環保節能數位印花發展趨勢

 

刊登日期:2020/10/5
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楊瀚理、董泯言、張昌榮、唐靜雯/工研院材化所
 
隨著全球紡織產業環保意識抬頭,能大幅減少資源耗費以及碳排放產生的數位印花技術逐漸取代傳統染整技術。根據WTiN報導,2019年全球數位印花紡織品產量已達到21億平方米,預估到2022年將達50億平方米,年複合成長率(CAGR) 20%。數位印花是高單價、特殊應用、少量多樣化的產品,台灣許多紡織大廠皆已投入相關生產技術開發,未來極具成長性。
 
【內文精選】
前 言
紡織產業是世界上化學品使用密集程度最高的產業之一,因此其對環境所造成的汙染也相當可觀。根據文獻指出,紡織工業是地球上造成淡水汙染第二嚴重的產業,僅次於農業。而近年來快時尚風潮正席捲全球,大幅加速了紡織商品的汰換週期,更是讓許多人憂心其對環境所造成的衝擊。然而,時尚與環保看似無法和平共存?紡織數位印花(Digital Textile Printing)技術將帶來不一樣的解答。
 
根據Konica Minolta評估(圖一),數位印花所產生的汙水排放僅為傳統印花的15%,並能減少50%以上的耗能及80%的二氧化碳排放。在設計方面,圖案的寬廣不受製版數目的限制,又較能呈現漸層色彩,再加上可少批樣生產且不需製版,不但順應了目前成衣商品短週期的趨勢,產出個性化且精緻的商品,更能幫助紡織產業綠色轉型、永續發展。
 
圖一、環保節能的數位印花技術
圖一、環保節能的數位印花技術
 
紡織數位印花簡介
2. 傳統印花與數位印花
噴墨印花與傳統印花技術上的差異可以參考表一。噴墨印花省時、低庫存,同時符合環保需求(廢棄物及廢水較少),而且圖案的設計寬廣不受製版數目的限制,又較能呈現漸層色彩。再加上現今流行週期短且具個性化的商品,因此國內許多大型紡織業者近年來紛紛設置專門產線生產數位印花紡織品。
 
目前價格是紡織數位印花在市場上所面臨的一大挑戰—無論是設備及墨水仍相當昂貴。所以大批量(1,000公尺以上)的生產成本,仍以網版或滾印花具有成本優勢;但小批量(500公尺以下),則以噴墨印花較具經濟效益。根據統計,目前傳統圓/平網印花(有版印花)仍為市場主流,而紡織數位印花(無版印花)則只擁有不到10%的市占率。然而隨著越來越多的化學廠投入開發,紡織專用噴印墨水的價格也變得較親民,數位印花技術將可開發更多市場,根據世界紡織網(WTiN)預估,全球數位印花產量到2022年將達50億平方米,年複合成長率(CAGR)達20%。以台灣所建置之數位印花年產能1,200萬碼估算,將影響年產值36億元新台幣,帶來最終產業效益360~400億元新台幣。
 
紡織數位印花設備及製程介紹
1. 數位印花機
一般掃描式(Multi-pass)數位印花機,依靠噴頭左右來回掃射噴印圖案,故生產速度較慢,每小時僅能生產約125公尺的成品。為改善數位印花的生產速度,近年來開始有許多廠商開發出Single-pass模式的數位印花機,其每小時生產速度可超過4,000公尺。Single-pass的數位印花機採用多個噴頭形成矩陣,單一噴頭僅噴印一種顏色且不需移動,大幅提升噴印速度。其成像原理如圖四所示。
 
紡織數位印花市場分析
3. 數位印花未來技術發展趨勢
紡織數位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,紡織數位印花與環保結合的智慧製造,將成為紡織發展的新趨勢(圖十)。
 
圖十、數位印花未來技術發展分析
圖十、數位印花未來技術發展分析
 
而未來紡織數位噴印技術將不限於印花產業。在2019 ITMA展中便出現「以噴代染」將成為全球產業趨勢的論點,也就是說,未來技術將著重於…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
★本文節錄自《工業材料雜誌》406期,更多資料請見下方附檔。

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