談到紡織行業(yè)，你會想到什么?是高排放量的廢水廢料?還是千篇一律的圖案設計?

 

    近日，中國第一臺single-pass超高速數(shù)碼印花機在杭州投產(chǎn)，正式開啟中國紡織行業(yè)高速數(shù)碼印花之門。其中，這種印花機的核心技術(shù)——數(shù)字噴墨印花控制技術(shù)由中科院自動化所先進制造與自動化團隊自主研發(fā)。它具有無需制版、環(huán)保綠色等優(yōu)點，還能實現(xiàn)柔性制造、按需生產(chǎn)，完全具備工業(yè)4.0的特點。

 

    從陶瓷到紡織物

 

    數(shù)字噴墨印花技術(shù)被譽為印花行業(yè)的第三次革命。為了讓這種技術(shù)能夠用于紡織行業(yè)，先進制造與自動化團隊克服諸多技術(shù)難題，研發(fā)了這種印花機控制系統(tǒng)。事實上，早在2000年左右，該團隊就著手于數(shù)字噴墨技術(shù)的研發(fā)，在該領域有著雄厚的技術(shù)積淀。

 

    2012年左右，廣東一家瓷磚印花行業(yè)的龍頭企業(yè)找上門來，希望幫助其升級改造，替代傳統(tǒng)的絲網(wǎng)及輥筒印刷流水線。經(jīng)過潛心攻關(guān)，該團隊成功將數(shù)字噴墨技術(shù)應用于陶瓷印花行業(yè)，為陶瓷印刷工業(yè)帶來了革命性變革。采用該裝備的瓷磚生產(chǎn)企業(yè)顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量與檔次，裝備市場需求強勁。

 

    2015年，一家紡織行業(yè)的設備生產(chǎn)商找到先進制造與自動化團隊，希望將這種技術(shù)用于印花領域。于是便有了中國第一臺single-pass超高速數(shù)碼印花機的誕生。

 

    克服諸多技術(shù)障礙

 

    盡管有著一定的技術(shù)共性，但紡織物和陶瓷的質(zhì)地并不相同，對圖案、顏色等的要求也不一樣。在研發(fā)過程中，先進制造與自動化團隊也做了許多創(chuàng)新。

 

    團隊成員、中科院自動化所助理研究員胡建華告訴記者，在研發(fā)過程中，他們攻克了高速光柵數(shù)據(jù)處理、高精度同步控制、分布式數(shù)據(jù)處理等技術(shù)難題，提出了基于令牌隊列的分布式高速并行數(shù)字印刷控制架構(gòu)，并形成完整解決方案。其中，衣服的圖案有很多種，打印時對表現(xiàn)力、色彩鮮艷度和紋理的要求都很高，這就需要高速光柵數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

 

    同時，超高速數(shù)碼印花機往往需要數(shù)十個彩色噴墨頭進行精準噴墨上色。如何對這么多的噴墨頭進行精準控制，也是一大技術(shù)難點。經(jīng)過攻關(guān)，該團隊研發(fā)的印花機能同時控制200多個噴墨頭。

 

    目前，英國的數(shù)字噴墨印花技術(shù)在國際上屬于領先水平。先進制造與自動化團隊研發(fā)的技術(shù)和產(chǎn)品則在性能上與其旗鼓相當，甚至在本土化、一體化方面勝過前者。

 

    助力工業(yè)4.0時代

 

    在先進制造與自動化團隊看來，他們的技術(shù)和產(chǎn)品對于傳統(tǒng)印染行業(yè)有著重要意義。

 

    據(jù)介紹，使用該團隊的技術(shù)和產(chǎn)品對紡織物進行印染時無需制版，杜絕了制版過程中的廢水、廢料污染。由于采用非接觸打印法，企業(yè)還可制作三維立體圖案。同時，和傳統(tǒng)的滾筒印花或圓網(wǎng)印花技術(shù)相比，高精度的數(shù)字噴墨能打印更多顏色，成品率高，坯布、染化料消耗易于控制，從而減少了廢料的產(chǎn)生，環(huán)保程度明顯增強。

 

    工業(yè)級高速數(shù)碼印花裝備花型富有變化，迎合了“小批量、多品種、短交期”的快時尚之風。消費者可通過電腦下單，將圖案傳到服務器上。廠家能通過電腦直接下達指令，讓機器開工印刷。應該說，利用該項技術(shù)可實現(xiàn)真正的柔性制造以及個性化的按需生產(chǎn)，符合工業(yè)4.0的要求。

 

    下一步，先進制造與自動化團隊打算將這種技術(shù)擴展到包裝、標簽等行業(yè)，助力傳統(tǒng)行業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化、綠色化生產(chǎn)。