重磅发布:2024中国纺织品数码喷墨印花发展报告

百科   2024-11-07 14:54   上海  



印染行业是保证纺织品服装内在品质、赋予纺织品服装色彩、图案和功能性的重要环节,是具有高创意感染力、高附加值特征的产业。印染行业的发展为服装、家纺和产业用纺织品等下游产业提供重要的技术支撑,为满足人民对纺织产品新需求、引领时尚新潮流提供重要保障。印花产业作为印染行业重要的组成部分,是赋予纺织品花型与图案的关键,具有鲜明的产品特色和文化创意价值,为满足消费者对个性化、多元化和时尚化产品的新需求提供了有力支撑。


纺织品印花方式主要包括直接印花、转移印花和数码喷墨印花。其中,数码喷墨印花集绿色制造、柔性制造和智能制造于一体,具有高创意性、高协同性、高价值性等特征,是印染行业向创新发展、绿色发展、智能发展模式转型的代表性技术,已成为推动行业高质量发展的重要力量。


近年来,数码喷墨印花行业得到快速发展,工艺技术日趋成熟,设备及耗材迭代加快,性价比不断提高,为生产高品质、高附加值纺织品提供了重要支撑,成为印染行业产业体系中最为活跃、最具增长潜力的领域,具有广阔的发展前景。


一、中国纺织品数码喷墨印花产业概况


(一)产量规模保持增长


1.印花生产方式不断调整变化


纺织品印花按生产加工方式主要分为三种,即直接印花、转移印花和数码喷墨印花。直接印花是利用丝网、滚筒直接将着色剂(染料或颜料)印制到白色或浅色织物上,形成花纹图案,再经过相应的固色、水洗等工序。传统转移印花是利用辊筒将含有分散染料的色浆,预先印制在转印纸上形成印花图案,再通过高温和压力使染料升华转印到织物上,印花后无需固色和水洗即为成品。数码喷墨印花是将所需图案通过数字形式输入计算机,经过图像软件处理后,在计算机控制下通过喷头将印花墨水喷射到织物上,形成花型图案,是一种无版、非接触式印花方式。


目前,直接印花是最主要的印花方式,占印花总量的71.9%;其次是数码喷墨印花,包括数码直喷印花和数码转移印花,占印花总量的18.2%;转移印花占印花总量的9.9%,如表1所示。从近几年印花行业的发展趋势来看,数码喷墨印花呈现持续增长态势,市场规模不断扩大,而直接印花、转移印花等常规印花规模呈现出一定程度的下降。



根据中国纺织机械协会调研数据,2021~2023年,圆网印花机、平网印花机销售数量年均分别下降22%和32%,见表2。在行业数字化转型背景下,印花生产方式不断调整变化,中国市场传统印花设备市场需求呈逐年下降态势,而以数码喷墨印花为代表的数字化技术在行业应用面不断扩大。


2.数码喷墨印花得到快速发展

中国印染行业正处于结构调整和转型升级的关键期,广泛应用数智技术、绿色技术是推动行业发展质量变革、效率变革、动力变革的关键所在。数码喷墨印花作为印染行业典型的数字化技术,融合了科技、绿色、时尚特征,在产业链中的价值日益凸显,催生行业生产方式变革和生产关系再造, 成为推动行业高质量发展的新势力、新引擎。

近年来,数码喷墨印花发展潜力持续释放,增长空间广阔。一方面,终端纺织品快时尚需求拉动上游多批次、小批量、短周期、高灵活性订单的增长,为数码喷墨印花带来新的发展机遇,行业市场规模不断扩大。另一方面,数码喷墨印花行业技术进步推动印花成本逐渐下降,部分产品加工价格已与传统印花接近,促进行业规模持续增长。

2015~2023年,中国纺织品数码喷墨印花产量由4亿米增加至37亿米,年均增速37.4%,其中,数码直喷印花产量由1.1亿米增加至9.5亿米,年均增速30.9%;数码转移印花产量由2.9亿米增加至27.5亿米,年均增速32.5%。2023年,数码转移印花产量占比74.3%,数码直喷印花产量占比25.7%。2015~2023年,中国纺织品数码喷墨印花产量及数码直喷印花和数码转移印花产量占比情况分别见表3和图1。


(二)快反柔性供应链加快建立

近年来,消费者对个性化、多元化产品和服务的需求日益增长,同时对交货速度和质量的要求也在不断提高。此外,全球化带来的供应链复杂性以及地缘政治、自然灾害等不可预测因素,都对供应链的稳定性和敏捷性提出了更高的要求。在全球供应链竞争日益激烈的背景下,打造“按需生产”柔性敏捷供应链日益重要。数码喷墨印花生产周期短、批量灵活,契合当下纺织服装行业小单快返的柔性生产模式,对构建“小批量、多品种、高质量、快交货”的快速反应机制与柔性供应链发挥了重要作用。当前,数码喷墨印花企业持续加强产品研发和应用拓展,通过提高柔性供应链数字化装备水平、优化技术解决方案,不断提升快反柔性供应链全套核心装备的制造能力。依托数码喷印技术,行业快反柔性供应链加快建立,形成上下游协同紧密、供应链集约高效的全链条产业生态,促进供给侧与需求侧的精准匹配与价值统合。

(三)企业发展质量不断提升

前期从事数码喷墨印花生产的多数以只做印花环节的印花厂、只涉及数码转移印花业务的小微企业为主。随着数码喷墨印花技术的成熟和市场需求的增长,从事数码喷墨印花加工的印染企业数量也随之增加。尤其是近两年,越来越多的印染企业,开始布局投资数码喷墨印花生产线,并将部分传统印花转向数码喷墨印花,推动了数码喷墨印花规模和总量不断扩大。部分企业兼具传统印花与数码喷墨印花生产能力,两种生产方式互为补充;部分印染企业淘汰原有平/圆网印花生产线,实现数码喷墨印花对传统印花的完全替代。

数码转移印花技术已基本成熟,竞争态势日趋激烈。从加工费来看,数码转移印花在2元/米左右,部分企业仅1.5~1.6元/米,低于传统印花,因此数码转移印花对传统印花的替代率较高,原来从事传统转移印花的企业,陆续向数码转移印花转型。

单台数码直喷印花设备产能提升为企业带来更多的发展空间,部分企业引进多台工业级数码喷墨印花机或Single Pass数码喷墨印花机,满足大批量的印花生产需求。行业内涌现了具有规模优势的数码直喷印花企业,年产量在1000万米以上,如:绍兴市邑欣数码科技有限公司、绍兴盛鑫印染有限公司、江苏洲际数码印花有限公司、浙江绿洲印染有限公司、绍兴乾雍纺织有限公司等。
此外,数码喷墨印花企业在产品研发、工艺创新、花型设计、市场营销、品牌建设等方面取得显著进步,综合服务能力不断提升,为行业高质量发展注入强劲动能。

二、数码喷墨印花技术进展与创新成果

(一)设备迭代升级速度明显加快

1.设备创新与进步

数码喷墨印花设备在高速、高精度、稳定可靠、智能化、集成化、节能环保等方面持续创新,迭代升级速度不断加快。主要呈现以下特点:

一是生产速度不断提高。随着设备制造精度的不断提高、控制软件和板卡的迭代升级,多喷头控制技术的日趋成熟,单台数码喷墨印花机可搭载的喷头数量增多,大型工业级数码喷墨印花机成为主流。扫描机喷印速度可达1000m/h以上,满足大型印花厂订单需求的Single Pass系列数码喷墨印花机速度可达60m/min~80m/min,与圆网印花速度相当。

二是设备自动化、智能化程度不断提高。大数据、人工智能、区块链等技术应用,赋能数码喷墨印花设备实现自动化生产和智能化控制。在硬件方面,设备配置自动喷头清洗系统、保湿系统、恒温系统、自动回墨系统及自动导带清洗维护系统等,使数码喷墨印花设备的操作与维护更加简便。在软件方面,通过云平台对数码喷墨印花设备进行远程诊断和控制;设备具备系统集成模块能与企业的制造执行系统(MES)与资源计划管理系统(ERP)对接,显著提高生产流程的协同性,助力企业打造自动化、可视化、智能化的印花车间。人工智能(AI)在数码喷墨印花创意设计与生产的应用持续深入,尤其在分色、花型图案设计领域展现出了较大的应用潜力,推动了面料花型的设计创新。

三是集成式数码喷墨印花设备与工艺逐渐成熟。EFI Reggiani、MS Printing Solutions、Kornit Digital、EPSON、杭州宏华数码科技股份有限公司、厦门汉印电子技术有限公司、深圳市全印图文技术有限公司等推出了集合上浆、喷印、固色、烘干为一体的涂料印花设备,实现面料从预处理、印花及固色连续生产,缩短工艺流程,提高生产效率,推动涂料数码喷墨印花市场不断扩大。

四是设备色彩准确性及稳定性提升。数码喷墨印花设备的色彩管理系统不断完善,通过优化算法精准控制喷墨落点,并利用色彩补偿软件、MES智能化生产管理软件等,解决各类色差问题,优化生产流程,提升印花效率及品质。数码喷墨印花机的颜色配置可以支持从基本4色到最多12色的颜色通道,色域的拓宽不仅提高了色彩层次和鲜艳度,‌还能进行更多颜色组合,‌从而提升印花图案的质量和视觉效果。为实现数码喷墨印花色彩输出的一致性与稳定性,部分企业提供色彩管理解决方案,如杭州宏华开发的颜色一致性监控与校正软件、智能软打样调色软件;深圳市汉森软件有限公司推出的汉森“RIIN”北斗版彩色打印软件等,已在行业得到初步应用,提升了数码喷墨印花打印质量。

五是应用领域不断拓展。设备制造商创新成果不断涌现,持续推出满足市场需求的新产品和技术解决方案,促进数码喷墨印花设备应用领域不断拓展,并产生众多细分领域,满足多元化印花需求,如数码+圆/平网印花机、双面数码印花机、椭圆+数码裁片印花机、成衣印花机、烫画(撒粉)机、蕾丝刺绣定位印花机、袜子冰袖等无缝产品印花机、织带印花机、鞋材印花机等等,形成了丰富的产品矩阵,产业化及供给能力不断增强。

目前除了喷头和色彩管理软件外,数码喷墨印花供应链基本实现了国产化,并在多个细分领域展现出了较强的发展潜力与创新能力。

2.主要设备进展

(1)扫描式数码喷墨印花机

扫描式数码喷墨印花机是喷印主流设备,其中数码直喷印花机多以京瓷、理光、柯尼卡美能达喷头为主,喷印速度普遍超过平网印花机。国产数码直喷印花机可配置120个京瓷喷头,喷印速度达2700m2/h;西班牙KERAjet公司的“KERAtex-GIGA”数码印花机配备192个喷头,喷印速度达到3400m2/h,为喷头最多和速度最快的扫描式数码印花机。

扫描式数码转移印花机多以爱普生I3200喷头为主,可搭载15、24或30个喷头,满足不同速度的生产需求;工业喷头如京瓷喷头、爱普生S3200-A1/A3喷头、富士胶片星光喷头也被应用于热升华转印方案的扫描式数码转移印花设备。为提高生产效率,满足更多薄纸打印的生产需求,设备供应商持续优化设备性能,采用上纸收放制动系统、胶辊传动方式、导流槽式吸风打印面板、负压供墨系统、万米收放料系统等,保证打印更加稳定,收料更加平整,不易出现压轮印和纸张起皱现象,转印纸张使用克重最低能达到29g/m2。

随着扫描式数码印花机可搭载喷头数量不断增多,对喷墨精准性及设备运行稳定性提出更高要求。目前,扫描式数码印花机的喷头通常是采用侧挂式,为了保证多排喷头高速机在喷印过程中的稳定性和精细度,机械设计方面,杭州宏华采用了抱梁式吊挂喷头小车,喷头呈居中吊挂式安装在横梁上,使安装喷头的喷头面大小不受限制,从而提高喷印速度和稳定性;浙江博印数码科技有限公司则采用双驱动双横梁小车系统,双侧衡量支撑相对于单侧支撑能够降低小车在移动过程中的震颤,增加小车的运行距离及运行速度。

(2)Single Pass数码喷墨印花机

Single Pass数码喷墨印花机步入一个新的发展阶段,技术不断进步,市场占有率也随之提高,主要呈现以下显著变化:

一是设备技术创新水平不断提升。精密的打印平台、喷头墨路循环系统、自动校准供墨装置、自动化生产管理系统的开发,使得喷墨在高速作业状态下更加稳定精准。浙江海印数码科技有限公司通过进一步优化喷头之间的拼接精度,自主研发板卡对每一个喷头的喷孔进行精准控制和补偿,使喷印更均匀,对花型及订单的适应性从40%提高至95%以上,同时,喷头距布面距离可调整至4mm,有效避免喷头的擦伤,延长喷头的可靠性和使用寿命。

Single Pass数码喷墨印花机集成在线上浆和印后烘干处理,可使上浆、喷印、烘干等工序连续化加工,达到更高的生产效率,满足用户大批量印花需求。浙江海印、杭州宏华、深圳弘美数码纺织技术有限公司、佛山市三水盈捷精密有限公司等企业的Single Pass设备均可支持在线上浆。

二是圆网+Single Pass设备需求量不断上升。Single Pass通过与圆网印花技术进一步融合,实现优势互补。如杭州宏华、广东佶弘数码纺织科技有限公司的圆网+Single Pass可在数码花型基础上叠加金银粉、珠光、发泡等特种印花,为花型开发带来更多可能性。设备支持使用圆网进行大幅面底色、渐变色印花,能够弥补纯数码印花的花型局限性,同时降低墨水使用成本。

三是国产Single Pass设备在宽幅领域得到应用。宽幅数码喷墨印花机设计制造难度大,对加工设备精度、喷头排列安装、设备横梁稳定性等要求较高。2024年杭州宏华发布高速宽幅Single Pass数码喷墨印花方案,实现了国产设备在宽幅Single Pass领域上的突破,全球首台宽幅涂料Single Pass数码喷墨印花机已在江苏州际数码喷墨印花有限公司得到应用,满足家纺数码喷墨印花产品的高质高效生产需求。

此外,Single Pass应用领域不断拓展,从以分散转印为主,向活性、涂料、高温分散直喷印花应用转变,基本满足各种面料印花。能够支持Single Pass设备的喷头厂家有所增加,除京瓷、富士、柯尼卡喷头以外,爱普生、施乐等喷头也在Single Pass设备上得到应用。

(3)双面数码喷墨印花机

为满足高端纺织品的数码喷墨印花加工需求,解决单面数码喷墨印花织物正反色差大、露白、翻丝等问题,国内数码喷墨印花设备商开发了双面数码喷墨印花装备。双面数码喷墨印花按印花次数分为一次成型和二次成型,按加工方式分为水平喷印和垂直喷印。几类设备在设备保养、对位精度、速度快慢、适应面料品种和对车间环境影响上有其不同的特点。

水平喷印一次成型双面印花技术是当前最先进的双面数码喷墨印花技术,该技术具有两套打印系统,通过智能识别、自动对位,可在面料的正反两面同时进行印花,实现一次成型。二次成型印花技术在印好正面再翻转喷印反面过程中容易产生形变问题,需要采用软件定位和图形处理系统转换花型和精确定位后再喷印墨水,才能达到双面精准定位印花的目的。与二次成型双面印花技术相比,一次成型技术工艺流程短、对位误差小,生产效率高。目前双面数码喷墨印花设备主要供应商包括沈阳飞行船数码喷印设备有限公司、杭州宏华、武汉龙印函数数码科技有限公司、海捷数码技术(苏州)有限公司等,其中沈阳飞行船是研发生产一次成型(水平喷印)双面数码印花装备的供应商。

在消费升级推动下,纺织品服装个性化、品质化需求增加。双面数码喷墨印花技术在纺织品印花领域的应用不断拓展,可印制出同花同色、同花异色、异花异色等多种个性化产品,例如“仿色织”面料、“防伪”面料、可双面穿戴的围巾、服饰、仿牛仔布等等。双面印花技术在真丝印花领域已得到较为广泛的应用,达利丝绸(浙江)有限公司、嵊州市惠冠数码印花科技有限公司、杭州万事利丝绸数码印花有限公司、烟台尚乎数码科技有限公司、湖州智美纺织科技有限公司等均有双面数码喷墨印花产品的加工能力。

(4)在线上浆系统

在数码直喷印花工艺前,为了提高织物表面与墨水的润湿附着及固化效果,同时防止墨水渗透,需对织物进行上浆。上浆不仅关系到织物印花效果,而且使印花面料更加平滑和舒适。因此,选择合适的浆料、上浆设备和工艺至关重要。

数码喷墨印花上浆主要利用定形机、上浆机、平网印花机、圆网印花机等设备,其中最常用的为定形机和上浆机。定形机上浆速度快,适合大批量生产,浸轧方式带液均匀,尤其对针织布上浆效果好,但也存在多布种、小批量印花转换不方便,轻薄面料上浆易产生水波纹等缺点。上浆机适合小批量多品种面料的上浆,更换浆料方便,带液率高,纬斜控制较好,适合轻薄面料上浆,但速度相对较慢。近年来,专业上浆机在均匀性、纬斜控制、卷绕整齐、烘干均匀、运行速度和降低能耗等方面进行了优化创新,不断满足数码喷墨印花高质量发展需求。

但上浆机和定形机上浆属于双面全幅上浆,无喷印处也有浆料,会造成浆料浪费,增加后续污水处理难度。目前,市场上出现了单面上浆的湿打印方法,可实现边上浆边打印,也可在花型处按需上浆,减少烘干工序、缩短流程、节约浆料和能源、提高生产效率。同时湿打印使墨水更容易渗透到纤维内部,对渗透性要求较高的印花面料打印效果更优;湿打过程中织物表面的绒毛和灰尘杂质被覆盖,在打印过程中不会对喷头产生堵塞等影响,提升打印设备的运行平稳性。

和常规上浆方式相比,采用在线上浆系统可使印花总成本降低,针织布或厚重面料节约成本更多,但采用该方法进行大面积满底印花后容易产生颜色不均匀现象,印制精细线条时也不如上浆烘干后再喷印效果好。

浙江海印、杭州宏华、深圳市润天智、浙江活络智能科技有限公司、深圳弘美、武汉亿力电子科技有限公司、厦门汉印等设备商均开发了在线上浆系统,可搭配扫描机或Single Pass机,面料经过在线上浆系统后可以直接打印。

3.设备市场规模情况

中国纺织品数码喷墨印花设备保有量约5万台,其中转移印花设备约45000台,直喷印花设备约5000台。近年来,除2022年受疫情影响,数码喷墨印花新增装机增速放缓外,数码喷墨印花市场保持较快的发展速度。随着数码喷墨印花技术不断进步和应用不断拓展,高效率、高可靠性、智能化数码喷墨印花机市场规模不断扩大。2015~2023年中国数码喷墨印花设备装机情况见表4。
2023年直喷数码喷墨印花机装机量为750台,同比增加21%,但较2021年有所减少,新增设备多以高速机为主。近两年,数码喷墨印花成为印染企业投资热点,推动数码直喷印花设备增长。中国数码直喷印花设备主要供应商为杭州宏华、浙江博印、杭州熠盛、深圳全印、深圳弘美、广东希望高科数字技术有限公司等。

2023年数码转移印花设备装机量较2021年减少近一半,其原因一方面由于设备向大型化、高速化发展,3个或4个喷头的经济型设备需求量不断减少,市场占有率已不足10%,且淘汰率不断加快。另一方面,由于直喷印花方式能够有效避免面料沾污和墨水升华问题,推动了高温分散直喷印花设备装机量增加。与直喷印花相比,数码转移印花具有工艺简单、流程短、场地要求不高、投资较少等优势,目前仍是涤纶数码喷墨印花的主要设备。中国数码转印设备主要供应商为杭州宏华、深圳弘美、郑州新世纪、武汉亿力、广东宝采智能科技有限公司、深圳市润天智等。

Single Pass设备近两年得到快速发展,市场规模不断扩大,设备保有量51台,其中直喷Single Pass(包括圆网+Single Pass)46台,转印Single Pass机5台。2022年以来Single Pass设备新增装机量28台,均为直喷设备,转印设备数量未增加。Single Pass(包括圆网+Single Pass)主要设备供应商和应用企业见表5。

“平网+数码”设备与“圆网+Single Pass”设备原理相似,可印制出既有数码印花的丰富色彩、多层次,又有传统印花的浓艳深色和特种印花相结合的产品,满足市场对个性化、定制化纺织品的需求。2022以来,新增“平网+数码”设备24台。“平网+数码”主要设备供应商及应用企业见表6。

中国纺织品数码喷墨印花设备在技术水平、产品质量等方面得到显著提升,与进口同类产品相比性能差距正逐步缩小,具有明显的高性价比优势。得益于完备的供应链产业链以及成本优势,中国数码喷墨印花设备国际市场竞争力不断增强,出口规模持续扩大。近几年,部分设备供应商外销量呈现快速增长态势,主要出口市场为越南、印度、巴基斯坦、菲律宾等东南亚、南亚国家。


(二)墨水研发创新能力持续提高


1.墨水消耗情况


数码喷墨印花墨水主要分为染料墨水和涂料墨水,常用的染料墨水包括活性染料、酸性染料和分散染料(含转印和直喷)墨水。涂料墨水印花工艺简单、流程短、对不同纤维具有通用性,近年来得到较快发展。2023年中国数码喷墨印花墨水市场份额见图2。与《2022中国纺织品数码喷墨印花发展报告》统计数据相比,高温分散墨水市场份额提高4.7个百分点,热升华墨水市场份额下降6个百分点,涂料墨水市场份额提高0.9个百分点,酸性墨水、活性墨水市场份额占比基本保持不变。

数码喷墨印花行业的发展不仅推动了墨水需求的增加,也促进了墨水行业的技术创新和市场潜力的挖掘,国产墨水性能得到明显提升,形成了门类齐全的墨水生产体系,能够适配更多品牌与型号的数码喷头。作为数码喷印过程中的主要耗材,墨水占生产总成本比重的40%左右。墨水生产规模扩大的同时带来成本下降,成为促使下游传统印花加工企业转型数码印花企业的关键因素之一。2015~2023年中国纺织品数码喷墨印花墨水消耗情况见表7。
2015~2023年,墨水消耗总量由8300吨增加至44350吨,年均增长23.3%。分散墨水占比最大,2023年,分散墨水占墨水消耗总量的70%以上,其中,约10%为高温型用于直喷,90%用于热转印。活性墨水约占墨水消耗总量的15%,其他墨水约占墨水消耗总量的14%。

2.墨水技术进步与发展

(1)墨水性能持续优化

纳米技术和新材料的发展,促使高性能数码喷印墨水得以研发。许多关键技术指标如墨水流畅性、色彩饱和度、与喷头和供墨系统匹配性、与面料的适应性,以及研磨、过滤、脱盐、分散等关键工艺持续改善优化,墨水品种不断丰富,色谱逐渐齐全,除常规四色外,可提供红色、绿色、宝蓝色、橙色、灰色等专色墨水以及荧光色墨水,实现更广色域应用。流畅性方面,不堵喷头,能满足超高速印花需求。色牢度方面,水洗牢度、日晒牢度、摩擦牢度等各项牢度指标均有提高。安全环保方面,不含APEO(烷基酚聚氧乙烯醚类化合物)、重金属、醛类等对人体有害的化学成分,低VOC(挥发性有机化合物),符合安全化学品要求,部分企业产品获得OEKO-TEX® ECO PASSPORT和Bluesign等认证。国产墨水与进口墨水差距进一步缩小,呈现出多元化与细分化趋势。

分散转印墨水在色牢度、渗透性等方面持续优化提升,如高日晒牢度数码转印墨水,满足泳装、户外面料等高日晒需求。超高浓度数码转印墨水,提升了黑密度值,黑色饱和度高,对中深色花型呈现较好的印制效果。高渗透数码转印墨水,改善露白、翻纱、正反差等不足,尤其适用于长绒类布料,如毛绒、毛毯、地毯等。用于低克重转印纸热升华墨水,减少墨水在低克重转印纸上的渗化,降低墨水消耗量。分散转印墨水主要供应商包括浙江蓝宇数码科技股份有限公司、珠海天威新材料股份有限公司、深圳市墨库新材料集团股份有限公司等。

高温分散墨水通过优选染料和优化墨水配方实现更高的日晒牢度,与数码转印相比,水洗牢度高,渗透效果好,能解决大部分织物的翻丝、露白问题;耐热迁移升华牢度比常规墨水提升1~2级,适用于品牌服装等高品质要求的订单。高温分散墨水主要供应商包括杭州宏华、郑州鸿盛数码科技股份有限公司、浙江蓝宇、浙江海印等。

活性墨水不断满足流畅性好、稳定性高、含盐量低、色彩鲜艳、耐储存等要求。但个别颜色的相关指标仍需提升,如黑色墨水重现性问题,宝蓝、翠兰、玫红墨水鲜艳度问题,青色、宝蓝、黑色、大红墨水皂洗牢度和湿摩擦牢度低的问题以及浅色墨水日晒牢度低等问题。活性墨水主要供应商包括杭州宏华、施托克印制系统(无锡)有限公司、浙江蓝宇等。

酸性墨水在水洗牢度和耐日晒牢度等方面得到明显改善,尤其是浅色墨水日晒牢度得到提升,能够满足锦纶户外面料的高日晒牢度要求。酸性墨水预处理浆料的开发,进一步提升对酸性墨水的吸附力,从而提升印花面料的色牢度、色彩饱和度及花型的清晰度等。酸性墨水主要供应商包括浙江蓝宇、青岛英杰泰新材料有限公司、杭州宏华等。

涂料墨水包括涂料直喷墨水和数码涂料烫画墨水,分别应用于成衣/裁片直喷印花(DTG)、匹布直喷涂料印花和数码烫画印花(DTF)。其中数码烫画墨水占涂料墨水消耗总量的75%以上,主要适用于爱普生系列喷头。随着工艺水平不断提高,数码烫画墨水流墨渗墨、沉淀、成品反油问题均得到有效解决,对打印效果影响较大的白色墨水白度好、遮盖率较高,彩色墨水颜色艳丽。涂料直喷墨水在色彩鲜艳度和手感等方面,已逐渐接近活性墨水,打印流畅性也得到明显改善。目前,涂料直喷印花在童装、女装、家纺面料得到广泛应用,多以中浅色花型为主,面积较大的深色花型的摩擦牢度仍需要提高。此外,配合涂料直喷墨水的前后处理液持续优化改进,对提升颜色鲜艳度、牢度和手感发挥了重要作用。涂料烫画墨水的主要供应商包括深圳墨库、珠海天威等;涂料直喷墨水主要供应商为郑州鸿盛、浙江蓝宇、深圳墨库等。

(2)品种不断丰富

数码喷墨印花墨水行业已经形成了较为完整的产业链和产业体系。产品种类不断丰富,除大类墨水外,阳离子墨水、还原墨水、乳胶墨水等新型墨水也得到了应用,进一步满足多元化的市场需求。其中阳离子墨水,主要针对改性涤纶以及腈纶类地毯的数码喷墨印花,具有颜色鲜艳、渗透性好、日晒牢度高等特点,通过固色剂处理,成品可免水洗,减少水资源的消耗。青岛英杰泰开发的还原墨水,主要用于棉、麻等纤维素纤维及其混纺面料,具备水洗牢度、日晒牢度高等优点,可经受氧漂、氯漂等后道处理,能满足仿红外伪装等特殊需求。郑州鸿盛开发的乳胶墨水具有较好的附着力和环保性,耐高温、耐拉伸、耐撕裂效果好,能适应更多的印花介质,喷印过程中无需上浆、水洗,工艺流程短,已在皮革软装、鞋服箱包、汽车内饰领域得到应用。

(3)研发创新能力不断增强

数码喷墨印花墨水、配套助剂的研发聚焦生态化、绿色化、品质化和短流程,推动差异化、专业化的数码喷墨印花解决方案不断形成,满足更广泛、更多级的市场要求。如为涤纶地毯印花开发的高渗透免水洗墨水,通过优选染料和独特的配方达到免水洗高渗透的效果。为提升涤纶织物热转印日晒牢度而研发的高日晒分散热转印墨水;为提升醋纤纤维素织物印花牢度、简化印花工艺等需求而研发的醋纤专用高温分散墨水;为提升尼龙、羊毛等印花织物日晒牢度而研发的高日晒酸性墨水;为旗帜类产品开发的高渗透、高浓度旗帜印花墨水,用单喷技术达到双喷的打印效果;为满足高速生产模式下的印花效果开发的高速机热转印墨水;以及双面印花不渗透浆料和单面印花高渗透浆料开发等等,墨水行业科技创新能力不断提升。

(4)配合涂料墨水的短流程工艺开发

涂料墨水应用方案聚焦短流程生产模式,即在线喷前处理液、印花、固色、后整理同步进行,进一步发挥涂料墨水印花方案的柔性生产优势。郑州鸿盛开发了Rapid Colour Technology(快速显色技术,简称RCT)数码涂料印花工艺,将预处理浆料制成可喷射的预处理液,根据图案需要通过数码喷墨印花喷头直接喷射在织物上,无须烘干便可直接喷印涂料墨水。RCT技术在墨水防渗化程度、颜色鲜艳度以及印花色牢度方面可获得常规数码涂料印花效果,而印花织物的柔软性则优于常规数码涂料印花,具有广阔的应用前景。京瓷、MS、爱普生、美佳尼和杭州宏华等众多数码喷墨印花设备制造商都可提供集成式的涂料数码喷墨印花方案,包括在线处理面料、湿打印、在线固色,促进了涂料墨水应用范围不断扩大,市场需求不断增加。

(5)供应链格局更加多元

墨水行业竞争日趋激烈,除墨水企业外,设备企业投资墨水生产线,着力打通“墨水+设备+应用”全产业链布局,如杭州宏华、浙江海印、深圳弘美等;同时,部分有实力的染料生产企业积极布局研发数码喷墨印花墨水,如上海安诺其集团股份有限公司、江苏锦鸡实业股份有限公司、浙江龙盛集团股份有限公司、浙江闰土股份有限公司、江苏徳美科化工有限公司等。

(三)数码喷头性能稳步优化提升

喷头是喷墨印花设备的关键核心部件,在印花质量、速度等方面起着重要作用。中国纺织品数码喷墨印花采用的喷头基本来源于进口,主要供应商包括京瓷、富士、理光、爱普生、精工、赛尔、柯尼卡美能达、兄弟等。近两年,喷头在提升生产效能、提高喷墨打印质量、延长使用寿命等方面得到优化提升,如墨水内循环功能不断完善,多款喷头具备直通喷嘴表面循环的功能,不易发生堵头现象,延长喷头寿命。喷头材质、胶水等材料升级,对墨水的兼容性更好,耐腐蚀性明显提升。喷头表面涂层保护技术,实现对多种类型墨水支持。能够满足高落差打印功能,在喷射距离较远的情况下不飞墨,实现精准打印和良好的渗透效果,尤其适用于厚重织物、绒类织物和凹凸不平织物的印花。

2022中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会参展的58台数码喷墨印花机配备的喷头,均由日本制造。与上届展会相比,爱普生喷头占比上升至第一位,应用设备30台,占参展设备的51.8%;京瓷喷头应用设备16台,占比由上届51%下降至27.6%;本届展会还增加了兄弟喷头的设备和赛尔喷头的展示。喷头在参展设备上所占比例如图3所示。

1.喷头主要供应商及产品特点

京瓷开发了一款型号为KJ4B-EX600-RC的新型喷头,采用一体式的压电制动器,能够改善浓度值的变化,提高喷墨的落点精度。喷头内循环技术采用带压力控制的墨路循环系统,形成直通喷嘴孔附近的辅助性循环流路,在确保墨水温度均匀的同时避免喷嘴处干燥和墨水的沉淀,特别适用于高浓度、易沉淀和快干墨水。喷头还安装了水冷结构,提高了连续、高速、高质量打印的稳定性,消除墨水沉淀堵头现象。

爱普生自2019年正式向中国市场销售喷头以来,其产品凭借图案精细、性能稳定可靠、高性价比等优点已在数码喷墨印花行业得到广泛应用,其中以I3200和S3200两款系列喷头最为普及。从2022国际纺织机械展参展情况可以看出,超过50%的参展设备搭载了爱普生系列喷头。S3200-A1和S3200-A3为爱普生两款工业级喷头,其中S3200-A1喷头主要适用涤纶面料数码转移印花;与S3200-A1喷头相比,S3200-A3喷头采用易于扩展的S形设计和坚固的结构,可喷射墨滴体积更大,渗透性更好,更适合纺织面料直喷印花。

富士胶片桑巴喷头同样具备内循环功能,通过喷头内部和直达每个喷孔表面的双重循环,确保喷射过程中的稳定性。整体封装的硅微机电Si-MEMS结构,对墨水兼容性好,耐腐蚀性强。在2024德国德鲁巴印刷技术及设备展览会(Drupa)期间,富士胶片Dimatix公司推出适用于纺织品印花的新款喷头—SkyFire® SF600喷墨喷头(极光SF600),打印宽度为65mm,分辨率为600dpi,墨滴范围为5~25pL。该喷头在高速运行的设备上,每平方米每色能够喷射12g墨水,对支数较高、厚重或绒类织物的渗透效果更好,同时也能够满足Single Pass设备高速运行模式。

理光近两年未推出适用于纺织品数码喷墨印花的新款喷头,还是以MH5320和TH6310F两款为主,其中,MH5320喷头使用全钢材料,‌不容易堵头和腐蚀,耐用性强;TH6310F属于薄膜压电喷头,是理光工业喷墨打印喷头产品线中产能最高的一款,通过特殊的喷嘴位置排放方式减轻了墨滴飞行中的气流影响,能够满足高落差(喷头距离面料4mm)打印。两款喷头在数码直喷印花领域得到较为成熟的应用。

2.中国数码喷墨印花喷头研发进展

压电喷墨喷头制造技术涉及压电陶瓷材料、高品质粘合剂、微电子机械系统制造等领域,属典型的高精尖产品。压电喷墨喷头的攻关重点在于其设计原理及方法、压电驱动结构及驱动系统的设计及制造、压电喷墨喷头封装材料开发、喷墨喷头封装工艺开发等,目前仍是制约行业发展的“卡脖子”技术,被列入《产业基础创新发展目录》。

国内已有一些企业开展压电喷墨喷头的研制,但目前仅处于实验验证阶段,还未有批量产业化应用。中康激宏科技开发有限公司研制的国产压电喷头分辨率360dpi,最大驱动频率7.8~30kHz,墨滴尺寸13~35pL,喷孔数量512~1024个,目前处于研发和产业化验证阶段。爱司凯股份有限公司持续致力压电式喷墨喷头的研发,已开发两款支持水性墨水的喷头,分别为LYNX1024和LYNX512,其中LYNX512分辨率200dpi,最高喷射频率25kHz,墨滴范围55~90pL;LYNX1024分辨率400dpi,最高喷射频率40kHz,墨滴范围18~25pL,两款喷头均配置墨水循环系统。此外,针对数码喷染技术,杭州宏华等公司正研究开发适合该技术的喷头。

作为数码喷墨印花的核心部件,国产喷头的研发对于提升数码喷墨印花行业产业链供应链韧性和安全水平具有重要支撑作用。当前,国产喷头虽取得一定进展,但与国外先进水平相比,仍有不小差距,亟需针对“卡脖子”技术瓶颈开展联合攻关,推动中国数码喷墨印花行业竞争力提升。

(四)数码打印纸匹配度逐步增强

1.热升华转印纸市场规模

全球数码喷墨热升华转印纸产量约50万吨,其中中国产量占比50%以上。2023年,中国数码转移印花纸消耗量约为20万吨,呈逐年增加态势,一方面由于服装、家纺行业对涤纶面料的需求量不断增加,带动了涤纶数码喷墨印花产品产量的增加;另一方面,与传统转移印花相比,数码转移印花无需制版,批量灵活,具有小批量加工成本优势,更适合当前小批量、多品种、快速多变的市场需求,推动了传统转移印花企业向数码转移印花企业转型。近年来,传统转移印花市场订单量呈不断下滑趋势,部分订单被数码转移印花替代,从而拉动了对热升华转印纸的需求。数码喷墨热升华转印纸产量集中度较高,主要生产商包括五洲特种纸业集团股份有限公司、仙鹤股份有限公司、广东冠豪高新技术股份有限公司等。

2.热升华转印纸技术进展及发展方向

为了满足印花厂降低耗材成本的需求,同时顺应中高速数码转印设备对薄纸的要求,数码热升华转印纸向低定量、低涂布量、高性能方向发展。数码热升华转印纸的定量由初期的90~120g/m2,发展到50~80g/m2,再到低于30g/m2,目前国内最低定量为28g/m2,市场上应用较多的为29~34g/m2。随着数码喷墨印花设备宽幅化,数码热升华转印纸也向宽幅方向发展,由常用的1.5m、1.6m、1.8m发展到目前的2.6m、3.2m。

国产转移印花纸基本能够满足中高端数码喷墨印花产品的加工需求,在转移率、承墨能力、干燥速度等方面均有不同程度的提升。薄型转印纸的应用已成为主流,因其干燥速度快,特别适合高速工业扫描机及Single Pass数码喷墨印花机。厚型转印纸承墨量较大,能适应大墨量打印,在色彩饱和度要求较高或深色图案印花产品中仍有较多应用,但成本较高。
 随着需求多样化和技术的进步,数码喷墨印花热升华转印纸逐渐向多品种发展,例如针对弹性面料开发的自粘系列热升华转印纸,纸张与弹性面料在加热条件下迅速粘合,有效抑制面料收缩,避免重影。

近两年,再生纸、新闻纸等非涂层转印纸在行业内有所应用,定量20~36g/m2不等,其优势主要是原材料成本低,缺点是中深色上色率不高,无法满足高品质数码喷墨印花加工需求,因此在行业内的应用尚不成熟。



来源:中国印染行业协会


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