【集萃網(wǎng)觀察】數(shù)碼印花技術(shù)的新進(jìn)展
杭州宏華數(shù)碼科技股份有限公司 胡左群
內(nèi)容提要:數(shù)字噴射印花技術(shù)既可省制版、省時(shí)間,又可省水和染化料。文章論述了數(shù)碼印的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展方向及其與大規(guī)模定制相結(jié)合的應(yīng)用。 一、前言
近幾年,我國(guó)的紡織印染業(yè)高速發(fā)展,印花產(chǎn)量也同步增長(zhǎng)。2001年全國(guó)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11.82%,2002年全國(guó)印染產(chǎn)量210.87億米,增長(zhǎng)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(dá)251.32億米,同比增長(zhǎng)20.43%,印花產(chǎn)量尚未公布,如果按2002年的比例(23%)計(jì)算,2003年我國(guó)印花產(chǎn)量估計(jì)為57億米。
印染產(chǎn)量(億米)2001年178.302002年210.872003年 251.32
增長(zhǎng)率%13.2718.3420.43
印花產(chǎn)量(億米)43.6749.8657*
增長(zhǎng)率%11.8214.18-
印花產(chǎn)量占印染%24.4123.57-
*為估計(jì)數(shù)
與此同時(shí),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(jī)、平網(wǎng)、圓網(wǎng)的噴墨、噴蠟制網(wǎng)機(jī)等數(shù)字化手段來改進(jìn)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(shí),在國(guó)際上我國(guó)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)域眾多問題的最好方法。
二、數(shù)碼印花機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)
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(jiǎn)化為設(shè)計(jì)、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(jiǎn)化了設(shè)備調(diào)試、調(diào)漿等工藝;工藝流程的簡(jiǎn)化省卻了制片機(jī)(或制網(wǎng)機(jī)、雕刻機(jī))等設(shè)備和膠片、絲網(wǎng)、滾筒等消耗材料。
技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)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(jiǎn)便,生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間短;
◎柔性生產(chǎn),適用于個(gè)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(jì)性好;
◎綠色環(huán)保,按需使用染料,污染少。
圓網(wǎng)、平網(wǎng)印花與數(shù)碼印花對(duì)比分析
圓網(wǎng)、平網(wǎng)印花數(shù)碼印花
1.人工配色,一般為十余種幾種基本色,電腦自動(dòng)配色,1667萬種
2.車速10~80m/分鐘0.1—2m/分鐘
3.印前無需處理印前需做處理
4.需制網(wǎng)全數(shù)字化處理,無須制網(wǎng)
5.印花精度80~250dpi印花精度180~l1440dpi,可達(dá)照片效果
6.花型重現(xiàn)受限制花型重現(xiàn)不受限制
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
8.對(duì)花不準(zhǔn),誤差在0. 2~lmm間對(duì)花準(zhǔn)確,誤差在0.06~0.15mm
9.樣與小樣很難一致所見即所得,大小樣完全相同
10.設(shè)備投資280萬元設(shè)備投資25—50萬元
11.生產(chǎn)柔性小,花型轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)柔性生產(chǎn),花型轉(zhuǎn)換時(shí)間僅幾分鐘
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(shí)間,無論怎樣也無法滿足小批量、多品種的現(xiàn)代印花趨勢(shì),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(jī)相同。
噴墨打印技術(shù)可追溯到1884年,美國(guó)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(yùn)行方向,就可在紙上形成圖像,稱為霧墨印花。當(dāng)時(shí)因?yàn)獒槨⒛袉栴},效果很差,直至1960年才正式進(jìn)入實(shí)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(hào)的印制,稱噴碼機(jī)。
數(shù)碼噴射印花是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及到CAD技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、精密機(jī)械加工技術(shù)及精細(xì)化工技術(shù)等前沿科技,是信息技術(shù)與機(jī)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(jì)算和控制,可以說沒有今天的高速計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的工作能力同步,而計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展至今依然沒有任何減弱的跡象,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展可以預(yù)計(jì)未來的數(shù)碼噴射印花技術(shù)也會(huì)有高速發(fā)展。同時(shí)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。現(xiàn)代高頻率、多噴嘴的噴頭不斷出現(xiàn)就證明了這一點(diǎn)。
90年代計(jì)算機(jī)技術(shù)逐步普及,連續(xù)式數(shù)碼噴射印花機(jī)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(jī),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(dá)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(jī),當(dāng)時(shí)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(jī)有較多國(guó)家展出,包括荷蘭、日本、瑞士、美國(guó)、意大利和中國(guó)宏華公司,分辨率可達(dá)360~720dpi,6/h,由于壓電式噴頭的最小噴墨量非常小(紡織品應(yīng)用時(shí)可以達(dá)到6p1),生產(chǎn)的產(chǎn)品圖案比較精細(xì),色彩也更均勻自然,因此廣受歡迎,應(yīng)用面也逐步擴(kuò)大。
目前,各種新型數(shù)碼噴射印花機(jī)紛紛出現(xiàn),主要采用壓電式噴頭;最高印花速度從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(shì)。
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(bào)道在ITMA2003上有關(guān)數(shù)碼印花的參展商多達(dá)23家,包括設(shè)備、染料、工藝技術(shù)等各個(gè)方面。特別是傳統(tǒng)印花機(jī)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(gè)型號(hào)的數(shù)碼印花機(jī),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(duì)他們推出的數(shù)碼印花染料進(jìn)行了多次改進(jìn)。連臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)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(guó)際性企業(yè)以如此大的力度開發(fā)數(shù)碼印花機(jī)反映了他們對(duì)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(jìn)生產(chǎn)方式
目前,數(shù)碼印花技術(shù)不但可應(yīng)用于個(gè)性化、小批量生產(chǎn)以及印染企業(yè)打樣,而且已經(jīng)進(jìn)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(jī)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(jì)、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(jì)效益。可以說,我們正在迎來一個(gè)數(shù)碼紡織的新時(shí)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(jì)效益。我們已經(jīng)在泰國(guó)、馬來西亞和國(guó)內(nèi)建立了多個(gè)批量生產(chǎn)數(shù)碼印花產(chǎn)品的工廠,全部進(jìn)入盈利狀態(tài),F(xiàn)在我們正進(jìn)入一個(gè)新經(jīng)濟(jì)時(shí)代與紡織業(yè)蓬勃發(fā)展的上世紀(jì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代相比,紡織品生產(chǎn)的環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了重大變化,如下:
傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代新經(jīng)濟(jì)時(shí)代
客戶可選擇性區(qū)域性全球性
消費(fèi)需求物美價(jià)廉、滿足基本生活需求個(gè)性化、多樣化
市場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定快速多變、無法預(yù)測(cè)
市場(chǎng)需求低成本、高質(zhì)量客戶化、快速交貨
市場(chǎng)方式標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、大批量單件、小批量、多品種
技術(shù)資源相對(duì)集中全球分布
競(jìng)爭(zhēng)要素性能價(jià)格比柔性生產(chǎn)與響應(yīng)速度
從以上可以看出,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(jìng)爭(zhēng)中贏得勝利,企業(yè)必須改變產(chǎn)品制造戰(zhàn)略,尋求實(shí)施新的生產(chǎn)模式來實(shí)現(xiàn)縮短產(chǎn)品上市時(shí)間、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本等目標(biāo),以客戶可以接受的時(shí)間和價(jià)格實(shí)現(xiàn)滿足客戶對(duì)個(gè)性化定制產(chǎn)品的需求,大批量定制就是針對(duì)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(biāo)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(diǎn),已經(jīng)在一些企業(yè)得到成功實(shí)施,正成為21世紀(jì)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(diǎn),通過充分挖掘企業(yè)的潛力,在標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)、并行工程等技術(shù)和思想的支持下,最終實(shí)現(xiàn)根據(jù)每個(gè)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(diǎn)和定制生產(chǎn)滿足客戶個(gè)性化、多樣化需求的優(yōu)點(diǎn),使企業(yè)能夠適應(yīng)市場(chǎng)的快速變化,在客戶可接受的時(shí)間和價(jià)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)別如下所示。
大批量生產(chǎn)大批量定制生產(chǎn)
核心通過穩(wěn)定性和控制取得效率實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品變型和客戶化
目標(biāo)以幾乎每個(gè)客戶都能夠承受以足夠的靈活性和客戶化程度
的低成本和低價(jià)格開發(fā)、生開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、運(yùn)送,幾乎
產(chǎn)、銷售、運(yùn)送商品和服務(wù)。每個(gè)客戶得到想要的商品和服務(wù)。
中心以產(chǎn)品為中心;穩(wěn)定的需求;以客戶需求為中心;動(dòng)態(tài)的需求;
大而統(tǒng)一的市場(chǎng);產(chǎn)品開發(fā)周坍分散的市場(chǎng);產(chǎn)品開發(fā)周期短;低
長(zhǎng);低成本、一致的質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)成本、高質(zhì)量、定制的商品和服務(wù)。
化的商品和服務(wù)。
大批量定制生產(chǎn)的目標(biāo)是以大批量的效益進(jìn)行定制產(chǎn)品的生產(chǎn),對(duì)用戶而言,所得到的產(chǎn)品是定制的、個(gè)性化的;對(duì)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(gè)難題,只需幾種原色就可以調(diào)出千萬種色彩,使得24小時(shí)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(jìn)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(jìn)行三維模擬和量身定制,實(shí)現(xiàn)完全個(gè)性化的經(jīng)營(yíng)模式。
例如:Cus~mClmh.com是定做服裝企業(yè)中的運(yùn)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(biāo)、領(lǐng)帶和圍巾。
Cus~mClo出.com應(yīng)用六色噴墨印花機(jī)。顧客可以從12到150種不同圖案中任意選擇,還可以運(yùn)用其網(wǎng)頁中所提供的模板自己進(jìn)行設(shè)計(jì),或者付費(fèi)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(qiáng),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(jì)效益和社會(huì)效益將對(duì)全球特別是紡織印染大國(guó)中國(guó)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。與歷次產(chǎn)業(yè)升級(jí)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(jī)會(huì),中國(guó)紡織企業(yè)在即將到來的變革中必須搶占先機(jī)。
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(jī)的速度正不斷提高,目前單臺(tái)可達(dá)到打樣與小批量生產(chǎn)目的,并行生產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到可用于大批量產(chǎn)品生產(chǎn)的水平,而且單機(jī)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(jì)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(duì)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(diǎn)非常突出,省水、省染化料,對(duì)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(jī)的開發(fā)和推廣將促進(jìn)國(guó)內(nèi)紡織產(chǎn)業(yè)的數(shù)碼化升級(jí),提高我國(guó)紡織行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
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來源:中國(guó)紡織經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)