文/Louise May

二氧化碳（CO2）激光器已经广泛应用于时装和汽车行业的各种纺织品制造中，包括天然纺织品和合成纺织品。 

激光加工非常灵活，使得纺织品的设计和修改都变得更加容易。例如，可以将设计的纹理和图案加工到整块纺织品或成品表面，并且整个过程重复性高，适应性强。与传统加工工艺相比，激光加工可以节约时间和成本，提高生产效率和生产质量，并且能减少环境污染。

在时尚行业，激光已经用来加工服装、纽扣、鞋子和包袋等物品。在汽车行业中，也可以用激光加工汽车内部使用的各种织物，包括座椅、安全带、安全气囊、内部装饰和地毯等（见图1）。

图1：使用CO2激光器自动切割汽车内饰纺织品。

在牛仔布上做各种加工

使用激光加工牛仔布正变得越来越普遍。激光可以将图案和特殊的设计效果加工到牛仔裤和其他牛仔服装上（见图2）。激光加工是一种可持续的加工方法，减少了水的使用量，取代了传统工艺对化学品的需求。由于激光精加工比传统方法快得多，因此也大大提高了生产效率。

图2：使用激光在牛仔裤表面加工磨白图案。

Luxinar公司首次涉足牛仔布加工业务，要追溯到2002年。当时该公司的两名早期客户意识到，激光技术可以直接在牛仔裤上实现褪色、印花、破洞等效果。这些公司之间的早期合作，使得越来越多的牛仔品牌对激光加工产生了浓厚兴趣，并且意识到了用激光加工牛仔布的市场潜力。最初用于牛仔布加工的激光功率在300W量级，随着越来越多的激光公司涉足牛仔布加工行业，在接下来的几年中，加工牛仔布的激光功率扩展到了100~450W。

激光牛仔布加工解决方案是由南欧和土耳其的一些激光公司开发的，在这些地方，很多时装公司向激光公司外包服装加工和生产业务。

随着牛仔布行业对激光加工兴趣的增长，激光器制造商继续为该行业开发越来越复杂的激光加工解决方案。例如，利用更高的激光功率和多激光系统，来提升加工速度。牛仔布生产行业一方面希望提高自身的自动化生产水平，另一方面也意识到了传统牛仔布印花工艺存在的环境和健康问题，因此CO2激光的使用量迅速增加。

目前，Luxinar公司的客户已经包括了世界上牛仔布领域的主要供应商。虽然大多数激光系统仍然在欧洲制造，但是为了更好地满足更多市场的本地化需求，一些应用解决方案供应商已在亚洲和南美建立公司。

Luxinar公司的CO2激光器已经被集成到牛仔布生产过程中，这不但减少了化学品和水的使用量，而且还减少了牛仔裤褪色、磨旧和破洞等效果的加工时间。集成了Luxinar公司CO2激光器的精密加工系统，能通过改变聚焦激光束的强度，将灰度设计转移到牛仔布表面。激光束有选择性地从织物表面去除染料，形成阴影和复杂的图案，并且不会损坏布料的纹理。此外，也可以根据客户的设计用同样的激光切割或弱化牛仔布，形成撕裂、孔洞和磨损等效果。

有了Luxinar公司的激光技术，牛仔服饰制造商可以在90s内完成一条牛仔裤的加工，速度远远超过了传统工艺的20min。加工效率的大幅提升，对竞争日益激烈的时尚和快消品行业来说，无疑是一个显著优势。相比之下，其他牛仔布表面处理技术，如石洗和漂白等，则会出现如设计不可重现、设计不能应用于不同纺织品以及加工后织物质量降低等问题，当然还有所用化学品的毒性问题。

 用于牛仔行业的激光技术

牛仔布打标需要非常稳定的激光参数，包括功率、模式、波长和偏振。Luxinar公司开发了独特的腔体和电极设计，以确保激光器运行稳定和脉冲一致。例如，Luxinar公司的一项专利提出了一种新型设计，能够使激光输出同时达到较好的模式质量、模式稳定性和良好的偏振特性。

目前低功率激光器仍在使用，但功率高达650W的激光器也已经非常常见了。随着加工速度和激光功率的不断提高，激光加工的系统软件和振镜扫描技术影响着最终的加工性能。

Luxinar公司的OEM系列激光器在牛仔布行业广受青睐。这个系列的CO2激光器有三种波长选择——10.6µm、10.25µm和9.3µm。激光器能输出高质量、圆形对称的光束用于快速激光加工，并且脉宽短，因此具有较高的峰值功率。所有这些激光束输出性能，确保了最佳的工艺质量，并将热影响区降到最小。

该系列CO2激光器利用的是板条激光技术，不需要气体再循环设备，如真空泵或压力控制系统。工作时间在2万小时以下无需换气，因此运行、维护和服务成本极小，并且激光器操作不易发生故障，使用寿命长。

在T恤上实现转印设计

当然，CO2激光器加工应用并不局限于牛仔布行业，其在时尚行业也有诸多创新应用。

例如，CO2激光可以在热转印膜上制备图案，用来装饰T恤和其他服装（见图3）。在这种情况下，激光不直接在服装表面加工，而是在转印膜表面雕刻图案，然后利用热转印机将转印膜上的图案转印到服装上。激光直接在转印膜上雕刻图案的优点是：在雕刻过程中，所有非图案部分的废弃物都被激光清除，大大减少了整个工艺流程的时间。而利用传统工艺在热转印膜上制备图案，将图案转印之前，需要把非图案部分的小块材料一一清除掉，这一过程非常耗时，并且有时只是简单地剪掉轮廓，会存在材料去除不干净的情况。

图3：用CO2激光在T恤上实现热转印图案雕刻。

皮革加工

天然皮革和合成皮革材料在时装和汽车工业中广泛应用，可用于制造鞋、包、衣服、汽车座椅和高端汽车内饰等。从皮革生产过程的一开始，激光就被用来在皮革上标记可追溯代码，然后再进行制革程序。处理好的皮革可以用激光进行高速切割，并且能很容易地在皮革表面制备出复杂的图案。激光加工灵活性高，能使皮革产生良好的光洁度，最大限度地减少浪费。激光可以切割皮革，也可以在皮革表面制备图案。制备的图案可能纯粹是装饰性的，也可能是功能性的，例如，在鞋底加工纹理结构用于防滑。

Luxinar公司将持续优化CO2激光技术，以满足纺织行业日益增长的需求。随着对激光性能的要求越来越高，以及生产环境对高可靠性激光器的需求不断增长，Luxinar公司将努力保持其在牛仔布及纺织行业中关键激光器供应商的地位。