談到紡織行業，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？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，正式開啟中國紡織行業高速數碼印花之門。這種印花機的核心技術——數字噴墨印花控制技術，正是由中科院自動化所先進制造與自動化團隊自主研發并具備完全知識產權數字噴墨印花技術，具備無需制版、環保綠色等優點，還能實現柔性制造、按需生產，具備工業4.0的特點。

從陶瓷到紡織物

數字噴墨印花技術被譽為印花行業的第三次革命。為了讓這種技術能夠用于紡織行業，先進制造與自動化團隊花費了1年多的時間，克服了諸多技術難題，研發了這種印花機控制系統事實上，早在2000年左右，先進制造與自動化團隊就著手于數字噴墨技術的研發，在該領域有著雄厚的技術積淀。

2012年左右，來自廣東的一家瓷磚印花行業的龍頭找上門來，希望能夠幫助企業升級改造，替代傳統的絲網及輥筒印刷流水線。經過潛心攻關，該團隊成功的將數字噴墨技術應用于陶瓷印花行業，為陶瓷印刷工業帶來了革命性的變革。采用該裝備的瓷磚生產企業顯著提高了產品質量與檔次，裝備市場需求強勁。

2015年左右，一家紡織行業的設備生產商找到先進制造與自動化團隊，希望將這種技術用于印花領域，于是，這才有了中國第1臺Single-Pass超高速數碼印花機的誕生。

克服諸多技術障礙

盡管有著一定的技術共同性，但紡織物和陶瓷的質地并不一樣，對圖案、顏色等的要求也不一樣。在研發過程中，先進制造與自動化團隊也做了許多創新。

團隊成員、中科院自動化所助理研究員胡建華告訴《中國科學報》記者，研發過程中，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項發明專利，四項軟件著作權。衣服的圖案有很多種，打印時對表現力、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

而超高速數碼印花機往往需要數十個彩色噴墨頭來精準噴墨上色，如何實現對這么多的噴墨頭的精準控制，也是一大技術難點。經過攻關，目前該團隊研發的這臺印花機能夠同時控制200多個噴墨頭。

目前，英國的數字噴墨印花技術在國際上屬于領先水平，相較他們的產品，我們的這種技術和產品在性能上旗鼓相當，而且在本土化、一體化方面還要勝過他們

助力工業4.0時代

在先進制造與自動化團隊看來，他們的技術和產品，對于傳統的印染行業有著非常重要的意義。

“首先，使用我們的技術和產品，在對紡織物進行印染時無需制版，可實時打印，杜絕了制版過程中的廢水、廢料的污染”，先進制造與自動化團隊介紹，由于采用非接觸打印法，企業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印花技術能夠打印更多的顏色，成品率高、坯布、染化料消耗易于控制，能夠減少廢料的產生，環保程度明顯增強。

同時，工業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”的快時尚之風。“消費者可以通過電腦下單，將圖案傳到服務器上，廠家就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，可以實現真正的柔性制造，可以實現個性化的按需生產，真正符合工業4.0的要求。

中國已成為世界紡織品制造加工的最大基地，急需綠色無污染印刷。未來幾年將是我國數碼印花發展的黃金時期，該技術適應印染行業產業轉型升級的迫切需要，將推動傳統印染產業的迅速變革。

下一步，先進制造與自動化團隊打算將這種技術擴展到包裝、標簽等行業，助力傳統行業實現數字化、綠色化生產。