力破“三高”，牛仔洗水邁向智能化

陶紅

隨著牛仔面料產(chǎn)銷量與日劇增，牛仔產(chǎn)業(yè)從業(yè)人員、生產(chǎn)企業(yè)、相關(guān)品牌越來越多，牛仔行業(yè)在紡織業(yè)中所占份額越來越大。但牛仔服裝產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)在我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須通過清潔化生產(chǎn)減少環(huán)境污染，用智能化生產(chǎn)解決勞動力密集問題，樹立自主品牌，提高產(chǎn)品附加值。

“‘牛仔服裝洗水過程環(huán)境友好智能化關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用項(xiàng)目（以下簡稱“項(xiàng)目”）聚焦行業(yè)痛點(diǎn)，通過對牛仔服裝洗水生產(chǎn)的工藝技術(shù)及裝備、能源利用系統(tǒng)以及生產(chǎn)管理系統(tǒng)的研究，解決了牛仔服裝洗水生產(chǎn)過程中的高污染、高排放、高勞動密集問題。”武漢紡織大學(xué)教授、武漢紡織大學(xué)國家紡織行業(yè)牛仔重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任易長海介紹道。

革新技術(shù)減少排放

作為服裝行業(yè)生產(chǎn)工藝鏈最長、消費(fèi)量最大的一個(gè)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(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是牛仔服裝核心附加值的體現(xiàn)。

易長海表示，該項(xiàng)目的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，加快傳統(tǒng)工藝的轉(zhuǎn)型升級。一是研發(fā)循環(huán)噴射式低浴比洗水技術(shù)及自動化裝備，該洗水技術(shù)可使衣物充分潤濕，取代現(xiàn)有浸沒潤濕方法，實(shí)現(xiàn)洗水浴比顯著降低，基于循環(huán)噴射技術(shù)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出數(shù)控式自動化洗水裝備；二是研發(fā)脫水過程多能源綜合利用技術(shù)及智能化裝備，開發(fā)高效節(jié)能智能烘干機(jī)，該烘干機(jī)內(nèi)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(chǔ)上首創(chuàng)全車間吊掛式衣物循環(huán)預(yù)烘干系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對環(huán)境熱能及設(shè)備對流與散發(fā)熱能的充分利用，達(dá)到節(jié)能降耗、改善作業(yè)環(huán)境的效果；三是創(chuàng)新姿態(tài)跟隨記憶仿生自動化技術(shù)與裝備，該設(shè)備采用拖動式姿態(tài)復(fù)現(xiàn)控制方法，有效降低使用難度，方便工人快速操作；四是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線采集與智能化應(yīng)用，成功開發(fā)出基于牛仔洗水特定環(huán)境下的數(shù)據(jù)智能采集技術(shù)與設(shè)備、基于數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用系統(tǒng)的快速交換的管理平臺模式、洗水過程的水蹤跡在線監(jiān)測系統(tǒng)、洗水裝備運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測與集控系統(tǒng)。

“洗水過程的水蹤跡在線監(jiān)測系統(tǒng)通過提取洗水機(jī)電子流量計(jì)信息來獲得進(jìn)水量，并通過稱量計(jì)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(jìn)水量減去服裝含水量可間接獲得實(shí)際的回水量信息。”易長海說，“該方法結(jié)合現(xiàn)有的信息化管理系統(tǒng)，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(shù)的開發(fā)。該項(xiàng)目全力推進(jìn)“少水、微水、無水”牛仔服裝制造，研發(fā)出基于生物酶、激光鐳射、臭氧、數(shù)碼打印等的環(huán)境友好型牛仔洗水技術(shù)。

對此，易長海介紹道，生物酶洗水是采用環(huán)保的纖維酶等單一生物酶或復(fù)合生物酶作為生物洗水劑，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高錳酸鉀等化學(xué)洗水劑，讓牛仔服裝成衣洗水變得綠色環(huán)保；激光鐳射工藝能在短短的幾秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)貓須、砂位、破洞、磨爛等洗水效果，可去除浮在紗線表面的藍(lán)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(chuàng)意。

第三，構(gòu)建數(shù)字化洗水平臺與工廠。通過在線工藝數(shù)據(jù)采集、挖掘、建模優(yōu)化，搭建專家系統(tǒng)，減少用工，逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)智能化生產(chǎn)，降低人工成本。

優(yōu)化管理提高效益

談及該項(xiàng)目的創(chuàng)新突破，易長海表示，成功研發(fā)的洗水生產(chǎn)關(guān)鍵工藝自動化及節(jié)水化裝備，可有效提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，降低人力成本，減少水資源利用與能源消耗，達(dá)到降耗減排的清潔生產(chǎn)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(dá)到低碳排量與企業(yè)生產(chǎn)成本降低的效果。

同時(shí)，該項(xiàng)目也解決了現(xiàn)有RFID設(shè)備無法用于牛仔服裝洗水過程單件流信息反饋的關(guān)鍵技術(shù)問題，智能化牛仔服裝洗水生產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了牛仔服裝洗水生產(chǎn)單件流管理模式，提高了生產(chǎn)效率，降低了管理與人力成本。

該項(xiàng)目研究過程中，獲得國家發(fā)明專利5項(xiàng)、實(shí)用新型專利5項(xiàng)。目前，該項(xiàng)目研究成果已在廣東中山益達(dá)服裝有限公司進(jìn)行示范應(yīng)用。

談及項(xiàng)目實(shí)施中的困難，易長海感慨道，中山益達(dá)服裝有限公司是全球最大的牛仔褲生產(chǎn)基地之一，管理制度十分規(guī)范，因此項(xiàng)目執(zhí)行階段反而比較順利，真正比較困難的點(diǎn)在于學(xué)校的研發(fā)節(jié)奏跟不上企業(yè)的發(fā)展步伐。因此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)及時(shí)調(diào)整“產(chǎn)學(xué)研”的結(jié)合方式，將研發(fā)實(shí)驗(yàn)室設(shè)置在企業(yè)工廠，充分調(diào)動一切有利資源，讓研發(fā)成果更適應(yīng)生產(chǎn)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(chǎn)效率有效提升20%～30%，降低人工成本約30%，使產(chǎn)品合格率達(dá)到99%，使企業(yè)具有多品種小批量柔性生產(chǎn)的能力；同時(shí)，減少了能源消耗與排放，經(jīng)測算相對于現(xiàn)有生產(chǎn)過程，使用新技術(shù)后水資源消耗量可減少30%～50%、蒸汽消耗量減少約30%、電網(wǎng)中電能消耗量減少約37%。”

值得一提的是，用該項(xiàng)目研究成果所生產(chǎn)的產(chǎn)品也獲得Levi s、Lee、Wrangler、A&F、Gap、JCP等國際品牌的一致好評。

對于該項(xiàng)目榮獲“紡織之光”2018年度中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎一等獎，易長海表示，“紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎是實(shí)現(xiàn)紡織強(qiáng)國、提高科技人才積極性的重要措施，此次獲獎對項(xiàng)目完成單位的技術(shù)創(chuàng)新既是鼓勵，也是鞭策，更是對項(xiàng)目可復(fù)制、可推廣性的有力宣傳。