天然纖維襯衫無縫線加工技術(shù)

宋海燕，劉政欽，劉洋洋,李友祥，李成堯，張慶法，趙戀戀

(魯泰紡織股份有限公司，山東 淄博 255100)

0 引言

傳統(tǒng)的服裝加工是采用機(jī)針和縫線將衣片縫合成衣，這一機(jī)理決定了傳統(tǒng)服裝加工技術(shù)具有工藝流程長、所用設(shè)備種類多、勞動(dòng)力密集且對(duì)工人技能要求高的特點(diǎn)。國內(nèi)人力成本大幅度提高和“用工荒”問題出現(xiàn)，對(duì)傳統(tǒng)服裝加工行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展造成障礙。此外，傳統(tǒng)加工技術(shù)生產(chǎn)所用針、線會(huì)導(dǎo)致縫紉線和衣片面料配色不當(dāng)、縫紉接縫處面料起皺、針尖對(duì)衣片面料造成損傷導(dǎo)致抗拉能力差、易開線等問題，使得服裝品質(zhì)降低，因此傳統(tǒng)服裝加工技術(shù)已經(jīng)不能滿足高檔面料、高端服裝生產(chǎn)加工的要求。

1 無縫線高效制衣成套技術(shù)

無縫線高效制衣成套技術(shù)，是一種采用高科技激光切割、液壓沖膠模、差動(dòng)弧度貼膠、超聲波(或高周波)熔邊技術(shù)，包邊疊合、階段定位焊接、高壓熱熔定型、特殊部位加固以及理化指標(biāo)測(cè)試的新型綠色環(huán)保服裝加工技術(shù)。該技術(shù)最早應(yīng)用在歐美國家設(shè)計(jì)生產(chǎn)的沖鋒衣、滑雪衣等戶外運(yùn)動(dòng)服裝上[1-2]。目前在休閑服裝領(lǐng)域也有所應(yīng)用，主要局限于聚酯、尼龍、丙綸等化學(xué)纖維面料[3]。棉、羊毛等天然纖維面料自身無熱熔能力，使無縫技術(shù)應(yīng)用較少，因此亟待與材料學(xué)科和光電機(jī)械控制學(xué)科交叉結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)服裝加工機(jī)理的突破和創(chuàng)新。

筆者針對(duì)傳統(tǒng)襯衫加工工藝引發(fā)的一系列問題，開發(fā)了天然纖維無縫線襯衫加工技術(shù)，結(jié)合高科技新材料開發(fā)和機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，自主研發(fā)出優(yōu)質(zhì)、環(huán)保的天然纖維“焊接”材料，開發(fā)出適合無縫服裝加工的電腦程序控制差動(dòng)焊接、立體壓燙等裝備，創(chuàng)造了新型的服裝熔合接縫方式和相關(guān)制作工藝，生產(chǎn)出內(nèi)在品質(zhì)高、外觀效果好、科技含量高的高附加值服裝產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了無縫線技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[4]。

2 高智能無縫線襯衫加工設(shè)備

2.1 裁剪設(shè)備

2.1.1 激光裁片設(shè)備

為了提高衣片裁剪效率、防止裁片毛邊滑脫，更為了提高裁片準(zhǔn)確率、保證裁片尺寸穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量，采用了高科技激光“雙核”控制系統(tǒng)裁剪技術(shù)提高裁割速度，且曲線、弧度可直接運(yùn)行，并具有最短加工路徑優(yōu)化熱熔功能，從而實(shí)現(xiàn)衣片裁剪全自動(dòng)作業(yè)，其運(yùn)行高速、平滑、穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)批量加工、精確控制生產(chǎn)數(shù)量；另外，還可以自動(dòng)進(jìn)行光衰補(bǔ)償，確保不同區(qū)域的切割效果完全一致(對(duì)于黃變的面料可采用CAM自動(dòng)裁床進(jìn)行裁剪)。

2.1.2 液壓沖膠模

焊接熔合材料的寬度可根據(jù)使用部位不同分別沖壓為3 mm～10 mm，采用液壓沖膠模技術(shù)的速度快、耗時(shí)少，相較普通裁剪可提高幾十倍工效；且沖壓后的熔合材料寬窄均勻一致，解決了特殊弧度形狀的圓順、美觀，尺寸精度可達(dá)±0.05 mm，一次性即可裁剪到位，達(dá)到節(jié)約成本、提高產(chǎn)量、保證質(zhì)量的目標(biāo)；簡(jiǎn)單易學(xué)易用，且降低了因技工的缺乏或流失對(duì)企業(yè)正常運(yùn)行的影響。

2.2 焊接熔合設(shè)備

結(jié)合高智能光電技術(shù)和機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)，創(chuàng)造性地對(duì)所需生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行研發(fā)和改進(jìn)，開發(fā)了一套完整的服裝無縫線焊接熔合生產(chǎn)設(shè)備。

2.2.1 差動(dòng)弧度貼膠設(shè)備

因采用的焊接熔合材料為雙面透明彈性薄膜，須嵌入縫份內(nèi)部，針對(duì)此工藝研發(fā)出新型焊接熔合設(shè)備，借鑒戶外服裝使用的外貼式熱熔設(shè)備原理，利用滾輪加壓將熔合材料初貼到衣片縫頭部位，使其與面料充分熔合；為保證面料與熔合膜送步一致，避免其起皺、熔合膜歪斜，將設(shè)備改為分體上下差動(dòng)送布，達(dá)到上下層面料的協(xié)調(diào)統(tǒng)一；為解決弧度貼膠問題，送布輥設(shè)計(jì)為圓錐體并加入電腦程序分段控制，對(duì)內(nèi)外弧進(jìn)行階段劃分，增加差動(dòng)強(qiáng)送功能，使熔合的弧度圓順美觀。同時(shí)，增設(shè)冷卻防燙裝置，以免燙傷及損壞面料；為提高效率，設(shè)計(jì)了智能化程度高的自動(dòng)送帶和離型紙自動(dòng)剝離功能，擺脫了對(duì)熟練工的依賴，操作簡(jiǎn)便。

2.2.2 超聲波(或高周波)熔邊設(shè)備

對(duì)于純棉布衣片的散口，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出利用超聲波(或高周波)熔邊設(shè)備將貼完熔合材料的衣片進(jìn)行熔邊，解決了裁切散口問題。設(shè)備設(shè)有先進(jìn)的輕觸式屏幕，頻率控制，可因物料調(diào)節(jié)使用，有自動(dòng)送料系統(tǒng)和多種花邊功能，將衣片切割為不同要求的邊型。

2.2.3 包邊疊合設(shè)備

根據(jù)產(chǎn)品的部位不同，可采用包邊或疊合折邊等不同的制作方法；根據(jù)工藝需要設(shè)計(jì)制作了包邊機(jī)及疊合折邊機(jī)，可配合橡筋輸送系統(tǒng)使用包邊功能，設(shè)有先進(jìn)輕觸式屏幕以便控制溫度、速度，上下分離獨(dú)立調(diào)整以供不同物料調(diào)節(jié)使用。

2.2.4 階段定位焊接設(shè)備

為解決局部預(yù)貼工藝不需要高強(qiáng)力熔合問題，采用階段性定位焊接的工藝，開發(fā)出點(diǎn)狀階段定位裝置，利用電子恒溫器及無接點(diǎn)控制溫度偏差；配置抽風(fēng)功能可將焊接局部牢固吸附，用不同形狀的定位器進(jìn)行點(diǎn)接以解決布料移動(dòng)問題，成型快、節(jié)省耗能，能夠大大提高生產(chǎn)效率。

2.3 熱熔定型設(shè)備

為了提高接縫強(qiáng)力、塑造無縫線服裝的立體效果，針對(duì)衣領(lǐng)、袖頭、袖籠、側(cè)縫等立體部位，開發(fā)出符合人體形狀不同部位的高壓熱熔定型設(shè)備。該設(shè)備能夠上下左右歸攏衣片，電腦智能控制，氣油增壓，用于膠膜裁片貼合及對(duì)位貼合的效果良好，能保持布料質(zhì)感，進(jìn)一步保證了產(chǎn)品的高平整度。

2.4 特殊部位加固處理

對(duì)于熔合較厚的部位，如袖十字、底邊側(cè)縫結(jié)合點(diǎn)、肩縫與袖子結(jié)合點(diǎn)以及領(lǐng)頭處，為避免這些部位熔膠不勻，需進(jìn)行特殊加固處理，采用氣壓系統(tǒng)加壓的模具特殊小巧、空間大，且操作便利，溫度、壓力及時(shí)間速度配合適宜，解決了瓶頸難題。

3 無縫線襯衫生產(chǎn)工藝

在研發(fā)無縫線焊接熔合服裝加工裝備的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)的關(guān)鍵生產(chǎn)工藝進(jìn)行流程再造，摸索出一整套適用于不同面料的新型無縫線熔合服裝加工工藝，具體工藝流程如下。

衣片裁剪→膠條切割→衣片貼膠(熔邊)→包邊(疊合折邊)→定位焊接→熱熔定型→加固定型→成品釘扣→理化測(cè)試→檢驗(yàn)包裝。

3.1 熔合材料的選擇

為實(shí)現(xiàn)上述無縫線制衣原理，結(jié)合綠色環(huán)保新材料開發(fā)技術(shù)，創(chuàng)造性地研制出新型高強(qiáng)環(huán)保高分子TPU熔合焊接材料(聚氨酯彈性熱封熔合材料)。這是一種高抗拉強(qiáng)度且有柔軟特性的彈性體膠膜，主要結(jié)構(gòu)鏈為氨基甲酸酯(-NHCOO-)+二異氫酸酯+多元醇+擴(kuò)鏈劑，特殊工藝配方須添加微量助劑，如添加紫外線吸收劑以解決黃變問題，添加催化劑以縮短熔合時(shí)間等，熔合后它可以保持形狀不變且能起到支撐、保護(hù)的作用；可使用于不同成分的面料，既能保持外觀效果，又能保證內(nèi)在強(qiáng)力指標(biāo)合格，是適用于無縫線制衣技術(shù)的理想材料。此焊接材料的開發(fā)，為實(shí)現(xiàn)快速、高強(qiáng)、耐久、環(huán)保的無縫線服裝熔合加工提供了核心材料保證。

3.2 包邊工藝

根據(jù)服裝部位不同，分別編制了詳細(xì)的生產(chǎn)工藝，使無縫線產(chǎn)品外觀好、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)，更適合規(guī)?；a(chǎn)[5]。

多次實(shí)驗(yàn)表明，熔合材料的寬度和厚度對(duì)于強(qiáng)力有一定影響，為此，采用材料厚度和寬度互補(bǔ)、厚薄相互搭配使用的方式以保證熔合強(qiáng)力，見圖1。

圖1 熔合方式示意

3.3 壓燙工藝參數(shù)

由于服裝上無縫線，對(duì)各部位的接縫強(qiáng)力要求應(yīng)嚴(yán)格，壓燙時(shí)注重溫度、時(shí)間、壓力三要素。在制作過程中需要根據(jù)不同的面料調(diào)整參數(shù)進(jìn)行壓燙熱熔，也要根據(jù)不同的層數(shù)分段制定不同的參數(shù)，從而達(dá)到理想的效果[6]。

在壓燙熔合工序中，分別采用與之弧度相匹配的立體壓機(jī)，將所有接縫處、貼合處或包縫處壓燙、定型；根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)結(jié)果最終確定工藝參數(shù)：溫度為135 ℃～160 ℃，壓力為30 N/cm2～60 N/cm2，時(shí)間為4 s～8 s，冷風(fēng)快速降溫60 s，詳見表1。

表1 壓燙參數(shù)設(shè)定

4 結(jié)語

4.1傳統(tǒng)的服裝制作,以襯衫為例即需要幾十種設(shè)備、70多道工序；而簡(jiǎn)化的無縫線制衣設(shè)備主要為就智能貼膠、立體壓燙，其配置簡(jiǎn)單、模具互換，操作方便，對(duì)工人的操作技能要求低，從而大幅度減少了工序提高了生產(chǎn)效率、節(jié)約了人工及各種服裝輔料消耗。

4.2無縫線高效成套制衣技術(shù)的研發(fā)，開創(chuàng)了從戶外服裝、化纖類運(yùn)動(dòng)服裝到天然纖維類面料服裝制作的創(chuàng)新，打開了無縫服裝制作的大門，從而實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè) 化生產(chǎn)。目前，天然纖維面料服裝無縫線制衣技術(shù)在國內(nèi)外還未見報(bào)道，本技術(shù)的開發(fā)填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。