数码喷墨印花的产业发展趋势【中国数码喷墨印花设备的现状与发展趋势】

　　本文详细介绍了数码喷墨印花设备的发展历史、现状和发展趋势，指出数码喷墨印花在发展之初技术尚不成熟，产品的印制精度不高。我国的数码印花直到20世纪90年代才开始起步，杭州宏华集团在2000年成功研制出国内第一台数码喷射印花机，填补了国内空白。同时也指出，随着经济的发展，数码印花产业必将推动我国纺织行业向创新型、生态型、环保型的低碳经济模式转型。
　　The history, status quo and development trend of digital inkjet printing machines were introduced in detail in this paper pointing out that the technology was immature in the beginning and printed patterns were far from delicate. China’s domestic research on digital inkjet printing machines started in the 1990s. Hangzhou Honghua Digital Technology Stock Co., Ltd. successfully developed the first set of digital printing machine in 2000. Digital inkjet printing industry will promote the transformation of China textile industry to a low-carbon development model.
　　
　　纺织品的数码喷墨印花开始于20世纪70年代，旨在开发不接触印花系统，应用数字化技术产生多色图案。该技术在90年代取得快速发展，完成了从技术模型到生产应用的转变。1999年巴黎国际纺织机械展上，数码喷射印花系统获得业内广泛关注。在此后的国际性、专业性展会或者交流会上，获得了空前的关注与发展，逐步形成了主流，原先主要用于纺织印染前期打样的数码喷墨印花技术也经历了从小批量生产到规模化生产的过程转变。
　　
　　1数码喷墨印花的发展历史
　　
　　数码喷墨印花技术是一种集计算机数据处理、精密机械、光机电一体化等于一体的纺织工业领域国际前沿技术，可通过各种数字化输入手段，把所需图案经数据编辑处理后，由控制系统将专用染料直接喷印到各种织物（如丝、棉、麻、毛、化纤等）、织品（如服装、家纺、毛巾、布艺、地毯等）上，并通过互联网在线实现纺织品远程协同设计和定制服务，是数码喷墨技术、图案协同设计处理技术与纺织艺术等多学科的综合。
　　由于利用计算机辅助设计系统可以快速生产分色图案，不需要生产网版，而且具有几乎瞬时就能改变图案的功能，使此技术具有非常大的吸引力。然而，高额的生产成本等因素减弱了对此新技术的工业化应用的热情。纺织品的数码印花从推出到20世纪80年代，所设计的大多数印花生产系统分辨率很低，仅仅用于地毯和立绒家具布的印花，而且用于印花的染料还需经过特殊的筛选，使这项技术推广应用受到了很大的限制。
　　美国Milliken公司的Millitron系统和奥地利Zimmer公司Chromojet系统的出现，开始都是运用电磁阀原理，利用计算机控制喷墨及气流喷射来达到按图案要求印出所需花型。当时印制精度（分辨率）不高，只有 20 dpi（每英寸点数）左右，最高也只有 40 dpi，不适用于服装等纺织品的印花，只可用于地毯印花。到80 ― 90 年代，由于喷头制造技术的改进、提高和信息技术的发展，运用了热气泡和压电方式的喷头，采用了前沿的信息技术，提高了印花精细程度，才又掀起了研究数码印花的热潮。如日本Seiren公司1987年从事于CAD压电式喷墨印花技术的研究，开发了Viscotecs系统，1990年开始投入大量生产；日本钟纺和佳能公司1993年开发了“奇妙印花”系统（气泡式）；大约同时期日本Konica和住友开发了Nassenger系统（压电式）等数码喷射印花设备。
　　荷兰Stork公司于1999年首次推出Amber数码印花机，目前经改进后，可采用酸性染料进行真丝绸和锦纶/弹性丝绸印花，也可采用涂料印花或分散染料转移印花。从而使该机可在任何一种坯布上进行高质量印花。而且不需进行前后道处理（除了涂料热固色外）。
　　此外Stork公司还推出Zircon涤纶印花机和Amethyst印花机，适用于高产量卷装进出印花，可用于打样和小批量生产。尤其适合印花厂试销产品和批量定制产品生产。Amethyst印花机可在棉、真丝和粘胶等不同坯布上印花，采用 8 色连续喷墨技术，可进行照相真彩印花或者可精确反映批量印花色彩和质量的全真打样，可用CAD文件，扫描图像或数码照相直接输入机内，在最大幅宽达 1 650 mm的坯布上印花。每天印花产量可达 350 m2织物，装机布卷最长可达 250 m，油墨储存量可供最多 16 h的不间断印花。Amethyst采用Windows平台Stork/Lectra软件，与Stork，Lectra及其他多种CAD设计软件包兼容。
　　在国内，该领域起步较晚，直到 90年代，才陆续出现相关研究报道，但也仅限于一些科研院所的探索性研究，真正将该技术成果应用于工业生产的应属杭州宏华数码科技股份有限公司。该公司从1997年开始研究数码印花技术在纺织工业领域的应用，国内第一台数码喷射印花机是2000年由该公司研制成功的。2000年7月，由原国家纺织工业局和浙江省科技厅组织了成果鉴定，以中国工程院潘云鹤院士、周翔院士等组成的专家组一致认为该技术与装备“处于国际先进水平”，这一成果填补了国内空白，奠定了我国纺织品数码印花产业化的基础。
　　新技术总不会一蹴而就地替代传统技术，数码喷墨印花技术在国内纺织工业中的应用尤其明显。从2000年的第一代数码喷射印花系统的诞生到2007年的第三代宏华数码公司VEGA型高速导带式喷墨印花机的推出，整个数码印花市场经历了既漫长又坚实的工业化之路。
　　
　　2数码印花发展现状
　　
　　国际市场方面，全球纺织品印花总产量约 270 亿m，数码印花量约 5 亿m2，占到印花总产量的 1.8%，各种类型数码印花机的保有量大约为 5 000 台，主要分布在欧洲。欧洲是数码印花产品的最大需求与生产地，数码印花已渗透到设计、服装、家纺、汽车装饰、广告、个性化定制、网店等纺织品各个领域。特别是近几年来，已从过去以设计打样为主的模式转向小批量生产模式，众多品牌纷纷接受采用数码喷墨印花的面料。很多数码印花工厂配有 20 ～ 30 台数码印花设备，生产 200 ～ 500 码的订单，日产量 7 000 ～ 10 000 m，加工价格为 5 欧元/码。据统计，欧洲的数码印花机主要分布于意大利、西班牙等国家。目前，欧洲本地区数码印花产品生产量已占其整个印花产品产量的 30% 左右，预计未来 3 ～ 5 年内将进一步发展到 50%。
　　国内市场方面，我国拥有全球最大的印花产业，经统计，2009年我国规模以上企业印花总产量为 100 亿m，占全球的 1/3 强，但我国的数码印花产量却只有大约 0.4 亿m，各种类型数码印花机的保有量接近 400 台，总体来看，与我国作为印花产业大国的地位不匹配。
　　截至目前，我国有 3 ～ 4 家企业在生产销售数码印花设备，另外还有一些企业在代理国外同类产品。其中，以杭州宏华数码公司为代表的国内企业占据国内 80% 以上的市场份额。
　　
　　表 1 数据表明了杭州宏华数码股份有限公司在国内数码印花设备领域占有领先地位，其新推出的VEGA型高速导带喷墨印花系统与国内外竞争品牌相比，无论是性能、价格，还是应用方面都具有较为明显的竞争优势。
　　以上讨论的是应用于薄型织物的数码印花设备，还有一种主要应用于地毯等厚型织物的数码印花设备。全球主要有奥地利Zimmer和宏华数码公司在研制生产这种厚型织物的数码喷印设备，由于设备大、单价高，其产销量一直保持比较稳定的增长。在2007年以前主要是奥地利Zimmer的天下，随着2007年宏华数码公司推出国内第一款地毯喷射印花设备，以其良好的性价比迅速占据了国内大部分市场份额。表 2 列出了地毯数码印花设备在国内销量的变化情况。
　　
　　
　　3数码印花的发展前景展望
　　
　　数码印花给纺织印染行业带来了前所未有的个性化体验。它贴近生活，集艺术性和科技性于一体，很好地诠释了当今环保生态潮流，是纺织品设计与生产的链接，实现了在任意纺织面料上按需喷印任意图像，完美体现了在纺织领域“所见即所得”的内涵。它在现实生活中应用广泛，很多消费者和设计师越来越喜欢个性化定制的家纺、服装、地毯等产品，增加个人喜好的设计元素，提高了多样性、选择性，并注重环保。这项技术在个性化的织物印花品、装饰品、条幅、建筑物上的广告、汽车内饰等方面也有着广泛的应用前景。
　　现在人们经常谈论纺织品按需定制、灵活生产、快速反应、美观环保等，这些是随着数码印花的发展而流行起来的词汇，这些趋势变化又是推动数码印花技术与设备不断革新的动力。
　　首先，传统纺织印染行业的产业转型和技术升级已经是势在必行。我国传统印染行业年用水量为 3 ～ 5 t/100m，是国外同行业的 2 ～ 3 倍；印染万米布标准煤耗约为国际先进水平的 1.8 倍，传统印染行业污水排放总量居全国制造业排放量的第 5 位，废水的回用率很低，只有 7%（整个纺织工业废水回用率是 10%）。2009年我国印花布产量占到全球 1/3 强，我国纺织印染的产量和出口量都很大，但高端的印花面料仍有相当一部分需要从国外进口。在出口利润中，35% 被国外知名品牌占有，55% 流向分销渠道，我国制造商仅有 10%，再加上传统纺织产业在大规模、同质化的经营模式下，规模以上纺织行业中约 70% 的企业平均利润率只有 0.1%，传统印花加工每平米平均利润微乎其微。
　　其次，纺织产品的终端需求正逐步向“小批量、快交货”转变，以“客户个性化、无库存”为特征的商业革新将促使数码印花业的大发展。纺织印染产业的终端产品结构正在经历深刻调整，以“客户个性化、快速多变”为导向的终端需求迫使厂商摒弃传统纺织印染“大批量、慢变化”商业模式。一方面，厂商面临缩短交货期、提高产品质量、降低库存成本和改善服务的压力，这些都要求厂商能对不断变化的市场作出快速反应，并源源不断地开发满足个性化需求的产品；另一方面，客户己经不满足于以往大批量生产提供的标准化产品，在产品中融入客户的个性化和多样化需求逐渐成为纺织业发展的大趋势。2008年金融危机的爆发加快了传统商业模式向新型商业模式转变的进程，新型数码印花“小批量、个性化、快速反应”的商业模式很好地适应了这种转变。
　　最后，从欧洲数码印花市场的发展历史和我国拥有完整的纺织产业链基础来看，数码印花业在我国将有非常广阔的发展前景。全球纺织品数码印花量从2001年开始差不多每两年翻一番，从2008年开始每一年就翻一番，呈现了加速发展的态势，而欧洲的数码印始终走在了全球数码印花产业的前列，在下一个五年，这种趋势将继续保持。中国由于拥有完整的纺织产业链和庞大的需求基础，国内的数码印花产业将迎来非常重要的发展机遇期。据英国PIRA机构预测，至2014 ― 2015年，全球数码印花产量将占到纺织品印花总产量的 10%，数码印花设备的保有量将达到 5 万台套。根据国内的相关发展状况初步预计，我国数码印花产量将占到国内纺织品印花总产量的 5% 以上，数码印花设备的保有量将达到 1 万台套。
　　总体来看，我国工业产业向低碳经济转型已成必然趋势。纺织品数码印花作为国际新兴发展的高新技术产业，是我国能自主创新、具有自主知识产权并处于国际先进水平的产业，市场基础广泛，应用前景广阔，将推动我国纺织行业向创新型、生态型、环保型的低碳经济模式转型。
　　
　　参考文献
　　[1] Kerry Maguire King. Emerging Technologies for Digital TextilePrinting[J]. AATCC Review，2009（8)：34 � 36.
　　[2] 房宽峻. 数字喷墨印花技术[M]. 北京：中国纺织出版社，2008.