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聚焦行業痛點,牛仔洗水智能化進程力破“三高”

來源:中國紡織 發布時間:2019年07月30日

隨著牛仔面料產銷量與日劇增,牛仔產業從業人員、生產企業、相關品牌越來越多,牛仔行業在紡織業中所占份額越來越大。但牛仔服裝產業普遍存在“三高”問題,即高污染、高排放、高勞動密集。要想讓牛仔服裝產業在我國實現可持續發展,必須通過清潔化生產減少環境污染,用智能化生產解決勞動力密集問題,樹立自主品牌,提高產品附加值。

“‘牛仔服裝洗水過程環境友好智能化關鍵技術的研究與應用’項目(以下簡稱“項目”)聚焦行業痛點,通過對牛仔服裝洗水生產的工藝技術及裝備、能源利用系統以及生產管理系統的研究,解決了牛仔服裝洗水生產過程中的高污染、高排放、高勞動密集問題。”武漢紡織大學教授、武漢紡織大學國家紡織行業牛仔重點實驗室主任易長海介紹道。


項目名稱:牛仔服裝洗水過程環境友好智能化關鍵技術的研究與應用

主要完成單位:中山益達服裝有限公司、武漢紡織大學、廣東省均安牛仔服裝研究院、江西服裝學院

所獲獎項:“紡織之光”2018年度中國紡織工業聯合會科學技術獎一等獎


革新技術減少排放


作為服裝行業生產工藝鏈最長、消費量最大的一個分支,牛仔服裝的工藝流程涵蓋了纖維、紗線、染色、面料、服裝、洗水等。其中,牛仔洗水工藝是牛仔服裝制造過程中的一個關鍵環節,也是牛仔服裝核心附加值的體現。

易長海表示,該項目的優勢主要體現在三個方面:第一,加快傳統工藝的轉型升級。一是研發循環噴射式低浴比洗水技術及自動化裝備,該洗水技術可使衣物充分潤濕,取代現有浸沒潤濕方法,實現洗水浴比顯著降低,基于循環噴射技術,項目團隊設計出數控式自動化洗水裝備;二是研發脫水過程多能源綜合利用技術及智能化裝備,開發高效節能智能烘干機,該烘干機內部空氣濕度、溫度與烘干衣物自身濕度溫度變化趨勢相同,在此基礎上首創全車間吊掛式衣物循環預烘干系統,實現對環境熱能及設備對流與散發熱能的充分利用,達到節能降耗、改善作業環境的效果;三是創新姿態跟隨記憶仿生自動化技術與裝備,該設備采用拖動式姿態復現控制方法,有效降低使用難度,方便工人快速操作;四是實現數據實時在線采集與智能化應用,成功開發出基于牛仔洗水特定環境下的數據智能采集技術與設備、基于數據庫與應用系統的快速交換的管理平臺模式、洗水過程的水蹤跡在線監測系統、洗水裝備運行狀態遠程監測與集控系統。

“洗水過程的水蹤跡在線監測系統通過提取洗水機電子流量計信息來獲得進水量,并通過稱量計算洗水前后服裝重量的變化從而得知服裝含水量信息,利用進水量減去服裝含水量可間接獲得實際的回水量信息。”易長海說,“該方法結合現有的信息化管理系統,可以自動化獲取每張訂單的回水用量。”

第二,注重新型洗水技術的開發。該項目全力推進“少水、微水、無水”牛仔服裝制造,研發出基于生物酶、激光鐳射、臭氧、數碼打印等的環境友好型牛仔洗水技術。對此,易長海介紹道,生物酶洗水是采用環保的纖維酶等單一生物酶或復合生物酶作為生物洗水劑,代替傳統的高錳酸鉀等化學洗水劑,讓牛仔服裝成衣洗水變得綠色環保;激光鐳射工藝能在短短的幾秒鐘內實現貓須、砂位、破洞、磨爛等洗水效果,可去除浮在紗線表面的藍色,在面料上雕刻出特殊圖案,也可在織物表面切割出具有鏤空效果的圖案,使成品更加精致和富有創意。

第三,構建數字化洗水平臺與工廠。通過在線工藝數據采集、挖掘、建模優化,搭建專家系統,減少用工,逐步實現產業智能化生產,降低人工成本。


優化管理提高效益


談及該項目的創新突破,易長海表示,成功研發的洗水生產關鍵工藝自動化及節水化裝備,可有效提升生產效率與產品質量穩定性,降低人力成本,減少水資源利用與能源消耗,達到降耗減排的清潔生產效果;烘干過程能源綜合利用體系及智能烘干裝備的投入使用,可大大提升能源利用率,降低能源消耗,達到低碳排量與企業生產成本降低的效果。

同時,該項目也解決了現有RFID設備無法用于牛仔服裝洗水過程單件流信息反饋的關鍵技術問題,智能化牛仔服裝洗水生產管理系統實現了牛仔服裝洗水生產單件流管理模式,提高了生產效率,降低了管理與人力成本。

該項目研究過程中,獲得國家發明專利5項、實用新型專利5項。目前,該項目研究成果已在廣東中山益達服裝有限公司進行示范應用。

談及項目實施中的困難,易長海感慨道,中山益達服裝有限公司是全球最大的牛仔褲生產基地之一,管理制度十分規范,因此項目執行階段反而比較順利,真正比較困難的點在于學校的研發節奏跟不上企業的發展步伐。因此,項目團隊及時調整“產學研”的結合方式,將研發實驗室設置在企業工廠,充分調動一切有利資源,讓研發成果更適應生產的需要。

易長海說,“該研究成果的使用,可使洗水過程總體生產效率有效提升20%~30%,降低人工成本約30%,使產品合格率達到99%,使企業具有多品種小批量柔性生產的能力;同時,減少了能源消耗與排放,經測算相對于現有生產過程,使用新技術后水資源消耗量可減少30%~50%、蒸汽消耗量減少約30%、電網中電能消耗量減少約37%。”

值得一提的是,用該項目研究成果所生產的產品也獲得Levis、Lee、Wrangler、A&F、Gap、JCP等國際品牌的一致好評。

對于該項目榮獲“紡織之光”2018年度中國紡織工業聯合會科學技術獎一等獎,易長海表示,“紡織之光”中國紡織工業聯合會科學技術獎是實現紡織強國、提高科技人才積極性的重要措施,此次獲獎對項目完成單位的技術創新既是鼓勵,也是鞭策,更是對項目可復制、可推廣性的有力宣傳。


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