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牛仔服装洗水过程智能化破解三高问题-贤集网纺织皮革专题

文章来源: 中国纺织       发布时间:2019-07-31

随着牛仔面料产销量与日剧增,牛仔产业从业人员、生产企业、相关品牌越来越多,牛仔行业在纺织业中所占份额越来越大。但牛仔服装产业普遍存在“三高”问题,即高污染、高排放、高劳动密集。


洗水工艺是牛仔服装行业重要生产环节,是衡量服装品质好坏的最主要指标,但因高耗能、高耗水、高污染而饱受诟病。

牛仔服装洗水过程智能化破解三高问题-贤集网纺织皮革专题

要想让牛仔服装产业在我国实现可持续发展,必须通过清洁化生产减少环境污染,用智能化生产解决劳动力密集问题,树立自主品牌,提高产品附加值。


与传统工艺创新不同的是,新设备研发着眼于污染源的处理,从牛仔服装洗水源头上解决问题,以达到节能减排、降耗提效的目的。自动化控制系统装备的应用,减少了人工,降低了劳动强度,提高了生产效率;循环喷染系统及工艺的开发,降低了浴比,可节水30%以上,节省洗水助剂和染料40%-60%。

牛仔服装洗水过程智能化破解三高问题-贤集网纺织皮革专题

“‘牛仔服装洗水过程环境友好智能化关键技术的研究与应用’项目(以下简称“项目”)聚焦行业痛点,通过对牛仔服装洗水生产的工艺技术及装备、能源利用系统以及生产管理系统的研究,解决了牛仔服装洗水生产过程中的高污染、高排放、高劳动密集问题。”武汉纺织大学教授、武汉纺织大学国家纺织行业牛仔重点实验室主任易长海介绍道。


项目名称:牛仔服装洗水过程环境友好智能化关键技术的研究与应用


主要完成单位:中山益达服装有限公司、武汉纺织大学、广东省均安牛仔服装研究院、江西服装学院


所获奖项:“纺织之光”2018年度中国纺织工业联合会科学技术奖一等奖


革新技术减少排放


作为服装行业生产工艺链最长、消费量最大的一个分支,牛仔服装的工艺流程涵盖了纤维、纱线、染色、面料、服装、洗水等。其中,牛仔洗水工艺是牛仔服装制造过程中的一个关键环节,也是牛仔服装核心附加值的体现。

牛仔服装洗水过程智能化破解三高问题-贤集网纺织皮革专题

易长海表示,该项目的优势主要体现在三个方面:第一,加快传统工艺的转型升级。一是研发循环喷射式低浴比洗水技术及自动化装备,该洗水技术可使衣物充分润湿,取代现有浸没润湿方法,实现洗水浴比显著降低,基于循环喷射技术,项目团队设计出数控式自动化洗水装备;二是研发脱水过程多能源综合利用技术及智能化装备,开发高效节能智能烘干机,该烘干机内部空气湿度、温度与烘干衣物自身湿度温度变化趋势相同,在此基础上首创全车间吊挂式衣物循环预烘干系统,实现对环境热能及设备对流与散发热能的充分利用,达到节能降耗、改善作业环境的效果;三是创新姿态跟随记忆仿生自动化技术与装备,该设备采用拖动式姿态复现控制方法,有效降低使用难度,方便工人快速操作;四是实现数据实时在线采集与智能化应用,成功开发出基于牛仔洗水特定环境下的数据智能采集技术与设备、基于数据库与应用系统的快速交换的管理平台模式、洗水过程的水踪迹在线监测系统、洗水装备运行状态远程监测与集控系统。


“洗水过程的水踪迹在线监测系统通过提取洗水机电子流量计信息来获得进水量,并通过称量计算洗水前后服装重量的变化从而得知服装含水量信息,利用进水量减去服装含水量可间接获得实际的回水量信息。”易长海说,“该方法结合现有的信息化管理系统,可以自动化获取每张订单的回水用量。”


第二,注重新型洗水技术的开发。该项目全力推进“少水、微水、无水”牛仔服装制造,研发出基于生物酶、激光镭射、臭氧、数码打印等的环境友好型牛仔洗水技术。对此,易长海介绍道,生物酶洗水是采用环保的纤维酶等单一生物酶或复合生物酶作为生物洗水剂,代替传统的高锰酸钾等化学洗水剂,让牛仔服装成衣洗水变得绿色环保;激光镭射工艺能在短短的几秒钟内实现猫须、砂位、破洞、磨烂等洗水效果,可去除浮在纱线表面的蓝色,在面料上雕刻出特殊图案,也可在织物表面切割出具有镂空效果的图案,使成品更加精致和富有创意。


第三,构建数字化洗水平台与工厂。通过在线工艺数据采集、挖掘、建模优化,搭建专家系统,减少用工,逐步实现产业智能化生产,降低人工成本。


优化管理提高效益


谈及该项目的创新突破,易长海表示,成功研发的洗水生产关键工艺自动化及节水化装备,可有效提升生产效率与产品质量稳定性,降低人力成本,减少水资源利用与能源消耗,达到降耗减排的清洁生产效果;烘干过程能源综合利用体系及智能烘干装备的投入使用,可大大提升能源利用率,降低能源消耗,达到低碳排量与企业生产成本降低的效果。


同时,该项目也解决了现有RFID设备无法用于牛仔服装洗水过程单件流信息反馈的关键技术问题,智能化牛仔服装洗水生产管理系统实现了牛仔服装洗水生产单件流管理模式,提高了生产效率,降低了管理与人力成本。


该项目研究过程中,获得国家发明专利5项、实用新型专利5项。目前,该项目研究成果已在广东中山益达服装有限公司进行示范应用。


谈及项目实施中的困难,易长海感慨道,中山益达服装有限公司是全球最大的牛仔裤生产基地之一,管理制度十分规范,因此项目执行阶段反而比较顺利,真正比较困难的点在于学校的研发节奏跟不上企业的发展步伐。因此,项目团队及时调整“产学研”的结合方式,将研发实验室设置在企业工厂,充分调动一切有利资源,让研发成果更适应生产的需要。


易长海说,“该研究成果的使用,可使洗水过程总体生产效率有效提升20%~30%,降低人工成本约30%,使产品合格率达到99%,使企业具有多品种小批量柔性生产的能力;同时,减少了能源消耗与排放,经测算相对于现有生产过程,使用新技术后水资源消耗量可减少30%~50%、蒸汽消耗量减少约30%、电网中电能消耗量减少约37%。”


值得一提的是,用该项目研究成果所生产的产品也获得Levis、Lee、Wrangler、A&F、Gap、JCP等国际品牌的一致好评。


对于该项目荣获“纺织之光”2018年度中国纺织工业联合会科学技术奖一等奖,易长海表示,“纺织之光”中国纺织工业联合会科学技术奖是实现纺织强国、提高科技人才积极性的重要措施,此次获奖对项目完成单位的技术创新既是鼓励,也是鞭策,更是对项目可复制、可推广性的有力宣传。


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