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  东华大学张瑞云教授团队破解纺织行业全球性难题
2020-01-13
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  中国红、蒂芙尼蓝、星巴克绿……这些大家熟知的颜色已经成为消费者心中的品牌认知。而对于纺织品而言,颜色更是表达个性和时尚文化的核心要素。颜色的应用、品控和交流贯穿着整个纺织品的价值链。然而在纺织品设计和生产中,如何实现对面料颜色的高效精准管控及数字化传输交流成为一大全球化难题。东华大学纺织学院张瑞云教授科研团队以颜色数字化技术为纺织行业注入新动能,助力纺织行业智能化转型升级,该项目“纺织面料颜色数字化关键技术及产业化”斩获2019年度国家科技进步二等奖。

  白色竟有上百种?颜色数字化势在必行

  颜色数字化,顾名思义就是用数据赋予颜色一个可全球通用的识别ID,好比是颜色的“身份证”。张瑞云告诉记者,可不要小瞧颜色,颜色虽然可见,却很难用肉眼完全分辨,也无法用语言进行准确表达。同一块面料颜色,不同的人会有不同的感知效果。面料的材质、组织结构等也会对面料颜色产生较大影响。采访中,张瑞云指着记者身上的一件白色羽绒服说,光是最简单的白色,由于光谱反射率不一样,就可以有上百种不一样的白色,这让纺织企业如何精准分辨?

  作为纺织产业大国,我国年产纺织面料达1000多亿米,然而在企业的面料开发中,对于颜色的表达却大多依赖于工厂老师傅的“经验谈”,面料的开发周期由于需要人工配色和实物试样,往往需要花费七到八天时间,对颜色缺乏科学化管控。

  面对纺织企业普遍存在的这一难题,张瑞云带着北方人固有的豪爽与雷厉风行,说干就干,开始在面料配色和仿真领域开展科研攻坚。从2012年至今,一钻就是七年,张瑞云团队从源头上开始探索,自主研发了全光谱染料的反射光谱体系和高覆盖色域体系,创建了混色和单色的光谱匹配模型,确保了混色样品和单色面料的高度匹配。功夫不负苦心人,团队创新研发的纱线与面料精准配色技术,不仅实现了面料颜色的预测,还使样品一次配色准确率提升95%以上,配色从此告别“经验谈”,走向智能化。

  大数据打造纺织面料云平台一键实现智能检索和图像仿真

  《纺织面料颜色数字化关键技术及产业化》项目是产学研合作结出的丰硕成果。张瑞云团队依托东华大学纺织特色学科优势,与全球知名高档色织面料生产企业——鲁泰纺织股份有限公司协同合作、强强联手,针对纺织企业生产过程中的痛点、难点问题合力攻坚,强化创新引领,力求在全球化竞争中用“硬核科研实力”走出一条纺织国货自强之路。

  都说眼见为实,在纺织面料企业生产过程中,往往颜色的确认与沟通是必不可少的。而随着全球化布局的加速,中国纺织企业在美国、越南等世界各地均设立了研发机构和生产基地,如何将面料样本传递,单凭EMS寄样不仅很难实现快速反应,地域和设备差异也难以让颜色得到准确的读取。当企业方将这一老大难问题摆在张瑞云面前时,她二话不说就接下了这个重任。

  万丈高楼平地起,为了攻克难关,张瑞云奔波于上海和山东两地,生产一线的调研稳扎稳打做,实验室里的数据测试一遍遍校正,无数个日夜实验室那盏灯一直亮着。要知道织物的结构、纹理、材质等都会对颜色的仿真和影像化呈现产生影响,许多实验的过程就是无数次失败的过程。“张老师带领团队开展科研工作那股‘偏执’的劲头令人佩服,”纺织材料与纺织品设计2017级研究生徐露告诉记者,大数据背后是枯燥而繁复的工作,张老师那种严谨踏实、一丝不苟的学术态度影响着身边的人,在她的带领下团队攻克了技术瓶颈,开发出以虚拟样品代替实物加工的高仿真系统,解决了异地异介质面料颜色传输再现的一致性难题。

  最终,该项目构建的数字化纺织面料高效云平台,集数字化、网络化和智能化于一体,以高还原、高信息容量的设计信息大数据库代替实物进行存储和传递,实现了纺织面料上下游产业链及跨区域生产企业资源的开放、共享和协同创新,并在全球布局的生产工厂和重要客户间实现了颜色的数字化传输,推动了纺织行业全球化产业链布局的发展。

  跨界合作是制胜法宝纺织强国梦需要“科技创新”来圆

  谈到这次获奖的心得,张瑞云概括了两个字的制胜秘籍:跨界。记者了解到,张瑞云自1987年考入东华大学(时名中国纺织大学)本科学的是纺织品设计专业,读硕士时研究方向转为服装CAD方向,而读博士时研究方向又进一步延伸到计算机图形图像技术在纺织上的应用。正是这种多学科交叉的学术背景为她打开了科研求索的新世界,让她玩得转“数字化”,又hold得住“颜色”,最终在攻克纺织面料颜色数字化关键技术上发挥出了独特优势。

  张瑞云风趣地说,她不是一个人在战斗,学校在纺织学科领域的积淀以及来自各学院跨界合作的“战友”,产学研合作的企业方、各合作院校等都是一条“船”上的人,大家心往一处想,劲往一处使,一起克服矛盾,攻克难关,群策群力。大学校园好比是个江湖,各门各派行家里手都有,张瑞云告诉记者,“科学研究没有学科界限,在研究中学科交叉等难题需要跨界合作,协同创新才能突破!”纺织面料颜色数字化关键技术的突破不仅仅是纺织领域的技术革新,更离不开纺织染整、纺织品设计、计算机图形图像处理和云平台技术等各个领域的创新“加持”。而这项技术的真正落地、走向产业化更离不开企业的应用推广。

  由“大”到“强”,一字之差,我国在建设纺织强国梦中必然要打好“科技创新”这张牌。“这项关键技术的突破为以劳动密集型、生产经验化为特点的传统纺织行业打了一剂‘强心针’”,张瑞云说,科研无止境,希望不断完善升级这项技术,为我国纺织行业的数字化、智能化发展提速助力,在世界纺织产业中“亮”出中国纺织的硬核实力。

  (来源:中国科学报)

 

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