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我國(guó)數(shù)碼印花技術(shù)的新進(jìn)展

  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)和進(jìn)展方向及其和大規(guī)模定制相結(jié)合的應(yīng)用。
  關(guān)鍵詞:面料品 數(shù)碼印花 噴射印花 大規(guī)模定制
  一、前言
  近幾年,我國(guó)的布料印染業(yè)高速進(jìn)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)量估量為57億米。
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  | 印染產(chǎn)量(億米) | 增長(zhǎng)率(%) | 印花產(chǎn)量(億米) | 增長(zhǎng)率(%) | 印花產(chǎn)量占印染(%)|
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  2001年 | 178.30 | 13.27 | 43.67 | 11.82 | 24.41 |
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  2002年 | 210.87 | 18.34 | 49.86 | 14.18 | 23.57 |
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  2003年 | 251.32 | 20.43 | 57* | – | – |
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  *為估量數(shù)
  和此同時(shí),工作裝流行周期卻越來(lái)越短,花型變化越來(lái)越快,生產(chǎn)要求越來(lái)越高,訂貨批量越來(lái)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)、激完照排機(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(lái)改進(jìn)整理過(guò)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(lái)越受到包含環(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(wèn)題的好方法。
  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)的印花工藝和傳統(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(guò)程數(shù)字化所見(jiàn)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(wú)法盜版;
  ◎印花過(guò)程簡(jiǎn)便,生產(chǎn)打算時(shí)間短;
  ◎柔性生產(chǎn),適用于個(gè)性化、小批量,有效降低庫(kù)存;
  ◎成本和產(chǎn)量無(wú)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。
  表2圓網(wǎng)、平網(wǎng)印花和數(shù)碼印花對(duì)比分析
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  圓網(wǎng)、平網(wǎng)印花 | 數(shù)碼印花
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  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(wàn)種
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  2.車(chē)速10-80m/min | 0.1-2m/min
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  3.印前無(wú)需處理 | 印前需作處理
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  4.需制網(wǎng) | 全數(shù)字化處理無(wú)需制網(wǎng)
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  5.印花精度800-250dpi | 印花精度180-1440dpi,可達(dá)到照片效果
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  6.花型重現(xiàn)受限制 | 花型重現(xiàn)不受限制
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  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
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  8.對(duì)花不準(zhǔn),誤差在0.2-1mm間 | 對(duì)花精確,誤差在0.06-0.15mm
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  9.樣和小樣很難一致 | 所見(jiàn)即所得,大小樣完全相同
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  10.設(shè)備投資280萬(wàn)元 | 設(shè)備投資25-50萬(wàn)元
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  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)間僅為幾分鐘
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  三、數(shù)碼印花技術(shù)的進(jìn)展軌跡
  傳統(tǒng)印花自無(wú)論使用平網(wǎng)、圓網(wǎng)都離不開(kāi)網(wǎng),然而制版所消耗的成本和時(shí)間,無(wú)論怎樣也無(wú)法滿(mǎn)足小批量、多品種的現(xiàn)代印花趨勢(shì),因此進(jìn)展出無(wú)版、無(wú)壓力的數(shù)碼印花。其基本原理和噴墨打印機(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,如果操縱液滴運(yùn)行方向,就可在紙上形成圖像,稱(chēng)為霧墨印花。當(dāng)時(shí)因?yàn)獒?、墨有?wèn)題,效果很差,直至1960年才正式進(jìn)入有用階段。在十年前將噴墨技術(shù)用于條碼整理或產(chǎn)品序號(hào)的印制,稱(chēng)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)、周密機(jī)械整理技術(shù)及精細(xì)化工技術(shù)等前沿科技,是信息技術(shù)和機(jī)械、面料和化工等傳統(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)算和操縱,可以說(shuō)沒(méi)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)的進(jìn)展基本上和計(jì)算機(jī)的工作能力同步,而計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)展至今依舊沒(méi)有任何減弱的跡象,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展可以估計(jì)未來(lái)的數(shù)碼噴射印花技術(shù)也會(huì)有高速進(jìn)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、周密組裝等?,F(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、壁掛等圖案粗獷的面料品上已有成熟的應(yīng)用。奧地利ZIMMER公司領(lǐng)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,在工作裝織物方面無(wú)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)主要采納熱泡式噴頭,分辨率300dpi,后來(lái)逐步進(jìn)展到600dpi,4色為主,基本可以在布料上應(yīng)用。
  1999-2000年采納壓電式噴頭的數(shù)碼噴射印花機(jī)有較多國(guó)家展出,包含荷蘭、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,由于壓電式噴頭的小噴墨量特別小(面料品應(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),主要采納壓電式噴頭;高印花速度從90年度的1/h、2000年的6/h進(jìn)展至080—150/h;使用染料從4色進(jìn)展到6-8色和2X6—8色;應(yīng)用工藝日益成熟;操縱軟件功能逐步完善。
  由此可見(jiàn),數(shù)碼噴射印花技術(shù)的進(jìn)展基本上從連續(xù)式拍攝向按需噴射式進(jìn)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)的進(jìn)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(kāi)發(fā),乃至設(shè)備、色彩操縱方法和軟件都在全方位研究開(kāi)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家進(jìn)展到5家,近5年的ITMA展覽上數(shù)碼印花的產(chǎn)品展出廠商高速進(jìn)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,包含設(shè)備、染料、工藝技術(shù)等各個(gè)方面。非常是傳統(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和許多企業(yè)簽訂研發(fā)聯(lián)盟,開(kāi)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(kāi)發(fā)數(shù)碼印花機(jī)反映了他們對(duì)面料品數(shù)碼印花進(jìn)展方向的推斷。
  四、數(shù)碼印花技術(shù)的應(yīng)用和先進(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?xún)?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,和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò)銷(xiāo)售相結(jié)合,并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益??梢哉f(shuō),我們正在迎來(lái)一個(gè)數(shù)碼面料的新時(shí)代。
  我們已經(jīng)協(xié)助香港、深圳、上海等地企業(yè)建站了許多采納數(shù)碼印花的打樣車(chē)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(lái)西亞和國(guó)內(nèi)建站了多個(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)代和布料業(yè)蓬勃進(jìn)展的上世紀(jì)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代相比,布料品生產(chǎn)的環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了重大變化,見(jiàn)表3
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  | 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代 | 新經(jīng)濟(jì)時(shí)代
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  客戶(hù)可選擇性 | 區(qū)域性 | 全球性
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  消費(fèi)需求 | 物美價(jià)廉、滿(mǎn)足基本生活需求 | 個(gè)性化、多樣化
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  市場(chǎng) | 相對(duì)穩(wěn)定 | 快速多變、無(wú)法預(yù)測(cè)
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  市場(chǎng)需求 | 低成本、高質(zhì)量 | 客戶(hù)化,快速交貨
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  市場(chǎng)方式 | 標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、大批量 | 單件、小批量、多品種
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  技術(shù)資源 | 相對(duì)集中 | 全球分布
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  競(jìng)爭(zhēng)要素 | 性能價(jià)格比 | 柔性生產(chǎn)和響應(yīng)速度
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  從表3可以看出,在當(dāng)前及今后進(jìn)展前景來(lái)看,維持布料品大批量生產(chǎn)的環(huán)境已經(jīng)改變,印花布料品尤為首當(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)境中生存進(jìn)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(lái)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(hù)可以接受的時(shí)間和價(jià)格實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)足客戶(hù)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)和治理模式,它的目標(biāo)是以大批量的效益生產(chǎn)定制產(chǎn)品,這無(wú)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(lái)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(guò)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,終實(shí)現(xiàn)根據(jù)每個(gè)客戶(hù)的非常需求以大批量生產(chǎn)的效率提供定制產(chǎn)品的過(guò)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(mǎn)足客戶(hù)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(hù)可接受的時(shí)間和價(jià)格上提供客戶(hù)真正需要的產(chǎn)品。大批量定制生產(chǎn)和傳統(tǒng)大批量生產(chǎn)的區(qū)別如表4所示。
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  | 大批量生產(chǎn) | 大批量定制生產(chǎn)
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  核心 | 通過(guò)穩(wěn)定性和操縱取得效率 | 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品變型和客戶(hù)化
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  目標(biāo) | 以幾乎每個(gè)客戶(hù)都能夠承受 | 以足夠的靈敏性和客戶(hù)化程度開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、運(yùn)送,
  | 的低成本和低價(jià)格開(kāi)發(fā)、生 | 幾乎每個(gè)客戶(hù)得到想要的商品和服務(wù)
  | 產(chǎn)、銷(xiāo)售、運(yùn)送商品和服務(wù) |
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  關(guān)鍵 | 以產(chǎn)品為中心;穩(wěn)定的需求 | 以客戶(hù)需求為中心;動(dòng)態(tài)的需求;分散的市場(chǎng);
  特征 | 大而統(tǒng)一的市場(chǎng);產(chǎn)品開(kāi)發(fā) | 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期短;低成本、高質(zhì)量、定制的商品和服務(wù)。
  | 周期長(zhǎng);低成本、一致的質(zhì) |
  | 量、標(biāo)準(zhǔn)化的商品和服務(wù)。 |
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  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(hù)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)品卻主要是采納大批量生產(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(wàn)種色彩,使得24小時(shí)內(nèi)可以向客戶(hù)提供小樣,很方便的按客戶(hù)需要組織小批量、甚至單件生產(chǎn),花色也可以為所欲為;當(dāng)數(shù)碼噴射印花技術(shù)進(jìn)一步和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,就可以在網(wǎng)絡(luò)上為客戶(hù)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是定做工作裝企業(yè)中的運(yùn)用數(shù)碼印花技術(shù)的廠家之一。他們的產(chǎn)品包含電腦印花、以布料制作的商標(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(yè)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),完全可以幸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(wú)疑是面料業(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(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益將對(duì)全球非常是布料印染大國(guó)中國(guó)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。和歷次產(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)布料企業(yè)在馬上到來(lái)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)的進(jìn)展基本上從連續(xù)式噴射向按需噴射式進(jìn)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)到打樣和小批量生產(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。
  維持面料品大批量生產(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)和治理模式,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)特別突出,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(kāi)發(fā)和推廣將促進(jìn)國(guó)內(nèi)面料產(chǎn)業(yè)的數(shù)碼化升級(jí),提高我國(guó)面料行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

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