超高速数字无版印花：推动印染产业走向绿色+智能

谈到纺织行业，你会想到什么？是高排放量的废水废料？还是千篇一律的图案设计？日前，中国第1台Single-Pass超高速数码印花机在浙江省杭州市投产，正式开启中国纺织行业高速数码印花之门。这种印花机的核心技术——数字喷墨印花控制技术，正是由中科院自动化所先进制造与自动化团队自主研发并具备完全知识产权数字喷墨印花技术，具备无需制版、环保绿色等优点，还能实现柔性制造、按需生产，具备工业4.0的特点。

　　从陶瓷到纺织物

　　数字喷墨印花技术被誉为印花行业的第三次革命。为了让这种技术能够用于纺织行业，先进制造与自动化团队花费了1年多的时间，克服了诸多技术难题，研发了这种印花机控制系统事实上，早在2000年左右，先进制造与自动化团队就着手于数字喷墨技术的研发，在该领域有着雄厚的技术积淀。

　　2012年左右，来自广东的一家瓷砖印花行业的龙头找上门来，希望能够帮助企业升级改造，替代传统的丝网及辊筒印刷流水线。经过潜心攻关，该团队成功的将数字喷墨技术应用于陶瓷印花行业，为陶瓷印刷工业带来了革命性的变革。采用该装备的瓷砖生产企业显著提高了产品质量与档次，装备市场需求强劲。

　　2015年左右，一家纺织行业的设备生产商找到先进制造与自动化团队，希望将这种技术用于印花领域，于是，这才有了中国第1台Single-Pass超高速数码印花机的诞生。

　　克服诸多技术障碍

　　尽管有着一定的技术共同性，但纺织物和陶瓷的质地并不一样，对图案、颜色等的要求也不一样。在研发过程中，先进制造与自动化团队也做了许多创新。

　　团队成员、中科院自动化所助理研究员胡建华告诉《中国科学报》记者，研发过程中，他们攻克了高速光栅数据处理、高精度同步控制、分布式数据处理等技术难题。团队提出基于令牌队列的分布式高速并行数字印刷控制架构，形成完整解决方案，拥有4项发明专利，四项软件著作权。衣服的图案有很多种，打印时对表现力、色彩的鲜艳度和纹理的要求都很高，这就需要高速光栅数据处理技术。

　　而超高速数码印花机往往需要数十个彩色喷墨头来精准喷墨上色，如何实现对这么多的喷墨头的精准控制，也是一大技术难点。经过攻关，目前该团队研发的这台印花机能够同时控制200多个喷墨头。

　　目前，英国的数字喷墨印花技术在国际上属于领先水平，相较他们的产品，我们的这种技术和产品在性能上旗鼓相当，而且在本土化、一体化方面还要胜过他们。

　　助力工业4.0时代

　　在先进制造与自动化团队看来，他们的技术和产品，对于传统的印染行业有着非常重要的意义。

　　“首先，使用我们的技术和产品，在对纺织物进行印染时无需制版，可实时打印，杜绝了制版过程中的废水、废料的污染”，先进制造与自动化团队介绍，由于采用非接触打印法，企业还可以制作三维立体图案。高精度的数字喷墨，比传统的滚筒印花或圆网印花技术能够打印更多的颜色，成品率高、坯布、染化料消耗易于控制，能够减少废料的产生，环保程度明显增强。

　　同时，工业级高速数码印花装备花型富有变化，迎合了“小批量、多品种、短交期”的快时尚之风。“消费者可以通过电脑下单，将图案传到服务器上，厂家就能通过电脑直接下达指令让机器开工印刷。应该说，利用该项技术，可以实现真正的柔性制造，可以实现个性化的按需生产，真正符合工业4.0的要求。

　　中国已成为世界纺织品制造加工的最大基地，急需绿色无污染印刷。未来几年将是我国数码印花发展的黄金时期，该技术适应印染行业产业转型升级的迫切需要，将推动传统印染产业的迅速变革。

　　下一步，先进制造与自动化团队打算将这种技术扩展到包装、标签等行业，助力传统行业实现数字化、绿色化生产。