从全球范围来看,目前欧洲、北美地区的数码喷印技术仍处于较高水平,以意大利为首的欧美国家凭借起步早和技术优势,较早实现了大规模工业化生产,全球领先的数码喷印墨水生产商亦集中于此,包括美国 DuPont 公司、美国 Nazdar公司、比利时 Agfa 公司、意大利 JK 公司、美国 Huntsman 集团等。
在亚洲方面,主要以日本、韩国墨水生产商为主,包括日本 DIC 公司、日本 Fujifilm 公司、日本 TAIYO 公司、韩国 InkTec 公司等。我国数码喷印技术的应用起步相对较晚,相比国际数码喷印墨水生产商,国内数码喷印墨水生产企业发展时间较短,技术储备不足,多数企业规模较小。
但随着数码喷印技术下游应用市场需求快速增长以及产业政策的鼓励支持,我国数码喷印墨水行业得到快速发展,部分墨水生产企业凭借技术创新、工艺创新、成本管理等优势实现突破,多项墨水性能指标已达到甚至超越进口墨水,不仅满足国内数码喷印技术各领域的应用,也开始逐步走向国际市场,向其他国家批量出口墨水,形成了对数码喷印墨水的国产替代。国内数码喷印墨水代表厂商包括墨库股份、蓝宇股份、天威新材等。
(1)数码喷印与传统印刷的区别简介
印刷技术按照无版和有版分为数字印刷和传统印刷,传统印刷分为平版印刷、凹版印刷、凸版印刷、丝网印刷等印刷方式。数字印刷包括数码喷印、激光打印和针式打印。
数码喷印技术指主要运用数字化设备与喷印技术,通过控制系统将数码喷印墨水按照设定程序喷印至承印材料上形成图案的过程。该技术集合了计算机、机电一体化、精密机械制造、精细化工等高新技术于一体,是一项跨学科的技术。数码喷印具有无需制版、环境影响小、打印精度高,合适小批量定制和个性化印刷等特点。
与传统印刷技术相比,数码喷印是一种先进、环保且发展迅速的印制技术,集绿色制造、柔性制造和智能制造于一体,可大幅降低能源消耗和环境污染,符合国家节能减排、绿色低碳的政策导向,完美契合了各类工业印制领域向数字化、智能化、节能环保等方向转型的战略,是传统产业向数字、创新、绿色、新质生产力发展的关键性技术。
随着数码喷印技术的发展不断成熟及各类功能性墨水的配套开发,数码喷印匹配特定的墨水可适用的范围已渗透到传统油墨无法触及的领域,不仅在传统印刷领域展现出较强的替代效果,下游应用领域不仅包括广告图像、包装印刷、纺织印花、建筑装饰陶瓷等,还包括新能源、电子和汽车等。
(2)数码喷印技术发展历程
数码喷印技术源自海外,自 19 世纪 30 年代至 20 世纪 90 年代,海外数码喷印技术的发展经历了技术萌芽、商业化起步阶段,从 Savar 率先提出喷嘴形成液滴的方法,到 IBM 喷墨打印机的诞生,再到 Epson 推出微压电打印技术,Canon和 HP 推出热发泡喷墨打印技术,为后续数码喷印技术的工业化发展奠定基础。
20 世纪 90 年代,数码喷印技术正式进入工业化发展阶段,HP 和 Epson 分别推出彩色数码喷印机,使数码喷印应用领域从单色文本打印跨越到高质量图像打印,数码喷印技术开始在个人及商业图文印刷中得到广泛应用。同期,HP 推出大幅面打印机,数码喷印从办公打印正式迈入工业化应用时代。
21 世纪初至今,数码喷印行业进入快速发展阶段,数码喷印设备大型化、设备性能不断提升,速度更快、精度更高、画质更绚丽、成本更低及稳定性更强。随着数码喷印技术的成熟、升级及各类功能性墨水的配套开发,应用领域也逐渐从办公打印、广告图像向纺织印花、包装印刷、装饰陶瓷、工艺装饰品、印刷电路、印刷式光伏器件和印刷 OLED 等领域延伸。
20 世纪 80 年代中后期,数码喷印技术才开始被中国引进,比海外晚 30 年。20 世纪 90 年代中期,HP 和 Epson 进入中国,第一台彩色数码喷印机和大幅面数码喷印机随之进入中国市场,开启了我国的数码喷印打印机时代。
随着数码喷印技术的日趋成熟,其在办公打印、广告图像、纺织印花、建筑陶瓷等应用领域的需求量大幅增加,需求驱动国内本土数码喷印设备及数码喷印墨水等耗材的国产化。随着数码喷印设备及数码喷印墨水等耗材海外垄断的打破,其价格开始逐渐下降,并销往海外。
(3)数码喷印技术在下游应用领域的发展现状
伴随着经济不断发展,数码喷印技术广泛应用于纺织品数码印花、广告图像数码喷印、包装及出版物数码喷印、电子电路数码喷印、建筑装饰数码喷印、工艺装饰品数码喷印等众多工业领域。目前,桌面办公数码打印、建筑陶瓷数码喷印、纺织品数码印花及广告图像数码喷印等领域已颇具规模,书刊数码印刷、标签数码印刷、瓦楞纸数码印刷、电子电路数码喷印等领域尚处于产业化初期。
在书刊数码印刷领域,随着书籍装帧设计愈加新颖,起印量要求愈加灵活;在瓦楞纸数码印刷领域,快递件对包装的个性化需求不断丰富,该等应用领域对数码喷印墨水的需求未来预期将实现更快发展,数码喷印的渗透率将快速提升;在建筑装饰数码印刷领域,随着消费者对于色彩及图案的多样化需求不断丰富,装饰建材小批量、定制化小单生产将成为市场主流,建筑装饰领域的数码喷印技术的渗透率亦将提升,未来具有良好的发展前景。
当前,数码喷印匹配特定的墨水可适用的范围已渗透到传统油墨无法触及的领域,如新能源、电子、汽车、3D 打印等应用领域。在电芯绝缘应用领域,喷墨打印保护涂层逐渐兴起并成为替代蓝膜的主流方案之一,这种绝缘层具有较高的耐压、耐温、耐腐蚀性能,能有效提高电池的安全性能和循环寿命,有助于解决蓝膜在锂电应用中的发展瓶颈。
在电子领域,PCB 数码喷印墨水已得到市场验证,不仅降低生产成本,提高生产效率,同时简化了生产工艺、减少环境污染,展现出较强的替代传统印刷工艺的优势。在汽车领域,数码喷印技术能够实现个性化的车身装饰和零部件标识,满足消费者对于汽车外观和产品辨识度的多样化需求。
目前,数码喷印技术在广告、建筑陶瓷等应用领域的渗透率相对较高,达到80%以上2,在纺织品印花领域渗透率达 18%;在包装及出版物、电子电路、建筑装饰等领域的渗透率仍处于较低水平,渗透率不足 5%,处于产业化初期阶段;在电芯绝缘、PCB 封装、新型建材、汽车彩绘膜等领域处于开发阶段。
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