純棉靛藍牛仔布激光生態洗水工藝的探討

杜瑋+左丹英+田磊+甘厚磊+易長海

摘要：選用純棉靛藍牛仔布作為實驗對象，利用激光技術對織物進行生態洗水，對洗水前后織物的表面組成進行了紅外光譜分析，拉伸強度、透氣率、耐磨性、織物厚度以及K/S值進行了測試。結果表明：當激光功率為75% ～ 85%，加工速度為 1 萬 ～ 1.2萬mm/min時，牛仔布洗水效果良好，洗水后織物表面無新物質生成，拉伸強度、透氣率、K/S值不同程度降低，耐磨性、織物厚度變化并不明顯。與傳統洗水方式相比，激光洗水更加環保，有效降低了加工成本，符合綠色生產的主題。

關鍵詞：純棉靛藍牛仔布；激光生態洗水；環保；拉伸強度

中圖分類號：TS195.6 文獻標志碼：A

Study on Ecological Laser Washing Process of Cotton Indigo Denim

Abstract： The cotton indigo denim was treated by using ecological laser washing technology. The surface composition before and after washing was analyzed by using infrared spectrometer， and the tensile strength， air permeability， abrasive resistance， thickness and K/S values （dyeing deepness） of denim fabric were tested. The results showed that the washing effect was very distinctive when laser power ranging from 75% to 85% and working speed ranging from 10 000 to 12 000 mm/min. After washing， no new substance was formed on the surface of denim， the tensile strength， air permeability and K/S values of the fabric declined by different degrees， the abrasive resistance and thickness did not change significantly. Compared with traditional washing methods， laser washing is more environmental-friendly and it effectively reduces the processing costs and is in line with the concept of green production.

Key words： cotton indigo denim； ecological laser washing； environmental protection； tensile strength

牛仔服裝成衣洗水造就不同的著裝風格，如貓須、馬騮等。應用激光技術對牛仔面料進行藝術整理，可以在同一色澤的面料上雕刻出深淺不一，具有層次感的圖案，并具有獨特、自然、質樸的風格。激光雕刻的圖案形狀和位置可以隨心所欲，花型可以錯綜復雜。傳統洗水對生態環境破壞嚴重，對人工要求高，而激光洗水不僅降低了加工成本，提高了生產效率，更迎合了現階段綠色環保的主題。本實驗就通過研究激光洗水前后織物微觀結構和物理性能的變化，來探究這種新的洗水方式，并提供理論支撐。

1 實驗部分

1.1 織物

純棉靛藍牛仔布由廣東省均安牛仔服裝研究院提供。

1.2 激光生態洗水處理

將純棉牛仔布裁剪出10塊200 mm × 200 mm小試樣，20塊300 mm × 300 mm大試樣，并分別進行編號（WD0 ～ WD9），在E-400型激光雕刻機（武漢金運激光有限公司，激光器功率為500 W，雕刻速度為 0 ～ 20 000 mm/min）上進行激光洗水，激光加工功率為實際激光器輸出功率與最大功率的百分比，雕刻速度為激光器移動速度。根據牛仔面料性能，制定如下激光洗水工藝流程：

（1）設置恒定加工參數：在送料設置中選擇自動送料，固定長度為1 785 mm，開始延時時間為340 μs，結束延時時間為420 μs，選擇智能雕刻；

（2）對試樣分別按照功率75%、80%、85%，速度10 000、11 000、12 000 mm/min做 3 × 3 正交實驗（表 1）。

1.3 測試與表征

根據國家標準GB/T 5453—97，采用溫州方圓儀器有限公司生產的YG461E透氣性測試儀，測試激光洗水前后牛仔面料的透氣性能。根據國家標準GB/T 1380—97，采用溫州大榮紡織標準儀器廠生產的YG（B）141D型織物厚度儀，測定織物的厚度。采用德國布魯克TENSOR-27型傅里葉紅外光譜儀，在室溫條件下，發射掃描時間為256 s，波數為500 ～ 4 000 mm-1，測定紅外光譜。采用常州第二紡織機械廠生產的Y522型圓盤式織物平磨儀，根據國家標準GB/T 21196.2—2007測定織物耐磨性能的變化。采用美國愛色麗COLOR17型電腦測色配色儀，測定織物K/S值，每個試樣做10次，取平均值。根據國家標準GB/T 3923.1—97，采用溫州大榮紡織標準儀器廠生產的YG（B）026D-250型電子織物強力機，測定20組大試樣經緯向拉伸強度。

2 結果與討論

2.1 激光洗水工藝對純棉牛仔布透氣率及厚度的影響

表 2 為不同激光洗水參數下純棉牛仔布的透氣率及厚度的實驗結果。由表 2 可知，與原布做比較，織物在 9 個不同參數下洗水后的透氣率都有不同程度的下降，這是由于牛仔布經過激光水洗后，使得紗線表面磨損，產生毛羽，紗線之間空隙減少，透氣率下降。此外，激光加工之后，牛仔布表面會存在一定的靛藍染料殘渣，也會堵塞紗線間隙，造成透氣率下降。與透氣率明顯變化相比，牛仔布的厚度并沒有隨激光洗水處理發生大的改變。這是因為激光洗水對牛仔布沒有機械作用，只是利用高溫將纖維表面的染料處理掉了，對織物本身組織結構并沒有影響。

2.2 激光洗水工藝對純棉牛仔布K/S值的影響

表 3 為不同激光洗水參數下純棉牛仔布的K/S值的實驗結果。由表 3 可知，經激光洗水之后的牛仔布K/S值均明顯減小。通常K/S值越小顏色越淺，因此本次實驗中的激光洗水效果非常明顯，洗水質量很好。由表 3 還可以看出，牛仔布K/S值的大小與加工功率成反比關系，與加工速度成正比關系。這是因為加工功率越大，刻蝕程度越深，而加工速度越慢，刻蝕越精細。因此，隨著加工功率的增加，K/S值越小；隨著加工速度的增加，K/S值越大。本實驗的 9 個樣品經激光洗水后，顏色均比較淺，K/S值變化率幾乎全部超過70%。酶洗也是目前一種綠色環保的洗水方式，楊穎等利用復配酶制劑對純棉靛藍牛仔布進行洗水，洗水前后織物K/S值變化率為44.68%。本實驗激光洗水效果與酶洗效果相比，顏色變化更加明顯。

3 結論

綜上所述，相對于傳統洗水工藝，純棉牛仔面料經過激光洗水之后洗水效果明顯，K/S值減小70%以上，織物的力學性能、耐磨性變化不明顯并且沒有新物質生成。所以牛仔布激光洗水過程智能加工，不僅生產效率高，有效節約了人力成本，而且環境危害小，迎合了綠色生產的新理念，是值得推廣的服裝加工方式。

摘要：選用純棉靛藍牛仔布作為實驗對象，利用激光技術對織物進行生態洗水，對洗水前后織物的表面組成進行了紅外光譜分析，拉伸強度、透氣率、耐磨性、織物厚度以及K/S值進行了測試。結果表明：當激光功率為75% ～ 85%，加工速度為 1 萬 ～ 1.2萬mm/min時，牛仔布洗水效果良好，洗水后織物表面無新物質生成，拉伸強度、透氣率、K/S值不同程度降低，耐磨性、織物厚度變化并不明顯。與傳統洗水方式相比，激光洗水更加環保，有效降低了加工成本，符合綠色生產的主題。

關鍵詞：純棉靛藍牛仔布；激光生態洗水；環保；拉伸強度

中圖分類號：TS195.6 文獻標志碼：A

Study on Ecological Laser Washing Process of Cotton Indigo Denim

Abstract： The cotton indigo denim was treated by using ecological laser washing technology. The surface composition before and after washing was analyzed by using infrared spectrometer， and the tensile strength， air permeability， abrasive resistance， thickness and K/S values （dyeing deepness） of denim fabric were tested. The results showed that the washing effect was very distinctive when laser power ranging from 75% to 85% and working speed ranging from 10 000 to 12 000 mm/min. After washing， no new substance was formed on the surface of denim， the tensile strength， air permeability and K/S values of the fabric declined by different degrees， the abrasive resistance and thickness did not change significantly. Compared with traditional washing methods， laser washing is more environmental-friendly and it effectively reduces the processing costs and is in line with the concept of green production.

Key words： cotton indigo denim； ecological laser washing； environmental protection； tensile strength

牛仔服裝成衣洗水造就不同的著裝風格，如貓須、馬騮等。應用激光技術對牛仔面料進行藝術整理，可以在同一色澤的面料上雕刻出深淺不一，具有層次感的圖案，并具有獨特、自然、質樸的風格。激光雕刻的圖案形狀和位置可以隨心所欲，花型可以錯綜復雜。傳統洗水對生態環境破壞嚴重，對人工要求高，而激光洗水不僅降低了加工成本，提高了生產效率，更迎合了現階段綠色環保的主題。本實驗就通過研究激光洗水前后織物微觀結構和物理性能的變化，來探究這種新的洗水方式，并提供理論支撐。

1 實驗部分

1.1 織物

純棉靛藍牛仔布由廣東省均安牛仔服裝研究院提供。

1.2 激光生態洗水處理

將純棉牛仔布裁剪出10塊200 mm × 200 mm小試樣，20塊300 mm × 300 mm大試樣，并分別進行編號（WD0 ～ WD9），在E-400型激光雕刻機（武漢金運激光有限公司，激光器功率為500 W，雕刻速度為 0 ～ 20 000 mm/min）上進行激光洗水，激光加工功率為實際激光器輸出功率與最大功率的百分比，雕刻速度為激光器移動速度。根據牛仔面料性能，制定如下激光洗水工藝流程：

（1）設置恒定加工參數：在送料設置中選擇自動送料，固定長度為1 785 mm，開始延時時間為340 μs，結束延時時間為420 μs，選擇智能雕刻；

（2）對試樣分別按照功率75%、80%、85%，速度10 000、11 000、12 000 mm/min做 3 × 3 正交實驗（表 1）。

1.3 測試與表征

根據國家標準GB/T 5453—97，采用溫州方圓儀器有限公司生產的YG461E透氣性測試儀，測試激光洗水前后牛仔面料的透氣性能。根據國家標準GB/T 1380—97，采用溫州大榮紡織標準儀器廠生產的YG（B）141D型織物厚度儀，測定織物的厚度。采用德國布魯克TENSOR-27型傅里葉紅外光譜儀，在室溫條件下，發射掃描時間為256 s，波數為500 ～ 4 000 mm-1，測定紅外光譜。采用常州第二紡織機械廠生產的Y522型圓盤式織物平磨儀，根據國家標準GB/T 21196.2—2007測定織物耐磨性能的變化。采用美國愛色麗COLOR17型電腦測色配色儀，測定織物K/S值，每個試樣做10次，取平均值。根據國家標準GB/T 3923.1—97，采用溫州大榮紡織標準儀器廠生產的YG（B）026D-250型電子織物強力機，測定20組大試樣經緯向拉伸強度。

2 結果與討論

2.1 激光洗水工藝對純棉牛仔布透氣率及厚度的影響

表 2 為不同激光洗水參數下純棉牛仔布的透氣率及厚度的實驗結果。由表 2 可知，與原布做比較，織物在 9 個不同參數下洗水后的透氣率都有不同程度的下降，這是由于牛仔布經過激光水洗后，使得紗線表面磨損，產生毛羽，紗線之間空隙減少，透氣率下降。此外，激光加工之后，牛仔布表面會存在一定的靛藍染料殘渣，也會堵塞紗線間隙，造成透氣率下降。與透氣率明顯變化相比，牛仔布的厚度并沒有隨激光洗水處理發生大的改變。這是因為激光洗水對牛仔布沒有機械作用，只是利用高溫將纖維表面的染料處理掉了，對織物本身組織結構并沒有影響。

2.2 激光洗水工藝對純棉牛仔布K/S值的影響

表 3 為不同激光洗水參數下純棉牛仔布的K/S值的實驗結果。由表 3 可知，經激光洗水之后的牛仔布K/S值均明顯減小。通常K/S值越小顏色越淺，因此本次實驗中的激光洗水效果非常明顯，洗水質量很好。由表 3 還可以看出，牛仔布K/S值的大小與加工功率成反比關系，與加工速度成正比關系。這是因為加工功率越大，刻蝕程度越深，而加工速度越慢，刻蝕越精細。因此，隨著加工功率的增加，K/S值越小；隨著加工速度的增加，K/S值越大。本實驗的 9 個樣品經激光洗水后，顏色均比較淺，K/S值變化率幾乎全部超過70%。酶洗也是目前一種綠色環保的洗水方式，楊穎等利用復配酶制劑對純棉靛藍牛仔布進行洗水，洗水前后織物K/S值變化率為44.68%。本實驗激光洗水效果與酶洗效果相比，顏色變化更加明顯。

3 結論

綜上所述，相對于傳統洗水工藝，純棉牛仔面料經過激光洗水之后洗水效果明顯，K/S值減小70%以上，織物的力學性能、耐磨性變化不明顯并且沒有新物質生成。所以牛仔布激光洗水過程智能加工，不僅生產效率高，有效節約了人力成本，而且環境危害小，迎合了綠色生產的新理念，是值得推廣的服裝加工方式。

摘要：選用純棉靛藍牛仔布作為實驗對象，利用激光技術對織物進行生態洗水，對洗水前后織物的表面組成進行了紅外光譜分析，拉伸強度、透氣率、耐磨性、織物厚度以及K/S值進行了測試。結果表明：當激光功率為75% ～ 85%，加工速度為 1 萬 ～ 1.2萬mm/min時，牛仔布洗水效果良好，洗水后織物表面無新物質生成，拉伸強度、透氣率、K/S值不同程度降低，耐磨性、織物厚度變化并不明顯。與傳統洗水方式相比，激光洗水更加環保，有效降低了加工成本，符合綠色生產的主題。

關鍵詞：純棉靛藍牛仔布；激光生態洗水；環保；拉伸強度

中圖分類號：TS195.6 文獻標志碼：A

Study on Ecological Laser Washing Process of Cotton Indigo Denim

Abstract： The cotton indigo denim was treated by using ecological laser washing technology. The surface composition before and after washing was analyzed by using infrared spectrometer， and the tensile strength， air permeability， abrasive resistance， thickness and K/S values （dyeing deepness） of denim fabric were tested. The results showed that the washing effect was very distinctive when laser power ranging from 75% to 85% and working speed ranging from 10 000 to 12 000 mm/min. After washing， no new substance was formed on the surface of denim， the tensile strength， air permeability and K/S values of the fabric declined by different degrees， the abrasive resistance and thickness did not change significantly. Compared with traditional washing methods， laser washing is more environmental-friendly and it effectively reduces the processing costs and is in line with the concept of green production.

Key words： cotton indigo denim； ecological laser washing； environmental protection； tensile strength

牛仔服裝成衣洗水造就不同的著裝風格，如貓須、馬騮等。應用激光技術對牛仔面料進行藝術整理，可以在同一色澤的面料上雕刻出深淺不一，具有層次感的圖案，并具有獨特、自然、質樸的風格。激光雕刻的圖案形狀和位置可以隨心所欲，花型可以錯綜復雜。傳統洗水對生態環境破壞嚴重，對人工要求高，而激光洗水不僅降低了加工成本，提高了生產效率，更迎合了現階段綠色環保的主題。本實驗就通過研究激光洗水前后織物微觀結構和物理性能的變化，來探究這種新的洗水方式，并提供理論支撐。

1 實驗部分

1.1 織物

純棉靛藍牛仔布由廣東省均安牛仔服裝研究院提供。

1.2 激光生態洗水處理

將純棉牛仔布裁剪出10塊200 mm × 200 mm小試樣，20塊300 mm × 300 mm大試樣，并分別進行編號（WD0 ～ WD9），在E-400型激光雕刻機（武漢金運激光有限公司，激光器功率為500 W，雕刻速度為 0 ～ 20 000 mm/min）上進行激光洗水，激光加工功率為實際激光器輸出功率與最大功率的百分比，雕刻速度為激光器移動速度。根據牛仔面料性能，制定如下激光洗水工藝流程：

（1）設置恒定加工參數：在送料設置中選擇自動送料，固定長度為1 785 mm，開始延時時間為340 μs，結束延時時間為420 μs，選擇智能雕刻；

（2）對試樣分別按照功率75%、80%、85%，速度10 000、11 000、12 000 mm/min做 3 × 3 正交實驗（表 1）。

1.3 測試與表征

根據國家標準GB/T 5453—97，采用溫州方圓儀器有限公司生產的YG461E透氣性測試儀，測試激光洗水前后牛仔面料的透氣性能。根據國家標準GB/T 1380—97，采用溫州大榮紡織標準儀器廠生產的YG（B）141D型織物厚度儀，測定織物的厚度。采用德國布魯克TENSOR-27型傅里葉紅外光譜儀，在室溫條件下，發射掃描時間為256 s，波數為500 ～ 4 000 mm-1，測定紅外光譜。采用常州第二紡織機械廠生產的Y522型圓盤式織物平磨儀，根據國家標準GB/T 21196.2—2007測定織物耐磨性能的變化。采用美國愛色麗COLOR17型電腦測色配色儀，測定織物K/S值，每個試樣做10次，取平均值。根據國家標準GB/T 3923.1—97，采用溫州大榮紡織標準儀器廠生產的YG（B）026D-250型電子織物強力機，測定20組大試樣經緯向拉伸強度。

2 結果與討論

2.1 激光洗水工藝對純棉牛仔布透氣率及厚度的影響

表 2 為不同激光洗水參數下純棉牛仔布的透氣率及厚度的實驗結果。由表 2 可知，與原布做比較，織物在 9 個不同參數下洗水后的透氣率都有不同程度的下降，這是由于牛仔布經過激光水洗后，使得紗線表面磨損，產生毛羽，紗線之間空隙減少，透氣率下降。此外，激光加工之后，牛仔布表面會存在一定的靛藍染料殘渣，也會堵塞紗線間隙，造成透氣率下降。與透氣率明顯變化相比，牛仔布的厚度并沒有隨激光洗水處理發生大的改變。這是因為激光洗水對牛仔布沒有機械作用，只是利用高溫將纖維表面的染料處理掉了，對織物本身組織結構并沒有影響。

2.2 激光洗水工藝對純棉牛仔布K/S值的影響

表 3 為不同激光洗水參數下純棉牛仔布的K/S值的實驗結果。由表 3 可知，經激光洗水之后的牛仔布K/S值均明顯減小。通常K/S值越小顏色越淺，因此本次實驗中的激光洗水效果非常明顯，洗水質量很好。由表 3 還可以看出，牛仔布K/S值的大小與加工功率成反比關系，與加工速度成正比關系。這是因為加工功率越大，刻蝕程度越深，而加工速度越慢，刻蝕越精細。因此，隨著加工功率的增加，K/S值越小；隨著加工速度的增加，K/S值越大。本實驗的 9 個樣品經激光洗水后，顏色均比較淺，K/S值變化率幾乎全部超過70%。酶洗也是目前一種綠色環保的洗水方式，楊穎等利用復配酶制劑對純棉靛藍牛仔布進行洗水，洗水前后織物K/S值變化率為44.68%。本實驗激光洗水效果與酶洗效果相比，顏色變化更加明顯。

3 結論

綜上所述，相對于傳統洗水工藝，純棉牛仔面料經過激光洗水之后洗水效果明顯，K/S值減小70%以上，織物的力學性能、耐磨性變化不明顯并且沒有新物質生成。所以牛仔布激光洗水過程智能加工，不僅生產效率高，有效節約了人力成本，而且環境危害小，迎合了綠色生產的新理念，是值得推廣的服裝加工方式。