잉크젯 방식 침염기술 개발 – DTP/DTF 응용 시장 지속 진화 중

전통 날염과 디지털 날염 장점 융합한 하이브리드 설비 채택 증가

전 산업군에 걸쳐 다양한 디지털화가 가속화되고 있는 가운데, 섬유패션산업에서도 아날로그에서 디지털 형태로 변환하는 디지털화(Digitalization) 단계를 맞고 있다.

스마트 공장에서 공정의 자동화와 데이터를 활용한 주문생산 관리가 진행되고 있으며, ICT 기술과 메타버스를 접목한 디지털 트윈 제조시스템이 개발되고 있다.

AI를 통한 염색품질 예측 및 처방, 실험실/현장 컬러매칭 기술 등 디지털화된 공정이 적용되고 있는 등 제조혁신을 통한 디지털 생태환경이 빠르게 조성되고 있다.

섬유염색 산업에서 디지털 공정을 가장 먼저 접목한 시도는 DTP(Digital Textile Printing) 공정.

여전히 진화를 거듭하고 있으며, 신수요 마켓을 견인할 핵심 공정으로 주목되고 있다.

DTP 기술은 현재 섬유염색산업에서 보편화된 기술로 인식되고 있으며, 기존 단점이었던 생산성 문제를 고속화, 대량화를 통해 극복하고 있다.

또, 침염 및 기능성 가공을 대체하고 차별화된 염색가공 제품을 생산하는 기술이 연구 중인 등 끊임없이 진화하는 모습을 보여주고 있다.

잉크젯 방식의 침염기술은 기존 습식 염색과 비교해 물 사용량을 95%, 건조를 위한 에너지 소비량을 85%, 공정비용을 50% 절감하는 효과가 있는 것으로 발표(출처 : 영국 Alchemie technology 기술자료)되고 있다.

DTP의 소재 다양화도 빠르게 확대되고 있다.

안료 DTP 솔루션의 발전으로 복합소재 및 다양한 섬유소재에 DTP 공정을 적용할 수 있게 됐으며, 최근에는 필름, 유리, 목재, 가죽 등 다양한 소재 및 TPU, TPE 등 다양한 신소재에도 적용 가능하다.

솔벤트 잉크, UV 잉크 등에 안료기술이 적용되고 있으나 친환경 이슈로 인해 Water-based 안료 잉크 기술이 주목받고 있다.

다양한 소재에 적용을 확대하기 위해서는 잉크, 기재 전후처리, 설비 등 요소기술들을 연계한 연구개발이 필요하다.

DTP의 공정 단축화 또한 주목되는 부분이다.

DTP 제품에서 인쇄 기재의 견뢰도 향상을 위해 직물에 인쇄층을 형성하는 전처리 공정이 필수지만 최근에는 잉크젯 방식의 전처리를 통해 전처리와 프린팅이 동시에 이루어지는 기술이 확대되고 있다.

안료 잉크 프린트 기업인 이스라엘의 코닛社에서 처음 상용화를 진행했으며, 현재는 일본의 엡손社, 교세라社 등에서 개발되고 있다.

국내 프린터 메이커인 D社에서도 2023년부터 연구기관 및 기업과 함께 전처리와 출력이 일원화된 프린트 시스템 연구개발을 진행 중이다.

DTP 기술개발과 시스템의 개선은 최종 용도 제품의 차별화로 부각되고 있다.

안료 DTP 시스템이 출시되면서 White 잉크를 활용한 입체 프린팅도 소개되고 있으며, 이스라엘 코닛社 Presto max 모델은 입체화된 문양을 구현하고 있다.

▶코닛社 Presto max printer를 활용한 입체 프린팅

DTP 시장에서 주목되고 있는 또 다른 변화는 기존 로터리나 스크린 날염과 디지털 날염의 장점을 활용한 하이브리드 설비의 출시다.

일본 Ichinose社의 IUGO 장비는 스크린 프린터로 진색의 바탕색을 프린트하며, 섬세하고 다양한 컬러가 필요한 문양에는 디지털을 접목해 생산하고 있다.

또, 미국 efi社의 Reggiani 싱글패스 장비의 경우도 아날로그 실린더를 활용한 금박 프린팅과 디지털 프린팅이 결합된 솔루션을 제공하고 있어 다양한 프린팅 소재를 개발할 수 있다.

‘2023년 ITMA ASIA’ 전시회에서 중국 프린터 제조 업체들이 최근 이슈가 되고 있는 안료형 DTP 설비를 소개했다.

또, 직물 양면을 프린팅하는 양면 프린팅 기술과 하이브리드 프린팅 시스템, 환편물 프린팅 시스템 등 차별화된 DTP 설비들을 소개해 주목받고 있다.

아날로그 날염을 대체할 수준으로 발전한 DTP 기술의 고속화.

하지만, 아날로그 날염의 발색성 구현을 위한 하이브리드 장비의 필요성이 더욱 요구되고 있다.

소재 한계가 없는 안료 DTP 공정에 대한 글로벌 개발 경쟁이 심화되고 있으며, 섬유 외에도 다양한 특화 기능성 소재분야 대상의 적용이 확대되고 있다.

날염뿐 아니라 기존 습식의 침염을 잉크젯 방식의 건식염색으로 대체하는 기술들이 소개되고 있으며, 양면 프린팅, 입체 프린팅 등 연관 기술 바탕의 응용분야 개발 확대로 지속가능한 섬유소재산업의 외연을 빠르게 넓혀가고 있다.

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