激光雕印技術在夏布面料上的工藝參數研究

鐘卓君

（武漢紡織大學服裝學院，湖北 武漢 430073）

1 夏布的創新意義與發展現狀

1.1 夏布的功能性價值

夏布是由半脫膠苧麻纖維經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，夏布結實、清爽、縮水小、著色力強、不易變形、不易退色、透氣排汗、吸濕性好，故可長期作為一種地方特產而存在。其制作方式是苧麻原麻經過傳統手工工藝績紗、紡織加工而成，是真正的環保型健康產品。同時由于苧麻纖維含有叮嚀、嘧啶、嘌呤等元素，對金黃色葡萄球菌、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生保健用紡織品。

1.2 夏布的審美價值

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

1.3 夏布的發展現狀

一個多世紀以來，夏布產業經歷了從輝煌至低谷、再緩慢回升到快速發展、后又逐步下滑的歷史。目前，夏布生產落入低谷，主要銷售于海外市場，國內市場狹小，面臨產業窘境。其產業的主要問題集中于：1）產品結構單一，制作上不重視設計創新，產品科技含量低且經濟附加值不高；2）銷售渠道狹窄，對出口市場過度依賴；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,市場上的產品質量參差不齊；5）產品與時代脫軌，缺乏將產品開發設計、消費者的購買環境和商業環境緊密聯系起來的意識。

1）面料特性問題：夏布為手工苧麻纖維面料，本色顏色淺淡，質地薄透，結構疏松，采用雕刻鏤空等裝飾工藝會使邊緣的毛邊難以處理。且夏布本身面料風格強烈，在進行裝飾加工時，應盡量保持其自然簡樸的面料特性，才有利于發揚夏布的自身特點。

2）市場加工手法思路單一：市面上對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構的工藝，而夏布作為苧麻材料，在未經過化學處理前，與羊毛等蛋白質纖維相比，苧麻纖維結合染料的能力較差，因此將夏布進行染色處理，或許不是增強其產品裝飾性的唯一方式或最優解。

3）加工成本受限：在夏布上進行染色、刺繡、綴補、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，廠商承擔的成本較高，因生產意愿低，難以付諸實際行動。

由以上分析可以得出，夏布作為我國非物質文化遺產，有其獨特的功能性和審美性，基于夏布市場的發展現狀，具有改善其傳承和發展的條件和環境，需根據其具體存在的問題尋求切實可行的解決方案。

2 激光雕印技術與夏布結合的可行性與價值分析

2.1 激光雕印技術的特點

激光技術在現代生活中的應用非常廣泛，如用于科技、醫學、軍事、工業、通信等各個領域。而激光技術在服裝行業的應用主要有激光裁剪、激光縫紉、激光改性和激光雕印。激光雕印技術是采用高頻激光發生器，用計算機處理的印花圖案數字信息控制激光打點，通過圓網的轉動和激光頭的平移完成圖像信息的經緯向掃描運動，“燒蝕”網上膠體，實現印花圖案數字信息在網基上的點陣還原，制得所需花紋。激光雕印技術具有精準、快速、靈活、操作便捷的特點，且與其他加工印花技術相比，激光雕印技術具有以下特點：（1）無接觸加工，激光器不對材料產生接觸，對材料損耗??；（2）操作靈活，通過能量和速度的調節組合可以便捷控制圖案效果；（3）加工精細度高，圖案高度還原，變形小，且對未被激光照射的材料區域影響小等顯著優點。

2.2 激光雕印技術在夏布上實驗的可行性

我國激光機技術發展成熟，具有符合實驗標準的器械和材料可進行研究。我國于2020 年已有學者發表《激光雕刻在傳統絲綢手繪創新設計中的應用》論文，絲綢因其“薄透”的特點使得絲綢在激光雕刻時易穿透、易燒焦，擊穿和燒焦后的面料其牢固性會嚴重受損，以致無法使用。研究結果表明存在二者結合的可能性。以此預判，夏布作為相較于絲綢更為耐磨的韌性材料，與激光雕印技術也有極大概率存在相結合的可能性。

2.3 激光雕印技術與夏布面料結合的價值分析

將激光雕印技術與夏布結合，既解決了夏布產品簡單、缺乏裝飾性和美學設計的問題，同時能夠最大程度地保留夏布面料原始的肌理與質感，不破壞夏布天生的風格特性。其次，將激光雕印技術與夏布相結合，是夏布產品加工技術上的一次拓寬和創新，突破了市面上一味對其進行加法式的裝飾加工，有利于改良現階段傳統服裝面料的設計風貌和市場融合度。最后，將激光雕印技術與夏布結合，控制了夏布產品的加工成本。激光雕印技術存在速度快、損耗低、人工操作簡便等優勢，在滿足夏布裝飾性的同時，合理控制了產品加工的成本損耗和材料、人工費用，對于夏布生產商來說具有實際可行性。

目前的激光雕印技術在我國服裝設計領域的應用甚少，相關實驗研究和參考工藝數據籠統，缺乏針對性，且研究多集中于結構緊密或材質厚重的面料，如皮革、牛仔等。對于結構相對疏松的韌性面料研究存在空缺，因此實驗探索激光技術與傳統苧麻面料相結合的可能性，并可得出系統的工藝參數，可在這一領域的設計開發時作為參考。

《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”，屬于中國人的“夜市時代”就此到來。

3 激光雕印技術在夏布面料上的設計實驗及結果

3.1 實驗原理

激光雕印技術在面料上的運用是在激光機配套的數字化CAD 程序中輸入圖形，調整對應參數后，在面料上進行操作從而呈現出對應的圖案效果。具體的實驗步驟如下：

（1）將設計圖案輸入激光機對應的CAD 程序中；

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

（3）用電腦程序控制激光掃描儀，使得激光束按設計圖案在面料上進行移動打印，呈現圖案效果。

3.2 實驗材料以及操作系統

（1）實驗材料：18×18cm 半手工加工夏布面料

（2）主要器材：CO2激光器（100W/波長10.6μm）

（3）圖案尺寸：19.348×19.121mm（圖3..2）

圖1 設計圖案

3.3 實驗方案

由于CO2激光器因激光功率（%）和激光速度d（mm/s）的變化會對雕印圖案效果產生不同的影響，因此設置兩個變量進行交叉設計實驗，設計實驗變量依次為，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。由此進行實驗并得出不同參數對圖案的影響效果，如圖2。

圖2 效果圖

3.4 實驗結果

如圖2，由設計實驗方案可依次得到以下對應結果：

4 結論

由此次激光雕印技術在夏布面料上的實驗可以證實：激光雕印技術具有和夏布面料相結合的可能性，并能夠通過對激光掃描機的變量參數的控制，得到不同的激光燒灼效果，從而表現出不同的裝飾效果，以此豐富夏布面料的裝飾性。

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

同時可從實驗結果中總結得出：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；在激光雕印速度一定的情況下，激光雕印能量越強，燒灼雕印效果越強。按此規律，可以根據不同面料特性以及不同的圖案設計要求進行變量的搭配調整，以達到理想的雕印效果。

根據不同的激光速度和激光能量的搭配，產生對面料灼燒程度的不同效果，可以將其視作顏色進行分類對比，由此得到表1。

表1 雕印參數對應顏色分類表

根據表1，可以選擇對應的設置參數來控制雕印圖案的顏色深淺，同時可以進行不同深淺顏色圖案的搭配，進一步豐富夏布產品的趣味性和美感。

激光雕刻與傳統夏布面料的結合，是傳統工藝面料在現代生活中謀求發展的一種探索，以此實驗結果來進行激光機參考工藝的總結，可以在與夏布類似的苧麻或結構疏松類的麻織面料上應用激光雕印技術，并作為參考參數進行操作，從而拓寬激光技術在現代設計中的應用領域，同時為傳統面料的保護和創新發展提供新的思路。

5 激光雕印與夏布面料在扇面上的結合

5.1 夏布扇面圖案設計

在考量夏布面料的肌理、顏色及所表現出的獨特古樸風格的同時，也要適當結合現代審美，考慮到市場對產品的接受程度，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，線稿的圖案形式可以避免激光的重復掃描，以免造成面料燒毀。

圖3 睡蓮

圖4 牡丹

5.2 扇形創意設計

結合夏布面料的特性與大眾的審美，創新設計直角邊方形扇面（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，但又會增加其產品成本，長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，且相對造型獨特，除設計上令人耳目一新，也恰好融合以直線結構的現代感來中和夏布材質的古感，創新表現出夏布扇的簡約大氣，雅致利落。作為產品在兼具涼扇功能性的同時，迎合時代潮流，且工藝簡單、成本相對不高，易于作為夏布商品。

圖5 示意圖

圖6 示意圖

激光雕印技術與傳統夏布面料的結合，是我國傳統面料在現代生活中謀求發展與創新的一種探索，是傳統產業與現代科技的交融。應用激光工藝在方形夏布扇上，結合圖案內容設計，可打開新的市場視角，為夏布產業的可持續發展提供可行性方案。夏布織造技術在現代傳承與發展中需要在保留傳統精華的基礎上，接受新的融合與改造，與現代設計的各種理念相互結合，將激光雕印、熱轉印、3D 打印等高技術合理運用到非遺的傳承與活化之中，創造出傳統精粹與時代精神相結合的產品，真正做到將優秀傳統文化帶入現代生活。