒出白色的条纹或在彩色背景上描绘出白色的几何图案;透明光泽釉料能在粗糙或光滑的材料上创造出有光泽的区域。

意达加公司在今年的博洛尼亚瓷砖卫浴展上展出了一种数字打印材料dpm(digital printing materials)，该材料根据颗粒尺寸大小可分为：亚微米数字打印材料(dpm submicron)和微米数字打印材料(dpm micron)。

亚微米数字打印材料(dpm submicron)包含纳米级的颗粒，其粒度分布使它具有很好的物理稳定性，可适用于现行的陶瓷喷头。用量小于100 g/m2。它可以用来实现特殊的装饰效果：起着色或者遮盖作用;透明-反光的效果创造亚光-光泽区域的对比;下陷墨水在基础釉上创造出细微的纹理变化。

微米数字打印材料(dpm micron)适用于大喷墨量的新型陶瓷喷头，材料用量超过100 g/m2。这些材料为水性材料，颗粒尺寸大于3微米。相对于亚微米数字打印材料(dpm submicron)，它的优势是便宜和大喷墨量带来的装饰效果。它能实现有光泽的白色、亚光白色、透明材质、带有绸缎般光滑和结晶的透明材质。它能够在装饰图案的上层或下层实现厚厚一层的装饰效果，能达到丝网、辊筒一样的厚度装饰效果，甚至能达到精细的凹凸模具效果。

福禄公司(ferro)在今年推出升级产品keraminks 3.0系列墨水，包括keraminks系列墨水和inksnova系列墨水。keraminks系列墨水包括11种颜色;inksnova 系列墨水将展现独特的装饰效果：亚光、白色、超级白色、下陷效果、珍珠效果和金属墨水。福禄九月初就在其官方上称将在今年博洛尼亚陶瓷卫浴展上展出了水性颜色墨水、水性效果陶瓷墨水，以及新的喷头和机器。

卡罗比亚公司(colorobbia)在2010年推出了由三个系列组成的解决方案，分别为c-inks、c-shine及c-glaze。c-inks系列墨水为常规墨水，覆盖蓝色、深蓝色、棕色、米黄色、黄色、黑色、粉红色、绿色八种颜色。c-shine系列墨水能获得独特的颜色、质地和表面效果，例如金属效果和闪烁效果。c-glaze系列墨水有创新的亚光墨水，通过与有光泽的部位产生对比，可让陶瓷表面产生原始、独创的装饰效果;白色墨水能提供亮度和黑色的支持，并且在有颜色的底色上获得很好的装饰效果。

卡罗比亚在今年5月份的广州陶瓷工业展上展出了具有下陷效果的陶瓷墨水产品，但尚未在大陆地区推广。卡罗比亚的研究中心cericol已经对具有高效杀菌、去污、自洁功能的纳米二氧化钛进行了大量科研，并发表多篇英文专利，很可能在今后推出功能化的陶瓷墨水。陶瓷装饰墨水中着色剂的粒度已经接近纳米尺寸，具有一些常规尺寸材料所不具备的新特性。可以针对家庭、实验室、公共洗手间、医院等特定市场，开发出红外辐射陶瓷砖、抗静电陶瓷砖、自洁陶瓷砖、抗菌陶瓷砖使用的墨水。

陶瓷墨水发展的六个阶段

二、对工艺创新和产品创新的反思

陶瓷喷墨打印技术在全球范围内获得巨大的发展，对传统色釉料造成巨大冲击。这不仅是源于节省人力成本、图案清晰度高、低成本、管理简化、个性化打印、无接触印刷降低坯体破损率，其背后还有深层次的原因：设备创新、概念炒作、陶瓷生产企业的制造专业化、建陶行业的转移与新产区的兴起等等。其中，有很多地方值得反思。

首先，设备创新引领工艺创新。1975年a.b.dick公司申请了名为“用于玻璃的喷墨打印墨水混合物(jet printing ink composition for glass, us 004024096)的发明专利。2000年凯拉捷特公司(kerajet)与福禄公司合作进入陶瓷喷墨打印市场。直到英国塞尔公司(xaar)推出xaar 1001喷头，才使得喷墨打印技术成功应用于陶瓷砖工业化生产的流水线。陶瓷喷墨未来的发展主要还是由喷头来引导，福禄水性陶瓷墨水的推出，也是源于喷头的改进;大喷孔喷头使得意达加微米数字打印材料的推出成为可能。今年五月份广州陶瓷工业展上，希望展出了一台大墨滴的陶瓷喷墨打印机(hopejet d980)，采用了大喷孔喷头。墨滴不是喷射，而是通过墨水先在喷头上聚集成大墨滴，再自由落体到坯体上。虽然在图案控制上和喷射方式上有待改进，但其具有喷釉的潜力。

其次，产业链的完善支撑陶瓷工艺创新。陶瓷墨水的制备技术在意大利、西班牙已经成熟，意达加、卡罗比亚、陶丽西、福禄等公司在常规颜色陶瓷墨水的基础上，纷纷推出了白色墨水、特殊装饰效果陶瓷墨水(铂金墨水、黄金墨水、珠光墨水、闪光墨水、下陷墨水、亚光墨水)呈现出同质化的趋势。陶瓷墨水的制备需要陶瓷色料、有机原料(溶剂、分散剂、结合剂等)、研磨设备、过滤设备、检测设备。研磨设备、锆珠、过滤设备、过滤芯、检测设备都有专业公司提供。其中，专业的化工公司会向客户推荐已经在陶瓷墨水生产中非常成熟的溶剂、分散剂、结合剂等添加剂，陶瓷墨水生产公司只需要收集各个公司的有机原料小样，参照品牌墨水的性能指标，进行交叉、正交试验即可，商品化陶瓷喷墨色料的价格根据颜色的不同大约为5-10万元/吨。

当前陶瓷墨水竞争的关键在于喷墨色料，陶丽西、意达加、福禄、卡罗比亚本身就是全球老牌色料生产企业，能生产出发色性能更好的喷墨色料，而且生产成本低于外购、供应能力可靠。由于成本、产量和环保的要求，喷墨色料的制备方法还是传统的固相烧结法。陶瓷色料的关键技术在于高活性原料的选择与比例、混料工艺、矿化剂的选择、烧成工艺，关键性能在于色料纯度、晶体结构、结晶度、色料砂磨前的颗粒、砂磨后的颗粒晶体机构及形貌、色料高温稳定性、发色效果。

再次，装饰图案的同质化迫切需要陶瓷砖产品的创新。仿石材、仿木纹毫无悬念地成为今年博洛尼亚瓷砖卫浴展的焦点。随着陶瓷喷墨打印技术的普及，陶瓷砖在装饰图案方面越来越难形成差异化，纹理的处理、手感等多感官刺激的凸显、特殊装饰效果的出现是陶瓷砖产品创新的方向。尤其是铂金效果、黄金效果、珠光、闪片、亚光、下陷的组合和混搭，配合大颗粒微米墨水、表层3d打印、色彩强烈的包裹色料陶瓷墨水，有着更大的产品创新空间，将产生强烈的视觉冲击和巨大的差异化。

三、是否会出现颠覆式创新的商业模式?

近年来陶瓷砖工艺和产品的创新，主要是辊筒、喷墨设备公司的创新，以及色釉料、墨水公司的创新。陶瓷生产企业的角色逐渐转变为陶瓷砖的对版、生产和营销。很多陶瓷企业采取跟进的商业模式：不创新—模仿—大规模跟进—降低成本—大幅度降价—大量销售—转产其他新产品。跟进的模式在当前国内专利保护、法制不健全的背景下，确实风险低、效益明显。这种传统的工业化商业模式，也存在同质化竞争激烈、库存积压严重、受房地产市场及政府办公场所建设政策的影响等弊端。

建陶行业虽然是一个传统行业，但也在被互联网、大数据潜移默化地改变。去年11月11日，支付宝当日交易额突破191亿元，九牧厨卫在天猫的交易额也将近达到2918万元，成为当天卫浴行业最大的赢家。

陶瓷喷墨打印技术的个性化定制的优势还没有充分发挥，在陶瓷砖市场价格不透明、装饰图案同质化的今天，是否会出现一些能够通过大数据分析消费者需求、深谙设计、精通互联网营销的新型互联网陶瓷公司?

(作者系国家陶瓷及水暖卫浴产品质量监督检验中心工程师)

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