数码喷印墨水按照所使用的墨基种类划分可以分为水基型墨水(30%)、溶剂基型墨水(60%)和能量固化型墨水(10%),不同的墨水印刷承印物上的干燥方式也不同,溶剂基墨水干燥式是挥发干燥,而能量固化墨水目前以UV数码喷印墨水为主,是采用能发出紫外线的UV装置来干燥,水基墨水则多采用渗透干燥,后两种墨水符合当前保护环境的思想。数码喷印墨水按照成色剂的不同主要分为染料型墨水和颜料型墨水。
数码喷印的历史可以追溯到1884年,美国人C·H·Richard在注射器中放入水,挤压针端飞出液滴,由此受到启发,若使此飞出液体带电,用电控制其落点,就可以在纸上形成画像,此称为雾墨印刷。1972年西门子公司推出压电式的按需喷墨技术,使喷墨技术发展进入一个可控的根据需要喷墨的实用阶段。1976年,第一部商业化喷墨打印机诞生在IBM公司,也就是目前在工业上使用的连续式喷墨打印机。1979年佳能公司推出热发泡式的按需喷墨技术,1984年HP也推出类似的热发泡按需喷墨技术。接着出现了EPSON的Micro Piezo技术、HP的富丽图技术、CANON的FINE技术等等。2008年4月日本京瓷公司开发出KJ4系列喷墨头,采用独特的高级压电制陶技术,开发出最适合喷墨头使用的小型压电致动器(压电元件),并将压电致动器及其附带的小型喷嘴紧密而有序地配置到4.25英寸宽的喷墨头上。这是当时世界上最宽的行扫描型喷墨头,能够实现单程式印刷,达到150米/分钟的世界上最快的打印速度。近年来许多厂商推出了新型喷墨头,如东芝CA4喷墨头,富士Dimatix的M系列喷墨头阵列,松下喷墨头阵列等,都已在喷墨印刷设备等领域得到应用。
数码喷印现已成为业界公认的数字印刷业发展的焦点,在占全球总印刷规模一半的北美市场,其喷墨印刷的收入占全年收入的70%以上。预计喷墨印刷市场到2020年总规模将达到903亿美元,在未来的10年之内,喷墨印刷技术无论在印品质量、打印速度及生产成本上,都将能与传统印刷技术相媲美,引领未来印刷行业发展趋势。伴随喷印市场的蓬勃发展,喷印墨水销量也保持持续增长,据统计,2018年全球喷印墨水销量为18.29万吨左右,约为48.89亿美元,并以10.7%的复合年增长率在未来5年内继续扩大。
2015~2022年我国数码喷印墨水市场规模及增速
喷印墨水属于高端精细化工产品,由于国外对喷头、墨水技术的垄断,长期以来依赖进口设备的配套墨水,国内墨水特别是高端功能性墨水发展滞后。国内的喷印墨水行业,经历了以下几个发展阶段:
2000年以前属于完全依赖进口阶段,在此阶段虽然国内已经出现喷墨式工程CAD用绘图仪、彩色喷墨写真机、300DPI以下的家用喷墨打印机,但是墨水全部依赖进口。当时的进口墨水价格在每毫升20元以上,打印一张A4大小的彩图,墨水消耗就要达到20元。天价的墨水价格造成了买得起打印机,用不起墨水的现象。如此高的价格,严重偏离其价值,也给国内关注喷墨技术未来发展的公司提供了发展民族喷印墨水工业的历史机遇。
2000年~2010年,国内墨水产品纷纷进入市场,逐步取代国外产品。在这个阶段,喷墨技术相继在以下领域开始普及应用:办公打印、广告喷绘、数码影像、数码印前打样等。在这些领域出现了不少以办公领域喷墨墨水为主,以喷绘墨水为主、或以数码影像墨水为主的墨水生产企业。这些墨水生产企业从一个领域进入数码喷印市场,坚持自己优势的应用方向,取得了较快发展。到了2010 年,已经演变成为:在成熟的喷印市场,以形成国产墨水为主,进口墨水为辅的局面,如办公打印领域;也出现了国产墨水和进口墨水长期抗衡的应用领域,如数码影像领域;还出现了逐步取代进口墨水,获得较快发展的后起之秀行业,如数码印刷和数码印花领域的应用。
2010年以后,进入了一个全面取代进口墨水阶段,并且国产墨水坚持独立创新,多项功能性指标达到或超越进口墨水,不仅满足国内需要,并且开始向其他国家批量出口墨水。这个阶段,喷墨技术应用开始进入工业领域,由广告业、影像业进入纺织品印花行业、数码印刷行业、建筑装饰材料等行业。国产墨水由于其成本低、品质好、功能创新等优势,逐步走向国际市场,由此中国成为世界上最重要的墨水出口国家之一。
目前,我国数码喷印墨水的需求市场主要集中于华东地区、华南地区、华北地区和华中地区。从喷印墨水行业的发展来看,未来华东地区、华南地区及华北地区仍将是我国喷印墨水产品的重点需求区域,但随着我国西部大开发战略和中部崛起战略相继实施,以及环保政策力度的加大,这些地区的经济发展增速较快,居民消费水平开始提高,喷印墨水需求不断增加,从而导致我国数码喷印墨水需求区域的占比也将发生一定的转变。
伴随数码喷印市场的蓬勃发展以及政策的扶持,喷印墨水销量也保持持续增长。近几年,数码喷印墨水均保持在年均20%以上的规模增长速度,未来潜力巨大,2018年我国喷印墨水的市场规模为9.84万吨,预计到2022年将达到21.5万吨。
我国数码喷印墨水区域市场需求分布