一种发光发热面料的加工工艺
技术领域
本发明涉及具有发光发热效果的面料的加工工艺领域。
背景技术
随着时尚潮流的改变，现在在我们生活中对一些生活用品，如鞋服、箱包等，这些产品仅具有其本身的用途功能、外观效果，已不能满足一些年轻人对产品的个性化要求，例如本案所涉及的面料产品实现发光和/或发热的效果，该效果能够增加产品外观效果，更具趣味性、个性化和吸引力。
目前，在面料(皮革、织物等)上实现发光发热效果普遍的做法是通过面料上加工设置的结构来将发光发热组件(现常见用于面料上的发光、导热材料有光导纤维、发光灯条、碳纤维、导热丝等)固定在上面，发光发热组件可以摆设构成图案效果，而其固定的方式公开的例如在面料上打孔穿设、粘固、手工缝固、铆钉固定等等多种方式，但是现有的这些方式对于不同材质结构的发光发热组件的应用有的操作不易，有的连接不牢固易损坏，有的影响发光发热效果，例如光导纤维的应用，光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维，能够实现光的传导，将其构成图案下过传导光从而实现产品不一样的发光效果，由于其材质特性，目前一些针织方式的纺织面料是无法直接采用光导纤维针织在面料内，最多只能在面料纺织时以穿设的方式掺和进面料内，但是这样的方式对光导纤维要构成的图案效果受限较大，只能做一些较为简单的一些横竖状的几何图样效果，且也影响导光的效果和结构的布设。
技术问题
现有具有发光发热效果的面料的加工工艺，应用在光导纤维、发光灯条等导光材料或是碳纤维、导热丝等导热材料或丝线上存在着较多不足之处如加工工艺对发光发热组合形状局限较多，对不同材质粗细的材料的图案构成受限较大，排列方式较为单一，对产品发光、发热效果不佳，织造成本较高,良品率低，难以实现量产化等问题。
技术解决方案
本发明的技术方案是：一种发光发热面料的加工工艺，所述发光发热面料包括基层面料以及发光或发热线条，所述发光或发热线条通过盘带电脑绣花机械采用盘带绣花工艺绣连接在基层面料上。
所述发光或发热线条为光导纤维丝、TPU发光线条、LED灯串线条、RGB灯串线条、碳纤维丝导热线条、石墨烯导热线条或金属导热线条的其中一种或多种组合。
所述盘带绣花工艺包括如下步骤：一、通过电脑绣花机械的电脑绣花制版软件编辑制作出电脑绣花图样，编译成绣花程序；二、将步骤一的绣花程序数据导入电脑绣花机械，做好电脑绣花机械启动开始盘绣工作前的准备工作；三、启动电脑绣花机械开始根据导入的绣花程序进行盘绣工作；所述步骤二的电脑绣花机械选用单针类型的机头进行盘绣工作，单针机头上的机针型号为7#、9#或11#，单针机头盘绣工作时的主轴转速在500-1000r/min。
所述发光或发热线条为光导纤维丝，所述盘带绣花工艺包括如下步骤：一、通过电脑绣花机械的电脑绣花制版软件编辑制作出电脑绣花图样，编译成绣花程序；二、将步骤一的绣花程序数据导入电脑绣花机械，做好电脑绣花机械启动开始盘绣工作前的准备工作；三、启动电脑绣花机械开始根据导入的绣花程序进行盘绣工作；所述步骤一中编辑制作电脑绣花图样时在对应盘绣工作时发光或发热线条走线轨迹的弯转处为弧形弯转，弧形弯转的半径为发光或发热线条直径的5-10倍；所述步骤一中的电脑绣花图样包括有光纤预留丝区域，所述光纤预留丝区域在步骤三的盘绣工作中往复牵引出多段光导纤维丝，各段称为预留段，所述预留段牵引出时通过绣线进行定点固定。
所述步骤三的盘绣工作完成后进行预留段处理，处理步骤如下，1)、将预留段脱离绣线的定点固定，2)、将多段预留段收拢聚集成束形成光纤丝束，3)、通过修剪工具将光纤丝束外端修整处理，4)、通过聚融装置将光纤丝束外端融结连接在一起，5)、将融结后的光纤丝束套上聚光管。
所述步骤4)的聚融装置为铝块加热聚融装置，所述铝块加热聚融装置的聚融温度为200-220℃，所述步骤5)的聚光管通过热风收缩固定在光纤丝束上，所述热风收缩温度为150-180℃。
所述步骤3)光纤丝束外端修整处理后，所述预留段的余留长度为20-100mm。
所述步骤二的电脑绣花机械选用单针类型的机头进行盘绣工作，单针机头上的机针型号为7#、9#或11#，单针机头盘绣工作时的主轴转速在500-1000r/min；
所述步骤一中的电脑绣花图样由一条光导纤维丝盘绣而成或者多条合成一条盘绣而成，所述光纤丝束为一束或多束。
所述发光或发热线条为LED灯串线条、RGB灯串线条、碳纤维丝导热线条、石墨烯导热线条或金属导热线条，所述步骤一中的电脑绣花图样包括电极引线区域，所述电极引线区域在步骤三盘绣工作中牵引出发光或发热线条两端的电极引线段，所述电极引线段通过绣线进行固定；
或者，所述发光或发热线条为TPU发光线条或光导纤维丝，所述步骤一中的电脑绣花图样包括导光段区域，所述导光段区域在步骤三盘绣工作中牵引出发光或发热线条端部的光源导光段，所述光源导光通过绣线进行固定。
有益效果
本发明的有益效果是：采用电脑绣花机械通过上述的盘绣工艺来将发光或发热线条固定在面料上，固定效果更好，机械工作效率高，良品率高，量产容易，还有采用上述工艺后，不用采用复杂的纺织机器和生产流程即可进行生产，不管是生产成本还是面料材料成本都能大大的降低，而且由于上述工艺是针对特殊材料的应用可以使材料的受限性更小，可塑性更高，绣花形状图案不单单只是简单的几何图形，还可以直接绣出复杂的图案，使之达到发光、发热的效果，且极大的提升了产品的发光效果和加热效果，应用领域、产品类型上也更为广泛。
上述发光或发热线条选用材料较为特殊的光导纤维丝，现有的盘绣工艺并不能直接应用于光导纤维丝的盘绣，会直接造成光导纤维丝表面的损坏和容易出现断丝的情况，且也不能够实现较为复杂的图案绣花，而本发明其进一步的工艺能够使得选用光导纤维丝的盘绣工作更简单、顺畅、稳定、不易断丝，能够较好的避免盘绣工作中对光导纤维丝造成损坏，能够使得光导纤维丝较好的达到传导光的效果。
附图说明
图1和图2是本发明涉及的一种发光发热面料的加工工艺的电脑绣花图样不同步骤的示意图；
图3是本发明涉及的一种发光发热面料应用在服装上的示意图。
本发明的最佳实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过几个具体实施例来对本发明的技术方案进行详细阐述。
本发明一种发光发热面料的加工工艺公开的实施例一，所述发光发热面料包括基层面料以及发光或发热线条，所述基层面料可为皮革、织物等机针穿透的面料，所述发光或发热线条可为PU发光线条、LED灯串线条、RGB灯串线条等这类的被动发光线条，还可为碳纤维丝导热线条、石墨烯导热线条、金属导热线条等这类的被动发热线条，这里被动发光线条和被动发热线条是指发光或发热线条本身不直接产生光或热，而是通过电路结构由能源提供电能从而产品光或热，由于目前还为发现有较为适用的主动发光材料，因此没有举出，如果有这样的材料线条本发明的工艺也能够适用，在本发明的保护范围之内；下面接着描述，所述发光或发热线条通过盘带电脑绣花机械采用盘带绣花工艺绣连接在基层面料上，下面详细描述一下本发明的盘带绣花工艺步骤。
所述盘带绣花工艺包括如下：
步骤：一、通过电脑绣花机械的电脑绣花制版软件编辑制作出电脑绣花图样，编译成绣花程序；更详细的目前是这样的，首先确定好产品发光或发热的图案尺寸后进行制版，预先根据设计图样呈现的花型图案确定好所要绣花产品的图案尺寸大小，然后用电脑绣花制版软件(刺绣CAD)根据确定的尺寸大小进行绘图制版出电脑绣花图样，经过详细检验生成样版(即上述的绣花程序)后导出；
二、将步骤一的绣花程序数据导入电脑绣花机械，做好电脑绣花机械启动开始盘绣工作前的准备工作；该准备工作包括设置好电绣机械的相关工作参数，包括根据电脑绣花图样的设计选用的绣线和底线的材质和型号分别在电绣机械的绣线机针和底线梭壳上穿设好，包括将绣线在电绣机械的机头机针上穿引好，包括将底线电绣机械的底线梭壳上穿引设好，包括将在发光或发热线条在电绣机械的盘带摆嘴机构上穿引设好，包括在电绣机械上固定布好衬纸和基层面料，包括检查绣花的尺寸大小和在绣框限位范围内设好起绣点等准备工作；
本实施例中上述公开的几种发光或发热线条材料由于其材质的特殊性不同于线常见盘绣或其他绣花的纱线绳材质，优选的选用单针机头进行盘绣工作，这种机头是一种特种绣机头可专门用于本案特殊材料的使用，本案中主要保护工艺，因此本案中不公开机头结构，另作他案申请保护；另外由于其材质的特殊性，优选的，所述单针机头上的机针型号可采用7#、9#或11#，所述单针机头盘绣工作时的主轴转速可在500-1000r/min范围内，经过试验操作，低于这个数值范围的工作效率低，高于这个数值的工作不稳定且易造成损坏，而采用上述型号机针及主轴转速设置在范围内的可使得盘绣工作更稳定、快速、顺畅且不易造成发光或发热线条的损坏等，具体数值及其他参数的设置可根据实际选用的材料及其粗细、特性等因素来分析较佳的参数数值，这里不在详细公开说明；
三、启动电脑绣花机械开始根据导入的绣花程序进行盘绣工作；详细的，打开启动开关，首先进行限位检查、M轴归零后，进而拉杆刺绣，在绣花程序控制下，将电脑绣花图样坐标值换成与绣花机械的绷框X、Y方向位移量电信号，送到X、Y、Z单片机系统进行电机升降速处理后，输出三相六拍信号，线电机的功放箱进行功率放大，红色支X、Y步进电机，带动绷框完成X、Y间的进给运动；同时驱动Z步进电机，带动机针作上下运动，从而使固定光纤丝走向的刺绣连续地进行下去；Z步进电机通过同步齿形带等驱动机头传动机构旋转，机头的特定机构使引线机构和机针带头着面线作出上下运动，穿刺面料；钩线机构中的旋梭旋转，使绣线绕过藏有底线梭壳；挑线机构运动，输送绣线，收紧线迹，准备下一个线迹的绣线线段；盘带机构带动光纤丝进行角度位移摆动，以避开机针直接刺穿光纤丝，机针通过左右往复的穿刺带动绣线固定发光或发热线条，X、Y步进电机通过同步齿形带等机构带动绸框和基层面料作平面运动；将基层面料上每个待绣线迹点送往机针刺绣，机针上下运动的速度与绷框移动的方向、移动量以及移动速度的协调配合运动，使绣线和底线绞合，在基层面料上作出双线锁式线迹；如此盘带刺绣连续地进行下去，即可完成电脑绣花图样。
由于上述的发光或发热线条是被动发光或发热线条，需要在其端部连接发光或发热供能源，特别是上述的LED灯串线条、RGB灯串线条、碳纤维丝导热线条、石墨烯导热线条、金属导热线条，这些的其线条本身具有发光或发热部件因此其端部连接的供能源是电能，因此针对这些材料上述步骤一中的电脑绣花图样包括有电极引线区域，所述电极引线区域在步骤三盘绣工作中牵引出发光或发热线条两端的电极引线段，所述电极引线段通过可绣线进行固定，在面料绣制完成后可在制作成产品前或后在电极引线段上连接驱动其发光或发热的控制电路模块及供电源；而上述的TPU发光线条其线条本身不具有发光部件，但是能够实现物理导光效果，从而实现发光效果，其端部连接的是灯源，因此针对这种材料所述步骤一中的电脑绣花图样包括导光段区域，所述导光段区域在步骤三盘绣工作中牵引出发光或发热线条端部的光源导光段，所述光源导光通过绣线进行固定；
采用上述材料，其达到的发光效果可根据图案设计来设计控制电路模块中发光相关元件的程序，发热效果可根据图案设计及发热需要来设计控制电路模块中发光相关元件的程序，另外，根据实际应用产品发光或加热的电压、温度应设置在安全、节能使用的范围值内为宜，例如在一些生活用品上，优选的，电压值在3.7-12V，加热温度在24-100℃。
本发明一种发光发热面料的加工工艺公开的实施例二，如图1-3所示，所述发光发热面料包括基层面料1以及发光或发热线条2，所述基层面料1可为皮革、织物等机针穿透的面料，所述发光或发热线条为光导纤维丝，光导纤维丝与上述的被动发光材料不同，其本身不具有发光部件，这里主要是应用其传导光的物理特性，本实施例与上述实施例一中盘带绣花工艺基本相同，但由于其材质及传导光条件，因此存在不同与上述实施例一的不同之处，下面详细描述。
首先，如图中所示的图样在上述步骤一中编辑制作电脑绣花图样时在对应盘绣工作时发光或发热线条走线轨迹的弯转处为弧形弯转，弧形弯转的半径为发光或发热线条直径的5-10倍，例如光导纤维丝的直径为0.25mm，那电脑绣花图样对应的弧形弯转处的半径宜为1.25-2.5mm，这样光导纤维丝弯折的角度才能够较好的将光传导过去，应注意避开直角转折，直角转折将不能够继续传导光；另外，由于采用光导纤维丝，必须留有传导光源的始端，因此在上述步骤一中的电脑绣花图样包括有光纤预留丝区域3，所述光纤预留丝区域3在步骤三的盘绣工作中往复牵引出多段光导纤维丝，各段称为预留段21用于后面处理作为传导光源的始端，所述预留段21牵引出时通过绣线进行定点固定4，预留段21的预留长度为绣花程序的预设长度，由于预留段21后面还需进行处理，处理时需为较为松散状态，因此不宜全段通过绣线固定起来，这里的定点固定4的作用是避免预留段21长度较长且松散容易被勾到影响盘绣工作或其他影响情况。
上述实施例一中机头的主轴转速设置范围和几种可选择的机针型号适用导光纤维，具体可根据实际选用光导纤维丝粗细程度及其材料属性来选用，例如本实施例技术方案试验时，选用0.25m直径的光导纤维丝，较佳的机头主轴转速为750r/min，机针选用11#，工作稳定且不易断丝，
上述实施例一步骤三的盘绣工作完成后进行预留段21处理，处理步骤如下，1)、将预留段21脱离绣线的定点固定，这里脱离绣线的固定可以是直接先绣线挑断或者直接将预留段21末端拉出定点固定4的绣线，另外由于其是往复牵引出的可能两两预留段21之间是相连的这样也可直接将两者之间剪断再拉出定点固定4的绣线；2)、将多段预留段21收拢聚集成束形成光纤丝束，即将多段预留段收拢起来成光纤丝束，可通过线将光纤丝束按既定方向缠绕束紧；3)、通过修剪工具将光纤丝束外端修整处理，修剪工具可采用U型剪刀来修整，修整后预留段21的余留长度为20-100mm为宜，即有利于光的传导，也有利于结构设置的稳定，较佳的为40-45mm，具体也可根据实际产品设计来操作；4)、通过聚融装置将光纤丝束外端融结连接在一起，即将修整后的光纤丝束末端通过热熔融合平整，本实施例中公开的所述聚融装置为铝块加热聚融装置，所述铝块加热聚融装置的聚融温度为200-220℃，操作简单方便聚融效果好，融合平整，有利于导光纤维丝的始端导光；5)、将融结后的光纤丝束套上聚光管5，本实施例中公开的所述聚光管5通过热风收缩固定在光纤丝束上，所述热风收缩温度为150-180℃，收缩固定效果好，且不会干涉到光纤丝束。
上述聚光管5的作用顾名思义具有聚光的作用，预留段21处理后，在面料绣制完成后可在制作成产品前或后，将聚光管5装灯珠，连接驱动灯珠发光的控制电路模块及供电源，发光效果可根据图案设计来设计控制电路模块中发光相关元件的程序。
本实施例中，所述步骤一中的电脑绣花图样可由一条光导纤维丝盘绣而成或者多条合成一条盘绣而成，即光导纤维丝在盘绣工作中是不中断的，一直绣到图样完成，中间无需另设起绣点，另外，不管是一条或多条导光纤维丝进行盘绣，所述光纤丝束可为一束或多束，分不同聚光管5可不同颜色灯珠，传导不同颜色光，有利于实现多样化的图样效果。
