立领熨烫机理与立领蒸烫机的设计

摘 要：从服装熨烫的基本机理中研究立领熨烫时压力、蒸汽等要素对熨烫质量的影响，阐述立领蒸烫机设计的要点和思想。

1 熨烫的基本机理

服装熨烫就是利用织物热定型的基本原理，以适当的温度、湿度和压力，改变织物的结构、表面状态等性质的造型方法。服装熨烫是服装加工工艺中最为重要的一道工序，其之所以重要，不仅是因为它能弥补缝纫工艺中的缺陷，而且还因为它能够完成裁剪、缝纫工艺中所不能完成的工作。服装工业中“三分缝七分熨烫”的传统说法，足见熨烫的重要性。立领作为服装的最主要部件，由于材料不同、形状不同、结构不同，立领熨烫好坏直接影响服装的穿着舒适和美观。所以，立领熨烫是七分烫中的重中之重。

在服装工业的发展过程中，人们逐渐归纳出一套完成工艺要求的物理过程，即给蒸汽－成型－抽湿（干燥定型）。要使服装达到所设计的形状，服装中的纤维必须受到回缩或伸展，以形成新的形状，随后纤维必须迅速被冷却，而使其固定于新的形状之上（图1）。

图1

OA段——给蒸汽：在整个服装压烫的OA区域中，上烫模排出高温蒸汽，从而使被烫服装开始升温并获得一定的含湿量，达到了定型前的准备状态，也就是说，在OA段，服装具备了变形的条件。由于蒸汽是热湿传递的有利媒介，且能够迅速地与服装接触，因此升温时间较快，这为缩短熨烫时间、提高工作效率提供了可能。

AB段——成型：在AB区域内，压烫温度达到了最高值，在这期间，服装织物内通过蒸汽后，就具备了产生变形的条件，这时，便可根据设计要求，将服装中需要熨烫的部位，通过上下烫模所施加的压力，塑造出要求的形状。因此，服装中的纤维材料即可由一种状态被塑造成另一种状态，这就是所谓的成型过程。但这时所成形状尚未被固定下来，如果缓慢地干燥冷却，都能恢复或部分恢复到原来的状态。

BC段——去湿干燥：在BC区域内，通过下烫模的真空抽湿，服装被迅速冷却下来，这样便使得AB段所成形态被固定下来，从而整个服装熨烫过程即告完成。但在实际操作过程中，这一过程往往容易被操作人员所忽视，服装在缓慢的冷却干燥过程中，又会恢复到熨烫前的形状，达不到熨烫的目的。

2 熨烫中蒸汽对服装的影响及设计对策

湿蒸汽是传输热量的最简单的媒介物，是将热量传输到织物内的最快且最有效的方法，并且它对纤维表面的外观效应不会产生任何影响。通过给出一定量的蒸汽，不仅使织物达到一定的温度，而且可使其获得一定的湿度，使其具备了变性的条件。不同的织物及不同的服装款式，可以采用不同特征与数量的蒸汽，以达到不同的定型效果。

蒸汽的温度是由蒸汽压力决定的，蒸烫机通常是不带温度控制的（免烫、药水定型等工序除外），而快速达到最高温度（该蒸汽系统压力下的最高温度）是衡量蒸烫机蒸汽结构的重要指标。早期日本蒸烫机采用钢板蒸汽腔的加热方式，意大利蒸烫机则采用钢管盘在铝合金板内作加热载体。目前德国蒸烫机普遍采用不锈钢管铸在铝合金模具里来加热。经测试，德国蒸烫机的加热速度最快，通常18分钟可达到最高温度；意大利蒸烫机则次之，约22分钟可以达到最高温度；日本蒸烫机由于钢板的导热性能不及铝合金，需要30分钟左右才能到达最高温度。所以威士二工位立领蒸烫机模具加热的方式也是采用了不锈钢管盘管后铸在铝合金模具内，经测试，也能在18分钟以内达到最高温度。

而蒸汽喷射又是蒸烫机的另一重要参数。首先是要求喷蒸汽不能带水滴，蒸汽喷射的强度要柔和，蒸汽喷射的范围要适当。威士二工位立领蒸烫机的蒸汽喷射系统，是蒸汽先通过不锈钢储汽包，再通过蒸汽电磁阀喷向模具，模具内装载了特殊的喷嘴，将蒸汽喷向模具内的盘管上，经灼热的盘管反射后再由模具上的喷汽小孔散射出模具，此时的蒸汽呈弥漫的雾状，可以很好地起到对服装的加热加湿作用。在设计模具时，喷汽孔的范围是严格控制的，杜绝了漫射的蒸汽将服装“熏坏”的缺陷。

3 熨烫压力对服装的影响及设计对策

熨烫压力的影响尤以模具受力方向为甚，领子部位是曲线变化最大的地方，以三工位领圈模垂直加压为例（图2）。领圈部位是不规则的椭圆锥形（图3），如模具上任一点的斜面与垂线的夹角为θ（0<θ<90°），在垂直力F的作用下，该点会产生与模具表面垂直的法向分力Fr，和与模具表面平行的切向分力 Ft ，

Fr=F Sinθ

Ft=F Cosθ

这里法向分力Fr是熨烫所需的压力，而切向分力F t则是使衣服产生滑移、错位的主要因素，因所处点的θ角的不同，产生的法向力和切向力的大小也是不同的，当该点的θ角越小，产生的切向分力Ft越大，这就是模具表面与作用力夹角小的地方（如领驳处）容易产生衣服被拔长、起皱的原因。二工位立领蒸烫机用前后模压烫的方法（图4），前模斜向加压，使作用力F与被烫部位（尤其是立领领驳处）的θ角尽量趋于90°，减小了切向分力Ft，避免了该处发生滑移和错位。

中式立领的熨烫就更特殊了（图5），它的领子部近于垂直，即使用二工位立领蒸烫机，也由于它两边的竖立领片θ角也很小。将摇臂头制成左右呈140°夹角的翼板状，用左右两瓣领片模代替前模，加压气缸也分成两边斜向加压，增大了作用力与模具表面的θ角，首次创新了用机器熨烫中式立领先例（图6）。

其次，熨烫压力在受压部位的大小差异过大则是引起“极光”等疵点的主要原因，如领驳处由多层材料重叠而成，尤其是领驳的接缝处，厚度比其他部位增加1倍，该处的压力比相邻部位要大许多，如该凸出部的衣料纤维被压平磨光了，就会产生局部光反射，形成“极光”疵点。薄毛料的颜色越深，该现象就越严重。为减少此现象，选用较软的垫料不失为常用的方法，因为垫料软，当加压时可以缓冲该部位的压力差异，但过软的垫料会使应该压烫坚挺的折缝压不死，达不到压挺的效果。还有一种有效的方法是渐渐增加压力。F=ma=mdv/dt 在加压过程中形成对压力差异的缓冲。笔者设计的二工位立领蒸烫机就具备按每工步设置加压压力的功能，可以针对不同的面料，设置不同的加压程序，同样可以减少“极光”现象，同时也可以将折缝压挺。

4 去湿和定型对服装的影响及设计对策

服装熨烫的过程就是一个组成服装材料的高聚物，由一个平衡状态到达另一个平衡状态的过程，是织物由一种组织状态变化到另一种组织状态的过程，服装通过成型过程，达到了所需要的新的形状，但要保持这一形状，则还需要迅速抽湿，使其冷却干燥，以固定其形状。

威士二工位立领蒸烫机的抽湿系统具有两个功能：

（1） 摆放衣服时固定衣服；

（2） 熨烫后期使衣服快速冷却定型。

由于是前后模分别熨烫，所以下模也分两个抽风腔。通过程序可以控制两个腔体分别抽湿，可以在第一时间对需要抽湿、定型的部位产生真空负压，将熨烫好的造型快速定型。为了使服装更具质感，还可以在熨烫最后，下模吹压缩空气，从里向外对服装进行松散定型。该功能对羊绒等面料的西服尤其有效。它除了帮助冷却定型外，还可以将压伏的绒毛重新鼓起来。

5 结论

根据服装熨烫的机理来设计产品是摆脱一味跟在国外厂商后面仿造的有效途径，也是走向世界一流服装熨烫设备制造商的必由之路。威士的二工位立领蒸烫机自问世以来，除了受到国内用户的追捧外，已经远销加拿大、墨西哥、韩国、印度、印度尼西亚、埃及等国家和地区，取得了良好的社会效益和经济效益。