余沁怡，沈 塔

（江西陶瓷工艺美术职业技术学院，景德镇，333000）

0 引言

陶瓷印刷技术经历了漫长的工艺变革，从丝网印刷、辊筒印刷革新到3D喷墨印刷技术不小的技术成长。当3D喷墨印刷工艺时刻出现，便带来瓷砖制造业跨时代变革。英国《经济学人》杂志曾以“第三次工业革命”形容3D打印技术。而3D喷墨印刷作为3D打印技术的分支，跨界运用延伸为3D陶瓷喷墨印刷，为陶瓷砖花面设计带来创新的春天。此项技术在陶瓷中的装饰手法表现开始包容化，尤以近十年以来在画面清晰细腻度、节能环保性、个性化、多彩化、多样化发展为代表。近十年陶瓷3D喷墨印刷技术运用在建材市场最多，其中瓷砖的花面完整生产线花色更新与越发量产化为代表。受其影响随着受国内市场需求的推动与各机构研发大量投入，3D喷墨印刷技术正在稳步发展。尤其是墨水的不断更新与优化，加之机械配件配套发展为陶瓷花色的创新提供良好的发展基础。笔者在此基础上进行探索研究，将绚丽多姿的瓷砖花色变革史记录下并梳理出框架。

1 陶瓷喷墨印刷发展现状

1.1 陶瓷喷墨印刷发展优势

瓷砖喷墨技术是由美国福禄公司发明，1997年出现至今已经发展了20多年，如今，瓷砖喷墨技术非常的成熟，已经解决了早期的喷墨瓷砖各种技术难题问题。烧制喷墨瓷砖的喷墨印刷是以乌鸡作为釉料制作的原材料，经过高温煅烧而成。这正是因其制作要求高而直接提升喷墨瓷砖质量，颜色更加鲜艳。如今随着人们对高品质的瓷砖的追求不断地提升，喷墨瓷砖已经成为瓷砖市场的主流产品之一。陶瓷喷墨打印技术自2008年进入中国，同年5月佛山市南海区希望陶瓷机械设备有限公司研发了中国第一台陶瓷砖装饰的喷墨花机。杭州诺贝尔集团有限公司在2009年上半年采用西班牙Kerajet的陶瓷砖喷墨印刷机，成为国内首家拥有陶瓷喷墨瓷砖销售的公司。[1][2]3D喷墨印刷技术经历了2011至2015的井喷式成长，到2016年开始趋于稳定更新换代，直至2021年陶瓷喷墨技术已经是不再是一项新兴技术而作为常规技术发展。

陶瓷3D喷墨印刷技术能如此快速的席卷市场，也因其可通过多喷头多角度悬空喷射，利用电脑设计花面导入系统的操作流程简单花面丰富有立体感。更因其所需工人少、出错率低、浪费材料少，加之代替此项技术对于操作人员要求不高、画面丰富可换、材质可塑性强等原因快速被市场所接受喜爱。此时，不再是早期意大利、西班牙、日本等国外企业对3D喷墨印刷的机器的垄断时代，目前已有不少国产机器能与之抗衡，虽然部分喷头与墨水仍被国外控制，但国内厂商机构也在大力投入研发受市场需求的推动国内技术发展。墨水中国在红色墨水的研发中已有重大进展，2016年佛山企业与景德镇陶瓷学院共同研发出可替代国外进口红色墨水的“高稳定包裹镉硒红高温陶瓷大红”喷墨墨水，打破国外红色墨水技术垄断和无红色墨水产品发色受限的致命问题墨水的发展从未停歇。3D喷墨印刷技术由早期5通道喷墨打印，发展到现阶段16通道高清喷墨打印技术，并将天然石材的肌理扫描转而复刻于瓷砖表面，还原天然石材的质感，纹理逼真细腻、色彩自然流畅，更通透具有立体效果。3D喷墨技术普及使得各瓷砖卫浴品牌通过研发多种产品花色，以应对大众的审美升级。同时，新的产品不断诞生如进来大火的陶瓷岩板，英文描述是SINTERED STONE，意思是“烧结的石头” ， 是由天然原料经过特殊工艺新型瓷质材料。在外观设计依然延续陶瓷墨水喷墨印刷的多样性，却更具绿色安全性。可惜的是陶瓷岩板目前仍然以进口原材料国内外观较重为主，没有实现材料自由。

1.2 陶瓷3D喷墨印刷发展劣势

1.2.1 行业发展趋势

受疫情影响2021年上半年，中国瓷砖产量同比2020年上半年增长了14.7%；巴西、西班牙、伊朗、墨西哥均有不同程度增长。但受国外疫情未能完全控制，直接导致国内陶瓷出口受阻，同时受美国反补贴税（cvd）和反倾销决定影响，导致我国对美国出口量锐减。企查数据显示，目前我国今年前4月共新注册6532家，同比去年下降42%，也间接反映行业需求下滑趋势。据网络统计数据显示，中国陶瓷砖年产值已超过34亿平方米，超过全球总产量的一半以上。在预告的第37届佛山陶博会上将全面展示连纹、工艺面、数码釉、密缝等热门工艺与花色，以及时下最热岩板、大板、厚板、发热瓷砖、生态石、无机石、大理石瓷砖等新潮产品。而受疫情影响此次原本2021年11月举办的第37届佛山陶博会将延期至2022年4月18-21日举办，转而部分线上展对于企业而言新品的发布销售所受不小影响。

1.2.2 技术发展壁垒

陶瓷3D喷墨打印技术核心部分是喷头，此项部件研发生产技术仍然被日本、英国等国外企业所把控。国内虽仍在努力研发，可惜目前缺少喜人成果。国内已经研发出新型喷墨印刷机，仍需要配合国外喷头使用设计，否则极易出现报损率影响正常的生产。技术的更迭速度已经使中小企业，有些跟不上行业的前进步伐。陶瓷喷墨印刷是非接触式印花技术，会出现偶发性喷色漏印、喷色不均匀现象尤其是在陶瓷大板中，带来受热不均匀缩釉的困扰。还有图像打在皮带上或砖坯露白（图案位置偏移）、拉线滴墨（喷头堵塞）、现阴阳色（色调不一致），因采用全自动电脑数控模式喷印，虽清晰度是辊筒印刷的3倍，且图像清晰度高达400dpi,图案层次分明色彩明艳透亮，但是反应速度一旦过慢产品报损率和返厂率极高且产品釉面薄不耐磨。

2 3D喷墨印刷技术应用中建筑瓷砖花色创新性

2.1 技术的进步性

在丰富的探索与学习尝试后，诞生了渗花墨水、数码釉、特殊墨水、下陷墨水、负离子墨水、金属墨水、闪光墨水等陶瓷喷墨墨水，尤其是此墨水研发给最后产品的稳定产出带来不小挑战。但也因为厂家销售墨水的同质性越来越趋同，似有无形推手推着公司研发不敢停歇。

因喷墨印刷釉面薄需要在施一次透明釉才能保护印花层，使得增加了陶瓷砖的生产周期与成本，市场中恰好在此时研制出新的墨水制备方法。一种陶瓷特种釉色的打磨研制配比，使用本研究提供的陶瓷喷墨打印用色釉混合型墨水生产陶瓷墙地砖产品时，喷墨印花后直接高温烧成即可，无需喷墨印花后再施透明保护釉后再高温烧成，墨水中的釉料成分在烧成时会熔融，并使得墨水中的发色组分均匀地分散在其中，进而使得喷墨印花层特别耐磨。更换配方后烧成更为简单、色彩更为耐磨，同时材料中加入了镁中和墨水的酸碱度喷头腐蚀将减弱。[4]在3D喷墨技术的基础上继续研发5D喷墨技术，它采用的数码立体科技，可以将印花高清还原，是比3D印刷技术更为清晰的印刷技术，同时还有个别企业研发出9D此状用于墙体外立面的瓷砖喷墨印刷。技术与墨水的更新进步为花色的创新与提质奠定了基础。

2.2 色彩的发展性

在色彩发色中，陶瓷喷墨机不同于其他常见喷墨机使用CMYK或RGB通道，打印输入需使用ICC文件格式。ICC文件在屏幕上显示颜色会与现实转体上色存在灰度上的差别。这种细节上的差别在浅色设计稿图的打印成品中反应更为明显。为了更好地还原设计稿图原色的打印，在软件自动分色后需要增加人工粉色处置，凭据经验修整色彩的匹配度。市场近来对灰色系列有着大理石质感的大板瓷砖尤为受欢迎，也正是因为灰色系陶瓷砖的配色不稳定不易控制，且批次不同瓷砖会有少许色彩差异。

图2 博洛尼亚瓷片瓷砖喷墨

而现行业迎难而上，灰色系和深色系的不显色与色彩不均匀现象均在经过各大陶瓷砖场的努力研究下得到突破（如图1、2），首先喷墨打印已经进入16通道时代，颜色丰富不在缺失特定颜色墨水而出现的瓷砖釉面颜色失真，诞生出具有丰富发色的灰色石材纹饰瓷砖。

图1 PEC色彩陶瓷喷墨调色瓷片

2.3 花色的多样性

3D喷墨打印多年发展而来除了工艺的更新，花色的更新也是极为多样化。由早期带有凹凸触感或大理石材质感的釉面瓷砖，进而转化为大自然纹饰的复刻重现。在墨水中调配金属材质可以复刻烧制出富有洒金质感的瓷砖；将皮革或丝绸的材质纹理进行扫描形成文件导入3D喷墨印刷机当中可通过16通道的连续工作制作出同等材质肌理厚度的瓷砖.而现在人们对多元化设计风格的喜爱技术的提升，清晰度也直接跃升为400dpi,诞生视觉以假乱真的瓷砖，同时瓷砖的环保性、耐高温、湿气、磨损、细菌等优良品质，使得其材质的多样性展现越来越丰富。

企业也在克服技术壁垒，研发新品如2012年10月莱斯曼陶瓷发布的新品“圣加仑灰”750X1500mm陶瓷大板和金牌亚洲发布“陶瓷金丝绒2代”有着丝绒般釉感的灰色陶瓷大板能达到无缝拼接运用于大型空间中。也有11月发布新品冠星王陶瓷“萤光 VB157J1037（图3）、萤光 VB157J1037、湖光 VB157J1038”，有着复古国朝配色布艺触感打板瓷砖。在保留瓷砖的哑光质感同时，也细腻展现如棉麻布艺般的触感。更有道格拉斯数码釉系列产品，使用喷墨印刷工艺展现出金属、皮革、丝绸（图 4）、水泥、木制（图5）、花砖等多种不同材质类别的纹理。不同的纹理能带来不同风格与感受，或宁静素雅，或自然质朴，或活泼灵动，赋予每一个空间不一样的个性风格。

图3 布纹质感瓷砖

图4 丝绸质感瓷砖

图5 橡木纹饰防滑瓷砖

3 结语

随着3D喷墨印刷技术的发展以及新型材质的不断更新，建筑瓷砖中越来越倾向的面积大的大板连纹无缝拼接瓷砖。完整一体的空间中达到墙体与地砖整体化，瓷砖还能是柜面也是桌面，将材质的固有形式感打破达到了家居色彩、环保、安全、可控的多方完美结合。在未来3D喷墨印刷工艺不仅仅是运用在研究出的新型材质如岩板上，而是更多的达到智能联动。不仅是色彩图案的统一，将更可能是所有材质的统一、AI智能联动家居中的每一部分，可随机重组或一体转化。将整个建筑瓷砖作为魔方上的色块，而3D喷墨印刷技术是色块的呈现手法。笔者相信未来智能家居的发展之路，以及喷墨印刷花色变化之路将会越来越宽广。