我国陶瓷墨水生产企业的现状及与进口墨水品质的对比
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我国陶瓷墨水生产企业的现状及与进口墨水品质的对比
摘要:本文简单阐述了陶瓷墨水的生产工艺流程及性能控制、我国陶瓷墨水生产企业基本状况、主要国产墨水性能的简介,以及国产墨水与进口墨水性能的比较。实践证明,我国陶瓷墨水的生产能力约为1.1~2.2万吨/年,近两年内将达到4万吨/年左右。产需正趋于平衡,国产陶瓷墨水的市场价值(容量)将达到90~180亿人民币,国产墨水的市场比例将从目前的20%~30%,迅速上升到40%以上,因此,国产墨水大有希望!
关键词:陶瓷墨水;工艺;性能;品质;进口墨水;比较
1 引言
我国陶瓷墨水实验研发始于2000年,但真正企业研发从2008年以后,经过几年时间的技术攻关、建厂、中试及大生产检验等步骤,目前,我国大约有7家企业可规模化生产陶瓷墨水,可供瓷砖企业生产使用的墨水品种有6~8种。其生产能力约为1000~2000 t/月。目前,我国陶瓷墨水生产企业大约有16~17家,这些企业大多数集中在广东省,仅佛山市就占了有11家。此外,山东有2~3家企业;江西有1家企业;福建正在筹建;四川产区和辽宁产区暂无生产企
业,正在中试计划有5~6家,已在瓷砖企业生产线成功应用的墨水企业有6~7家。
2 陶瓷墨水生产工艺流程及性能指标
2.1 陶瓷墨水生产工艺流程
我国陶瓷墨水技术主要采用“球磨分散法”,其生产工艺流程如图1所示
(1)陶瓷色料的选料
陶瓷色料经加工,细度达到D90=3~6 μm,结晶度较好,陶瓷墨水的发色力取决于所选色料的品质及含量,所以陶瓷色料的品质非常重要。
(2)混料
混料是将陶瓷色料、溶剂、分散剂、添加剂等物料按配方比例混合。
(3)过滤
过滤是生产的重要环节,一般采用多级过滤工艺,最后一级过滤采用过滤精度达到1~2 μm的微孔膜,确保陶瓷墨水内色料颗粒尺寸在可控范围内。
2.2 陶瓷墨水品质控制
陶瓷墨水品质的控制标准如图2所示。
(1)气流分级处理后的色料粒径分布为D90≤5 μm;
(2)色料研磨细度控制:普黄D50≤700 nm、桃红
D50≤450 nm、其他品种D50≤300 nm;
(3)墨水粘度控制:墨水粘度适合于XAAR喷头的粘度为13 mPa?s(45℃)。适合于Spectrao喷头的粘度为9 mPa?s (45℃);
(4)悬浮稳定性控制:2500 r/min 分离15 min;
(5)墨水过滤控制:绝对精度1 μm。
2.3 陶瓷墨水主要性能指标
陶瓷墨水的主要性能指标如表1所示。
我国陶瓷墨水生产企业大多过去是生产陶瓷色料,目前,我国经过自主研发,改进生产符合墨水要求的陶瓷色料,同时不断学习西班牙陶瓷墨水的技术,引进德国的纳米粉碎设备与有机溶剂,使得陶瓷墨水开始走向国产化。国产陶瓷墨水研发的主要路线是:分析国外墨水组成、优化原材料、引进国外先进设备,自主生产,也有少数个别企业与意大利或西班牙企业合作研发生产。值得关注的是中国制釉公司在台湾研发生产陶瓷墨水,在大陆企业中已推广使用,这也是我国最早通过英国XAAR喷头论证的陶瓷墨水。此外,广东道氏也正在与英国XAAR公司合作进行墨水论证工作,国内的墨水企业一般都采用与喷墨设备制造厂合作进行墨水的
检验论证工作,其专业性、可靠性与指导性都还有待提升。
目前,国产墨水企业在技术创新方面较好的企业有道氏、明朝、伯陶(康立泰)等,这些企业在陶瓷墨水组成与制备工艺技术方面申请了相关的发明专利,而且道氏与明朝
科技分别还有两项专项授权。因此,在学习仿制的过程中进行创新是一条快速的成长之路。
3 我国陶瓷墨水生产企业基本状况
我国陶瓷墨水生产企业的基本情况如表2所示。
由表2可知,中国大约有5个企业国产陶瓷墨水进入了陶瓷砖企业上线生产。其他企业仍处于中试、研发、改进、生产试验阶段。我国目前自主陶瓷墨水的生产能力约1000~2000 T/月,两年内可能会快速达到3000~4000 T/月的规模。
由于国内市场比较大,所以目前国内不少陶瓷墨水企业都在扩大生产能力,这些企业主要有迈瑞思,扩大到180~225 T/月、道氏科技,扩大到500 T/月、伯陶,扩大到200 T/月、汇龙,扩大到250 T/月等。加上新企业的投产,进入2014年国产墨水的生产供应能力将进一步上升。
3.1 我国陶瓷墨水的市场与价格
在2009~2013年,国内陶瓷砖墨水市场仍然以进口墨水占主导,但这种局面将不断改变,国产墨水的市场在2013年、2014年以及未来会不断上升,从15%增加到20%~30%、30%~40%,以及40%以上。乐观预测,不久国产墨水的占有率会超过进口墨水。2013年国内墨水市场分布情况如图3所示。
3.2 陶瓷墨水价格变化
近几年,陶瓷墨水价格变化如表3所示。
由表3可知,2013年个别品种已低于150元/kg,有些品种价格仍会较高(如:仿金/仿银等)。自2009年起,陶瓷墨水的价格总体呈下降的趋向,随着国产墨水生产企业增多及数量增大,墨水价格将进一步下降。预测到2014年年底,部分墨水品种的价格将下降到100元/kg左右。其墨水价格与时间的变化如图4所示。
3.3 陶瓷墨水品种
国产墨水一般可以稳定提供4~6个品种的颜色,其国产墨水所能发色的颜色系列如图5所示。
目前,这些墨水主要适合于有釉瓷质地砖(1200℃,
E10%)。而适用于三度烧的陶瓷墨水已经有8个品种。但发色正、发色深的红色和黄色尚未进入生产与应用。 3.4 陶瓷墨水市场容量估算
例如:设3000台机投入生产(目前按3000条釉线,每条线配一台喷墨印刷机),每台机年消费墨水分别按10 T、12 T、14 T计算。那么所需要消耗的墨水为:
3000×10=3.0万吨;
3000×12=3.6万吨;
3000×14=5.2万吨;
假设瓷砖年产量为100亿m2,其中:
(1)30%用喷墨生产,30亿m2,6~18克/m2,1.8~5.4万吨/年;