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陶城大講堂:談談我國陶瓷磚的產品創新

瀏覽次數: 日期:2017-02-24

  【閱讀提示】從絲網印花到輥筒印花,再到噴墨印花、干法制粉;從耐磨磚、彩釉磚到拋光磚、仿古磚,再到微晶石、陶板、薄板與薄磚,我國一代又一代的建陶人用自己辛勤的汗水和創新精神,推動著行業不斷前進。

  本期“陶城大講堂”尹博士專場第六講中,尹虹博士就“新產品與創新”這一話題,詳細介紹我國陶瓷磚產品創新的發展歷程,并深入剖析新技術對于產品創新的影響與推動作用,解讀我國陶瓷磚產品創新的未來方向,同時也指出了我國陶瓷產品創新所面臨的困難和問題。

  瓷磚創新的概念

  瓷磚,堅固耐用,防污易潔;同時,色彩斑斕,秀外慧中。瓷磚這種兼有功能與裝飾的雙重價值,賦有實用與觀賞的兩種特性,使瓷磚作為一種重要的建筑裝飾材料,其新產品與創新當然會涉及到與這些性能特征的相關方方面面:

  款式創新

  款式創新主要表現在兩方面,一方面是瓷磚本身的色彩、花式、裝飾性等方面的設計創新,這也使瓷磚有時也有自己的流行色,如:過飽和色與大圖案的重彩流行在戶外及公共場合,素色與碎花圖案在家裝工程中的引導位置,十多年之前歐神諾陶瓷與馬可波羅陶瓷都提出過“陶瓷時裝化”的概念;另一方面,瓷磚有時更多擁有的是時裝材料的特性而不完全是時裝本身的特性,因此后期的“裁剪”也是瓷磚款式創新的重要部分,也就是說瓷磚的剪切、組合、搭配、鑲嵌是瓷磚款式創新的一個永恒的主題。瓷磚款式創新很多時候直接體現為具體表面釉色的流行,如:水晶磚、拋晶磚、木紋磚、大理石瓷磚、微晶石等等。陶瓷時裝化、瓷磚藝術化是款式創新的重要方向。

  功能創新

  堅固耐用與防污易潔是瓷磚裝飾性之外最基本的功能,隨著瓷磚的廣泛應用,瓷磚的功能也不斷拓寬。如:用于公共衛生場所的抗菌陶瓷與副離子瓷磚;用于隧道、涵洞的透水磚;用于化工車間等地方的耐酸堿瓷磚;用于特殊場合的熒光、反光、夜光瓷磚;用于特殊裝飾的透光瓷磚;用于建筑節能的保溫瓷磚;用于機房、油站的抗靜電瓷磚。

  品質創新

  傳統的瓷磚是鉀鋁硅三元系統,為了尋找新的品質或新的性能,各種新型瓷磚不斷出現。如:數年前蒙娜麗莎陶瓷為了開發低鋯的超白磚,開發鎂系統的瓷磚,臺灣瓷磚企業為了降低瓷磚的燒成溫度開發白云石質(鈣、鎂系統)瓷磚,又如近幾年流行的微晶石(微晶玻璃陶瓷復合磚),可以通過改變釉的材質研發超耐磨釉、特殊效果釉,干釉就是近年來在不斷增加使用的一種特殊釉;增加陶瓷磚的某些功能,往往會成為陶瓷磚的一些新賣點。

  環保創新

  環保創新在現代社會是一個永恒的主題,瓷磚方面的環保創新主要指瓷磚生產工藝技術具有環保作用,節能減排處理廢渣,如:金環球陶瓷利用稀土尾盛產瓷磚產品,樂華陶瓷等為城市環境保水而生產的滲水磚,歐神諾、宏宇、蒙娜麗莎陶瓷等許多陶企利用拋光磚廢渣的輕質保溫外墻磚、吸音防噪瓷磚,這些產品具有不僅處理了廢渣,而且產品也具有很好環保特性,還實現了品質、功能創新。

  瓷磚產品創新的同時幾乎都伴有生產技術創新,如:近年流行的噴墨印花,即將出現的噴墨噴釉、各種類型的干法施釉,持續研究尚未完全成熟的干法制粉技術,國外普遍應用而國內鮮見的連續球磨,還有低溫快燒技術等等。

  瓷磚新產品與新技術

  瓷磚行業新產品制勝的案例比比皆是,甚至一個新產品拯救了一個陶企或助力一個陶企上一個新的臺階,這其中給人們印象頗深的有水晶釉、金花米黃、木紋磚、普拉提、洞石等等。

  瓷磚仿生產品

  現在瓷磚仿生產品主要有仿石材、仿木紋、仿布紋、仿皮紋、仿墻紙等等。這其中以仿石材產品的種類最多、總量最大,東鵬洞石、簡一大理石產品具有很好的代表性。隨著全拋釉技術及噴墨印花技術的普及,大理石瓷磚幾乎成為瓷磚產品的一大門類。在微晶石技術、拋光磚布料技術、全拋半拋柔拋技術以及噴墨技術的進步,嘉俊陶瓷、歐神諾陶瓷等的仿玉石產品使仿石瓷磚更加豐富。仿石瓷磚(或曰:大理石瓷磚)已經稱為瓷磚產品的最大品類,不僅拓寬了瓷磚產品的市場消費,而且高檔仿石瓷磚產品已經將觸角伸進了石材領域,現在已有一些陶企積極參加國內國際石材展。

  木紋磚是瓷磚仿生產品的第二大類,影響較大的有早年的樓蘭陶瓷、金意陶陶瓷、馬可波羅陶瓷的木紋磚以及現在懋隆陶瓷的木紋磚。類似大理石瓷磚,這些木紋磚產品也已經開始進入木地板行業,再擴大著瓷磚的應用領域。在最近幾年的國際國內瓷磚展會上,可以見到具有特殊效果的仿古船木甚至朽木的瓷磚,這是真實古船木、朽木無法用作裝飾的很好補充。

  在仿布紋磚的產品中,諾貝爾陶瓷的地毯磚獲得極大的成功。簡一陶瓷當年的羊皮磚及歐神諾陶瓷、馬可波羅陶瓷的皮紋磚都在市場上留下很深的影響。瓷磚仿生將是瓷磚裝飾款式創新的一大主題,其中最重要仍是仿石方向的發展。

  噴墨印花:

  顛覆瓷磚裝飾技術

  噴墨印花,當年西班牙Kerajet與美國Ferro公司合作開發成功的噴墨印花技術與設備,最初是完全對中國大陸市場封鎖的。我國瓷磚行業噴墨印花技術開始普及進入廣泛應用應是2011年,時至今日我國陶瓷磚行業估計已經裝備有1300—1500臺噴墨印花設備并投入使用。在行業內外同時涌現出多家噴墨印花機設備供應商,在業內有希望、美嘉、新景泰等,業外有泰威、彩神、精陶等,在中國市場的國外噴墨花機供應商Kerajet之外還有EFI- Cretaprint、Siti-B&T、Durst、Tecnoferrari、Sys-tem、Sacmi等,但國產噴墨花機已經占據了主要市場份額。盡管國產墨水研發也已經取得了實質性的突破,估計目前的市場份額僅在10—20%,其中有明朝科技、道氏技術、匯龍科技、邁瑞思、康立泰等色釉料企業開始進入市場,國內市場的主要份額仍然是Torrecid與Esmalglass-Itacc及Ferro等。但仍然可以預測,就在最近兩三年間,噴墨印花設備與墨水的全部國產化將全面實現。

  隨著噴墨印花生產技術的突破,其生產成本也在不斷突破,最終使噴墨印花作為陶瓷磚生產制造的主要裝飾技術不僅僅是革命性的,而且是顛覆性的。因為噴墨印花技術應用的普及,不僅使傳統色釉料的用量大幅下降,而且從操作管理、技術調試層面表現得更簡單、更直接,也使模仿甚至抄襲變得更簡單更直接,勢必將對整個陶瓷磚的生產工藝、管理、甚至營銷產生深遠影響。估計將來噴墨印花將占到我國瓷磚釉線的 60%,估計我國噴墨花機總量將發展到3000臺左右為平衡點。

  圍繞噴墨印花的各種裝飾技術

  無論是今年9月意大利的Cersaie展,還是今年5月廣州陶瓷工業展,或去年意大利的Tecnargilla展,都表明圍繞噴墨印花的各種裝飾技術正在成為技術創新的熱點。這方面淡出熱點有:Metco公司推出的噴墨滲透釉技術,今年Cer-saie展上Metco公司展出了長達3米多噴墨滲花陶瓷薄板;今年上半年諾貝爾陶瓷的噴墨滲花產品也通過了新產品鑒定,Metco也正在與多家噴墨花機廠商進行合作推廣這一新技術。

  利用噴墨印花技術的噴釉產品已經是呼之即出,今年Cersaie展會可以看到下陷釉、金屬釉、糖果釉、透明釉、貴金屬釉等的噴墨印花產品,推出這些技術的主要有Torrecid、Esmalglass-Itaca、Ferro及Colorobbia等公司,估計一兩年之后,隨著噴墨花機噴頭的進一步改進,這些技術將很快廣泛應用。利用噴墨印花技術全面替代各種施釉技術的努力正在進行中,甚至噴干粉的技術也在研制中,預計噴墨印花技術將逐步成為瓷磚裝飾印花、施釉的主要技術。

  微晶石:

  推動微晶熔塊技術進步

  微晶石,嚴格來講應稱之為陶瓷微晶玻璃復合磚(或:板材),這是一款完全由我國陶瓷行業自主研發的陶瓷磚新品種,現在有一次燒與兩次燒產品。無論是一次燒還是兩次燒產品,都會使用大量的微晶熔塊,相對全拋釉產品更具有晶瑩剔透的效果。至于最終產品中微晶的含量比例有多少,似乎沒有太多機構與研發人員在意這個數據。但一般來講微晶石產品還較全拋釉產品更耐磨些。

  其實微晶石產品差不多十年前就有了兩次燒的產品,但隨著噴墨技術的推進,一次燒微晶產品、薄微晶產品的出現,近幾年微晶石產品大幅增長,估計目前全國已經有近百條微晶石生產線,微晶石產品價格也大幅下降,越來越平民化。類似的在國外出現了所謂“干粒拋”產品,似乎與我國的微晶石產品大同小異。

  陶板

  陶板(或稱:陶土板),是一種擠壓成型的較大型板材。大型陶板干掛具有特別的裝飾效果,早期我國的這類產品基本都是依賴進口,近幾年隨著瑞高、新嘉理、華泰等陶企陶板生產制造的成功,2010年開始吸引大批陶企上陶板項目,至使2011、2012年全國各地(福建、江西、江蘇、山東等地)大批陶板生產線上馬,目前全國已完成大約有近30條陶板生產線,其中規模最大的是福建萬利瓷業。2011年萬利瓷業完成萬利國際控股有限公司韓國掛牌上市,位于漳州的陶板和陶瓷太陽能生產基地(萬利太陽能科技有限公司)正式投產,該基地陶板生產線號稱“7+1”,即7條陶板+1條太陽能板生產線。

  2011年清華大學百年校慶新清華學堂建筑群全部采用了磚紅色的華泰TOB陶板作為建筑外立面,2013年新嘉利施釉陶板產品在廣州最高建筑外立面中應用,其不僅有很好的應用效果而且產生很大的影響。有意思的是全國最大的陶瓷磚生產銷售基地佛山沒有陶板項目,估計與周邊缺乏相應的原料不無關系,但走出去的佛山陶企至今似乎也沒有投資陶板項目。陶板市場本身較小,基本都是高端市場,今年受新一屆政府對政府修建樓堂會所的限制,陶板銷售受到很大影響,幾乎一半以上的陶板生產線沒有開動。

  薄磚與薄板

  在節能減排及陶瓷磚薄型化理念的推動下,陶瓷磚減薄的趨勢已成方向,但由于相關產品標準、規范、能耗限額指標沒有配套,且市場消費的理念也沒有到位。陶瓷薄板最早是意大利System公司研制的3mm厚的板材,國內最早生產陶瓷薄板的是蒙娜麗莎陶瓷,厚度約5.5mm,近幾年國內不少陶企都開始了陶瓷磚薄型化的研發,這其中馬可波羅、金意陶、東鵬、樓蘭、新中源、匯亞等陶企都已研制了5.5mm厚600×900(mm)或600×1200 (mm)的陶瓷磚,BOBO陶瓷及金海達陶瓷專門生產4.8mm厚陶瓷磚的生產線也相繼在廣西北流與湖北咸寧投產。

  2012年與 2013年意大利Cersaie展會上,大型薄板均是很大的亮點之一,特別是今年的展會上大規格瓷質薄板紛紛亮相,而且帶有各種裝飾,最大的達到 1.8×4(m)。同時還有厚度較厚(厚度8~10mm)的大型瓷質板材(長度>3米),顯然在瓷質板材的制造技術又有新的突破,估計可能是通過擠出方法。國內摩德娜機械今年5月廣州陶瓷工業展也展示類似的擠出法生產瓷質板材的技術與產品,隨著干燥與燒成技術的成熟,成品率的提高,擠出法生產大型瓷質薄板(6mm以下)或厚板(8~10mm)不久也會在國內出現。

  干法制粉

  干法制粉技術的研制與開發至少已經有二十多年歷史,它曾經是最原始的瓷磚生產技術?,F在隨著技術的進步與節能減排的要求提高,干法制粉技術全面應用呼之欲出。這些年意大利MS公司及LB公司干法制粉技術由于設備投資巨大,在中國沒有具體應用,據說在巴西獲得部分市場份額。

  目前我國從事這方面研究開發企業單位山東義科科技與佛山溶州二廠雖然采用不完全相同的技術路線,但都已經進入了工業性試驗階段,在國家科技項目支持下咸陽陶瓷研究設計院憑借多年研制干粉制粉的科研經驗,整個項目進展順利。估計國產的干法制粉技術與設備明年就會登陸瓷磚生產制造企業,這將是瓷磚生產制造節能減排的一次革命性應用。

  關于新產品與創新的兩點思考

  原創與保護

  由于整個社會過于強調共性而忽略個性,我國瓷磚行業的技術與設計與其他行業類似,明顯原創不夠,山寨有余。幾乎每年去意大利、西班牙等國外展會觀展回來的技術設計人員都說是耳目一新,對國外的展示、產品、設計、技術贊賞有加。

  由于我國知識產權保護與行業自律精神的欠缺,使得我國瓷磚行業模仿抄襲泛濫。9月淄博陶博會期間,我主持一個關于設計創新的論壇,當我問到淄博一位業內設計師“如何看待淄博瓷磚的山寨問題”時,這位設計師非常直接地回答說“淄博瓷磚很多是山寨的山寨,佛山陶瓷山寨意大利、西班牙瓷磚,淄博瓷磚又再山寨佛山陶瓷”。

  原創精神不夠、知識產權保護不足及行業自律精神欠缺,這三方面的問題不能很好解決的話,我國瓷磚產量就是突破100億平方米,仍然沒有機會稱為世界瓷磚的中心。

  新產品制勝與過渡更新

  由于靠一個兩個新產品帶動陶企成長或挽救一個陶企起死回生的案例比比皆是,新產品制勝已經成為行業的共識。但由于模仿與山寨的原因,造成我國瓷磚新產品的壽命較短,也就要求設計、技術人員不斷創新開發新產品,雖然有不少知名陶企提出,“永遠不怕模仿,永遠不被超越”,這實際上不是什么英勇的口號,而是一個不得已的自勉。這種新產品的過渡更新,直接造成大量設計、花網、膠片、模具、布料系統等等耗材的大量浪費,嚴重加大了新產品開發的成本,最終加重了消費者的負擔。

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