中国纺织品数码喷墨印花发展现状.pdf

印染（2024 No.3）中国纺织品数码喷墨印花发展现状董淑秀，林琳，丁思佳()中国印染行业协会，北京 100027摘要：分析了我国近年来数码喷墨印花产业的发展现状，包括印花产业规模、数码喷墨印花设备的进步情况、喷头的研发及进展、墨水的应用工艺进展及市场消耗情况等内容。数码印花在近几年越来越受到印染行业重视，应用领域越来越广，数码印花的占比也在不断提高，数码印花将成为印染行业发展的必然趋势。关键词：纺织品；数码印花；设备；墨水；工艺中图分类号：TS190.2文献标志码：ADOI：10.3969/j.yinran.202403001Development status of China textile digital printing industryDONG Shuxiu,LIN Lin,DING Sijia()China Dyeing and Printing Association,Beijing 100027,ChinaAbstract:The current development status of Chinas digital inkjet printing industry in recent years is analyzed,including the scale of the printing industry,the progress of digital inkjet printing equipment,the research anddevelopment of nozzles,the progress of ink application technology and market consumption.Digital printinghas been increasingly valued by the printing and dyeing industry in recent years with a wider range of applications.The proportion of digital printing is also constantly increasing,and digital printing will become an inevitable trend in the development of the printing and dyeing industry.Key words:textiles;digital printing;equipment;ink;technology1印花产业概况中国在全球纺织品印染加工中占据重要地位，2021年全社会口径印染布产量折合标准米数约为1 100 亿米，其中漂白布占比8%、印花布占比20%、染色布占比72%。印花面料产量约占全球产量的40%。2015-2021年中国印花面料产量见表1。表12015-2021年中国印花面料产量情况Table 1Production of printed fabrics in China from 2015 to 2021年份2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年总产量/亿m194188194200205198220直接印花产量/亿m153136137148151142164产量占比/%78.972.370.674.073.771.774.5转移印花产量/亿m37454738353431产量占比/%19.123.924.219.017.117.214.1数码喷墨印花产量/亿m471014192225产量占比/%2.13.75.27.09.311.111.4数据来源：中国印染行业协会。2015年以来，中国印花面料年产量保持在200亿m左右。虽然直接印花面料占比由 2015 年的 78.9%降低至 2021 年的74.5%，6年来下降了4.4个百分比，但占比仍然超过70%，仍是纺织品印花的主要方式。转移印花面料产量于2017年达到峰值后逐年下降，2021年产量占比不足15%。随着数码喷墨印花技术的不断发展，数码喷墨印花面料产量规模逐年增加，占比由 2015 年的 2.1%提高至 2021 年的11.4%，是印花市场中增长最快的面料。2数码喷墨印花产业发展情况12.1产量规模随着印花技术的不断进步，数码喷墨印花纺织品的优势不断显现，市场应用面逐步扩大。2015-2021年，数码喷墨印花纺织品呈现快速发展态势，产量情况见表2。表22015-2021年中国数码喷墨印花纺织品产量和占比情况Table 2The output and proportion of digital inkjet printing oftextiles in China from 2015 to 2021年份2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年总产量/亿m471014192225数码直喷产量/亿m1.11.62.02.53.64.25.4占比/%27.522.920.017.918.919.121.6数码转印产量/亿m2.95.48.011.515.417.819.6占比/%72.577.180.082.181.180.978.4数据来源：2019中国纺织品数码喷墨印花发展报告（中国印染行业协会）。收稿日期：2023-12-15作者简介：董淑秀（1981），高级工程师，长期从事印染行业管理工作。E-mail：sophia_。78中国纺织品数码喷墨印花发展现状印染（2024 No.3）2015-2021年，我国数码喷墨印花纺织品产量由4亿m增加至25亿m，年均增速35.8%，其中数码直喷印花产量年均增加30.4%，数码转移印花产量年均增加37.6%。2021年，数码喷墨印花纺织品消耗转移印花纸约18万t。2.2数码喷墨印花企业生产概况数码转印技术具有工艺流程短、设备投资少、对场地要求不高等特点，主要由小型生产企业和纺织品贸易公司从事相关产品的生产。数码直喷技术由于生产流程较长、工艺较复杂、配套设施要求较多、质量不稳定等因素，以及其与平网/圆网印花具有不同的生产和管理模式，因此，在过去相当长的一段时间内，实质性投资数码生产线的印染企业并不多。近年来，数码喷墨印花技术取得了显著进步，生产成本逐步降低（见图1）。+gP.-.E数据来源：中国印染行业协会。图12007-2021年数码喷墨印花加工费变化情况Fig.1Changes in processing fees for digital inkjet printing from2007 to 2021如图1所示，2007-2021年，数码直喷加工费和数码转移印花加工费分别下降了70%和90%，其中数码转移印花加工费已接近传统印花，但直喷印花加工费仍是传统印花的23倍，还有一定的下降空间。与此同时，印染行业转型升级步伐加快，越来越多的印染生产企业开始投资数码喷墨印花生产线，且以数码直喷为主。当前，在一些印染企业中，数码喷墨印花板块已成为企业开发新产品、开拓新市场的重要手段，也是促进企业向数字化转型发展的新引擎。3数码喷墨印花设备发展现状近年来，中国数码喷墨印花技术发展日新月异，不仅设备供应商数量增多，而且专业化程度和制造水平不断提高。国产数码喷墨印花设备不断更新迭代，品种规格齐全，基本满足了各类纺织品数码喷墨印花的生产需求。中国国际纺织机械展览会暨ITMA亚洲展览会是数码喷墨印花行业技术和市场趋势的风向标，2016、2018、2020年展出的国产数码喷墨印花设备相关信息见表3。从表3可以看出，中国参展制造商和参展设备数量呈逐届下降趋势。2020 年，受疫情影响，参展商和参展设备数量较2016年减少50%左右，但2020年参展的数码喷墨印花设备在喷头更新、软件升级和外观改变等方面，均比前两届有较大的创新和进步，新产品率达到了93%。表32016、2018、2020年参展的国产数码喷墨印花设备情况Table 3Situation of domestic digital inkjet printing equipmentexhibited in 2016，2018，and 2020年份2016年2018年2020年参展商数量/家272015参展设备数量/台745032参展设备最高速度/（m2h-1）扫描机950600900single pass4 2004 5005 400数据来源：中国国际纺织机械展览会既ITMA亚洲展览会展品评估报告。3.1设备与技术进步情况3.1.1扫描式数码直喷印花机近几年，直喷印花机在新喷头的应用、软件升级、扩大色域、智能恒温墨水循环、自动清洗喷头装置，以及互联网在线服务管理等方面有了较大的提升和创新。由于喷头数的增加，喷印速率最高可达1 000 m2/h以上，墨水颜色数量可达1213色。为保证喷印质量，一些设备采用了智能化的恒温墨水循环系统，喷印时墨水温度恒定，墨滴形态稳定性强，从而提高了喷印质量。为了减少堵头造成的次品，一些国产设备配备了自动清洗喷头装置，按照一定的程序，在规定时间内自动清洗，既保证了喷印质量，又减少了人为因素带来的不确定性。3.1.2扫描式数码转移印花机扫描式数码转移印花机在中国销售占比高。近年来，随着日本富士胶片、爱普生等公司不断推出高性价比的喷头，中国扫描式数码转移印花机制造商在单台机上配置的喷头不断增多，喷印速率不断提高，例如，装配15个爱普生S3200喷头的数码转移印花机最高喷印速率可达600 m2/h以上。通过对数码转移印花机的传动装置和烘干设施的改进，印花机在稳定生产的同时能够减少能源消耗。大部分数码转移印花机实现了万米卷纸连续打印，万米收放卷装置的开发，使转移印花纸张利用率达到最大化，减少了资源浪费，降低了耗材成本。为了降低加工成本，一些设备制造商在喷印平台、毛刷辊、张力控制等装置上进行了改进，以适应薄型转印纸的应用，如部分机型可以应用30 g/m2的转印纸。3.1.3single pass数码喷墨印花机single pass数码喷墨印花机是目前喷印速度最快的一类数码喷墨印花设备，在生产大批量订单时，印花速度可接近传统印花机。据不完全统计，目前已有18台中国自主品牌的single pass机投入生产应用。single pass数码喷印设备中，数码转印机型纸张平整度好，喷印速率可以达到8090 m2/min；直喷型设备受花型和织物的影响，实际稳定运行速率为6070 m2/min。此外，single pass设备一次性投入高，运行成本较大，整套系统的稳定性和适用性还需不断完善，目前能够适应该类设备的订单较少，因此企业投资积极性相对不高。3.1.4裁片和成衣数码印花机网印数码印花联合机将数码印花机与椭圆机或跑台机进行组合，印白浆或印块面由椭圆机刮印完成，色彩部分由数码喷墨装置完成。目前大约20%的椭圆机和跑台机组合了数码印花机，主要设备类型包括椭圆形自动平网数码印花机、跑台式手动79印染（2024 No.3）平网数码印花机、圆盘形自动平网数码印花机和椭圆形（跑台式）白彩双数码印花机等。其中，椭圆形自动平网数码喷墨印花机（简称“椭圆机”）是全球服装用网板印花的主流设备。成衣数码印花一体机有单工位、双工位和多工位等不同的机型，采用涂料墨水，有“湿打”和“干打”两种印花工艺，具有按需喷印，一件起印等优势，适应小批量、多品种、个性化、快速变化的市场需求。此外，镂空烫画膜（俗称白墨烫画、抖粉烫画、数码柯氏烫画、DTF等）转移印花技术为服装数码印花提供了新方案，在T恤、成衣、鞋帽、箱包等产品上得到了普遍应用。该技术具有快速反应的显著优势，同时由于其镂空图案无需切割，具有免除废特点。3.2设备市场规模情况近年来，数码喷墨印花设备在纺织领域应用面不断扩大。截至2021年，数码喷墨印花设备保有量约41 900台，是2015年的3倍以上。2015-2021年中国数码喷墨印花设备市场保有量情况见表4。表42015-2021年中国数码喷墨印花设备市场保有量Table 4Market retention of digital inkjet printing equipment inChina from 2015 to 2021年份年初保有量/台当年淘汰量/台当年装机量/台年末保有量/台直喷转印直喷转印直喷转印直喷转印2015年9008 000-3 0003005 0001 20010 0002016年1 20010 000-2 0004005 0001 60013 0002017年1 60013 000-3 0004007 0002 00017 0002018年2 00017 000-3 00050010 5002 50024 5002019年2 50024 5005010 50065012 0003 10026 0002020年3 10026 0002004 0007009 5003 60031 5002021年3 60031 5002004 80080011 0004 20037 700数据来源：世界纺织品信息网（WTiN）、2019中国纺织品数码喷墨印花发展报告（中国印染行业协会）。2018-2021年，数码喷墨印花设备装机量连续4年保持在1万台以上。2021年，数码喷墨印花设备装机量11 800台，同比增加15.7%。其中：转移印花设备11 000台，占比93.2%；直喷印花设备800台，占比6.8%。2019年，中国数码喷墨印花设备淘汰量达到峰值，10 550 台数码喷墨印花设备被淘汰，淘汰率达39.07%，淘汰的设备基本上是低速的数码转移印花设备。数码喷墨印花设备中，数码转移印花设备占比约90%，以低速机为主；数码直喷印花设备占比约10%，以中速和高速机为主。2015-2021年，设备保有量中数码直喷和数码转印设备份额基本保持稳定。2021年，包括圆网+single pass（圆网印花机上加设了singlepass数码印花机头，大幅面单色印花用圆网部分，小块面过渡色或者云纹用数码部分加工）在内的single pass设备保有量共计23台，较 2019中国纺织品数码喷墨印花发展报告 中统计的21台增加2台，但实际生产应用的设备不足20台。受订单不足等影响，大部分设备产能利用率偏低。2020年以后，新增的6台single pass设备分别来自杭州宏华数码科技股份有限公司、浙江海印数码科技股份有限公司和北京博源恒芯科技有限公司。2019年统计的21台中有4台已经退出市场。4数码喷墨印花喷头的消耗和研发进展4.1纺织品数码喷墨印花喷头需求情况中国纺织品喷墨印花采用的喷头基本上是从京瓷、爱普生、柯尼卡美能达、理光、富士胶片、精工等国外品牌商进口。2021年，在纺织品数码喷墨印花领域，中国对喷头的需求量约18万个。数码直喷印花设备中高速机居多，单机台配备喷头数量多，全年新增直喷喷头数量约1.2万个。转移印花设备中低速机和中速机比例大，单机台配备的喷头数量少，但由于其庞大的市场规模，全年新增转印喷头数量1617万个。4.2主要喷头供应商及产品特点喷头是数码喷墨印花设备的核心部件，喷头的高精、高频、千级孔数、可变点、内循环及多喷头拼接技术的发展，带动了数码喷墨印花设备向速度更快、精度更高和稳定性更好的方向发展4。2020中国国际纺织机械展览会暨 ITMA亚洲展览会参展的45台数码喷墨印花机配备的喷头中，京瓷占比51%、爱普生占比38%、富士胶片占比4.5%、理光占比4.5%、柯尼卡美能达占比2%。主要喷头供应商及其代表产品如表5所示。表5主要喷头供应商及其代表产品Table 5Major printhead suppliers and their representative products喷头品牌/型号喷孔数量/个分辨率/dpi最大喷射频率/kHz墨滴体积/pL应用企业EpsonS3200-A13 200600483.514.0北京金恒丰科技有限公司，深圳市润天智数字设备股份有限公司，丽水崎迈数码科技有限公司京瓷KJ4B-QA2 65660030518意大利MS，意大利EFIReggiani（EFI 美佳尼），杭州宏华数码科技股份有限公司柯尼卡美能达KM1024i1 0243604513柯尼卡美能达理光MH53201 28060040515浙江博印数码科技有限公司，广东希望高科数字技术有限公司，杭州熠盛科技有限公司富士胶片Samba G3L2 0481 2001002.615.0SPGPrints（施托克），深圳市润天智数字设备股份有限公司，浙江海印数码科技有限公司资料来源：中国印染行业协会。4.3中国数码喷墨印花喷头研发进展近年来，中国部分企业和研究机构进行了喷头研发并取得一定的进展，但目前仍达不到纺织品实际应用要求。上海锐尔发数码科技有限公司研发的热发泡喷头，分辨率可达1 200 dpi，最高喷射频率20 kHz；压电喷头喷孔数1 440个，分辨率可达800 dpi，最高喷射频率40 kHz。爱司凯股份有限公司采用压电技术制造的喷头，喷孔数512个，分辨率200 dpi，最高喷射频率40 kHz，墨滴体积4070 pL。喷头内设置回流留道，回流流量最大可达100 mL。当前，国产喷头在精度、耐用性和成品率等方面还有待提高，实现产业化应用还有很长的路要走。突破喷墨印花喷头国产化制备关键技术已成为“十四五”时期纺织行业的重点任务之一。80中国纺织品数码喷墨印花发展现状印染（2024 No.3）5数码喷墨印花墨水发展及消耗情况5.1主要品种及消耗量3纺织品数码喷墨印花墨水主要有分散（含转印和直喷）、活性、酸性、涂料、阳离子、还原、直接等几大类。中国市场上数码喷墨印花墨水主要是分散（含转印和直喷）墨水、活性墨水、酸性墨水和涂料墨水。2021年中国市场数码喷墨印花主要墨水品种市场份额为：热升华墨水70%，活性墨水15%，酸性墨水3%，涂料墨水10%，高温分散墨水2%。近年来，随着中国数码喷墨印花产业的发展，国产墨水得到了快速发展，不但品种齐全，而且价格不断下降。2015-2021年中国纺织品数码喷墨印花墨水消耗情况见表6。表62015-2021年中国纺织品数码喷墨印花墨水消耗情况Table 6 Consumption of digital inkjet printing ink for textiles inChina from 2015 to 2021年份2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年消耗总量/t8 30010 25014 20019 20022 00025 50032 200活性墨水消耗量/t1 4001 6002 2003 0003 4004 0005 000占比/%16.8715.6115.4915.6315.4515.6915.53分散墨水消耗量/t6 3008 00011 20015 25017 30019 50023 000占比/%75.9078.0578.8779.4378.6476.4771.43其他墨水消耗量/t6006508009501 3002 0004,200占比/%7.236.345.634.955.917.8413.04数据来源：2019中国纺织品数码喷墨印花发展报告（中国印染行业协会）。2015-2021年，分散墨水的消耗量由6 300 t增加到23 000t，年均增长24.1%。目前，喷墨印花墨水中约71.4%为分散墨水，主要用于化纤织物印花，其中绝大部分为用于转印的低温型，少部分为用于直喷的高温型。2015-2021年，活性墨水消耗量由1 400 t增长到5 000 t，年均增长23.7%。活性墨水主要用于棉、毛、丝、麻和人造纤维素纤维面料印花，在喷墨印花墨水中占比15.5%，位居第二。涂料墨水包括成衣（裁片）烫画墨水和匹布直喷墨水两类。2020年初，由于数码转印膜的开发，促进了涂料墨水在成衣印花的广泛应用。2021年涂料墨水消耗量约3 200 t，占墨水消耗总量的9.9%。烫画墨水消耗量约占涂料墨水的77%，匹布直喷墨水消耗量占涂料墨水的23%。酸性墨水主要应用于羊毛和尼龙等织物印花。随着居民生活质量的不断提高和健康意识的不断增强，泳装、瑜伽服、皮肤衣等需求量不断增加，对尼龙印花面料的需求相应扩大，酸性墨水市场份额逐年增长。但由于尼龙产品整体体量仍偏小，酸性墨水在数码喷墨印花墨水消耗量中占比约3%。5.2墨水的应用情况5.2.1应用工艺不断丰富和成熟近几年，中国数码喷墨印花墨水整体取得了明显进步，墨水供应商通过改良配方，显著提升了墨水的稳定性、色牢度、与喷头和供墨系统的适配性等。色域范围进一步拓宽，大类染料（涂料）墨水的颜色数量不断增加。除了常规墨水外，荧光墨水也得到了开发和应用。从细分产品看，高温分散直喷墨水不断得到发展，在涤纶、醋酸等织物印花中表现良好，花纹图案立体感强、层次分明、渗透性好，可达到轻薄织物正反面颜色一致，针织布不露白的效果。分散低温转印墨水在印花中产生的烟气问题得到改善，开发出少烟的数码低温转印墨水，在性能不降低的情况下，比普通数码低温转印墨水的发烟量减少了70%80%。国产涂料墨水、活性墨水等色牢度和鲜艳度上有了明显提升，逐渐接近国外先进水平。5.2.2应用领域不断扩大随着数码印花在家装4】、建材、工艺品、产业用纺织品等领域的不断拓展，墨水供应商创新性地开发了能够满足产品形态与性能要求的特殊墨水、助剂和工艺路线，形成针对性的数码印花方案，其间不乏各种跨界组合及创新。例如分散墨水、水性乳胶墨水的墙布印花方案；分散、阳离子、酸性墨水的地毯印花方案；涂料墨水的装饰板材印花方案；还原墨水的产业用棉锦混纺面料印花方案等。6结语随着数码印花装备速度和稳定性不断提升，墨水性能不断优化，数码喷墨印花与互联网等信息技术进一步融合发展，国内对喷头等关键核心技术的突破，我国纺织品数码印花加工水平也在不断提升。国内应用市场不断拓展、新的营销模式加快形成，生产工艺的应用成熟，都能够使生产成本进一步降低。伴随国家和地方不断出台利好政策引导，加上终端市场的推动，数码喷墨印花或将迎来新一轮发展窗口期。参考文献：1中国印染行业协会，中国纺织工业联合会社会责任办公室等联合编著.中国印染行业绿色发展报告M.北京：中国纺织出版社，2022：234-241.2房宽峻.数字喷墨印花技术M.北京：中国纺织出版社，2008.3郭文登.数码喷墨印花技术现状和应用前景M.北京：中国纺织出版社，2022.4高家骥，崔菁菁，郎智涵.室内装饰设计中印染技术的应用J.印染，2019，45（22）：38-41.3结论本研究基于GB/T 2912.12009测试冰丝凉席中甲醛含量，利用针式滤器的过滤能力，解决了样品中的柔软剂对测试结果干扰的问题。尼龙材质滤器具有优异的过滤效率和低吸附性，且较于其他滤器更加便捷、高效，为本研究的最佳方案。本方法对不同的冰丝凉席样品均有80%以上的过滤效果，足以消除假阳性带来的困扰。方法的加标回收率为93.69%95.10%，精密度为0.35%0.78%，具有良好的准确度和精密度，适用于冰丝凉席甲醛检测分析要求。参考文献：1杨斌.冰丝席和牛皮席J.纺织检测与标准，2018，4（2）：35.2周丽佳，李冰，费国平.凉席中游离甲醛伤害的风险评估与研究J.标准科学，2018（2）：130-132.3杨玉各，沈丽，朱泉，等.季铵盐改性有机硅柔软剂的合成与应用J.印染助剂，2022，39（2）：32-36.4周何鑫，江鑫波，王硕，等.亲水型阳离子柔软剂的合成与应用J.针织工业，2023（4）：33-36.5祝令海.织物柔软整理中常见的问题及解决方案J.染整技术，2020，42（11）：12-14.（上接第77页）81