數位紡織印花的應用與發展

 

刊登日期:2019/10/5
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「快時尚」的潮流正迅速席捲全球,數位紡織印花正改變時尚行業。在消費者對於快速、獨特性及多樣化的需求下,造成了紡織商品上市週期短、訂單小、多批次生產,再加上環保意識抬頭,紡織業為因應快速打樣、低污染、節能減碳等需求,數位紡織印花與環保結合的智慧製造,將成為紡織發展的新趨勢。全球數位紡織印花產值預估到2023年將達到46.49億美元,年複合成長率17.9%。數位印花是高單價、特殊應用、少量多樣化的產品,未來極具成長性。
 
本文將從以下大綱,介紹數位紡織印花技術的發展,並分析其專利技術。
‧前言
‧數位紡織印花技術發展現況與市場分析
 1. 市場整體
 2. 數位紡織印花墨水市場分析
 3. 數位紡織印花機
 4. 全球市場分布與台灣市場分析
‧傳統印花與數位印花
‧數位紡織印花完整製程
‧數位紡織印花全球專利技術分析
 1. 數位紡織印花全球專利分布
 2. 數位紡織印花前處理劑專利分析
‧結語
 
【內文精選】
前言
數位紡織印花(Digital Textile Printing; DTP)是將目標圖案或花樣經過電腦分色轉換後,以直接或間接的方式噴印在紡織布料上的技術。現今的紡織印花產業以客戶個性化、小批量化、快速交貨、高品質、花型多變為導向的終端需求,將迫使業者摒棄傳統紡織印染大批量、交貨慢的生產模式;而以節能降耗、綠色環保、持續發展為導向的市場需求,亦將驅動傳統紡織印染產業轉型和技術升級。其中,數位印花技術正是帶著適合這兩個需求的特性進入我國印花行業。小量多樣的印花需求與日俱增,為因應現今全球消費者個人化的市場期待,品牌及設計師也不斷創新客製化,同時製作少量、多樣化的商品來迎合消費市場。為符合此必然的趨勢,期待透過客製化之市場動能,結合紡織數位技術,使業者能掌握市場時尚及流行脈動,有效縮短製程、降低成本,輕鬆創造少量多樣生產、客製化高附加價值產品,並共同開啟兼具創新、時尚與科技結合的新頁。
 
數位紡織印花技術發展現況與市場分析
1. 市場整體
數位紡織印花市場蓬勃發展,各家市場分析皆預測未來五年內產值將逐年上升。根據Allied Market Research的市場分析預測,世界數位紡織印花市場將以年複合成長率17.9%穩定成長,在2022年達到39億美元的收益規模,如圖二(a);此外,分析到2022年前數位紡織印花的墨水發展,將以熱昇華(Sublimation)墨水為主,而印花基材布料仍以棉(Cotton)為最大宗,如圖二(b)。此外,據WTiN最新報告指出,至2021年全球數位紡織印花產量持續成長,預估2017~2021年全球數位印花紡織品產量增長至19億平方公尺,如圖三所示。而根據Smithers Pira的市場分析預測(如圖四),自2019至2023年數位印花市場將以年複合成長率11.6%持續成長到達4.9億歐元的產值;此外穿著服飾為數位印花市場之主要產品;依照布料來分類,聚酯類印花產品為最大宗;而水性墨水在2018年占市場消耗量90%。
 
圖四、2019~2023年全球數位紡織印花市場預估與市場產品類型分布
圖四、2019~2023年全球數位紡織印花市場預估與市場產品類型分布
 
傳統印花與數位印花
傳統印花(有版)與數位印花(無版)之流程比較如圖七所示。從表一中,我們可以清楚地看到數位紡織印花技術在印花品質、花型變化、色彩效果、交貨速度、用工成本等方面非常優異。其生產速度可以利用數位印花機占地小的特點,採用多台組合的方式予以克服。另外,在社會普遍關注的廢水處理量上,數位印花技術有極大的發展優勢。我國傳統印染行業年用水量為3~5 t/100 m,是國外同行業的2~3倍;印染萬米布標準煤耗約為國際先進水準的1.8倍;傳統印染行業污水排放總量居全國製造業排放量的第5位,廢水的回用率很低,只有7%(整個紡織工業廢水回用率是10%)。採用廢水量極少的數位印花技術,正好解決印染行業用水量大、廢水量大、廢水處理難度大、成本高這樣一個長期困擾印染行業發展的難題。與傳統印花相比,電耗下降35~50%;水耗下降25~40%;染料用量下降60%以上;污染程度為1/25,代表數位紡織印花技術是一具備環保特性之技術。
 
圖七、傳統印花(有版)與數位印花(無版)之流程比較圖
圖七、傳統印花(有版)與數位印花(無版)之流程比較圖
 
數位紡織印花全球專利技術分析
1. 數位紡織印花全球專利分布
與數位紡織印花相關之技術專利,以噴頭和機構技術為主要發展核心,由於相關化學品如墨水、處理劑等必須與噴印噴頭互相搭配,因此相關專利技術也和機械與噴印方法有連結性…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
作者:周盈年、董泯言、唐靜雯/工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」394期,更多資料請見下方附檔。

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