陶瓷数字喷墨印花的现状及未来发展方向

数字喷墨印刷在相当短的时间内，就彻底改变了整个陶瓷瓷砖装饰业。这是这一行业令人惊奇的成就。许多年来它一直应用传统的网印技术，极少使用计算机，来生产图案简单普通的瓷砖。数字喷墨技术多年来已经在许多其他行业成功地获得应用，包括广告喷绘、包装和纺织品印刷。但在同一时期，包装和纺织品印刷中喷墨所占份额只达到了2%左右，而瓷砖喷墨印花却已达到了40%多。我们先来看看陶瓷和其他行业在应用喷墨技术上为何会有如此差别，然后再来考察陶瓷业未来面临怎样的挑战

历史与现状

尽管其潜力早已被认同，但数字喷墨印花技术也不是一下子就被采用的。首台陶瓷喷墨印花机约于2000年面世。这些早期的机器可靠性很差，喷嘴会堵塞或工作不正常，并在瓷砖上造成多余的黑白线条，需要频繁地维护保养，清洁堵塞的喷嘴，因而它们不适应满负荷生产，喷印头也必须以高昂的价格反复更换。此外，图案看上去也呈颗粒状，不能令人满意。

直到2007年赛尔推出了Xaar 1001喷印头，陶瓷喷墨印花市场才真正开始腾飞。Xaar 1001喷印头带有独特的赛尔“真正内循环持续喷墨专利技术(TF Technology™))”，印墨喷射时能以高速流经喷嘴后端，确保了喷嘴处所有颗粒和气泡的去除，以及更可靠的印墨喷射，从而使印花机能持续正常运转更长时间。现在瓷砖生产厂家已经能够获取数字喷印所带来的显著效益，在新印花机上的投资可在6个月左右就收回。

一个立见成效的优势就是损耗减少。数字喷墨印刷是一种非接触式装饰技术(而滚筒或平版式丝网印刷是在易损的瓷砖上进行压印)，不会造成瓷砖的破损。另一个优势是最小印量可以只是1件产品，设置或更改新图案都不会有任何材料或时间上的损耗，因此成本为零。而传统方式需要每次为新的图案设计去更改、制作新的丝印网版或套筒，另外还有在时间上、以及在色彩一致性控制方面的投入等等。事实上，目前计算机在色彩控制上的应用，也意味着重复复制图案变得更加便利，并可以减少库存。所有这些改变都降低了成本，以及库存积压方面占用的资金，而这正是陶瓷业大规模地向数字化生产方式转变的主要经济动因。

数字喷墨印花还有一大优势，就是提高了瓷砖设计及生产的创造性。在传统生产方式中，生产最吸引人的、最高质量的瓷砖，需要极高水平的专门技能。意大利人和西班牙人一直被认为是高品质瓷砖的设计专家，但生产这种瓷砖则耗资巨大。Xaar 1001喷印头为这一行业带来了灰度喷印技术(早期的机器只能提供大墨滴二态喷印)，能以6 pL大小的墨滴、360 npi(每英寸喷嘴数量)的高原始分辨率，以及8级灰度，达到1000 dpi以上的可视分辨率，在人眼中呈现出逼真的效果。数字喷墨印花还避免了设计图案的高重复性，这在之前是由于丝网印版或套筒的尺寸大小限制所造成的。而现在的设计局限，只是在于机器电子子系统存储容量的大小，瓷砖个性化图案设计有了充分施展的空间。此外，由于是非接触式喷印，在个性化瓷砖表面进行装饰，如凹凸纹理和浮雕状的立体感装饰，现在都可以实现了，使它们看上去更像是自然材料。由Xaar 1001喷印头技术实现的数字喷墨印花生产出的瓷砖，可达到与自然材质如大理石和其他石材“乱真”的效果。而这些技术优势，只要拥有数字喷墨印花机就能够掌握，就能不断重复地生产出“意大利品质”的瓷砖。

而所有这些的实现，还有赖于另外一个因素，即陶瓷市场的印墨供应开放模式。这种模式意味着，印墨采购不依赖于印花机制造商。而在大多数其他数字喷印市场，印墨是从喷印机制造厂商那里购买的，而他们通常会把印墨价格维持在高水平，从而获得好的收入。例如在包装行业，这一直是标签喷印价格居高不下的一个主要原因。相比之下，由于陶瓷瓷砖装饰业中印墨供应没有这种控制机制，所以瓷砖生产厂家可以自由地从最具价格竞争力的供应商那里采购印墨，并可根据经营需要经常更换印墨供应商。赛尔支持这种印墨供应开放模式，与印墨生产商伙伴直接共同合作，来确保他们生产的印墨能够在喷印头中发挥最大的工作性能。此外，赛尔的技术人员还提供精心调试的波形，以保证可靠、精确地喷射印墨。印墨供应开放模式在陶瓷市场上，为降低数字印墨的价格，形成了一种有效的竞争压力，同时也一直是瓷砖生产采用数字喷印技术的一个主要推动因素。

有了所有这些积极因素，于是我们自2007年以来，就见证了数字瓷砖装饰喷印技术的迅速推广，达到了我们先前提到的约40%的市场占有率。这场革命性的变革始于欧洲，在这里大多数生产线目前已转向数字化，但它也快速地扩展到了其他更大的生产区域，如中国和印度，以及目前的巴西、伊朗和土耳其。

在这一时期，赛尔扩展了自己的喷印头产品系列，于2012年推出了Xaar 1001 GS12，它是最初Xaar 1001 GS6(最小墨滴为6 pL)喷印头的更大墨滴版本(最小墨滴为12 pL)。大墨滴提高了可喷印的色料量，对地砖生产来说更为理想，因为这里更需要浓重丰富的褐色或黑色石材色彩。Xaar 1001 GS12喷印头还可以用来提高喷印速度，同时获得与Xaar 1001 GS6一样的色彩水平。赛尔新近于2014年3月推出了全新Xaar 1002系列喷印头，它们带有多重创新性技术特性，吸取了赛尔在陶瓷业多年来的经验，提高了墨滴喷射量的一致性和墨滴覆盖的精确性，从而可获得更高质量的喷印图案。Xaar 1002配有1000个优化排列喷嘴，可以市场上最高的精确度喷射覆盖墨滴，因此能够为复制自然材料并达到令人惊奇的逼真效果，提供柔和的色调和浓密的色彩。

赛尔预计瓷砖生产线向数字化装饰的这种转变趋势将继续下去，因为它能够提供如此巨大的回报。而且在事实上，它也对一个企业能否在这一行业中继续生存来说是至关重要的。同时，我们也在考虑，在瓷砖生产领域还将会发生什么?今后会有哪些挑战?数字喷印技术还能在哪些方面带来好处?主要的瓷砖生产厂商也在考虑如何为它们的产品增添更多的独特个性，因为现在大家都能应用数字装饰方式，都能学会生产同样图案的瓷砖了。

未来

我们认为未来将是生产线的全部程序都实现数字化，并带有多个连接到同一指令控制中心的印花机。

结构和浮雕

首批这种数字印花机将被用来在扁平的瓷砖体上增加立体结构。目前在瓷砖表面形成浮雕的技术，是使用加装在印花机上的模具。这些模具是将所需图案磨砂制作在金属垫上，然后再用它在每块瓷砖上印出相同的图案。因模具的设计与制作花费较高，所以这一生产过程价格昂贵，一旦模具安装到印花机上就会被用来生产大量相同的瓷砖。如果能实现这一生产过程的数字化，我们就可以使每一块瓷砖的浮雕图案都不一样，就像今天所使用的数字喷墨印花机一样，可以使生产出的每块瓷砖的彩色装饰图案都各不相同。这样也就能实现对瓷砖结构和彩色图案的同步改进，提高自然材料复制的逼真性。将数字技术引入陶瓷瓷砖生产的这一领域，将进一步减少生产准备阶段的花费和时间，并预计能够提高带有立体结构瓷砖的生产数量。

瓷砖生产的另一新兴领域，即大块薄形瓷砖，也需要应用这一技术。这类瓷砖是通过挤压基材而生产出来的，而不是模压制作的。数字喷印可用来在这类瓷砖上增加立体结构或纹理，因为它是一种非接触式的加印过程。这将增进这类瓷砖的吸引力和自然外观，同时又会避免对这种较薄、易碎的瓷砖造成损坏。

这种数字喷墨印花机，会与目前使用的为瓷砖进行色彩装饰的印刷机显著不同。目前的数字喷墨印花机可喷射的彩色印墨平均在每平米2至8克之间。如需为瓷砖表面增添立体结构如浮雕效果，就需要每平米数百克的印墨量。此外，色料颗粒尺寸也会比目前使用的显著加大。全新Xaar 001喷印头会达到这些性能，喷射的印墨量将以“纳升(nL)”、而不是以“皮升(pL)”为计量单位。它喷射的墨滴大小在70至180纳升之间，要比目前按需喷墨喷印头的喷墨量大1000多倍。具备这种印墨喷射水平的喷印头，也可以应用在其他领域，如为瓷砖喷射底釉和面釉。在这些应用领域运用数字技术，可以减少液体的使用量，允许有更大的创造性去实现瓷砖设计的多重效果。未来还

会有更大喷墨量的数字技术被用来为瓷砖进行工艺涂层，比如，让瓷砖有防滑、抗菌、防水或其他涂层。瓷砖也会变得更加具有多功能性，如加入导电成份，为报警器、灯光和其他系统生产传感元件。