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公司新聞

我國數(shù)碼印花技術(shù)的新進展

  內(nèi)容提要:數(shù)字噴射印花技術(shù)既可省制版、省時間,又可省水和染化料。文章論述了數(shù)碼印的技術(shù)特點和發(fā)展方向及其與大規(guī)模定制相結(jié)合的應(yīng)用。
  關(guān)鍵詞:紡織品 數(shù)碼印花 噴射印花 大規(guī)模定制
  一、前言
  近幾年,我國的紡織印染業(yè)高速發(fā)展,印花產(chǎn)量也同步增長。2001年全國印染產(chǎn)量178.3億米,其中印花布43.67億米,占印染產(chǎn)量的24.41%,增加22.82%,2002年全國印染產(chǎn)量210.87億米,增長18.34%,其中印花布49.86億米,增加14.18%,占印染產(chǎn)量的23.57%;2003年1—12月份印染產(chǎn)量達251.32億米,同比增長20.43%,印花產(chǎn)量尚未公布,如果按2002年的比例(23%)計算,2003年我國印花產(chǎn)量估計為57億米。
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  | 印染產(chǎn)量(億米) | 增長率(%) | 印花產(chǎn)量(億米) | 增長率(%) | 印花產(chǎn)量占印染(%)|
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  2001年 | 178.30 | 13.27 | 43.67 | 22.82 | 24.41 |
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  2002年 | 210.87 | 18.34 | 49.86 | 14.18 | 23.57 |
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  2003年 | 251.32 | 20.43 | 57* | - | - |
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  與此同時,服裝流行周期卻越來越短,花型變化越來越快,生產(chǎn)要求越來越高,訂貨批量越來越小,花型盜版猖獗。雖然印花企業(yè)在傳統(tǒng)的印花方式上引入了印花CAD系統(tǒng)、激光照排機、平網(wǎng)、圓網(wǎng)的噴墨、噴蠟制網(wǎng)機等數(shù)字化手段來改進加工過程,但是印染廠就是污染廠的觀念似乎已給人造成深刻印象。同時,在國際上我國印染產(chǎn)品出口也越來越受到包括環(huán)境在內(nèi)的“非貿(mào)易壁壘”的阻礙。就目前的技術(shù)而言,數(shù)碼印花市解決印花領(lǐng)域眾多問題的好方法。
  二、數(shù)碼印花機的技術(shù)特點
  數(shù)碼噴射印花系統(tǒng)的印花工藝與傳統(tǒng)印花工藝相比有了根本性的改變,工藝流程簡化為設(shè)計、噴印、后處理,省卻描稿、制片(或制網(wǎng)、雕刻)、篩網(wǎng)(或圓網(wǎng))安裝,簡化了設(shè)備調(diào)試、調(diào)漿等工藝;工藝流程的簡化省卻了制片機(或制網(wǎng)機、雕刻機)等設(shè)備和膠片、絲網(wǎng)、滾筒等消耗材料。
  技術(shù)特點和優(yōu)勢如下:
  ◎印花過程數(shù)字化所見即為所得,資料存貯永不退色;
  ◎高品質(zhì)生產(chǎn),精度高、色彩層次豐富;無法盜版;
  ◎印花過程簡便,生產(chǎn)準備時間短;
  ◎柔性生產(chǎn),適用于個性化、小批量,有效降低庫存;
  ◎成本與產(chǎn)量無關(guān),打樣、小批量生產(chǎn)經(jīng)濟性好;
  ◎綠色環(huán)保,按需使用染料,污染少。
  表2圓網(wǎng)、平網(wǎng)印花與數(shù)碼印花對比分析
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  圓網(wǎng)、平網(wǎng)印花 | 數(shù)碼印花
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  1.人工配色,一般為十余種 | 幾種基本色,電腦自動配色,1667萬種
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  2.車速10-80m/min | 0.1-2m/min
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  3.印前無需處理 | 印前需作處理
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  4.需制網(wǎng) | 全數(shù)字化處理無需制網(wǎng)
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  5.印花精度800-250dpi | 印花精度180-1440dpi,可達到照片效果
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  6.花型重現(xiàn)受限制 | 花型重現(xiàn)不受限制
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  7.基本不能做半色調(diào)或效果較差 | 電腦半色調(diào)處理,仿真效果好
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  8.對花不準,誤差在0.2-1mm間 | 對花準確,誤差在0.06-0.15mm
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  9.樣與小樣很難一致 | 所見即所得,大小樣完全相同
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  10.設(shè)備投資280萬元 | 設(shè)備投資25-50萬元
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  22.生產(chǎn)柔性小,花型轉(zhuǎn)換時間長| 柔性生產(chǎn),花型轉(zhuǎn)換時間僅為幾分鐘
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  三、數(shù)碼印花技術(shù)的發(fā)展軌跡
  傳統(tǒng)印花自無論使用平網(wǎng)、圓網(wǎng)都離不開網(wǎng),然而制版所消耗的成本和時間,無論怎樣也無法滿足小批量、多品種的現(xiàn)代印花趨勢,因此發(fā)展出無版、無壓力的數(shù)碼印花。其基本原理與噴墨打印機相同。
  噴墨打印技術(shù)可追溯到1884年,美國人C.H.Richard在注射器中放入水,施加壓力針頭就飛出液滴,如果控制液滴運行方向,就可在紙上形成圖像,稱為霧墨印花。當(dāng)時因為針、墨有問題,效果很差,直至1960年才正式進入實用階段。在十年前將噴墨技術(shù)用于條碼加工或產(chǎn)品序號的印制,稱噴碼機。
  數(shù)碼噴射印花是一個系統(tǒng)工程,涉及到CAD技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、精密機械加工技術(shù)及精細化工技術(shù)等前沿科技,是信息技術(shù)與機械、紡織和化工等傳統(tǒng)技術(shù)融合的產(chǎn)物。由于數(shù)碼噴射印花技術(shù)涉及大量的計算和控制,可以說沒有今天的高速計算機就不可能有數(shù)碼噴射印花技術(shù)。就現(xiàn)在而言,數(shù)碼噴射印花技術(shù)的發(fā)展基本上與計算機的工作能力同步,而計算機技術(shù)發(fā)展至今依然沒有任何減弱的跡象,隨著計算機技術(shù)的發(fā)展可以預(yù)計未來的數(shù)碼噴射印花技術(shù)也會有高速發(fā)展。同時噴頭的制造技術(shù)也得益于集成電路的相關(guān)技術(shù),如蝕刻、精密組裝等?,F(xiàn)代高頻率、多噴嘴的噴頭不斷出現(xiàn)就證明了這一點。
  90年代計算機技術(shù)逐步普及,連續(xù)式數(shù)碼噴射印花機出現(xiàn),至1995年在地毯、壁掛等圖案粗獷的紡織品上已有成熟的應(yīng)用。奧地利ZIMMER公司率先展出用于地毯的數(shù)碼噴射印花樣機,分辨率9—18,使用閥噴技術(shù),未使用通常意義上的噴頭;其生產(chǎn)速度很快,可達16/min。但由于噴射液滴很大,分辨率很低,在服裝面料方面無法應(yīng)用。
  1995年出現(xiàn)了按需噴墨式數(shù)碼噴射印花機,當(dāng)時主要采用熱泡式噴頭,分辨率300dpi,后來逐步發(fā)展到600dpi,4色為主,基本可以在面料上應(yīng)用。
  1999-2000年采用壓電式噴頭的數(shù)碼噴射印花機有較多國家展出,包括荷蘭、日本、瑞士、美國、意大利和中國宏華公司,分辨率可達360~720dpi,6/h,由于壓電式噴頭的小噴墨量非常小(紡織品應(yīng)用時可以達到6p1),生產(chǎn)的產(chǎn)品圖案比較精細,色彩也更均勻自然,因此廣受歡迎,應(yīng)用面也逐步擴大。
  目前,各種新型數(shù)碼噴射印花機紛紛出現(xiàn),主要采用壓電式噴頭;高印花速度從90年度的1/h、2000年的6/h發(fā)展至080—150/h;使用染料從4色發(fā)展到6-8色和2X6—8色;應(yīng)用工藝日益成熟;控制軟件功能逐步完善。
  由此可見,數(shù)碼噴射印花技術(shù)的發(fā)展基本上從連續(xù)式拍攝向按需噴射式發(fā)展、從熱泡式噴頭向壓電式噴頭轉(zhuǎn)變、從4色向6-8色轉(zhuǎn)變。目前,數(shù)碼印花技術(shù)的發(fā)展正呈現(xiàn)出群雄并起、百花齊放的態(tài)勢。
  從基礎(chǔ)理論到生產(chǎn)設(shè)備,從應(yīng)用工藝到染料開發(fā),乃至設(shè)備、色彩控制方法和軟件都在全面研究開發(fā)之中。
  90年代,ITMA展覽上數(shù)碼印花的產(chǎn)品展出廠商從1家發(fā)展到5家,近5年的ITMA展覽上數(shù)碼印花的產(chǎn)品展出廠商高速發(fā)展,據(jù)報道在ITMA2003上有關(guān)數(shù)碼印花的參展商多達23家,包括設(shè)備、染料、工藝技術(shù)等各個方面。特別是傳統(tǒng)印花機制造廠商和染料生產(chǎn)商投入了極大的熱情,如STORK和ZIMMER已經(jīng)分別推出了4個型號的數(shù)碼印花機,CIBA、BASF、Dystar等頂尖的染料及助劑生產(chǎn)企業(yè)據(jù)我們了解已經(jīng)對他們推出的數(shù)碼印花染料進行了多次改進。連臺灣經(jīng)濟部也在去年十二月五日與許多企業(yè)簽訂研發(fā)聯(lián)盟,開發(fā)“產(chǎn)業(yè)用寬幅型數(shù)位式噴墨印花系統(tǒng)技術(shù)”這些國際性企業(yè)以如此大的力度開發(fā)數(shù)碼印花機反映了他們對紡織品數(shù)碼印花發(fā)展方向的判斷。
  四、數(shù)碼印花技術(shù)的應(yīng)用與先進生產(chǎn)方式
  目前,數(shù)碼印花技術(shù)不但可應(yīng)用于個性化、小批量生產(chǎn)以及印染企業(yè)打樣,而且已經(jīng)進入批量生產(chǎn)領(lǐng)域。在歐洲,500米以內(nèi)的定單基本上由數(shù)碼印花機擔(dān)當(dāng),只使用數(shù)碼印花系統(tǒng)的新型印染企業(yè)已出現(xiàn)許多,與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)銷售相結(jié)合,并取得了良好的經(jīng)濟效益??梢哉f,我們正在迎來一個數(shù)碼紡織的新時代。
  我們已經(jīng)協(xié)助香港、深圳、上海等地企業(yè)建立了許多采用數(shù)碼印花的打樣車間,提高了企業(yè)整體經(jīng)濟效益。我們已經(jīng)在泰國、馬來西亞和國內(nèi)建立了多個批量生產(chǎn)數(shù)碼印花產(chǎn)品的工廠,全部進入盈利狀態(tài)?,F(xiàn)在我們正進入一個新經(jīng)濟時代與紡織業(yè)蓬勃發(fā)展的上世紀傳統(tǒng)經(jīng)濟時代相比,紡織品生產(chǎn)的環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了重大變化,見表3
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  | 傳統(tǒng)經(jīng)濟時代 | 新經(jīng)濟時代
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  客戶可選擇性 | 區(qū)域性 | 全球性
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  消費需求 | 物美價廉、滿足基本生活需求 | 個性化、多樣化
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  市場 | 相對穩(wěn)定 | 快速多變、無法預(yù)測
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  市場需求 | 低成本、高質(zhì)量 | 客戶化,快速交貨
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  市場方式 | 標準化、系列化、大批量 | 單件、小批量、多品種
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  技術(shù)資源 | 相對集中 | 全球分布
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  競爭要素 | 性能價格比 | 柔性生產(chǎn)與響應(yīng)速度
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  從表3可以看出,在當(dāng)前及今后發(fā)展前景來看,維持紡織品大批量生產(chǎn)的環(huán)境已經(jīng)改變,印花紡織品尤為首當(dāng)其沖,以目前的生產(chǎn)方式不能適應(yīng)這種環(huán)境變化的要求。
  為了在新的環(huán)境中生存發(fā)展,在全球性的激烈競爭中贏得勝利,企業(yè)必須改變產(chǎn)品制造戰(zhàn)略,尋求實施新的生產(chǎn)模式來實現(xiàn)縮短產(chǎn)品上市時間、改進產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本等目標,以客戶可以接受的時間和價格實現(xiàn)滿足客戶對個性化定制產(chǎn)品的需求,大批量定制就是針對這種需求而提出的。
  大批量定制生產(chǎn)是一種新興的企業(yè)生產(chǎn)與管理模式,它的目標是以大批量的效益生產(chǎn)定制產(chǎn)品,這無疑是制造業(yè)所向往的理想生產(chǎn)方式。所以大批量定制生產(chǎn)的概念一經(jīng)提出就引起了人們的廣泛關(guān)注,成為近年來世界范圍的研究熱點,已經(jīng)在一些企業(yè)得到成功實施,正成為21世紀制造業(yè)的主流生產(chǎn)模式。
  大批量定制生產(chǎn)是在系統(tǒng)的思想指導(dǎo)下,以整體優(yōu)化的觀點,通過充分挖掘企業(yè)的潛力,在標準化技術(shù)、計算機技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計方法學(xué)、并行工程等技術(shù)和思想的支持下,終實現(xiàn)根據(jù)每個客戶的特殊需求以大批量生產(chǎn)的效率提供定制產(chǎn)品的過程。大批量定制生產(chǎn)綜合了大批量生產(chǎn)的低成本的優(yōu)點和定制生產(chǎn)滿足客戶個性化、多樣化需求的優(yōu)點,使企業(yè)能夠適應(yīng)市場的快速變化,在客戶可接受的時間和價格上提供客戶真正需要的產(chǎn)品。大批量定制生產(chǎn)與傳統(tǒng)大批量生產(chǎn)的區(qū)別如表4所示。
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  | 大批量生產(chǎn) | 大批量定制生產(chǎn)
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  核心 | 通過穩(wěn)定性和控制取得效率 | 實現(xiàn)產(chǎn)品變型和客戶化
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  目標 | 以幾乎每個客戶都能夠承受 | 以足夠的靈活性和客戶化程度開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、運送,
  | 的低成本和低價格開發(fā)、生 | 幾乎每個客戶得到想要的商品和服務(wù)
  | 產(chǎn)、銷售、運送商品和服務(wù) |
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  關(guān)鍵 | 以產(chǎn)品為中心;穩(wěn)定的需求 | 以客戶需求為中心;動態(tài)的需求;分散的市場;
  特征 | 大而統(tǒng)一的市場;產(chǎn)品開發(fā) | 產(chǎn)品開發(fā)周期短;低成本、高質(zhì)量、定制的商品和服務(wù)。
  | 周期長;低成本、一致的質(zhì) |
  | 量、標準化的商品和服務(wù)。 |
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  大批量定制生產(chǎn)的目標是以大批量的效益進行定制產(chǎn)品的生產(chǎn),對用戶而言,所得到的產(chǎn)品是定制的、個性化的;對制造企業(yè)而言,該產(chǎn)品卻主要是采用大批量生產(chǎn)方式形成的。
  數(shù)碼噴射印花技術(shù)的出現(xiàn)和逐步成熟,成功的解決了這個難題,只需幾種原色就可以調(diào)出千萬種色彩,使得24小時內(nèi)可以向客戶提供小樣,很方便的按客戶需要組織小批量、甚至單件生產(chǎn),花色也可以隨心所欲;當(dāng)數(shù)碼噴射印花技術(shù)進一步與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,就可以在網(wǎng)絡(luò)上為客戶進行三維模擬和量身定制,實現(xiàn)完全個性化的經(jīng)營模式。
  例如:Cus~mClmh.com是定做服裝企業(yè)中的運用數(shù)碼印花技術(shù)的廠家之一。他們的產(chǎn)品包括電腦印花、以面料制作的商標、領(lǐng)帶和圍巾。
  Cus~mClo出.com應(yīng)用六色噴墨印花機。顧客可以從12到150種不同圖案中任意選擇,還可以運用其網(wǎng)頁中所提供的模板自己進行設(shè)計,或者付費由該公司按照自己的意愿為其度身定做。這種方式可操作性強,完全可以避免大量存貨所造成的麻煩。
  總之,數(shù)碼印花技術(shù)的出現(xiàn)和成功應(yīng)用無疑是紡織業(yè)中的一次重大技術(shù)革命,它具有里程碑式的意義,數(shù)碼印花帶來的經(jīng)濟效益和社會效益將對全球特別是紡織印染大國中國產(chǎn)生深遠的影響。與歷次產(chǎn)業(yè)升級和變革一樣,數(shù)碼噴射印花新技術(shù)的出現(xiàn)既是挑戰(zhàn)也是機會,中國紡織企業(yè)在即將到來的變革中必須搶占先機。
  五、結(jié)論
  數(shù)碼噴射印花技術(shù)的發(fā)展基本上從連續(xù)式噴射向按需噴射式發(fā)展、從熱泡式噴頭向壓電式噴頭轉(zhuǎn)變。
  數(shù)碼噴射印花機的速度正不斷提高,目前單臺可達到打樣與小批量生產(chǎn)目的,并行生產(chǎn)已經(jīng)達到可用于大批量產(chǎn)品生產(chǎn)的水平,而且單機速度還在快速提高。
  維持紡織品大批量生產(chǎn)的環(huán)境已經(jīng)改變,目前的生產(chǎn)方式不能適應(yīng)這種環(huán)境變化的要求;大批量定制生產(chǎn)是一種新的生產(chǎn)與管理模式,是21世紀制造業(yè)的主流生產(chǎn)模式。
  數(shù)碼噴射印花技術(shù)根本改變了傳統(tǒng)的印花原理,是對傳統(tǒng)印花方式的一次革命性的變革。數(shù)碼噴射印花的優(yōu)點非常突出,省水、省染化料,對環(huán)保有利,適應(yīng)大批量定制生產(chǎn)需求。數(shù)碼噴射印花機的開發(fā)和推廣將促進國內(nèi)紡織產(chǎn)業(yè)的數(shù)碼化升級,提高我國紡織行業(yè)的國際競爭力。


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