長久以來,由于大紅墨水研發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)難題既多且雜,甚至連陶瓷噴墨技術(shù)的發(fā)源地——歐洲陶瓷強國也束手無策。因為大紅墨水的缺失,陶瓷行業(yè)使用棕色墨水或粉色墨水代替,導(dǎo)致陶瓷噴墨打印圖案的明度較低,顏色不夠鮮艷、飽和,色域窄,圖案易失真等問題。與此同時,消費者不再滿足于瓷磚的實用功能,越來越注重裝飾性,以及個性化、創(chuàng)意性消費。
2015年10月13日,由宏宇集團與景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院合作,歷時3年,耗資815萬元的大紅墨水成功上機噴燒出純正大紅色,大紅墨水正式問世!高溫陶瓷大紅墨水研制成功之后,與其他顏色墨水混色噴印,瓷磚產(chǎn)品將從“暗淡無彩”升級為“高清全彩”。同時,大紅墨水的成功也將推動陶瓷噴墨打印技術(shù)的進一步普及,提高中國建陶在世界上的話語權(quán),促進世界建陶產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。
世界性難題
印花是現(xiàn)代建筑衛(wèi)生陶瓷極為重要的一種裝飾方法。傳統(tǒng)的印花技術(shù)包括絲網(wǎng)印花和輥筒印花,而目前世界上最新、最先進的陶瓷印花技術(shù)是噴墨印花。相對而言,噴墨打印的優(yōu)點在于,能使產(chǎn)品圖案更加逼真細膩,降低瓷磚研發(fā)成本,創(chuàng)造更豐富靈活的設(shè)計,有效提高陶瓷企業(yè)對個性化訂單的應(yīng)對能力。
近兩年來,隨著國內(nèi)噴墨打印技術(shù)的逐漸發(fā)展、成熟,噴墨時代悄然到來。據(jù)宏宇集團瓷片廠廠長余國明介紹,從2010年至2013年的數(shù)年時間內(nèi),中國市場的噴墨機數(shù)量以驚人的速度增長。截止2014年12月,全國各大產(chǎn)區(qū)陶瓷噴墨機已達2800臺,陶瓷墨水的月消耗量超過3000噸。噴墨打印技術(shù)的推廣被譽為行業(yè)的“第三次工業(yè)革命”。
而噴墨印花在陶瓷上的應(yīng)用原理是,將陶瓷色料制成多色墨水,通過計算機控制的打印機將其直接打印到陶瓷表面進行裝飾。因此,噴墨打印機和陶瓷墨水成為關(guān)鍵。陶瓷墨水是指含有某種特殊陶瓷粉體的懸濁液或乳濁液。余國明介紹道,現(xiàn)有的陶瓷墨水常見的制備方法包括溶膠-凝膠法、反相微乳液法和分散法三種。由于色料之間的相互反應(yīng),陶瓷墨水通過配色的方式來獲得多彩顏色比較困難,實際解決方案多采用由陶瓷墨水生產(chǎn)公司提供多種顏色的墨水來替代部分配色方案,紅、黃、藍三原色的墨水可以調(diào)出七彩顏色。目前已研制成功的陶瓷墨水總共有12種或14種,但是,唯獨缺少最鮮艷的大紅色。
紅色在中國傳統(tǒng)文化中有著重要地位,寓意吉祥、喜慶、富貴。中國是最早生產(chǎn)制作瓷器的國家。瓷器經(jīng)過幾千年的發(fā)展,已經(jīng)近乎完美,但是在實際制作過程中,一直困擾著人們、難以解決的問題,是難以燒出大紅色。據(jù)宏宇集團副總經(jīng)理歐家瑞介紹,“陶瓷在800℃以上很難燒出大紅色”。隨著陶瓷技藝的不斷發(fā)展,鉻鋁紅、錳鋁紅、鈷鎂紅、鐵鋯紅等可以燒制出粉紅、棕紅的色釉料陸續(xù)出現(xiàn)。但是,能穩(wěn)定燒制出大紅的色釉料,千百年來都無法突破。
2000年,由美國FERRO公司研發(fā)的世界第一臺工業(yè)使用的陶瓷裝飾噴墨打印機問世。2010年左右,歐洲人把噴墨機、墨水高價賣給中國人。陶瓷噴墨技術(shù)的出現(xiàn),又提高了高溫陶瓷大紅墨水的研發(fā)難度。歐家瑞介紹:“原來用很粗的顏料已經(jīng)很難發(fā)出大紅色,噴墨打印機要求色料必須磨到1μm以下,1μm等于千分之一毫米。”這樣的細度,燒出來的顏色都變成淡黃色,甚至是白色。
之前,歐洲曾經(jīng)用黃金做原料研發(fā)出金紅色墨水,由于成本高昂無法在陶瓷行業(yè)使用。由于大紅墨水的缺失,長久以來,陶瓷行業(yè)都使用棕色墨水或粉色墨水代替大紅墨水,最終導(dǎo)致的問題是陶瓷噴墨打印圖案的明度較低,顏色不夠鮮艷、飽和,色域窄,圖案易失真。大紅墨水的長期缺席,制約了噴墨技術(shù)的應(yīng)用效果和推廣。
大紅墨水研發(fā)過程中的關(guān)鍵技術(shù)難題既多且雜,國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)陶瓷墨水的企業(yè)也無法攻克,甚至連陶瓷噴墨技術(shù)的發(fā)源地—歐洲陶瓷強國也束手無策。直到2015年四五月間,意大利才首次研發(fā)成功粉色墨水。這種墨水可以調(diào)燒出偏紅的顏色,但是發(fā)色不夠紅,而且很不穩(wěn)定。
思想的勝利
幾千年來,由于大紅在高溫條件下難以發(fā)色,大紅釉面磚無法制作,這種遺憾激發(fā)起了無數(shù)中國陶瓷人的斗志,同樣也吸引了宏宇技術(shù)人員的注意。“在生產(chǎn)瓷磚的過程中,大紅色的缺失,阻礙了我們不斷提升瓷磚產(chǎn)品的裝飾效果,”歐家瑞介紹道,“我們的技術(shù)人員心里癢癢,下定決心一定要做出來,于是開始琢磨。”
2011年5月,宏宇集團高溫大紅釉面磚項目正式立項。經(jīng)過一年多的反復(fù)試驗,終于突破大紅釉在高溫下發(fā)色不鮮艷、不穩(wěn)定的世界性難題,成功研發(fā)出高溫大紅釉,并應(yīng)用于生產(chǎn)。但是,整塊紅色的大紅釉面磚應(yīng)用較窄,為了使制備技術(shù)發(fā)揮更大的作用,擴大使用范圍,宏宇研發(fā)人員又把目光投到了陶瓷“印花”上。經(jīng)過努力,宏宇創(chuàng)造性研制出高溫大紅基印花釉。這兩個項目先后于2013年3月22日、2014年10月25日通過科技成果鑒定,均被認定為“國際先進水平”。
宏宇集團是一家陶瓷企業(yè),并非專業(yè)的墨水公司。但是,大紅墨水是全世界陶瓷人的共同夢想。余國明說道,“自從陶瓷墨水誕生的那一刻起,國內(nèi)外很多研發(fā)機構(gòu)都在想著怎么讓大紅色發(fā)色。”嘗到了前兩次技術(shù)創(chuàng)新的甜頭,并且有了前期的研發(fā)基礎(chǔ),宏宇開始考慮“能不能把大紅墨水攻克下來”。2013年9月,宏宇集團與景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院正式簽訂產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議,共同攻克高溫陶瓷大紅墨水難題。然而,這一項目花費的時間遠比前兩次要長得多,至2015年10月13日成功上機噴燒出大紅色,歷時2年多,耗資815萬元。
2016年1月9日,高溫陶瓷大紅墨水項目的科技成果鑒定會在佛山石灣賓館舉行。此次鑒定由廣東省科學(xué)技術(shù)廳組織。經(jīng)鑒定,該項目技術(shù)達到“國際領(lǐng)先水平”。另悉,該技術(shù)已成功申請國家發(fā)明專利以及PCT國際發(fā)明專利。
該項目通過研究ZrSiO4包裹Cd(SxSe1-x)色料發(fā)色影響因素,確定合適的釉料組成;研究多種溶劑對大粒徑ZrSiO4包裹Cd(SxSe1-x)穩(wěn)定性的影響,開發(fā)出混合有機溶劑和分散劑,制備出發(fā)色穩(wěn)定的大紅墨水,符合當前噴墨打印機對墨水的性能要求,所噴繪的圖案裝飾色彩更為寬廣、接近自然。鑒定會現(xiàn)場,專家感嘆,“大紅墨水發(fā)色原理,全國上百萬人都知道,但是做出來的只有宏宇!”
2016年1月14日上午9時30分,“大紅墨水 中國突破”宏宇集團攜手景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院攻克世界難題新聞發(fā)布會在佛山瓷海國際商務(wù)中心五樓舉行。廣東省建筑材料行業(yè)協(xié)會會長吳一岳、中國建筑衛(wèi)生陶瓷協(xié)會副秘書長尹虹、廣東宏宇集團副總經(jīng)理歐家瑞、廣東宏宇集團瓷片廠廠長余國、景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院材料學(xué)院副院長汪永清、廣東宏宇集團市場總監(jiān)王勇出席了發(fā)布會。會上,正式宣布中國首先在世界上研制成功高溫陶瓷大紅墨水。

噴墨高清全彩時代

14日發(fā)布會當天,現(xiàn)場展示了大紅墨水與進口粉色墨水的應(yīng)用效果對比。在不同釉面、燒成溫度下,大紅墨水發(fā)色更為鮮紅、穩(wěn)定;在相同釉面、燒成溫度下,大紅墨水噴燒的圖案顏色更鮮艷,特別是對于高紅色區(qū)域,其渲染力更強,并且能夠清晰地展現(xiàn)圖案的層次感,圖案效果更貼近自然,花色表現(xiàn)力更強。“從我們做出的產(chǎn)品效果來看,大紅墨水與其他顏色墨水匹配得非常好。”余國明向筆者介紹。據(jù)了解,大紅墨水適用于高溫燒成的釉面磚,也適用于1230℃更高溫燒成的全拋釉磚?,F(xiàn)階段,研發(fā)出的大紅墨水適用于行業(yè)里普遍使用的噴墨機以及噴頭。
陶瓷行業(yè)已經(jīng)進入噴墨時代,高溫陶瓷大紅墨水的研發(fā)成功,彌補了世界上缺少大紅墨水基礎(chǔ)色的缺憾,實現(xiàn)了原創(chuàng)性突破,使得陶瓷噴墨設(shè)備如虎添翼,將在未來發(fā)揮出更大的價值。
大紅墨水的成功,打破了國外的技術(shù)壟斷,將有助于提升國產(chǎn)建陶產(chǎn)品的質(zhì)量。國外建陶產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)勢在于其設(shè)計與噴墨打印技術(shù)。大紅墨水的成功,將使得我國的建陶產(chǎn)品的裝飾技術(shù)提升至世界領(lǐng)先行列,從而整體提升我國建筑陶瓷產(chǎn)品的檔次。
對于大紅墨水的后續(xù)推廣,歐家瑞透露,“宏宇會自己做墨水,不會與其他企業(yè)聯(lián)合起來做。2016年即將開始投資設(shè)備生產(chǎn)墨水。前期自己先用,批量生產(chǎn)的大紅墨水的使用效果穩(wěn)定后再推廣到行業(yè)。”據(jù)悉,隨著陶瓷噴墨印花技術(shù)迅速風靡全球,國內(nèi)陶瓷墨水也從全部依賴進口,到現(xiàn)在占據(jù)70%以上的市場份額。在我國,陶瓷墨水年市場容量高達30多億。其中,紅色墨水的產(chǎn)值約5億元。如此巨大的市場需求,預(yù)計大紅墨水的生產(chǎn)利潤最低可達1800萬元/年。

并且,市場和消費者越來越傾向于特殊效果和特別設(shè)計的瓷磚產(chǎn)品。市場對瓷磚生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)的要求在不斷提高,而陶企設(shè)計生產(chǎn)的思路也應(yīng)該作出改變。未來,中國陶企將由以往大產(chǎn)量的模式向高效靈活、個性化生產(chǎn)逐步轉(zhuǎn)變。噴墨印花更能滿足個性化、時裝化、創(chuàng)意化的需求,隨之,陶瓷墨水需求量也將增加,大紅墨水推廣應(yīng)用前景廣闊。此外,大紅墨水的研制成功還不僅僅在于陶瓷墨水本身。由于大紅墨水所噴繪的圖案裝飾色彩更為寬廣、接近自然,能夠大幅度提高陶瓷產(chǎn)品的裝飾效果,由此能夠提高國產(chǎn)陶瓷產(chǎn)品的檔次。特別是在國外尚無大紅墨水的背景下,能夠大幅扭轉(zhuǎn)當前國產(chǎn)陶瓷磚出口下滑的局面,進而產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。



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