Даже в наш век носимых технологий ткань наших футболок и одежды по-прежнему может быть самым высокотехнологичным продуктом, который мы носим. Этот продукт из генетически модифицированного хлопкового семени, хотя и является автономным машинным миром, производится в одном из крупнейших в мире пузырей автоматизации. Самоходные сборщики хлопка собирают и предварительно обрабатывают хлопок. Другие машины смешивают сырье, расчесывают его, скручивают и скручивают в пряжу, и, наконец, ткацкий станок выпускает листы безупречного хлопкового джерси. Степень автоматизации не может быть выше. За исключением лабораторий, где семена, хлопковое волокно и пряжа проверяются на соответствие жестким спецификациям, тканые материалы производятся в основном в свободной от человека зоне, которая регулируется технологиями и экономикой.
Сборщик хлопка Кимберли Вардеман CC-BY-SA 3.0
Хлопкопрядильная машина Леса Чатфилда
Круговой ткацкий станок от GCL image source
Разрыв в автоматизации
Швейная фабрика RMG в Таиланде Грега Уолтерса
Однако после того, как ткань соткана, автоматизация резко прекращается - одежда по-прежнему в основном является продуктом ручной работы. Именно там, где все части, наконец, собираются воедино, образовался большой пробел в автоматизации. Чтобы изготовить партию предмета одежды, например, рубашки, сотни слоев ткани укладываются друг на друга с распечатанным бумажным шаблоном выкройки сверху. Затем техник использует специальный инструмент (электрический станок для резки с прямым ножом), чтобы обвести контуры шаблона, одновременно вырезая сотни деталей. Парк швейных машин, которыми управляют прилежные швеи, затем сшивает эти детали вместе, чтобы сделать рубашки, футболки или брюки. Сборка одежды - трудоемкий процесс, и фабрики RMG (Ready-Made-Garment), естественно, находятся там, где рабочая сила дешева.
Выкройка для рубашки от Liberumia CC-BY-SA 4.0
Если вы посмотрите на то, как складывается одежда, это имеет смысл: можете ли вы представить себе другой способ, как надежно выровнять все кусочки мягкой ткани и сделать шов на месте? Одежда предназначена для ручного шитья. Со времен промышленной революции ткани стали легче, методы шитья развивались, и везде, где это позволяла разросшаяся производственная цепочка, были добавлены короткие этапы автоматизации. Функциональные ткани, ультразвуковые методы шитья, вырезание шаблонов с ЧПУ, автоматическое сшивание и различные методы печати. были добавлены, но сам процесс остался неизменным.
Заполнение пробела
К сожалению, ни один другой материал не является таким дешевым, доступным и удобным, как мягкий и эластичный хлопковый трикотаж из пузыря автоматизации, потому что сам по себе он не поддается дальнейшей автоматизации. Его практически невозможно склеить или сварить, это своего рода упрямый материал для автоматизированного процесса, и это делает модернизацию одежды для автоматизированного производства огромной проблемой. Тем не менее, этот процесс редизайна происходит сейчас, и он следует шаблонам, которые мы видели раньше в других областях производства. От разработки настольных машин, которые фактически печатают одежду на лету, до совершенно новых методов производства, которые оставляют проложенный путь дешевого, провисшего хлопка, все кажется возможным.
OpenKnit
The Open Knit печатает текстиль из пряжи. (источник видео)
Компьютеризированные плосковязальные машины используют большое количество сотен вязальных спиц с механической или электронной защелкой, чтобы превратить пряжу в произвольные, пригодные для носки формы. Джерард Рубио запустил OpenKnit в 2014 году как проект с открытым исходным кодом для разработки такой машины, и с тех пор проект значительно вырос. Джерард недавно основал Kniterate и объявил о кампании на Kickstarter по финансированию настольной машины, которая печатает готовую к использованию одежду. Техника вязания лучше всего работает с толстой пряжей, как правило, для пуловеров, шапок и зимних носков. Вязание по-прежнему не подходит для производства легких тканей, но если вы хотите прямо сейчас напечатать свой собственный пуловер, ждать, собственно, не нужно.
Фабрикан
Если вам нравится туго, по крайней мере, у вас уже есть форма. Fabrican использует ваше тело как форму для идеально сидящего бесшовного предмета одежды. Студентка факультета моды Манель Торрес изобрела Fabrican в 1995 году, адаптировав смолоподобную композицию Silly String, организовала научно-исследовательский центр и усовершенствовала свою идею. Fabrican - это аэрозольный баллончик, содержащий раствор полимера с легколетучим растворителем. После нанесения растворитель быстро растворяется, оставляя после себя мягкий слой полимерного нетканого материала.
Изготавливается футболка Fabrican. (источник видео)
Хотя формула, по-видимому, достигла точки, когда можно создавать очень тонкую и легкую одежду, которую можно стирать, Fabrican не имеет коммерческого успеха. Наиболее вероятной причиной этого может быть то, что люди не хотят распылять химические вещества на свое тело, чтобы сделать свою собственную одежду, хотя большинство видеодемонстраций также показывают, что напыляемая ткань не очень гибкая, легко рвется и, следовательно, не слишком практичный. Возможно, методика может быть усовершенствована за счет использования волокнистых наполнителей в сочетании с гибкими полимерами. Учитывая нечеловеческую форму и более практичные материалы, этот метод является отличной отправной точкой для полностью автоматизированного производства одежды.
Электроткацкий станок
Electroloom использует процесс электропрядения, при котором нетканый материал наносится на плоские или трехмерные металлические формы для автоматизированного производства бесшовных изделий. К сожалению, кампании на Kickstarter и исследовательского гранта от Национального научного фонда (NSF) оказалось недостаточно для финансирования разработки процесса электропрядения, который можно использовать для производства одежды. Основатели недавно объявили о закрытии Electroloom. Тем не менее, технология, которую Electroloom продемонстрировала за последний год, оказалась многообещающей.
Процесс электропрядения (источник видео)
Плесень (источник видео)
Готовая одежда (источник видео)
Электропряденная ткань, источник изображения
Для этого процесса требуется подача высокого напряжения между соплом проводящего эмиттера и металлической формой, такой как металлическая крышка резервуара, показанная выше. Затем раствор полимера медленно выливается из сопла, где электростатическое отталкивание заставляет тонкие волокна исходить из жидкости, прежде чем они ускорятся к поверхности формы. Волокна растягиваются, утончаются до нескольких сотен нанометров и высыхают во время своего полета к форме, где они превращаются в тонкий, похожий на ткань материал. Форма перемещается или вращается во время процесса, чтобы обеспечить равномерное наращивание материала. Как только будет уложено достаточное количество материала, процесс останавливается, и часть одежды можно снять с формы.
Электропрядение изначально было изобретено как процесс производства текстиля, но так и не получило широкого распространения. В настоящее время обычными применениями электропрядения являются фильтрующие материалы, перевязочные материалы для ран, тканевая инженерия и другие варианты использования, требующие небольшого количества очень тонкой абсорбирующей ткани. Несмотря на то, что анонсированный Electroloom швейный принтер никогда не будет выпущен, их видение полностью автоматизированного производственного процесса для практичной легкой одежды остается.