目前数码喷墨印花主要包括两种工艺,即数码热转移印花和数码直喷印花,基本情况如下:
数码热转移印花特点:数码热转移印花即利用分散染料在特定温度下升华的特性,用分散墨水把图案打印到转印纸张上烘干,将打印好的印花纸覆盖于待印的布料上,进入热转移印花机,加热加压,使图案通过热升华效应气化并转移到布料上,无需后道固色处理。数码热转移印花工艺具有色彩艳丽、图案锐利的特点,且印花完成后无需蒸化、水洗等工序,工艺简捷环保,目前在市场上所占份额较大;由于数码热转移印花温度较高达到 200 摄氏度,部分面料由于高温产生硬化手感较差。
数码热转移印花过程中基本没有废水产生。
由于购置成本和运营维护的技术门槛较低,数码热转移印花市场占比较高。
数码直喷印花特点:数码直喷印花即通过高分辨率扫描仪或数码照相机等手段,得到高于300DPI精度的数码图片,把需要印花的图片以数字形式导入印花处理软件系统,经过编辑处理后软件控制数码打印机把印花染料直接喷印到布料上,最后进行固色。由于数码染料的墨水颗粒达到纳米级,可以渗透进面料的空隙中,形成的印花图案既有牢度,面料发色温度在 100-150 摄氏度之间,所以不改变布料本身的柔软和舒适的特性。
数码热转移印花技术已相对成熟,且因工艺流程短、设备价格低、对场地要求不高等原因,已成为众多企业尤其是中小企业的投资选择。近些年数码热转移印花市场发展迅速,竞争也相对激烈。而数码直喷印花技术含量较高,工艺流程长,设备价格较高,有条件进行全工艺流程生产的企业以传统印染企业为主,这些企业具有与数码直喷印花工艺相配套的前后处理工艺和设备以及废水排放条件。近年来,一些传统印染企业逐渐加入数码直喷印花的生产队伍中,加快了该领域的发展。但相较数码热转移印花而言,从事数码直喷印花的企业仍较少。
①全球数码喷墨印花行业发展
数码喷印技术是一种基于液体从微小流体分裂成液滴原理的应用技术,在具体实践中,由计算机指令将细微的墨滴导向承印材料的一定部位,使之产生可视文字或图像。1878 年,瑞利描述的单束流体分离成液滴的机理为数码喷印技术的发展奠定了理论基础。西门子公司的研究人员对喷墨墨滴的形成原理和喷射形态进行持续研究,于 1951 年制造出了全世界第一台用于记录模拟电压信号的喷墨记录仪。
1967 年,斯坦福大学的斯威特和卡明申请了二位连续喷墨系列设备的专利,A.B.Dick 公司利用两人的发明生产了 Videojet9600 喷墨设备,系数码喷墨打印机的原型。1976 年,IBM4640 的诞生标志着世界上第一台喷墨打印机进入商业化步伐,自此之后,数码喷印技术在桌面办公领域开始快速发展,数码喷墨打印机成为办公应用中的重要设备。
随着数码喷印技术的不断发展,技术人员逐渐将其应用拓展至纺织领域。21世纪初,欧美日等传统印花机生产商开始重视专业纺织品数码印花机的研发,并陆续推出了第一代适用于工业化生产的高速数码印花机,像美国杜邦公司的Artistri,荷兰 Stroke 公司的 Amethyst,意大利 Reggiani 公司的 Dream,日本ICHINOSE 东伸的 2020 等机型,均是专门为纺织品印花而设计制造的机型,这些专业的纺织品数码印花机无论在性能和速度上已经完全超越了由广告喷绘机改装的小型数码喷墨印花机,数码喷墨印花设备开始高速发展。
随着数码喷墨印花技术的不断进步以及品质化、差异化消费需求不断释放,数码喷墨印花设备将步入更新换代的高峰期。数码喷墨印花技术的不断进步及数码喷墨印花设备的高速发展也促进了数码喷墨印花市场的进一步发展。2014 年至 2023 年全球纺织品数码喷墨印花产量如下:
2014-2023 年,全球印花纺织品产量在 500-600 亿米,产量基本保持稳定,其中,数码喷墨印花纺织品的产量从 12 亿米增加至 92 亿米,复合增速达到 25.4%,远超整体纺织品产量增速,渗透率逐步提升至 15%,但仍处于较低水平。根据中国印染行业协会,预计到 2025 年,全球数码喷墨印花产量将达 154 亿米,占总印花布产量的 26%。
全球纺织数码喷印行业正处于快速发展阶段,意大利、美国和日本等地区起步较早、技术成熟,市场稳定。数码喷印技术最早起源于欧洲,2011 年巴塞罗那ITMA 展会以后,这一技术彻底在纺织行业掀起颠覆性革命。欧洲设备制造商长期占据市场主流、引导行业技术发展,2017 年之前欧洲的纺织数码印花产量一直位居全球第一。但在 2018 年以后,亚洲地区产量迅速提升,并在当年实现对欧洲的超越,这一趋势还在加速。
根据思瀚产业研究院数据,2020-2024 年全球纺织品数码喷墨印刷市场规模逐年增长,2024 年增长至 58.0 亿美元。2025-2029 年全球纺织品数码印花市场规模年复合增速约 12.7%,到 2029 年全球纺织品数码印花市场规模约 105.6 亿美元。
②中国数码喷墨印花行业发展
根据中国印染行业协会发布的《2024 中国纺织品数码喷墨印花发展报告》,中国在全球纺织品印染加工中占据重要地位,中国印花面料产量约占全球印花总产量 40%左右。2023 年,中国纺织品印花面料产量 203 亿米,其中传统印花方式中直接印花产量为 146 亿米,占印花总产量的 71.92%,是目前纺织品印花的主要方式;传统印花方式中转印印花产量为 20 亿米,占印花总产量的 9.85%;纺织品数码喷墨印花产量为 37 亿米,占印花总产量的 18.23%。
随着数码喷印技术不断发展,数码喷墨印花的优势不断显现,市场应用面逐步扩大,个性化、小批量、交货快、快速反应商业模式的转变,数码喷墨印花产量规模逐年增加。2015 年至 2023 年,我国纺织品数码喷墨印花产量由 4 亿米增长至 37 亿米,年均复合增长率为 32.06%,远超过我国印花面料总产量的增速。
同时,数码喷墨印花产量占面料印花总产量的比例由2015年的2.06%增长至2023年的 18.23%,我国纺织品数码喷墨印花的渗透率迅速提升。中国印染行业协会预计“十五五”时期(2026-2030 年),我国纺织品数码喷墨印花行业将保持 10%的年均复合增长率,到 2030 年,我国纺织品数码喷墨印花产量有望突破 70 亿米,占印花总量的 35%。
随着纺织行业继续深化“小批量、多批次”的订单模式改革,加之环保政策的积极驱动,数码印花技术将持续发挥其独特优势,引领行业向更加高效、灵活、可持续的方向发展。根据前瞻产业研究院测算,2024 年中国纺织品数码喷墨印刷市场规模达到 124.9 亿元,2024-2029 年中国数码喷墨印花市场规模的年复合增速将达到 14.5%,到 2029 年中国数码喷墨印花市场规模将达到 245.8 亿元。