지속 가능한 잉크 기술과 함께 디지털 텍스타일 인쇄의 진화

데비 맥키건이 디지털 기술이 얼마나 에너지 효율적이며 생산 과정에서 물 사용량이 거의 없는지에 대해 설명합니다. 디지털 텍스타일 인쇄는 기존의 회전식 인쇄 방식에 대한 지속 가능한 대안을 제공합니다.

텍스타일 인쇄 산업은 여러 분야에 걸쳐 있으며, 섬유 전문가들이 여러 세대에 걸쳐 전수한 지식이 풍부한 분야입니다. 지난 20년 동안 전문가들이 모여 현재 이 분야에서 활용되는 기술을 혁신하기 위해 노력해 왔습니다. 우리는 종종 모든 의류와 1미터의 프린트 뒤에는 수천 개는 아니더라도 수백 개의 제품 접점과 전문 지식을 적용한 기술자들이 디자인에서 생산, 최종적으로 소매점에 도달하는 모든 제품을 생산한다는 사실을 잊고 있습니다.

공급망은 복잡하고 글로벌하지만 섬유의 경우 인쇄 제조 공정은 위치에 관계없이 동일합니다. 업계는 탄소 발자국을 줄이기 위해 고군분투하고 있으며, 점차 깨끗하고 효율적인 생산으로 전환해야 합니다. 제조의 모든 측면을 포괄하는 디지털 기술은 현재 섬유의 6%만이 디지털 기술을 사용하여 인쇄되고 있는 초기 도입 단계에 있습니다.

그러나 디지털 텍스타일 인쇄 시장은 2023년까지 2,663억 8,000만 달러에 달할 것으로 예상되며, 이는 21억 7,000만 미터의 텍스타일 인쇄에 해당하는 규모입니다(출처: Smithers Pira). 인쇄 경로의 디지털화는 순조롭게 진행되고 있습니다. 비록 많은 사람들이 바라는 것보다 느린 속도이기는 하지만, 기후 변화를 되돌리고 전 세계 탄소 배출량의 10%에 달하는 업계의 현재 탄소 발자국을 줄이는 데 큰 영향을 미치기 위해서는 디지털화가 반드시 필요합니다.

최근 페스파의 팟캐스트인 데비 맥키건에서 섬유 홍보대사가 센시언트 잉크 테크놀로지스의 글로벌 마케팅 책임자인 사이먼 대플린 박사를 만났습니다. Simon은 자칭 지속가능성 전도사이며 2004년 잉크 배합과 화학을 전문으로 하는 디지털 텍스타일 인쇄를 연구하여 박사 학위를 받았습니다. Simon은 섬유 분야에 대한 깊은 기술적 지식과 디지털 섬유 산업의 긍정적인 지속가능성 속성에 대한 열정을 가지고 있습니다. 다음은 대화의 핵심 내용을 요약한 것입니다.

지난 15년 동안 디지털 잉크젯 인쇄 속도는 시간당 10m에서 분당 90리니어미터라는 놀라운 속도로 비약적으로 발전했습니다. 이 초고속 속도에 도달하기까지 많은 기술적 발전이 있었습니다. 소프트웨어, 기계 엔지니어, 프린트 헤드 기술, 화학 및 잉크 배합 전문가 등 업계 전반의 협력이 있었기에 성공할 수 있었습니다.

디지털 텍스타일 인쇄 기술은 이제 공정 속도 대비 출력 속도를 측정할 때 기존 로터리 인쇄 속도와 같거나 심지어 추월합니다. 디지털 기술은 에너지 효율이 높고 생산 과정에서 물 사용량이 매우 적기 때문에 디지털 텍스타일 인쇄는 기존의 로터리 인쇄 방식에 대한 지속 가능한 대안이 될 수 있다는 중요한 차이점이 있습니다.

패션 산업을 예로 들면, 2030년까지 패션 산업의 인쇄물 생산에만 연간 1,580억 입방리터의 물이 소비될 것으로 예상됩니다. 전 세계 산업용 인쇄물의 대부분은 이미 수자원이 부족한 지역에서 공급되고 있으며, 전 세계 폐수의 20%가 이러한 지역에서 주로 발생하고 있습니다. 이 중 8%는 인쇄된 섬유에서 발생하는 것으로 정의됩니다. 현재 섬유 가공 과정에서 발생하는 온실가스 배출량은 연간 12억 톤에 달합니다. 출처: 엘렌 맥아더 재단, 유엔, 그린피스.

업계가 청정 에너지원과 대체 생산 방식으로 전환할 수 있는 기술이 존재합니다. 소비자의 인식이 구매 과정에서 중요한 요소가 되면서 디지털 기술의 도입이 가속화될 것입니다. 소비자 행동이 친환경 제품을 선호하는 방향으로 변화함에 따라 지속 가능한 소싱은 이제 공급망의 최전선에 서 있습니다. 판매되는 제품의 출처를 제공하기 위해 라벨링이 점점 더 많이 요구되고 있습니다. 첫 번째 단계는 식품 및 포장 산업에서 목격했듯이 제품의 탄소 발자국을 정량화하는 것일 수 있습니다. 소비자의 신뢰를 얻으려면 투명성을 제공해야 합니다. 코로나19 위기는 모두에게 버리는 문화, 기후 변화, 과소비를 재고하고 섬유 산업 탄소 발자국의 실제 영향에 대한 인식을 제고할 수 있는 기회를 제공했습니다.

디지털 텍스타일 인쇄의 중요한 이점은 자원 효율성과 생산 민첩성입니다. 회전식 생산에 비해 디지털은 기존 인쇄에서 소비되는 에너지의 극히 일부만 사용합니다. 다른 이점으로는 화학 물질 소비 감소와 가공 및 인쇄에 필요한 물 절약이 있습니다. 디지털 텍스타일 인쇄는 지속 가능한 제조를 위한 강력한 논거를 제시하며, 디지털 기술을 사용하면 다양한 이점과 함께 탄소 배출량을 최대 80%까지 줄일 수 있습니다. 인쇄의 가치를 고려할 때 폐기물은 종종 논의되지 않지만, 온디맨드 인쇄 기능은 사용하지 않은 계량량, 미판매 제품 및 귀중한 자원을 크게 줄일 수 있습니다.

코로나19는 전 세계 섬유 공급망에 부담을 주고 있습니다. 디지털 기술은 기존 공급 경로를 재구성할 수 있는 능력을 제공하며, 소비자와 더 가까운 곳에 위치한 유연하고 민첩한 공급 거점으로 이동함으로써 주문형 인쇄의 이점을 누릴 수 있는 절호의 기회를 제공합니다. 하지만 이러한 전환에는 투자와 제조 자원의 보충이 필요하다는 문제가 있습니다. 봉제 기술이 부족하고 전 세계는 폴리에스테르에 대한 중국 의존도가 높으며, 현재 중국은 전 세계적으로 인쇄되는 폴리에스테르 섬유의 거의 80%를 공급하고 있습니다.

디지털 섬유 산업은 수년에 걸쳐 발전해 왔으며, 잉크 기술의 혁신은 현재 제트 기술이 분당 90미터로 인쇄된 직물을 전달하는 속도에 중요한 역할을 했습니다. 로터리와 디지털에 사용되는 잉크의 원료는 동일하지만, 디지털 제조를 위한 준비에는 과학의 적용이 필요합니다. 최초의 디지털 잉크는 반응성 및 염료 승화 방식으로 기술을 시작했지만, 안료 잉크는 전통적인 생산에 가장 많이 사용되는 잉크이며 여전히 시장의 약 50%를 차지하고 있습니다. 디지털 안료 기술은 수년에 걸쳐 고속 생산이 가능한 화학 제형이 발전함에 따라 크게 성장할 것으로 예상됩니다. 디지털 기술을 이용한 안료 생산의 가장 큰 장점 중 하나는 물을 거의 사용하지 않는 공정이라는 점입니다. 원단을 인쇄하고 열 경화하면 최종 사용 준비가 완료됩니다.

캡션: 잉크 기술의 혁신은 모든 디지털 잉크 세트에서 계속되고 있으며, 이를 통해 색 영역, 빠른 인쇄 품질, 특수 직물 및 시장 부문의 응용 분야 다양성을 모두 개선하고 있습니다.

디지털 프로덕션의 또 다른 지속 가능성 이점은 친환경 잉크 사용입니다. 유엔 SDG 이니셔티브를 준수하고 유해 화학물질 제로화 로드맵(ZDHC)을 통해 유해 화학물질을 제거함으로써 섬유 공급망에서 독성 화학물질을 획기적으로 줄이거나 완전히 제거할 수 있었습니다.

캡션: 염료 승화 잉크의 경우 다이렉트 투 패브릭 인쇄가 점점 인기를 얻고 있으며, 잉크 공급업체와 제지 제조업체는 종이의 무게를 줄이고 종이 흡수율을 높이며 총 잉크 사용량을 줄이기 위해 협력하고 있습니다.

디지털 인쇄 기술이 발전함에 따라 전통적인 섬유 산업에서는 디지털 인쇄의 고유한 지속 가능한 특성을 무시할 수 없게 되었습니다. 성능과 함께 경제성은 지속 가능한 변화를 주도하고 업계의 탄소 발자국을 줄이는 동시에 지속 가능한 제조와 함께 대규모로 제품 다양성을 제공할 것입니다.