談到紡織行業(yè)，你會(huì )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？日前，中國第1臺Single-Pass超高速數碼印花機在浙江省杭州市投產(chǎn)，正式開(kāi)啟中國紡織行業(yè)高速數碼印花之門(mén)。這種印花機的核心技術(shù)——數字噴墨印花控制技術(shù)，正是由中科院自動(dòng)化所先進(jìn)制造與自動(dòng)化團隊自主研發(fā)并具備完全知識產(chǎn)權數字噴墨印花技術(shù)，具備無(wú)需制版、環(huán)保綠色等優(yōu)點(diǎn)，還能實(shí)現柔性制造、按需生產(chǎn)，具備工業(yè)4.0的特點(diǎn)。
　　從陶瓷到紡織物
　　數字噴墨印花技術(shù)被譽(yù)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(jìn)制造與自動(dòng)化團隊花費了1年多的時(shí)間，克服了諸多技術(shù)難題，研發(fā)了這種印花機控制系統事實(shí)上，早在2000年左右，先進(jìn)制造與自動(dòng)化團隊就著(zhù)手于數字噴墨技術(shù)的研發(fā)，在該領(lǐng)域有著(zhù)雄厚的技術(shù)積淀。
　　2012年左右，來(lái)自廣東的一家瓷磚印花行業(yè)的龍頭找上門(mén)來(lái)，希望能夠幫助企業(yè)升級改造，替代傳統的絲網(wǎng)及輥筒印刷流水線(xiàn)。經(jīng)過(guò)潛心攻關(guān)，該團隊成功的將數字噴墨技術(shù)應用于陶瓷印花行業(yè)，為陶瓷印刷工業(yè)帶來(lái)了革命性的變革。采用該裝備的瓷磚生產(chǎn)企業(yè)顯著(zhù)提高了產(chǎn)品質(zhì)量與檔次，裝備市場(chǎng)需求強勁。
　　2015年左右，一家紡織行業(yè)的設備生產(chǎn)商找到先進(jìn)制造與自動(dòng)化團隊，希望將這種技術(shù)用于印花領(lǐng)域，于是，這才有了中國第1臺Single-Pass超高速數碼印花機的誕生。
　　克服諸多技術(shù)障礙
　　盡管有著(zhù)一定的技術(shù)共同性，但紡織物和陶瓷的質(zhì)地并不一樣，對圖案、顏色等的要求也不一樣。在研發(fā)過(guò)程中，先進(jìn)制造與自動(dòng)化團隊也做了許多創(chuàng )新。
　　團隊成員、中科院自動(dòng)化所助理研究員胡建華介紹，研發(fā)過(guò)程中，他們攻克了高速光柵數據處理、高精度同步控制、分布式數據處理等技術(shù)難題。團隊提出基于令牌隊列的分布式高速并行數字印刷控制架構，形成完整解決方案，擁有4項發(fā)明專(zhuān)利，四項軟件著(zhù)作權。衣服的圖案有很多種，打印時(shí)對表現力、色彩的鮮艷度和紋理的要求都很高，這就需要高速光柵數據處理技術(shù)
　　而超高速數碼印花機往往需要數十個(gè)彩色噴墨頭來(lái)精準噴墨上色，如何實(shí)現對這么多的噴墨頭的精準控制，也是一大技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)過(guò)攻關(guān)，目前該團隊研發(fā)的這臺印花機能夠同時(shí)控制200多個(gè)噴墨頭。
　　目前，英國的數字噴墨印花技術(shù)在國際上屬于領(lǐng)先水平，相較他們的產(chǎn)品，我們的這種技術(shù)和產(chǎn)品在性能上旗鼓相當，而且在本土化、一體化方面還要勝過(guò)他們
　　助力工業(yè)4.0時(shí)代
　　在先進(jìn)制造與自動(dòng)化團隊看來(lái)，他們的技術(shù)和產(chǎn)品，對于傳統的印染行業(yè)有著(zhù)非常重要的意義。
　　“首先，使用我們的技術(shù)和產(chǎn)品，在對紡織物進(jìn)行印染時(shí)無(wú)需制版，可實(shí)時(shí)打印，杜絕了制版過(guò)程中的廢水、廢料的污染”，先進(jìn)制造與自動(dòng)化團隊介紹，由于采用非接觸打印法，企業(yè)還可以制作三維立體圖案。高精度的數字噴墨，比傳統的滾筒印花或圓網(wǎng)印花技術(shù)能夠打印更多的顏色，成品率高、坯布、染化料消耗易于控制，能夠減少廢料的產(chǎn)生，環(huán)保程度明顯增強。
　　同時(shí)，工業(yè)級高速數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(shí)尚之風(fēng) 。“消費者可以通過(guò)電腦下單，將圖案傳到服務(wù)器上，廠(chǎng)家就能通過(guò)電腦直接下達指令讓機器開(kāi)工印刷。應該說(shuō)，利用該項技術(shù)，可以實(shí)現真正的柔性制造，可以實(shí)現個(gè)性化的按需生產(chǎn)，真正符合工業(yè)4.0的要求。
　　中國已成為世界紡織品制造加工的最大基地，急需綠色無(wú)污染印刷。未來(lái)幾年將是我國數碼印花發(fā)展的黃金時(shí)期，該技術(shù)適應印染行業(yè)產(chǎn)業(yè)轉型升級的迫切需要，將推動(dòng)傳統印染產(chǎn)業(yè)的迅速變革。
　　下一步，先進(jìn)制造與自動(dòng)化團隊打算將這種技術(shù)擴展到包裝、標簽等行業(yè)，助力傳統行業(yè)實(shí)現數字化、綠色化生產(chǎn)。 ?

來(lái)源： 中國科學(xué)報

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