基于智能自動化設備的服裝后整理工藝設計

鄭美卉

（吉林動畫學院，長春 130000）

0 引言

我國服裝市場與制造業在世界上占據著第一位的地位，特別是紡織品，以其高性價比得到了國際市場的廣泛認可，成為全球最大的紡織品出口國[1]。雖然我國服裝業發展快，但由于技術工藝、生產設備等方面比較落后，目前仍有一些先進的服裝機械設備需要從國外引進，尤其是裁剪后整理專用加工設備薄弱，嚴重制約了我國服裝工業的發展[2]。為此，必須強化裁剪設備、后整理工藝等專用高檔后整理設備的研制。現階段，針對我國服裝生產的需要，服裝整理設備分別采用國產設備和進口設備[3]。普通用戶會選擇國產設備，其熨燙質量和處理能力較強，而且價格便宜，適合大眾用戶的中、低端需求高檔用戶可以選擇進口價格昂貴的整理機。

目前采用CMIS自動化服裝后整理工藝，通過 CMIS服裝后整理成套設備，采用無機磷酸鹽染色法，進行服裝后整理。但無機磷酸鹽染色法的使用在自然條件下不易降解，積聚嚴重，對自然環境和水資源造成污染，嚴重影響工藝進程。為此，提出采用服裝后整理工藝及全自動加工設備，結合纖維素酶-氧漂工藝，避免對環境的污染。

1 基于智能自動化設備的服裝后整理工藝設計

為提高我國成衣生產的整體水平，解決當前服裝行業中存在的問題，應積極研究和開發成衣機械設備，以填補國內的空白[4]。利用先進的計算機技術并結合基礎理論，創新改造舊設備，開發高檔成衣機械，促進我國服裝自動化生產的高質量和高效率。

1.1 智能自動化服裝后整理成套設備分析

基于智能自動化的服裝后整理成套設備，如圖1所示。

圖1 基于智能自動化的后整理成套設備

由圖1可知，成套設備由平臺、支撐板和橫梁等框架組成，安裝有伸縮桿、缸體、壓板、脫水箱、活動板和活動桿，以及滑塊、導軌和排水槽等。所述的支撐板分別垂直于工作臺頂部兩側設置，對設備起支撐作用[5]。設備臺面上的兩個支撐板之間的橫梁連接等框架，分別安裝有伸縮桿、筒體、壓板水平箱體和活動桿，以及滑塊、導軌和排水槽等。本實用新型的支撐板垂直于拱頂兩側設置，對設備起支撐作用[6]。該梁的頂部固定有兩個圓筒，圓筒的輸出軸連通垂直設置的伸縮桿，收縮桿從梁的底部向下伸展到梁的底部，收縮桿的底部固定有水平的壓板，兩個支撐板之間有一個頂部開口的脫水槽，兩個支撐板的底部分別固定在脫水槽的兩端[7-9]。該壓力板下部設有活動板，活動板上有均勻排列的孔，活動板底端與兩個安裝了傾斜裝置活動桿鉸接，兩個活動桿呈倒八字形，活動桿底端與滑塊鉸接[10]。臺面兩側設有水平滑道，滑道兩側連接滑塊，中間設有排水槽。集水箱設于工作臺底部，通過水平桿連接，沿兩側設置水平滑道[11]。兩根水平彈性繩通過連桿的一端固定在支撐板的側壁上，兩個擋板位于兩個支撐板之間，在水箱底部設有垂直連接槽，活動桿位于連接槽內。

1.2 智能自動化服裝后整理工藝

1.2.1 服裝后整理自動粘合和縮絨工藝

對于附著在粘性樹脂上的織物，使用NH-G1000型輥壓自動粘合機，能夠自動將附著在粘性樹脂上的織物進行粘合處理，這種新型工藝粘合機主要由傳動機構、驅動機構、加熱機構、加壓機構、清洗機構、剝離機構組成的，該裝置體積小，維護方便，可調節溫度、壓力和速度[12]。NH-G1000型輥壓自動粘合機可根據不同的溫度、壓力和速度要求進行調整，以達到最佳的膠合效果，有效提高服裝產品質量。

當一些羊毛衫類衣服在一定濕熱條件下，經過反復不規則的外力作用和持續不斷的運動，使其體積縮小，重量增加，表面出現一層短毛的情況下，可采取縮絨整理的方法。高級蛋白纖維制品一般都是用精紡毛衣，經輕縮布處理后即可清洗。經收縮整理后的織物外觀改善，手感更加飽滿柔軟，溫暖而富有彈性。

1.2.2 服裝后整理自動漂白、染色工藝

為防止色光和亮度的影響，顏色鮮艷的針織產品在染色前應先進行漂白。利用纖維素酶改善氧化過程中過氧化氫的穩定性的方法，可明顯降低過氧化氫在高溫、堿性條件下的分解速率，對環境無危害。

自動漂白工藝流程如下：

在持續高溫條件下，將該過氧化氫放置在堿性液體中進行分解處理，由此產生自由基，破壞棉織物天然顏色，進而完成漂白，提高織物白度。正是因為纖維素酶中銅、鐵、鉻、錳等重金屬離子的存在，所以在水中能迅速分解過氧化氫生成氧氣，不但不能起到漂白的作用，而且如果氧氣滲入織物，還會引起嚴重的降解損傷。氧漂時，應添加一定量的穩定劑，防止重金屬離子催化分解過氧化氫，以保證過氧化氫的有效濃度，提高過氧化氫的氧化能力，延長漂白期。工業上普遍使用燒堿，其主要作用是調節氧漂水的 pH值至一定的堿度，促進過氧化物的分解，從而對織物產生漂白作用。纖維素酶氨基酸殘基中的氨基、梭形基、輕基等功能基能與重金屬離子協同作用，降低了過氧化物分解速率，增加了其氧漂移穩定性。

衣服染色是對已經漂白完成后的織物進行染色和改色，通過使用環保無污染專業染料，能夠避免皮膚被刺激，還能避免織物污漬。使用NC464B型智能自動化染色機結構，其結構如圖2所示。

圖2 NC464B型智能自動化染色機結構

由圖2可知，智能自動化染色工作如下所示：

第一步：原布進入NC464B型散毛機上色后，進行散毛處理，并自動將其裝入散毛筒內；

第二步：在100℃下退漿，煮熟30min后，加入1g/L皂洗劑進行脫油處理；

第三步：在染液循環泵中放入已溶解的染料助劑，將處理過的織物放入染液循環泵進行染色。

1.2.3 服裝后整理自動蒸燙、定形工藝

蒸燙、定形的目的是使染過的衣服保持持久、穩定的尺寸，并保持外觀平整，保證其光彩豐滿。蒸燙、定形貫穿于服裝后整理的始終，總的來說可將其分為兩個步驟，分別是中間蒸燙和成品蒸燙。其中中間蒸燙是穿插在服裝縫紉工序之間，是在局部進行的整理行為；成品蒸燙指的是縫紉完后，對服裝進行定形處理。

服裝后整理自動蒸燙工藝設計如圖3所示。

圖3 服裝后整理自動蒸燙工藝

由圖3可知，程序卡共有60s的執行時間，程序軌跡共有8個，在程序設計時，使用3mm寬的黑色膠帶，貼在空白軌條中。當織物完成蒸燙處理后，對織物進行自動壓領壓袖工作，壓領壓袖機是專門針對衣領、袖口定形設計的專用設備，通過一定時間的加溫、加壓來完成衣領、袖口的定形。該設備由上、下模具、執行機構及控制系統等組成，可實現溫度、壓力的調節，其結構簡單，可一機多用，通過更換模具零件可實現熨燙定形，生產效率高，定形效果好。

1.2.4 服裝后整理自動燙印工藝

智能自動化燙印機主要包括電機、液壓機構、燙印器、除塵裝置和烘干裝置等，布料被卷在出料輥上。支架頂端設有向下凹陷的圓弧形安裝槽，出料輥被設置在安裝槽內；除塵裝置是由電機、外殼、風扇、吸塵罩、凸輪等組成[13]；風扇安裝在外殼的頂部，通過管道與吸塵罩連通，吸塵罩位于布料的上方，當布料穿過除塵裝置時，就會將布料上的灰塵吸附；凸輪安裝在布料的下方，通過傳動帶與電機連接帶動凸輪轉動，當布料與凸輪接觸，使布料抖動，將布料上的灰塵和雜質震掉，提高除塵效果[14]。

燙印機結構示意圖，如圖4所示。

圖4 智能自動化燙印機結構示意圖

由圖4可知，服裝后整理自動燙印工藝流程如下所示：

第一步：將布料繞過位于布料上方第一個導向輥，并把它固定在液壓機上，避免布料與水接觸[15]。

第二步：將液壓機裝在橫梁上，用支撐桿固定在底座上。通過導輥將織物輸送到燙印機的底部，燙印機的開關會自動識別織物并開始燙印。本工藝燙印面積大于支架面積，可防止燙印脫落；

第三步：將燙印織物繞過與第一導輥高度相同的第二導輥，送至干燥裝置，干燥裝置可快速干燥燙印好的花紋，避免在收卷時花紋粘連不清，影響產品質量。

第四步：燙印和烘干處理后的織物末端接在集塵器上，收集燙印和烘干的織物；

第五步：由收料機將織物拉出，然后通過除塵裝置的風扇，將織物中的殘塵吹走，凸輪帶動織物擺動，減少織物上的灰塵；

第六步：經過除塵后的織物送到燙印機下端，用液壓機構和支架完成燙印，燙印效果好。

1.2.5 服裝后整理自動熨燙工藝

智能自動化熨燙是成衣加工中的褶皺處理工藝，針對不同材料的織物，通過固定的溫度、壓力、濕度和時間，使布料的密度形狀和結構發生變化，熨燙完成后的衣物平整挺闊，更加地豐滿立體。智能自動化熨燙機由一至三個輥子組成，采用手動或電動旋轉，當輥子加熱至一定溫度后，通過兩個輥子之間的卷動，濕衣服將被除去大量的水分，以達到燙平和去皺的效果。

多輥組合式熨平機自動熨燙工藝步驟為：

第一步：設備運轉時，先將布放在傳送帶上，由熨平輥帶動三輥連續動壓入熨平輥內；

第二步：熨輥轉動后，由熨輥帶動壓力；

第三步：由自動壓平滾筒驅動，使來自六臺熨平機的布料正反兩次熨平，通過傳送帶到達出口。

提升服裝后整理自動熨燙的自動化效率，應采取以下改進措施：1）在第一熨燙輥和第二熨燙輥出口處加裝牽引裝置的不銹鋼刮刀；2）將三個熨燙輥減少到兩個，并增加第一熨燙輥與靠近第一熨燙輥的傳動輥之間的接觸面積；3）在每條輸送帶上加一個圓圈，以避免輸送過程中的摩擦。

2 實驗

為了驗證基于智能自動化設備的服裝后整理工藝設計合理性，以羊毛衫的漂染過程為例，對比分析無機磷酸鹽漂染技術和纖維素酶氧漂技術漂白效果。

2.1 實驗項目

我國現有服裝企業近4萬家，其中河南省企業近500家。但是，總體裝備水平相對落后，難以完成2000年出口創匯350億美元的任務。當前國內羊絨面料普遍缺乏光澤，手感暗淡，花色單調，毫無生氣。

分別使用CMIS自動化服裝后整理工藝和基于智能自動化設備整理工藝，對漂白效果進行對比分析，兩種技術實驗過程所需的設備及參數如下所示：

1）CMIS自動化服裝后整理工藝

CMIS自動化服裝后整理工藝中無機磷酸鹽漂染技術所需設備如圖5所示。

圖5 無機磷酸鹽漂染設備

由圖5可知，本機輥帶中心管上有小孔，主要用于將染色顏料流經此小孔。開機后，循環泵開始工作，此時染色溫度較高，染色液逐漸從筒體中心流出，由內向外穿過纖維，這樣循環。染色后，將松散的纖維放入鍋中，用蓋子壓緊，然后放入染色槽。染液由循環泵自下向上輸送，再由假底出鍋形成循環染。

2）基于智能自動化設備整理工藝

使用浸漂工藝對羊毛衫進行氧漂，所需參數如表1所示。

表1 羊毛衫氧漂參數

經過氧漂后對羊毛衫進行常規水洗與烘干。

2.2 實驗結果與分析

使用CMIS自動化服裝后整理工藝和基于智能自動化設備整理工藝，對比分析雙氧水分解率和羊毛衫漂白度，對比結果如圖6所示。

圖6 兩種工藝雙氧水分解率和羊毛衫漂白度對比分析

由圖6可知，使用CMIS自動化服裝后整理工藝隨著時間增加，雙氧水分解率逐漸下降，但下降幅度并不大，最終分解率達到34%。而漂白度隨著時間增加逐漸升高，但升高幅度并不大，最終漂白度達到72%。

使用基于智能自動化設備整理工藝隨著時間增加，雙氧水分解率逐漸下降，下降幅度較大，最終分解率達到26%。漂白度隨著時間增加逐漸升高，升高幅度較大最終漂白度達到80%，由此可知，使用基于智能自動化設備整理工藝漂白效果較好。

通過上述對比結果可確定所設計的工藝不會對環境造成威脅，為了進一步驗證該工藝自動化整理效率較高，需再次將兩種工藝的自動化整理效率進行對比分析，對比結果如圖7所示。

圖7 兩種工藝自動化整理效率對比分析

由圖7可知，使用基于智能自動化設備整理工藝自動化整理效率較高，最高可達到95%。

3 結語

提出的基于智能自動化設備的服裝后整理工藝設計方法，在服裝加工完成后，對服裝進行后整理，使用纖維素酶氧漂技術，避免了環境污染，方便工作人員隨時取出，給工作帶來了便利。

盡管在當前的工作中取得了一些成績，但為了企業的持續健康地發展，仍需在今后的工作中不斷完善、創新，提高生產質量，完善服裝后整理工藝。