激光雕印技術(shù)在夏布面料上的工藝參數(shù)研究

鐘卓君

（武漢紡織大學(xué)服裝學(xué)院，湖北 武漢 430073）

1 夏布的創(chuàng)新意義與發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 夏布的功能性價(jià)值

夏布是由半脫膠苧麻纖維經(jīng)手工紡紗后織造而成，因其夏季穿著透氣排汗、涼爽宜人，故稱“夏布”。夏布源頭的“布衣”曾是平民的主要服飾。明清時(shí)期麻紡的主體地位逐漸被棉紡所取代。夏布適宜消夏，從物理性能看，夏布結(jié)實(shí)、清爽、縮水小、著色力強(qiáng)、不易變形、不易退色、透氣排汗、吸濕性好，故可長(zhǎng)期作為一種地方特產(chǎn)而存在。其制作方式是苧麻原麻經(jīng)過傳統(tǒng)手工工藝績(jī)紗、紡織加工而成，是真正的環(huán)保型健康產(chǎn)品。同時(shí)由于苧麻纖維含有叮嚀、嘧啶、嘌呤等元素，對(duì)金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌等都有不同程度的抑制效果，使得夏布天然具有防腐、防菌、防霉等功能，極其適宜制作各類衛(wèi)生保健用紡織品。

1.2 夏布的審美價(jià)值

與其他傳統(tǒng)織物相比，夏布具有粗獷、挺括、典雅、輕盈等特點(diǎn)。用夏布制作的服飾，具有自然古樸的風(fēng)格。由于其獨(dú)特的織造方法，創(chuàng)造出縱橫交錯(cuò)的紋路，形成一種特殊的布紋肌理，色澤呈現(xiàn)出啞光的淺黃色，頗有我國(guó)道家“道法自然”“天人合一”隨性、和諧的美感。

1.3 夏布的發(fā)展現(xiàn)狀

一個(gè)多世紀(jì)以來，夏布產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了從輝煌至低谷、再緩慢回升到快速發(fā)展、后又逐步下滑的歷史。目前，夏布生產(chǎn)落入低谷，主要銷售于海外市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)狹小，面臨產(chǎn)業(yè)窘境。其產(chǎn)業(yè)的主要問題集中于：1）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，制作上不重視設(shè)計(jì)創(chuàng)新，產(chǎn)品科技含量低且經(jīng)濟(jì)附加值不高；2）銷售渠道狹窄，對(duì)出口市場(chǎng)過度依賴；3）手工技藝傳承斷層,缺乏手工藝傳承人；4）缺乏品牌影響力,市場(chǎng)上的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊；5）產(chǎn)品與時(shí)代脫軌，缺乏將產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)、消費(fèi)者的購(gòu)買環(huán)境和商業(yè)環(huán)境緊密聯(lián)系起來的意識(shí)。

1）面料特性問題：夏布為手工苧麻纖維面料，本色顏色淺淡，質(zhì)地薄透，結(jié)構(gòu)疏松，采用雕刻鏤空等裝飾工藝會(huì)使邊緣的毛邊難以處理。且夏布本身面料風(fēng)格強(qiáng)烈，在進(jìn)行裝飾加工時(shí)，應(yīng)盡量保持其自然簡(jiǎn)樸的面料特性，才有利于發(fā)揚(yáng)夏布的自身特點(diǎn)。

2）市場(chǎng)加工手法思路單一：市面上對(duì)夏布面料的裝飾方式多為染色、漂白、刺繡等，屬于破壞面料本身纖維結(jié)構(gòu)的工藝，而夏布作為苧麻材料，在未經(jīng)過化學(xué)處理前，與羊毛等蛋白質(zhì)纖維相比，苧麻纖維結(jié)合染料的能力較差，因此將夏布進(jìn)行染色處理，或許不是增強(qiáng)其產(chǎn)品裝飾性的唯一方式或最優(yōu)解。

3）加工成本受限：在夏布上進(jìn)行染色、刺繡、綴補(bǔ)、拼接等加工，雖然可行，但此類加工方式難免付出較高的材料以及人工成本，廠商承擔(dān)的成本較高，因生產(chǎn)意愿低，難以付諸實(shí)際行動(dòng)。

由以上分析可以得出，夏布作為我國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，有其獨(dú)特的功能性和審美性，基于夏布市場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，具有改善其傳承和發(fā)展的條件和環(huán)境，需根據(jù)其具體存在的問題尋求切實(shí)可行的解決方案。

2 激光雕印技術(shù)與夏布結(jié)合的可行性與價(jià)值分析

2.1 激光雕印技術(shù)的特點(diǎn)

激光技術(shù)在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用非常廣泛，如用于科技、醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、通信等各個(gè)領(lǐng)域。而激光技術(shù)在服裝行業(yè)的應(yīng)用主要有激光裁剪、激光縫紉、激光改性和激光雕印。激光雕印技術(shù)是采用高頻激光發(fā)生器，用計(jì)算機(jī)處理的印花圖案數(shù)字信息控制激光打點(diǎn)，通過圓網(wǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)和激光頭的平移完成圖像信息的經(jīng)緯向掃描運(yùn)動(dòng)，“燒蝕”網(wǎng)上膠體，實(shí)現(xiàn)印花圖案數(shù)字信息在網(wǎng)基上的點(diǎn)陣還原，制得所需花紋。激光雕印技術(shù)具有精準(zhǔn)、快速、靈活、操作便捷的特點(diǎn)，且與其他加工印花技術(shù)相比，激光雕印技術(shù)具有以下特點(diǎn)：（1）無接觸加工，激光器不對(duì)材料產(chǎn)生接觸，對(duì)材料損耗小；（2）操作靈活，通過能量和速度的調(diào)節(jié)組合可以便捷控制圖案效果；（3）加工精細(xì)度高，圖案高度還原，變形小，且對(duì)未被激光照射的材料區(qū)域影響小等顯著優(yōu)點(diǎn)。

2.2 激光雕印技術(shù)在夏布上實(shí)驗(yàn)的可行性

我國(guó)激光機(jī)技術(shù)發(fā)展成熟，具有符合實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的器械和材料可進(jìn)行研究。我國(guó)于2020 年已有學(xué)者發(fā)表《激光雕刻在傳統(tǒng)絲綢手繪創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》論文，絲綢因其“薄透”的特點(diǎn)使得絲綢在激光雕刻時(shí)易穿透、易燒焦，擊穿和燒焦后的面料其牢固性會(huì)嚴(yán)重受損，以致無法使用。研究結(jié)果表明存在二者結(jié)合的可能性。以此預(yù)判，夏布作為相較于絲綢更為耐磨的韌性材料，與激光雕印技術(shù)也有極大概率存在相結(jié)合的可能性。

2.3 激光雕印技術(shù)與夏布面料結(jié)合的價(jià)值分析

將激光雕印技術(shù)與夏布結(jié)合，既解決了夏布產(chǎn)品簡(jiǎn)單、缺乏裝飾性和美學(xué)設(shè)計(jì)的問題，同時(shí)能夠最大程度地保留夏布面料原始的肌理與質(zhì)感，不破壞夏布天生的風(fēng)格特性。其次，將激光雕印技術(shù)與夏布相結(jié)合，是夏布產(chǎn)品加工技術(shù)上的一次拓寬和創(chuàng)新，突破了市面上一味對(duì)其進(jìn)行加法式的裝飾加工，有利于改良現(xiàn)階段傳統(tǒng)服裝面料的設(shè)計(jì)風(fēng)貌和市場(chǎng)融合度。最后，將激光雕印技術(shù)與夏布結(jié)合，控制了夏布產(chǎn)品的加工成本。激光雕印技術(shù)存在速度快、損耗低、人工操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，在滿足夏布裝飾性的同時(shí)，合理控制了產(chǎn)品加工的成本損耗和材料、人工費(fèi)用，對(duì)于夏布生產(chǎn)商來說具有實(shí)際可行性。

目前的激光雕印技術(shù)在我國(guó)服裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用甚少，相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究和參考工藝數(shù)據(jù)籠統(tǒng)，缺乏針對(duì)性，且研究多集中于結(jié)構(gòu)緊密或材質(zhì)厚重的面料，如皮革、牛仔等。對(duì)于結(jié)構(gòu)相對(duì)疏松的韌性面料研究存在空缺，因此實(shí)驗(yàn)探索激光技術(shù)與傳統(tǒng)苧麻面料相結(jié)合的可能性，并可得出系統(tǒng)的工藝參數(shù)，可在這一領(lǐng)域的設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)作為參考。

《唐兩京城坊考》記載，安南崇仁坊集市繁盛，“一街輻輳，遂傾兩市，晝夜喧呼，燈火不絕”，屬于中國(guó)人的“夜市時(shí)代”就此到來。

3 激光雕印技術(shù)在夏布面料上的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果

3.1 實(shí)驗(yàn)原理

激光雕印技術(shù)在面料上的運(yùn)用是在激光機(jī)配套的數(shù)字化CAD 程序中輸入圖形，調(diào)整對(duì)應(yīng)參數(shù)后，在面料上進(jìn)行操作從而呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的圖案效果。具體的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將設(shè)計(jì)圖案輸入激光機(jī)對(duì)應(yīng)的CAD 程序中；

（2）將服裝面料平整地放在激光掃描儀的工作臺(tái)上，根據(jù)光束框定范圍調(diào)整面料位置；

（3）用電腦程序控制激光掃描儀，使得激光束按設(shè)計(jì)圖案在面料上進(jìn)行移動(dòng)打印，呈現(xiàn)圖案效果。

3.2 實(shí)驗(yàn)材料以及操作系統(tǒng)

（1）實(shí)驗(yàn)材料：18×18cm 半手工加工夏布面料

（2）主要器材：CO2激光器（100W/波長(zhǎng)10.6μm）

（3）圖案尺寸：19.348×19.121mm（圖3..2）

圖1 設(shè)計(jì)圖案

3.3 實(shí)驗(yàn)方案

由于CO2激光器因激光功率（%）和激光速度d（mm/s）的變化會(huì)對(duì)雕印圖案效果產(chǎn)生不同的影響，因此設(shè)置兩個(gè)變量進(jìn)行交叉設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)變量依次為，激光功率：3%、5%、8%、10%、20%、30%、40%；激光 速 度 ：5000mm/s、4000mm/s、3000mm/s、2000mm/s、1000mm/s。由此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并得出不同參數(shù)對(duì)圖案的影響效果，如圖2。

圖2 效果圖

3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

如圖2，由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案可依次得到以下對(duì)應(yīng)結(jié)果：

4 結(jié)論

由此次激光雕印技術(shù)在夏布面料上的實(shí)驗(yàn)可以證實(shí)：激光雕印技術(shù)具有和夏布面料相結(jié)合的可能性，并能夠通過對(duì)激光掃描機(jī)的變量參數(shù)的控制，得到不同的激光燒灼效果，從而表現(xiàn)出不同的裝飾效果，以此豐富夏布面料的裝飾性。

由實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)果可以直觀得出：在激光速度為5000mm/s 時(shí)，激光能量功率為20-30W，圖案雕印效果較為清晰理想。同理; 在激光速度為4000mm/s 時(shí)，激光能量功率為10-30W；在激光速度為3000mm/s 時(shí)，激光能量功率為8-20W；在激光速度為2000mm/s 時(shí)，激光能量功率為5-20W；在激光速度為1000mm/s 時(shí)，激光能量功率為3-10W，圖案雕印效果較為清晰理想。

同時(shí)可從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中總結(jié)得出：在激光雕印功率一定的情況下，激光雕印速度越慢，燒灼雕印效果越強(qiáng)；在激光雕印速度一定的情況下，激光雕印能量越強(qiáng)，燒灼雕印效果越強(qiáng)。按此規(guī)律，可以根據(jù)不同面料特性以及不同的圖案設(shè)計(jì)要求進(jìn)行變量的搭配調(diào)整，以達(dá)到理想的雕印效果。

根據(jù)不同的激光速度和激光能量的搭配，產(chǎn)生對(duì)面料灼燒程度的不同效果，可以將其視作顏色進(jìn)行分類對(duì)比，由此得到表1。

表1 雕印參數(shù)對(duì)應(yīng)顏色分類表

根據(jù)表1，可以選擇對(duì)應(yīng)的設(shè)置參數(shù)來控制雕印圖案的顏色深淺，同時(shí)可以進(jìn)行不同深淺顏色圖案的搭配，進(jìn)一步豐富夏布產(chǎn)品的趣味性和美感。

激光雕刻與傳統(tǒng)夏布面料的結(jié)合，是傳統(tǒng)工藝面料在現(xiàn)代生活中謀求發(fā)展的一種探索，以此實(shí)驗(yàn)結(jié)果來進(jìn)行激光機(jī)參考工藝的總結(jié)，可以在與夏布類似的苧麻或結(jié)構(gòu)疏松類的麻織面料上應(yīng)用激光雕印技術(shù)，并作為參考參數(shù)進(jìn)行操作，從而拓寬激光技術(shù)在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)為傳統(tǒng)面料的保護(hù)和創(chuàng)新發(fā)展提供新的思路。

5 激光雕印與夏布面料在扇面上的結(jié)合

5.1 夏布扇面圖案設(shè)計(jì)

在考量夏布面料的肌理、顏色及所表現(xiàn)出的獨(dú)特古樸風(fēng)格的同時(shí)，也要適當(dāng)結(jié)合現(xiàn)代審美，考慮到市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的接受程度，以植物造型作為靈感源，選取“睡蓮”“牡丹”的花卉圖案來融合激光雕印工藝（如圖3、圖4），在滿足裝飾性需求的同時(shí)，線稿的圖案形式可以避免激光的重復(fù)掃描，以免造成面料燒毀。

圖3 睡蓮

圖4 牡丹

5.2 扇形創(chuàng)意設(shè)計(jì)

結(jié)合夏布面料的特性與大眾的審美，創(chuàng)新設(shè)計(jì)直角邊方形扇面（圖5、圖6）。夏布面料邊緣裁剪粗糙，工藝上難以包邊處理，雖可以使用激光切割工藝來制作，但又會(huì)增加其產(chǎn)品成本，長(zhǎng)久看來不利于夏布商品的盈利。而方形扇面相較于市面上普遍常見的圓形、橢圓扇面，邊緣部分更易包邊處理，且相對(duì)造型獨(dú)特，除設(shè)計(jì)上令人耳目一新，也恰好融合以直線結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代感來中和夏布材質(zhì)的古感，創(chuàng)新表現(xiàn)出夏布扇的簡(jiǎn)約大氣，雅致利落。作為產(chǎn)品在兼具涼扇功能性的同時(shí)，迎合時(shí)代潮流，且工藝簡(jiǎn)單、成本相對(duì)不高，易于作為夏布商品。

圖5 示意圖

圖6 示意圖

激光雕印技術(shù)與傳統(tǒng)夏布面料的結(jié)合，是我國(guó)傳統(tǒng)面料在現(xiàn)代生活中謀求發(fā)展與創(chuàng)新的一種探索，是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代科技的交融。應(yīng)用激光工藝在方形夏布扇上，結(jié)合圖案內(nèi)容設(shè)計(jì)，可打開新的市場(chǎng)視角，為夏布產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供可行性方案。夏布織造技術(shù)在現(xiàn)代傳承與發(fā)展中需要在保留傳統(tǒng)精華的基礎(chǔ)上，接受新的融合與改造，與現(xiàn)代設(shè)計(jì)的各種理念相互結(jié)合，將激光雕印、熱轉(zhuǎn)印、3D 打印等高技術(shù)合理運(yùn)用到非遺的傳承與活化之中，創(chuàng)造出傳統(tǒng)精粹與時(shí)代精神相結(jié)合的產(chǎn)品，真正做到將優(yōu)秀傳統(tǒng)文化帶入現(xiàn)代生活。