时装秀上，模特们身着色彩鲜艳、印花鲜艳、材质各异的服装，解锁新一轮流行趋势。几天后，紧跟潮流的脉搏，印花时装出现在城市的街头...快速反应、多品种、小批量、个性化的“快时尚”时代已经到来。在瞬息万变的市场中演绎“速度与激情”。在这背后，新印刷技术的出现和发展起着不可忽视的重要作用。
早在2004年，浙江大学生物医学工程与仪器科学学院陈教授及其团队就开始致力于超高速数字喷墨打印设备关键技术的研发和应用。在国家“863”计划和国家科技支撑计划的支持下，杭州宏华数码科技有限公司等单位进行产学研合作。团队通过多年研究，研发出超高速数码喷印技术和设备，喷印速度快，印刷精度高，生产个性化，环保。正逐渐成为引领纺织印花行业转型升级的关键力量之一。凭借此，陈团队还获得了2017年度国家技术发明奖二等奖。
陈队
让“智能大脑”高效运行。
我国是纺织印花大国，传统印花工艺需要手工丝印和配色，生产周期长，印花精度低，废水量大，严重阻碍了行业的可持续发展。数字喷墨打印技术的出现为缓解上述问题带来了新的希望。就像打印机打印纸张一样，人们可以通过将图像输入计算机来轻松获得实际样品。然而，长期以来，数码喷墨打印的生产速度较慢，跟不上大批量生产的市场需求。它只能用于设计打样和其他应用。开发超高速数码喷射印花设备可以说是满足大规模工业生产需求的必由之路。
没有传统印花的复杂工艺，电脑设计的图案可以直接喷在织物上，得到印花产品。
经过反复探索，陈团队突破了这一困扰超高速数字喷墨打印发展的重大技术瓶颈，发明了基于众核处理器和大规模FPGA的超高流量喷墨打印数据实时并行处理引擎，使系统拥有了一个能够高效运行的“大脑”。
本项目开发的超高速数码喷射印花设备正在进行织物喷射印花。
从2004年到2009年，研发出第一台超高速数码印刷机样机，时至今日，项目组从未停止对技术的优化。在同一块面料上混合喷印丰富细腻的色彩，摆脱花背限制，细致逼真地展现色彩渐变、云纹等精美图案。希望实现即时打印和即时打印。可以说梦想变成了现实。
到目前为止，超高速数码喷印已经能够以1200×600dpi的精度喷印出最大宽度为3.2m的织物，喷印速度超过1000 m2/小时。
采用自主研发的核心关键技术，将电脑上的设计图案转化为8万多个喷嘴的实时控制信号。
其实做到这一点并不容易。意味着电脑上的设计图案要实时转换成32个喷嘴的控制信号，每个喷嘴有2656个喷嘴，以每秒20000次的速度打印。由于超高速数字喷印设备的喷嘴阵列排列方向与计算机设计图案的方向相差90度，且喷嘴数据是以“比特”而非“字节”为单位的，因此系统必须将设计图案以比特为单位进行旋转后才能发送给喷嘴进行喷印，实时处理的喷印数据量可想而知。
为机器配备“关键眼”
超高速数码喷印使用墨水进行图像喷印，但墨水容易在喷墨口上结块，使喷嘴堵塞。直径20微米的8992喷嘴一旦有少数堵塞，就可能出现颜色失真、漏印等一些问题。
因此，本项目提出了一种基于视频的喷头状态高速实时监控方法和系统。摄像头实时采集高分辨率的图案，与系统中预存的图案进行对比，通过算法进行判断。图像处理系统将检测结果实时发送给喷水控制系统。只要喷嘴堵塞，就会自动清洗，有效防止喷嘴堵塞造成的严重喷印缺陷。
许多因素，如“一个微小的错误，一千英里”，不完整的喷射打印图像，墨水从喷嘴滴下，墨水从喷嘴排出不均匀，不准确的导带步进等。，可能会造成织物喷射印花质量的严重下降。超高速数码喷印设备产业化时，织物纹理和喷印图像的图案往往比较复杂，传统的机器视觉检测系统无法实现高速生产条件下的高精度实时微缺陷检测。然而，一旦出现喷印缺陷，就会出现大量的次品，这几乎不可避免地会造成原材料的严重浪费。
通过发明基于高性能嵌入式处理器的喷印缺陷在线自动检测方法和系统，项目组为机器安装了识别缺陷的“关键眼”。当系统确定缺陷已经发生时，可以通过报警和自动关机的方式将损失降到最低。
给行业换上“绿色新装”
攻克多项技术难题，实现超高速数码喷印。该项目已获得授权发明专利29项，其中美国专利2项，发表SCI/EI论文27篇，开发了一系列具有自主知识产权的超高速数码印刷机。
行业权威期刊《数字纺织》对全球超高速数码喷射印花设备进行了对比评估，该项目整体技术处于国际领先水平。此外，根据纺织行业权威咨询公司WTiN发布的2015年全球市场分析报告，2015年该项目印刷的面料产量占全球市场的13%，位居全球第二。
项目组攻克了超高速数码喷墨打印设备核心控制系统和检测系统的多项技术难题。
目前，项目产品已出口到意大利、日本等20多个国家和地区，并在200多家印刷企业成功应用。三年来，新增产值3.07亿元，出口创汇9323万元。项目成果还被列入国家发改委产业结构调整指导目录、工信部工业节能“十二五”规划和环保部《国家鼓励发展的环保技术目录》。
作为满足“中国制造2025”个性化定制生产和“快时尚”消费需求的新一代印花设备，超高速数码喷印设备正成为推动纺织印花产业转型升级、提升纺织印花产品国际竞争力的重要力量。
该项目在节能减排和环境保护方面也发挥了积极作用。不同于传统印花用过量的油墨和浆料，布料表面50%以上的染料会被洗掉，产生大量的高污染废水。在超高速数码喷印过程中，染料的使用由计算机按需分配，大大减少了化学染料的消耗和废水的排放，废水经简单处理后可循环使用。这为纺织印花行业换上“绿色新装”提供了新的可能。
技术创新永远在路上。陈表示，该团队将继续克服困难，开发下一代超高速数码喷印技术及应用，使数码喷印更快、更准、更节能环保。
文字记者:金
摄影师:周
部分图片由项目组提供，部分图片来自网络。
视频:王晓勇、杨瑞元
GIF，后图:吕艺泰
今日编辑:王、金
