Jako elastyczny materiał znany ze swojego komfortu i wszechstronności,dzianinyZnalazły szerokie zastosowanie w odzieży, wystroju wnętrz i funkcjonalnej odzieży ochronnej. Jednak tradycyjne włókna tekstylne są zazwyczaj łatwopalne, nie są miękkie i zapewniają słabą izolację, co ogranicza ich szersze zastosowanie. Poprawa właściwości tekstyliów pod kątem ognioodporności i komfortu stała się priorytetem w branży. Wraz z rosnącym naciskiem na tkaniny wielofunkcyjne i tekstylia o zróżnicowanej estetyce, zarówno środowisko akademickie, jak i przemysł dążą do opracowania materiałów łączących komfort, ognioodporność i ciepło.
Obecnie większośćtkaniny trudnopalneSą wytwarzane przy użyciu powłok trudnopalnych lub metod kompozytowych. Tkaniny powlekane często sztywnieją, tracą ognioodporność po praniu i mogą ulegać degradacji w wyniku noszenia. Tymczasem tkaniny kompozytowe, mimo że są trudnopalne, są zazwyczaj grubsze i mniej oddychające, co obniża komfort. W porównaniu z tkaninami tkanymi, dzianiny są naturalnie bardziej miękkie i wygodniejsze, co pozwala na ich stosowanie zarówno jako warstwy bazowej, jak i odzieży wierzchniej. Dzianiny trudnopalne, wytwarzane z włókien z natury trudnopalnych, zapewniają trwałą ochronę przed płomieniami bez dodatkowej obróbki i zachowują komfort użytkowania. Jednak opracowanie tego rodzaju tkaniny jest skomplikowane i kosztowne, ponieważ wysokowydajne włókna trudnopalne, takie jak aramid, są drogie i trudne w obróbce.
Ostatnie wydarzenia doprowadziły dotkaniny tkane trudnopalne, wykorzystując głównie przędze o wysokiej wydajności, takie jak aramid. Chociaż tkaniny te zapewniają doskonałą odporność na ogień, często brakuje im elastyczności i komfortu, zwłaszcza w kontakcie ze skórą. Proces dziania włókien trudnopalnych może być również trudny; wysoka sztywność i wytrzymałość na rozciąganie włókien trudnopalnych utrudniają tworzenie miękkich i wygodnych dzianin. W rezultacie dzianiny trudnopalne są stosunkowo rzadkie.
1. Projektowanie podstawowego procesu dziania
Celem tego projektu jest opracowanietkaninaŁączy w sobie odporność na ogień, właściwości antystatyczne i ciepło, zapewniając jednocześnie optymalny komfort. Aby osiągnąć te cele, wybraliśmy dwustronną strukturę polaru. Przędza bazowa to ognioodporny filament poliestrowy o gęstości 11,11 tex, natomiast przędza pętelkowa to mieszanka modakrylu, wiskozy i aramidu o gęstości 28,00 tex (w proporcjach 50:35:15). Po wstępnych próbach zdefiniowaliśmy podstawowe parametry dziania, które zostały szczegółowo opisane w Tabeli 1.
2. Optymalizacja procesów
2.1. Wpływ długości pętli i wysokości obciążnika na właściwości tkaniny
Odporność na ogieńtkaninaZależy to zarówno od właściwości palnych włókien, jak i od takich czynników, jak struktura tkaniny, grubość i zawartość powietrza. W dzianinach wątkowych regulacja długości oczka i wysokości obciążnika (wysokości oczka) może wpływać na odporność na ogień i ciepło. Niniejszy eksperyment bada wpływ zmiany tych parametrów na optymalizację odporności na ogień i izolacji.
Testując różne kombinacje długości pętli i wysokości obciążnika, zaobserwowaliśmy, że przy długości pętli przędzy bazowej wynoszącej 648 cm i wysokości obciążnika 2,4 mm, masa tkaniny wyniosła 385 g/m², co przekraczało docelową wagę projektu. Z kolei przy długości pętli przędzy bazowej wynoszącej 698 cm i wysokości obciążnika 2,4 mm, tkanina charakteryzowała się luźniejszą strukturą i odchyleniem stabilności na poziomie -4,2%, co nie spełniało docelowych specyfikacji. Ten etap optymalizacji zapewnił, że wybrana długość pętli i wysokość obciążnika zwiększyły zarówno odporność na płomienie, jak i ciepło.
2.2.Efekty tkaninyZakres odporności na płomienie
Stopień pokrycia tkaniny może wpływać na jej odporność na płomienie, szczególnie gdy przędze bazowe są włóknami poliestrowymi, które podczas spalania mogą tworzyć stopione krople. Jeśli pokrycie jest niewystarczające, tkanina może nie spełniać norm odporności na płomienie. Czynniki wpływające na pokrycie to m.in. współczynnik skrętu przędzy, materiał przędzy, ustawienia krzywki obciążnika, kształt haczyka igły oraz naprężenie naciągu tkaniny.
Naprężenie naciągu wpływa na pokrycie tkaniny, a tym samym na odporność na płomienie. Naprężenie naciągu jest regulowane poprzez regulację przełożenia w mechanizmie dociągającym, który kontroluje położenie przędzy w haczyku igły. Dzięki tej regulacji zoptymalizowaliśmy pokrycie przędzy pętelkowej nad przędzą bazową, minimalizując szczeliny, które mogłyby zagrozić odporności na płomienie.
3. Ulepszanie systemu czyszczenia
Duża prędkośćmaszyny dziewiarskie okrągłe, z licznymi punktami podawania, wytwarzają znaczną ilość kłaczków i kurzu. Jeśli nie zostaną szybko usunięte, zanieczyszczenia te mogą negatywnie wpłynąć na jakość tkaniny i wydajność maszyny. Ponieważ przędza pętelkowa projektu jest mieszanką krótkich włókien modakrylowych, wiskozy i aramidu o gęstości 28,00 tex, przędza ma tendencję do gubienia większej ilości kłaczków, co może blokować ścieżki podawania, powodując zerwanie przędzy i powstawanie wad tkaniny. Ulepszenie systemu czyszczeniamaszyny dziewiarskie okrągłejest niezbędny do utrzymania jakości i wydajności.
Chociaż konwencjonalne urządzenia czyszczące, takie jak wentylatory i dmuchawy sprężonego powietrza, są skuteczne w usuwaniu kłaczków, mogą być niewystarczające w przypadku przędz o krótkich włóknach, ponieważ nagromadzenie kłaczków może powodować częste zrywanie przędzy. Jak pokazano na rysunku 2, udoskonaliliśmy system przepływu powietrza, zwiększając liczbę dysz z czterech do ośmiu. Ta nowa konfiguracja skutecznie usuwa kurz i kłaczki z newralgicznych obszarów, co przekłada się na czystszą pracę. Ulepszenia te pozwoliły nam zwiększyćprędkość robienia na drutachz 14 obr./min do 18 obr./min, co znacznie zwiększa wydajność produkcji.
Optymalizując długość pętelki i wysokość obciążnika, aby zwiększyć odporność na ogień i ciepło, a także poprawiając pokrycie, aby spełnić normy odporności na ogień, uzyskaliśmy stabilny proces dziania, który zapewnia pożądane właściwości. Ulepszony system czyszczenia znacznie zmniejszył również zrywanie przędzy z powodu gromadzenia się kłaczków, poprawiając stabilność operacyjną. Zwiększona prędkość produkcji podniosła pierwotną wydajność o 28%, skracając czas realizacji i zwiększając wydajność.
Czas publikacji: 09.12.2024