2014年陶瓷技术工艺盘点_陶瓷,陶瓷行业
回顾2014年的陶瓷行业，产品花色更加丰富、鲜艳，规格进一步加大，瓷砖表面效果更加复杂多变，这些都离不开工艺技术的创新。另一方面，国内环保*策带来的压力日益严峻，也迫使陶瓷机械设备企业进行相关问题的攻关，以期为陶瓷企业的环保达标和节能降耗出一份力。 本专题将回顾2014年陶瓷技术工艺领域对行业产生较大影响的主要创新热点，并为国内陶瓷行业接下来的技术进步提供参考。同时，也结合国外同行的相关技术创新，为国内下一步的技术研发方向提供借鉴。 1、干法制粉 在2014年意大利里米尼展期间，LB、MS、爱立许(Eirich)等品牌携其干法制粉系统如数登场，西蒂贝恩特和我国的义科节能也向观众展示了相关技术。华南理工大学教授、行业知名学者尹虹预言， 干粉制粉技术较大面积应用的时候即将到来。
义科节能董事长姚长青介绍，公司向全球客商展示了EDP干法制粉系统。该系统分EVM粉磨系统(集破碎、干燥、粉磨、分级输送于一体，最大入料粒度 30mm，入磨物料水分 15%)、EG造粒系统(将粉料充分混合，注入8%-12%的水溶液，粉料与水溶液高速旋转中形成颗粒)、ED优化干燥系统(干燥颗粒，含水率6%-7%)、DCS控制系统(对现场设备的远程控制及监控)。最终的颗粒需至少陈腐48小时以上。 山东金卡的一条仿古砖生产线使用了义科节能的干法制粉系统，日产量8000-10000平方米，另外两条线也会在2015年相继使用该工艺生产粉料。 谈到几家干法制粉厂家的产品差别，业内专家表示，义科节能和爱立许采用高速搅拌造粒，颗粒密实度高;相比之下，LB与MS采用低速混合造粒，粉料密实度低。这样的结果是，在填充模具时，密实度大的颗粒所需的填充量少，填充率越少，刚压制出来的瓷砖就越容易脱离模具。 此外，2014年6月21日， 陶瓷粉料高效节能干法制备技术及成套设备 鉴定会在佛山市溶洲建筑陶瓷二厂有限公司召开。专家组成员鉴定认为，溶洲二厂的陶瓷粉料高效节能干法制备技术及成套设备综合技术水平达到国际先进。 尽管干法制粉工艺符合未来陶业发展方向，不过其在干法除铁、粉料性能、一次造粒合格率等方面存在短板，目前主要应用在外墙砖和内墙砖的制造中。不过，尹虹认为，随着该技术越来越成熟，粉料性能获得不断改进，在应用中将会不断提升，为我国瓷砖行业的节能减排作出一次革命性的贡献。 2、连续球磨 在2014年广州工业展期间，华南理工大学教授、行业知名学者尹虹曾分析认为，工业展上出现的山东义科节能科技有限公司与意大利LB公司的干法制粉，以及湘潭亿达机电的组合式连续球磨机，将成为原料处理的两大革命。 2014年5月20日，湘潭亿达机电总经理周碧辉携其组合式连续球磨机，亮相 第三届陶卫产区科学发展论坛 后，引起了包括尹虹在内的众多行业人士和专家的关注，被称为 具颠覆性的研磨技术 。 湘潭亿达机电生产的组合式连续球磨机，可以实现干料和浆料全能研磨，自动化程度高，可实现无人操作和远程控制。据了解，组合式连续球磨机与间歇式球磨机的球磨原理是一样的，但其最大特点是研磨体对物料的冲击和研磨是分开进行的。筒体根据原料特性，或产量大小设计两个或三个仓，仓与仓之间，用隔仓板隔开，其中一仓主要对物料完成冲击作用，二、三仓主要对物料完成研磨作用。同时，可灵活调整模块的配置数量，如两联体、三联体甚至四联体等，而且每一节球体转速可根据其内部原料粒度，采用最佳运行速度。 据周碧辉介绍，在生产中，可以先使用间歇式球磨机对原料进行球磨，然后用连续性球磨机进行精磨，这个使用后的节能效果大概在25%左右。硬度干粉平常用间歇式球磨机生产是需要40度电左右，而连接连续性球磨机精磨以后，一吨干粉可以降10度电。利用连续性球磨机，发挥它最大节能降耗的效果，必须通过软质料捣浆，硬质料通过柱磨机进行粉碎，粉碎到100目左右，通过自动配料与捣的浆同时均匀进入连续性球磨机进行研磨，那么节能效果可以达到40～50%，也就不需要间歇磨了。 3、大规格瓷板成型 2014年意大利里米尼展期间，萨克米的PCR一次辊压成型装备吸引了无数观众前往观看。尹虹观后表示， 一直以西斯特姆大型薄板成型装备为一枝独秀的局面已经打破，萨克米用皮带加辊压成型的设备(一次辊压成型)已在市场上应用。 不少业内人士认为，该设备是陶瓷领域革命性的创新产品。 据了解，该生产线前进速度约7米/分钟，日产量高达1.4万平方米。可短时内实现长度、宽度和结构的任意转换：改变长度只需10秒，改变宽度只需15分钟，改变花色和结构约1小时。 因为采用一次辊压工艺，从中节省大量的电耗和液压油，整条生产线综合节能80%。
据透露，公司参展前，萨克米已经卖出8台一次辊压成型设备，分别应用在8家陶企中。意大利占了4家，另外的来自阿联酋、埃及、巴西和德国。在博洛尼亚瓷砖及卫浴展上展出3 1.5(m)一次成型瓷板的意大利陶企Iris，就是该机器的其中一位应用者。在中国硅酸盐学会陶瓷分会副理事长张柏清看来，以这样的普及速度，该设备很快普及，在中国应用只是时间问题。 凭着在大规格瓷板压制领域14年的丰富经验，西斯特姆也在展会上推出5万吨无模具压机GEA，产品最大规格可达1.6 5.4(m)，厚度为3-30(mm)。 值得注意的是，鉴于大规格瓷板的逐步流行，西蒂贝恩特将于2015年4月发布4万吨无模具压机SUPERA，可压宽度达1.8-3.6(m)，适用于多种尺寸和厚度的瓷砖及瓷板生产。 4、喷釉技术 2014年意大利里米尼展上，不少厂家展示了喷釉技术与装备，西斯特姆公司展示了多款喷釉技术实现的产品，其中一款瓷砖表面同时使用了哑光、光泽、金属三种釉面，一款产品技术参数显示喷釉量达1100克/平方米;陶丽西展示的喷釉产品釉面厚度可达5mm;凯拉捷特(Kerajet)公司相关产品资料显示，其系列产品K8S、K8M、K8L的最大喷釉量分别可以达到500、1500、4000g/m2，其喷釉量之大，完全可以实现现有釉料装饰表现。将釉面装饰数字化，理论上意味着喷釉技术可以替代传统的施釉方法(也许下一步关键是喷釉用釉料的成本)。随着釉料装饰数字化进程的推进，可以想象，无论是水基釉料、还是干釉产品的系列化，都将成为釉料发展的重要方向。 实际上，喷釉技术并非在2014年意大利里米尼展上初次展现，但这次展会上的展示，却意味着喷釉技术的极大进步，而中国喷墨设备制造商也在潜心攻关。2014年广州工业展期间，上海泰威技术就展示了其自主研发的T-glazejet数码喷釉机。 喷釉技术的进步，带来的最直接影响，在于瓷砖表面装饰效果的丰富，凯拉捷特(Kerajet)公司就在2014年里米尼展上展示了利用喷釉技术做出的马赛克效果的瓷砖。 而另一方面，喷釉技术目前大多是作为一种实力的展示，实际应用依然较少。有行业技术专家表示，喷釉技术能否得到大面积推广，关键问题在于，是否有客户为这一技术的效果买单。 5、陶瓷墨水 陶瓷墨水领域的进步，在2014年广州工业展和2014年意大利博洛尼亚展上可见一斑。 广州工业展期间，道氏技术推出了快干高清系列和低油性墨水，突破了传统墨水在高灰度打印时由于渗透性以及与釉料兼容性较差而引发的一系列问题，引起了市场共鸣，迅速得以广泛应用。 明亮鲜艳色彩的高温陶瓷色料一直是行业技术难题，陶瓷墨水同样具有这样的问题，展览中，意达加(ITACA ESMAL-GLASS)展出了柠檬(*)、西瓜(红)、水晶萝卜(红)的图案，陶丽西(Torrecid)展出了一只拖着鲜红尾巴的鸟的大幅图案，这些鲜艳的色彩令观众赞叹不已，参展商介绍这些鲜艳的墨水尚未全面投放市场，可以判断主要原因是技术本身尚不成熟，或者价格远离市场期望值。今年陶瓷墨水还展示了具有装饰效果的墨水，例如：金属光泽、闪光、下陷、糖果等效果。 国内陶瓷墨水企业方面，在2014年工业展期间，都不同程度的透露出各自的墨水创新方向。万兴正在开发红色墨水，汇龙科技在尝试研发闪光、浮凸和下陷墨水，并且也尝试在大红色、金*色等一些特殊色域方面有所突破。但迄今为止，国内研发的大红色等特殊色域的墨水尚未出现实物。 远泰制釉董事长巫汉生认为，特殊色域和功能性墨水的研发，将会给瓷砖表面带来更加丰富的装饰效果，极大提升产品附加值，同时也满足消费者日益提升的审美需求。 在2014年博洛尼亚展上，参展的色釉料企业对水性墨水只字不提，而经过行业专家的探讨，也基本上证明， 水性墨水接近伪命题 。 6、喷头升级 2014年9月22日，时值意大利里米尼国际陶瓷技术展(Teargilla)举办的第一天，英国陶瓷喷头制造商赛尔(Xaar)向全球陶瓷领域的客商隆重发布其最新研发的大墨滴喷头Xaar1002GS40和喷釉喷头Xaar001，并面向各大行业媒体召开新闻发布会。 Xaar1002GS40的墨滴量为40-160pL，喷墨量为40g/m2，适用于下陷釉、哑光釉、亮光釉、闪光釉、金属釉等特殊墨水的喷射。其喷墨量是Xaar1002GS12的两倍，可以应用更多的不同流体，喷印鲜艳强烈的色彩，以及各种不同的上釉效果。 另外，Xaar001喷头的墨滴量为70-200nL，喷墨量为700g/m2，适用于釉料的喷射，也可喷射特大颗粒的墨水。陶瓷企业使用该喷头后，可制作有纹理的图案，以及按需制作每块图案都不相同的瓷砖。设计者们还可以同步制作纹理和彩色图案，生产更为逼真的瓷砖成品。最重要的是企业不需借助模具，即可实现瓷砖表面的凹凸效果，且实现了精准设计定位，节省生产成本。 在喷头创新方面，作为陶瓷喷墨设备制造商中的佼佼者，凯拉捷特(Kerajet)同样有大动作。里米尼展期间，凯拉捷特(Kera-jet)以最新喷头K8(数码喷釉)和K9(数码喷干粒)的发布为切入点，结合数码喷墨、喷釉和喷粉(干粒)设备，在同一条施釉线上实现多达48道工序，将全数码施釉线的梦想变成现实。据了解，K8的喷釉量分别为500g/m2、1500g/m2和4000g/m2，K9的干粒覆盖量分别为100g/m2和300g/m2。凯拉捷特亚太区总经理雅各布(Jacob)表示， 有别于其他喷粉工艺，由于加入特殊溶剂，我们无需借助胶水即可将干粒固定在砖面上。 值得注意的是，喷干粒的难点在于发色效果，而凯拉捷特突破了此技术难题，瓷砖色彩斑斓丰富。 7、窑炉节能 中国展商华信达借2014意大利里米尼展，正式推出全球首创的辊道窑辐射换热式余热发电的新型技术。 华信达出口部总经理徐泽峰表示，相比传统工艺外加风机冷却这种浪费电和热量的方式，公司经过两年研究，创造性地用水替代风机进行冷却，水比风的冷却效率高，利用水产生的大量蒸汽来发电。 这样下来，整条生产线省去了60%的电能。由于免去窑炉所用的风机，窑炉部分节省电耗40%。 据了解，日产3万平方米的生产线，每月用电超过100万元。 据悉，华信达设计生产的日产1.5万平方米600 600(mm)抛光砖辊道窑，采用辊道窑辐射换热式余热发电技术后，每小时可以利用的余热量为1.2218750千万KJ(千焦),可以发电量为533kW/h，完全满足成型车间的设备用电量。徐泽峰告诉，设备投入两年后即可收回成本。目前国内的山东、河南和吉林等3家企业使用了该新型结构的隧道窑设备。 另外，西蒂贝恩特的XXL双层宽体辊道窑，窑内宽达3.95米，可走4片800 800(mm)、5片600 600(mm)和8片400 400(mm)的瓷砖。由于改善了烧嘴结构、循环系统和结构设计，该产品的综合节能效率达30%，产量增加25%。 8、厚抛釉工艺 厚抛釉 产品是普通全抛釉砖的升级版产品，其工艺是在普通全抛釉工艺的基础上改变釉料配方，把钟罩淋釉器中的淋釉量增至普通全抛釉淋釉量的2-4倍，施釉后的坯体经干燥处理入窑烧成后，再根据调整后的硬性模块和弹性模块配比进行抛光，抛光后釉层达0.6-0.8(mm)厚度的抛釉砖产品。与微晶石不同， 厚抛釉 产品由生料釉一次烧成。 普通全抛釉产品应用于家装后，经灯光反射普遍存有 波纹面 现象，而由于釉层厚度厚于普通全抛釉产品， 厚抛釉 产品不仅解决了该缺陷，提高了釉面平整度，耐磨度和防污性，也使得砖面图案纹理更具立体感和生动性。 据《陶城报》不完全统计，2014年佛山秋季陶博会期间，推出超平釉产品的品牌企业不下15家。其实在2013年，已有企业研发生产和推广超平釉产品，但只是单个和少数企业的行为，除釉料配方需要重新调配和优等率的因素外，主要的原因是超平釉技术还不够成熟。而2014年佛山秋季陶博会上有如此之多的企业大力度推广超平釉，说明超平釉的技术和工艺已经得到突破。 9、糖果釉工艺 广交会、陶博会、西陶展上， 糖果釉 频频现身，作为今年最有新鲜感的产品之一，目前已有多个厂家将其作为拳头产品重磅推出。 确切来说， 糖果釉瓷砖 并非一款单纯的新产品(纹理方面)，它还融合了新的瓷砖生产工艺。它可以在产品原有表面图案上增加一种糖果釉的效果，被运用于仿古砖、仿木纹砖、仿石砖和全抛釉等系列产品上。 以天欣科技 糖果釉瓷砖 为例，其挑选自然石材精品为蓝本，采用目前行业先进的喷墨打印技术还原其真实石材的原始色调及纹理;采用进口再经企业自主研发优化提升的釉料;以特殊的淋釉程序，经1200℃左右的高温烧成，使表面达到一种如砂糖般感觉的颗粒均匀布于砖面的效果。 据了解，因糖果釉工艺的特殊性,要求釉料施布均匀及在砖釉上有较好的附着力，故对淋釉或印刷介质有较高的要求，有时要用到糖果釉专用印油。 10、国产压机万吨级时代开启 国外已经有超万吨级的大规格砖成型装备，然而其价格及维护成本极高，高昂的装备成本直接导致超大规格陶瓷砖价格居高不下，而且国外进口装备只能生产厚砖，不能生产大规格陶瓷薄砖或陶瓷薄板，产品适应性较差，造成投资上的极大浪费。恒力泰自主研发的YP10000型压砖机，生产普通厚度的瓷砖规格可达900 1800(mm)，生产3.5-6(mm)厚的瓷砖规格可达1000 2200mm。不但能让瓷砖产品生产更加多样化，也有可能推动行业掀起大而薄规格瓷砖发展的新潮流，成为国内大中型陶瓷生产企业替代进口生产装备的主要选择，填补国内空白，发展优势十分明显，将有力地促进我国陶瓷生产装备产业以及陶瓷生产企业的转型升级。 恒力泰推出YP10000型压砖机，标志着国产陶瓷成型装备领域由此进入到万吨级时代。