激光雕印技术在夏布面料上的工艺参数研究

钟卓君

（武汉纺织大学服装学院，湖北 武汉 430073）

1 夏布的创新意义与发展现状

1.1 夏布的功能性价值

夏布是由半脱胶苎麻纤维经手工纺纱后织造而成，因其夏季穿着透气排汗、凉爽宜人，故称“夏布”。夏布源头的“布衣”曾是平民的主要服饰。明清时期麻纺的主体地位逐渐被棉纺所取代。夏布适宜消夏，从物理性能看，夏布结实、清爽、缩水小、着色力强、不易变形、不易退色、透气排汗、吸湿性好，故可长期作为一种地方特产而存在。其制作方式是苎麻原麻经过传统手工工艺绩纱、纺织加工而成，是真正的环保型健康产品。同时由于苎麻纤维含有叮咛、嘧啶、嘌呤等元素，对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆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，极其适宜制作各类卫生保健用纺织品。

1.2 夏布的审美价值

与其他传统织物相比，夏布具有粗犷、挺括、典雅、轻盈等特点。用夏布制作的服饰，具有自然古朴的风格。由于其独特的织造方法，创造出纵横交错的纹路，形成一种特殊的布纹肌理，色泽呈现出哑光的浅黄色，颇有我国道家“道法自然”“天人合一”随性、和谐的美感。

1.3 夏布的发展现状

一个多世纪以来，夏布产业经历了从辉煌至低谷、再缓慢回升到快速发展、后又逐步下滑的历史。目前，夏布生产落入低谷，主要销售于海外市场，国内市场狭小，面临产业窘境。其产业的主要问题集中于：1）产品结构单一，制作上不重视设计创新，产品科技含量低且经济附加值不高；2）销售渠道狭窄，对出口市场过度依赖；3）手工技艺传承断层,缺乏手工艺传承人；4）缺乏品牌影响力,市场上的产品质量参差不齐；5）产品与时代脱轨，缺乏将产品开发设计、消费者的购买环境和商业环境紧密联系起来的意识。

1）面料特性问题：夏布为手工苎麻纤维面料，本色颜色浅淡，质地薄透，结构疏松，采用雕刻镂空等装饰工艺会使边缘的毛边难以处理。且夏布本身面料风格强烈，在进行装饰加工时，应尽量保持其自然简朴的面料特性，才有利于发扬夏布的自身特点。

2）市场加工手法思路单一：市面上对夏布面料的装饰方式多为染色、漂白、刺绣等，属于破坏面料本身纤维结构的工艺，而夏布作为苎麻材料，在未经过化学处理前，与羊毛等蛋白质纤维相比，苎麻纤维结合染料的能力较差，因此将夏布进行染色处理，或许不是增强其产品装饰性的唯一方式或最优解。

3）加工成本受限：在夏布上进行染色、刺绣、缀补、拼接等加工，虽然可行，但此类加工方式难免付出较高的材料以及人工成本，厂商承担的成本较高，因生产意愿低，难以付诸实际行动。

由以上分析可以得出，夏布作为我国非物质文化遗产，有其独特的功能性和审美性，基于夏布市场的发展现状，具有改善其传承和发展的条件和环境，需根据其具体存在的问题寻求切实可行的解决方案。

2 激光雕印技术与夏布结合的可行性与价值分析

2.1 激光雕印技术的特点

激光技术在现代生活中的应用非常广泛，如用于科技、医学、军事、工业、通信等各个领域。而激光技术在服装行业的应用主要有激光裁剪、激光缝纫、激光改性和激光雕印。激光雕印技术是采用高频激光发生器，用计算机处理的印花图案数字信息控制激光打点，通过圆网的转动和激光头的平移完成图像信息的经纬向扫描运动，“烧蚀”网上胶体，实现印花图案数字信息在网基上的点阵还原，制得所需花纹。激光雕印技术具有精准、快速、灵活、操作便捷的特点，且与其他加工印花技术相比，激光雕印技术具有以下特点：（1）无接触加工，激光器不对材料产生接触，对材料损耗小；（2）操作灵活，通过能量和速度的调节组合可以便捷控制图案效果；（3）加工精细度高，图案高度还原，变形小，且对未被激光照射的材料区域影响小等显著优点。

2.2 激光雕印技术在夏布上实验的可行性

我国激光机技术发展成熟，具有符合实验标准的器械和材料可进行研究。我国于2020 年已有学者发表《激光雕刻在传统丝绸手绘创新设计中的应用》论文，丝绸因其“薄透”的特点使得丝绸在激光雕刻时易穿透、易烧焦，击穿和烧焦后的面料其牢固性会严重受损，以致无法使用。研究结果表明存在二者结合的可能性。以此预判，夏布作为相较于丝绸更为耐磨的韧性材料，与激光雕印技术也有极大概率存在相结合的可能性。

2.3 激光雕印技术与夏布面料结合的价值分析

将激光雕印技术与夏布结合，既解决了夏布产品简单、缺乏装饰性和美学设计的问题，同时能够最大程度地保留夏布面料原始的肌理与质感，不破坏夏布天生的风格特性。其次，将激光雕印技术与夏布相结合，是夏布产品加工技术上的一次拓宽和创新，突破了市面上一味对其进行加法式的装饰加工，有利于改良现阶段传统服装面料的设计风貌和市场融合度。最后，将激光雕印技术与夏布结合，控制了夏布产品的加工成本。激光雕印技术存在速度快、损耗低、人工操作简便等优势，在满足夏布装饰性的同时，合理控制了产品加工的成本损耗和材料、人工费用，对于夏布生产商来说具有实际可行性。

目前的激光雕印技术在我国服装设计领域的应用甚少，相关实验研究和参考工艺数据笼统，缺乏针对性，且研究多集中于结构紧密或材质厚重的面料，如皮革、牛仔等。对于结构相对疏松的韧性面料研究存在空缺，因此实验探索激光技术与传统苎麻面料相结合的可能性，并可得出系统的工艺参数，可在这一领域的设计开发时作为参考。

《唐两京城坊考》记载，安南崇仁坊集市繁盛，“一街辐辏，遂倾两市，昼夜喧呼，灯火不绝”，属于中国人的“夜市时代”就此到来。

3 激光雕印技术在夏布面料上的设计实验及结果

3.1 实验原理

激光雕印技术在面料上的运用是在激光机配套的数字化CAD 程序中输入图形，调整对应参数后，在面料上进行操作从而呈现出对应的图案效果。具体的实验步骤如下：

（1）将设计图案输入激光机对应的CAD 程序中；

（2）将服装面料平整地放在激光扫描仪的工作台上，根据光束框定范围调整面料位置；

（3）用电脑程序控制激光扫描仪，使得激光束按设计图案在面料上进行移动打印，呈现图案效果。

3.2 实验材料以及操作系统

（1）实验材料：18×18cm 半手工加工夏布面料

（2）主要器材：CO2激光器（100W/波长10.6μm）

（3）图案尺寸：19.348×19.121mm（图3..2）

图1 设计图案

3.3 实验方案

由于CO2激光器因激光功率（%）和激光速度d（mm/s）的变化会对雕印图案效果产生不同的影响，因此设置两个变量进行交叉设计实验，设计实验变量依次为，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。由此进行实验并得出不同参数对图案的影响效果，如图2。

图2 效果图

3.4 实验结果

如图2，由设计实验方案可依次得到以下对应结果：

4 结论

由此次激光雕印技术在夏布面料上的实验可以证实：激光雕印技术具有和夏布面料相结合的可能性，并能够通过对激光扫描机的变量参数的控制，得到不同的激光烧灼效果，从而表现出不同的装饰效果，以此丰富夏布面料的装饰性。

由实验记录结果可以直观得出：在激光速度为5000mm/s 时，激光能量功率为20-30W，图案雕印效果较为清晰理想。同理; 在激光速度为4000mm/s 时，激光能量功率为10-30W；在激光速度为3000mm/s 时，激光能量功率为8-20W；在激光速度为2000mm/s 时，激光能量功率为5-20W；在激光速度为1000mm/s 时，激光能量功率为3-10W，图案雕印效果较为清晰理想。

同时可从实验结果中总结得出：在激光雕印功率一定的情况下，激光雕印速度越慢，烧灼雕印效果越强；在激光雕印速度一定的情况下，激光雕印能量越强，烧灼雕印效果越强。按此规律，可以根据不同面料特性以及不同的图案设计要求进行变量的搭配调整，以达到理想的雕印效果。

根据不同的激光速度和激光能量的搭配，产生对面料灼烧程度的不同效果，可以将其视作颜色进行分类对比，由此得到表1。

表1 雕印参数对应颜色分类表

根据表1，可以选择对应的设置参数来控制雕印图案的颜色深浅，同时可以进行不同深浅颜色图案的搭配，进一步丰富夏布产品的趣味性和美感。

激光雕刻与传统夏布面料的结合，是传统工艺面料在现代生活中谋求发展的一种探索，以此实验结果来进行激光机参考工艺的总结，可以在与夏布类似的苎麻或结构疏松类的麻织面料上应用激光雕印技术，并作为参考参数进行操作，从而拓宽激光技术在现代设计中的应用领域，同时为传统面料的保护和创新发展提供新的思路。

5 激光雕印与夏布面料在扇面上的结合

5.1 夏布扇面图案设计

在考量夏布面料的肌理、颜色及所表现出的独特古朴风格的同时，也要适当结合现代审美，考虑到市场对产品的接受程度，以植物造型作为灵感源，选取“睡莲”“牡丹”的花卉图案来融合激光雕印工艺（如图3、图4），在满足装饰性需求的同时，线稿的图案形式可以避免激光的重复扫描，以免造成面料烧毁。

图3 睡莲

图4 牡丹

5.2 扇形创意设计

结合夏布面料的特性与大众的审美，创新设计直角边方形扇面（图5、图6）。夏布面料边缘裁剪粗糙，工艺上难以包边处理，虽可以使用激光切割工艺来制作，但又会增加其产品成本，长久看来不利于夏布商品的盈利。而方形扇面相较于市面上普遍常见的圆形、椭圆扇面，边缘部分更易包边处理，且相对造型独特，除设计上令人耳目一新，也恰好融合以直线结构的现代感来中和夏布材质的古感，创新表现出夏布扇的简约大气，雅致利落。作为产品在兼具凉扇功能性的同时，迎合时代潮流，且工艺简单、成本相对不高，易于作为夏布商品。

图5 示意图

图6 示意图

激光雕印技术与传统夏布面料的结合，是我国传统面料在现代生活中谋求发展与创新的一种探索，是传统产业与现代科技的交融。应用激光工艺在方形夏布扇上，结合图案内容设计，可打开新的市场视角，为夏布产业的可持续发展提供可行性方案。夏布织造技术在现代传承与发展中需要在保留传统精华的基础上，接受新的融合与改造，与现代设计的各种理念相互结合，将激光雕印、热转印、3D 打印等高技术合理运用到非遗的传承与活化之中，创造出传统精粹与时代精神相结合的产品，真正做到将优秀传统文化带入现代生活。