Лазерная обработка полимерных материалов в декорировании одежды Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

Е. В. Кумпан, Г. А. Г арифуллина ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ДЕКОРИРОВАНИИ ОДЕЖДЫ

Ключевые слова: виды декорирования, перфорация, лазерное оборудование, мембрана, полимер.

В работе проведен анализ различных видов декорирования текстиля. Сегодня производители внедряют такие техники декора текстиля как перфорация. Обработка тканей лазерным лучом производится бесконтактным методом, причем достигается максимальная точность и качество обработки края ткани. В меховой промышленности актуально применение микроперфорации мехового полуфабриката с проклеиванием мембраной внутренней стороны шкуры

Keywords: types of decorations, punching, laser equipment, the membrane, the polymer.

The paper analyzes the different types of decorating textiles. Today, manufacturers are adopting techniques such as perforation textile decoration. Processing of tissue with a laser beam is a non-contact method, and achieve maximum precision and quality treatment of the fabric edge. In the fur industry topical application micropunching fur semifinished with sizing membrane inside the skins.

Потребитель стремится к изощренности, неповторимости, эксклюзивности и его требования к качеству из года в год растут, это усиливает конкуренцию на рынке и стимулирует производителей на поиск новых технологий, оборудования, что сокращает издержки и дает максимальную производительность, как в массовом, так и единичном производстве.

Для удовлетворения потребностей покупателей производители используют различные виды декорирования материала и готовых изделий, такие как аппликации, художественную резку тканей, перфорацию в виде кружева из различных синтетических и натуральных материалов.

Ажурные текстильные изделия любимы очень большим количеством людей, и вряд ли найдётся человек, которому были бы не по нраву лёгкие узоры кружевных и гипюровых изделий.

В текстильной промышленности наиболее известны кружевные полотна, выполненные из нитей на специальных вязальных машинах. Но совсем недавно появилась новая техника изготовления ажурных полупрозрачных тканей с красивым рисунком методом - перфорация. Перфорация, это украшение тканей сквозным мелким рисунком, выполненным с помощью лазерного луча.

Прообраз перфорации был изобретён в 70-х годах прошлого века и назывался гильошированием. С помощью специального электрического инструмента с тонкой иглой, аналогичного паяльнику или прибору для выжигания по дереву, мастера выполняли кружевную отделку на ткани. Для этого заранее разработанный и нанесённый на бумагу рисунок располагался на стекле, сверху закреплялось полотно. Подсвечивающая снизу лампа позволяла видеть узор сквозь ткань. Точными точечными движениями мастер прожигал в материале отверстия. Этот вид отделки тканей стал столь популярен, что превратился в целое искусство [1].

В конце века лазер перестал быть прерогативой военных и пришёл в гражданскую жизнь с абсолютно мирными целями. В сочетании с компьютером лазером перфорирует ткани, с высокой

точностью создавая на них различные по форме узоры [2].

Для перфорации используются материалы с плотной структурой, а именно текстильные материалы: драп, костюмные ткани, подкладочные, портьерные и трикотажные полотна, на основе синтетических волокон: полиэстер, полиамид,

капрон, нейлон и т.д. Перфорацию также выполняют на натуральной и искусственной коже и мехе.

Рыхлые полотна с разреженным плетением, такие как вискоза, шерсть, хлопок, натуральный шёлк, не используют для перфорации, так как они обладают малым показателем формоустойчивости из-за высокой степени анизотропии, перфорированные точки - узоры быстро осыпаться.

Обработка лазерным оборудованием тканей производится бесконтактным методом, данная

технология открывает перед производителем новые производственные возможности: раскрой сложного кроя; изготовление лекал; аппликации; раскрой сложных тканей (термоткани) производство кружево из ситетических и натуральных материалов. При помощи лазерного оборудования можно добиться двух вариантов обработки края ткани: оплавление края ткани, предохранение от осыпания и обычная обрезка, при оптимальных параметрах оплавление края не происходит [3].

В наставшее время компания «Allready» является одним из крупнейших поставщиков лазерной техники и специализированного оборудования, предоставляя широкий выбор станков, плоттеров, граверов, а также различных комплектующих. Компания успешно сотрудничает с основными производителями оборудования, такими как Excitech и King Rabbit [4].

Перфорация на ткани производится в несколько этапов. Лазерный станок оборудован двумя режущими головками, работающими синхронно, за один рабочий цикл производительность увеличивается в два раза. При этом рабочее поле делится пополам первая режущая головка работает на одной половине рабочего стола, вторая головка синхронно повторяет задание на другой половине стола.

Пульт управления лазерной машины оснащен монитором, который отображает скорость, мощность, время задания, размер файла и дает возможность изменять параметры обработки во время работы. Драйвер позволяет работать лазерному станку из программы CorelDraw, AutoCad и LaserCut, что позволяет оперативно работать с переменными данными (логотипы, тексты табличек, номерки, цифры, шрифты). Встроенная память, позволяет сохранять файлы в лазерном станке и работать без компьютера, вызывая исполнения программы из памяти лазерного станка [5].

Возможность сквозной подачи материала позволяет обрабатывать материал габаритного размера, ограничиваясь только шириной рабочего стола. Процесс перфорации ткани полностью автоматизирован. Лазер с точностью до сотой доли секунды прожигает отверстия в материале, одновременно оплавляя его края. По окончании процесса со станка сходит перфорированная ткань с различным узором: под гипюр, сетку, кружево и т.п..

Основным элементом лазерного станка является - лазерная газовая трубка, в которой индуцируется лазерный луч и далее, через систему зеркал, попадает в лазерную головку, где с помощью линзы фокусируется и выходит из сопла, попадая на разрезаемую или гравируемую поверхность. Лазерная трубка мощностью от 60 - 120W устанавливается внутрь корпуса станка, в специальное отделение, где надежно защищена от любого механического воздействия. В качестве активной среды в лазерных трубках для лазерных граверов используется смесь газов, главным из которых является СО2, такие трубки безопасны в использовании и не представляют угрозы для здоровья человека [6].

Лазерные СО2 трубки имеют многослойную структуру: наружный защитный слой стекла,

защищающий трубку с лучом и встроенный стеклянный змеевик для подачи воды для охлаждения, и внутренняя двухслойная трубка внутри которой формируется лазерный луч, а между стенками которой прокачивается вода, охлаждающая поверхность внутренней трубки.

Газовые лазерные трубки различаются по мощности: 15, 30, 40 , 50, 60 , 80 , 100, 120 , 150 или 200 Вт. Мощность трубки определяет мощность лазерного луча, глубину резки материала. Однако, любой лазерный гравер, имеет возможность программного задания мощности луча (в пределах максимальной мощности трубки), т.е. любую трубку можно использовать в определенный процент мощности, что, во-первых, позволяет корректировать глубину лазерной резки и гравировки, а во-вторых, продлевает срок службы лазерной трубки.

Перфорированные материал широко

используется в одежде, в интерьере, является отличным материалом для создания разных видов штор, так как она защитит помещение от выгорания не лишая при этом комнату естественного освещения. Основой французских натяжных потолков является перфорированный полиэстер. Подобное решение дает возможность экспериментировать с освещением, использовать регулируемые светильники.

Также перфорированную ткань кожу, велюр, замш широко используют в автомобилестроении для обивки салона.

В меховой промышленности для увеличения площади шкурки применяют микроперфорирование мехового полуфабриката любого типа и получение оптимального результата с невидимыми надрезами с наружной стороны и наклеенной мембраной или тканью с внутренней. Сквозная перфорация позволяет увеличить площадь любого меха по длине до двух раз, размер ячейки перфорации составляет 12мм, 15мм, 20мм. Так же накленная с внутренней стороны мембрана улучшает свойства и комфортабельность использования мехового изделия. Рабочая поверхность позволяет перфорировать меховые шкуры при полном сохранении волосяного покроя.

Чтобы упростить скорняжную работу в процессе перфорирования меха, компания «Лотти» (Италия) создала новые мембраны, наклеиваемые на внутреннюю поверхность шкуры. Они эластичные, мягкие и в тоже время очень прочные и используются со многими материалами [7].

Мембраны, разработанные и изготовленные по последним технологиям, превращают изделия в очень комфортабельные. Непромокаемые и непористые мембраны, гидрофильные, впитывают влажность находящуюся внутри мехового изделия. Похожие на натуральные волокна хлопка и шерсти, мембраны упрощают процесс испарения потовых выделений, исключая ощущение влажности и удушения. Мембраны уменьшают формирование конденсата, который может провоцировать понижение температуры тела, хорошо

приспособлены для движений [8].

С развитием последней системы наклеивания мембраны, стало возможным построить по новому индустриальный процесс. Он стал простой и экономичный, позволяющий наклеивать мембрану также на неоднородные, особенно на

перфорированные и целиковые шкуры, не только одиночные, целиковые или куски, а также полу обработанные, разрезанные и сшитые шкуры, с видимыми преимуществами и меньшими

сложностями [9].

Проклеенные части в дальнейшем могут быть соединены а строчки опечатаны посредством термоленты. Гибкость процесса и крепость

результата были подтверждены большим

количеством проб, проведенным на сырье различной толщины и качества. Применение этой системы защищено международным индустриальным

патентом. Система наклеивания мембраны позволяет реализовать инновационные методы для меховых и кожаных изделий, которые будут непромокаемыми, дышащими и защищенными от разрывов.

Таким образом, анализируя выше сказанное, можно сделать вывод, что перфорация является актуальным и перспективным с экономической точки зрения вариантом декорирования современных тканей и материалов. А применение мембран намного улучшает потребительские свойства меховых изделий.

Литература

1 Виноградов Б.А., Перепелкин К.Е., Мещерякова Г.П. Действие лазерного излучения на полимерные материалы /Б.А.Виноградов - М.:Наука ,2007. - 448 с.

2 Тихарева А.П. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности / Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д. Учебник для студ. высш. учеб. заведений . - М.: Издательский центр «Академия» ,2004. -448 с.

3 Обработка текстильных материалов плазмой. Viviani Fabio, Riv. techol. Tess. - 2003. - № 3. - С. 110-116.

4 http://modnitsam.ru [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://perforirovannaya-tkan/, свободный.

5 http:// www.masteriua.ru [Электронный ресурс]. - Режим

доступа: http://www. masteriua.ru/IGLA/gilosh /,

свободный.

6 Кумпран Е.В. Возможность применения плазменной

технологии для модификации полимерных текстильных материалов/ Кумпан Е.В., Абдуллин И.Ш., Хамматова В.В. /Вестник Казанского технологического

университета. - Казань: КГТУ - 2010. - №9. - С. 309-312

7 Абдуллин И.Ш. Модификация композиционных материалов высокочастотной плазмой ВЧЕ-разряда / И.Ш. Абдуллин, В.В. Хамматова, Е.В. Кумпан // Материалы научной сессии КГТУ. - Казань, 2005. - С. 238.

8 http://mehfur.ru/page /Микроперфорация [Электронный

ресурс]. - Режим доступа: http://mehfur.ru/page

/Микроперфорация/, свободный.

9 Зурабян К.М., Краснов Б.Я., Бернштейн М.М. Материаловедение изделий из кожи - М.: Легпромбытиздат,1988.-416с.

© Е. В. Кумпан - канд. техн. наук, доц. каф. дизайна КНИТУ, [email protected]; Г. А. Гарифуллина - ст. препод. той же кафедры.