ผ้าทนไฟ: เพิ่มประสิทธิภาพและความสะดวกสบาย

เป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นซึ่งเป็นที่รู้จักในเรื่องความสะดวกสบายและความอเนกประสงค์ผ้าถักได้มีการนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในเครื่องแต่งกาย ของตกแต่งบ้าน และชุดป้องกันที่ใช้งานได้จริง อย่างไรก็ตาม เส้นใยสิ่งทอแบบดั้งเดิมมักติดไฟง่าย ขาดความนุ่มนวล และให้ฉนวนความร้อนได้จำกัด ซึ่งเป็นข้อจำกัดในการนำไปใช้งานอย่างกว้างขวาง การพัฒนาคุณสมบัติทนไฟและความสบายของสิ่งทอได้กลายเป็นประเด็นสำคัญในอุตสาหกรรม ด้วยการให้ความสำคัญกับผ้าอเนกประสงค์และสิ่งทอที่มีความหลากหลายทางสุนทรียศาสตร์มากขึ้น ทั้งภาควิชาการและภาคอุตสาหกรรมจึงมุ่งมั่นที่จะพัฒนาวัสดุที่ผสมผสานความสบาย ทนไฟ และความอบอุ่นเข้าด้วยกัน

ปัจจุบันส่วนใหญ่ผ้าทนไฟผลิตโดยใช้สารเคลือบหน่วงไฟหรือวิธีการผสม ผ้าเคลือบมักจะแข็งขึ้น สูญเสียคุณสมบัติการทนไฟหลังการซัก และอาจเสื่อมสภาพจากการสึกหรอ ในขณะเดียวกัน ผ้าผสมแม้จะทนไฟ แต่โดยทั่วไปจะมีความหนากว่าและระบายอากาศได้น้อยกว่า ทำให้สูญเสียความสบาย เมื่อเทียบกับผ้าทอ ผ้าถักจะมีความนุ่มและสบายกว่าตามธรรมชาติ ซึ่งทำให้สามารถใช้เป็นเสื้อชั้นในหรือเสื้อผ้าชั้นนอกได้ ผ้าถักทนไฟ ซึ่งสร้างขึ้นโดยใช้เส้นใยทนไฟโดยธรรมชาติ ให้การป้องกันเปลวไฟที่ทนทานโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการเพิ่มเติมหลังการซัก และยังคงความสบายไว้ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาผ้าประเภทนี้มีความซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากเส้นใยทนไฟประสิทธิภาพสูง เช่น อะรามิด มีราคาแพงและใช้งานยาก

การพัฒนาล่าสุดได้นำไปสู่ผ้าทอทนไฟโดยส่วนใหญ่ใช้เส้นด้ายประสิทธิภาพสูง เช่น อะรามิด แม้ว่าผ้าเหล่านี้จะมีคุณสมบัติทนไฟได้ดีเยี่ยม แต่มักขาดความยืดหยุ่นและความสบาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสวมใส่แนบกับผิวหนัง กระบวนการถักเส้นใยทนไฟก็อาจมีความท้าทายเช่นกัน ความแข็งและความต้านทานแรงดึงสูงของเส้นใยทนไฟทำให้การผลิตผ้าถักที่นุ่มสบายเป็นเรื่องยากขึ้น ด้วยเหตุนี้ ผ้าถักทนไฟจึงค่อนข้างหายาก

1. การออกแบบกระบวนการถักแกนกลาง

โครงการนี้มุ่งเน้นการพัฒนาผ้าที่ผสานคุณสมบัติทนไฟ ป้องกันไฟฟ้าสถิต และให้ความอบอุ่น พร้อมมอบความสบายสูงสุด เพื่อให้บรรลุเป้าหมายเหล่านี้ เราจึงเลือกใช้โครงสร้างขนแกะสองด้าน เส้นด้ายพื้นฐานเป็นเส้นใยโพลีเอสเตอร์ทนไฟ 11.11 เท็กซ์ ส่วนเส้นด้ายแบบห่วงเป็นเส้นใยผสมโมดาคริลิก วิสโคส และอะรามิด 28.00 เท็กซ์ (ในอัตราส่วน 50:35:15) หลังจากการทดลองเบื้องต้น เราได้กำหนดรายละเอียดการถักเบื้องต้น ซึ่งมีรายละเอียดอยู่ในตารางที่ 1

2. การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ

2.1. ผลของความยาวห่วงและความสูงของตัวจมต่อคุณสมบัติของผ้า

ความต้านทานเปลวไฟของผ้าขึ้นอยู่กับทั้งคุณสมบัติการเผาไหม้ของเส้นใยและปัจจัยต่างๆ เช่น โครงสร้างของผ้า ความหนา และปริมาณอากาศ ในผ้าถักแบบพุ่ง การปรับความยาวของห่วงและความสูงของห่วง (ความสูงของห่วง) สามารถส่งผลต่อความต้านทานเปลวไฟและความอบอุ่นได้ การทดลองนี้ศึกษาผลของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์เหล่านี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความต้านทานเปลวไฟและความเป็นฉนวน

จากการทดสอบการผสมผสานความยาวห่วงและความสูงของตัวจมที่แตกต่างกัน เราพบว่าเมื่อเส้นด้ายฐานมีความยาวห่วง 648 ซม. และความสูงของตัวจม 2.4 มม. มวลผ้าจะอยู่ที่ 385 กรัม/ตร.ม. ซึ่งเกินเป้าหมายน้ำหนักของโครงการ อีกทางเลือกหนึ่ง เมื่อเส้นด้ายฐานมีความยาวห่วง 698 ซม. และความสูงของตัวจม 2.4 มม. ผ้าจะมีโครงสร้างที่หลวมกว่าและมีความคลาดเคลื่อนด้านเสถียรภาพ -4.2% ซึ่งต่ำกว่าเกณฑ์มาตรฐาน ขั้นตอนการปรับปรุงนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าความยาวห่วงและความสูงของตัวจมที่เลือกจะช่วยเพิ่มทั้งความต้านทานเปลวไฟและความอบอุ่น

2.2.ผลกระทบของผ้าความคุ้มครองเกี่ยวกับความต้านทานเปลวไฟ

ระดับการปกคลุมของผ้าอาจส่งผลกระทบต่อความต้านทานการติดไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเส้นด้ายพื้นฐานเป็นเส้นใยโพลีเอสเตอร์ ซึ่งอาจเกิดหยดของเหลวที่หลอมละลายระหว่างการเผาไหม้ หากการปกคลุมไม่เพียงพอ ผ้าอาจไม่ตรงตามมาตรฐานการทนไฟ ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการปกคลุมประกอบด้วยปัจจัยการบิดตัวของเส้นด้าย วัสดุเส้นด้าย การตั้งค่าลูกเบี้ยวแบบจม รูปร่างของเข็มตะขอ และความตึงของผ้า

ความตึงขณะดึงผ้ามีผลต่อการปกคลุมของเนื้อผ้า และส่งผลต่อความต้านทานเปลวไฟ ความตึงขณะดึงผ้าควบคุมได้โดยการปรับอัตราทดเกียร์ในกลไกดึงลง ซึ่งควบคุมตำแหน่งของเส้นด้ายในเข็มควัก ด้วยการปรับนี้ เราได้ปรับการปกคลุมของเส้นด้ายแบบห่วงให้เหมาะสมที่สุดเหนือเส้นด้ายฐาน เพื่อลดช่องว่างที่อาจส่งผลต่อความต้านทานเปลวไฟ

3. การปรับปรุงระบบการทำความสะอาด

ความเร็วสูงเครื่องถักแบบวงกลมด้วยจุดป้อนผ้าจำนวนมาก ทำให้เกิดขุยผ้าและฝุ่นจำนวนมาก หากไม่กำจัดออกอย่างทันท่วงที สารปนเปื้อนเหล่านี้อาจส่งผลต่อคุณภาพของผ้าและประสิทธิภาพของเครื่องจักร เนื่องจากเส้นด้ายลูปของโครงการนี้ผสมเส้นใยโมดาคริลิก วิสโคส และอะรามิดสั้น 28.00 เท็กซ์ เส้นด้ายจึงมีแนวโน้มที่จะมีขุยผ้ามากขึ้น ซึ่งอาจทำให้เส้นทางป้อนผ้าถูกปิดกั้น ทำให้เส้นด้ายขาด และเกิดข้อบกพร่องของเนื้อผ้า การปรับปรุงระบบทำความสะอาดเครื่องถักแบบวงกลมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาคุณภาพและประสิทธิภาพ

แม้ว่าอุปกรณ์ทำความสะอาดทั่วไป เช่น พัดลมและเครื่องเป่าลมอัด จะมีประสิทธิภาพในการกำจัดขุยผ้า แต่อาจไม่เพียงพอสำหรับเส้นด้ายเส้นใยสั้น เนื่องจากการสะสมของขุยผ้าอาจทำให้เส้นด้ายขาดบ่อยครั้ง ดังแสดงในรูปที่ 2 เราได้ปรับปรุงระบบไหลเวียนอากาศโดยการเพิ่มจำนวนหัวฉีดจากสี่เป็นแปด การกำหนดค่าใหม่นี้ช่วยกำจัดฝุ่นและขุยผ้าออกจากบริเวณสำคัญได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้การทำงานสะอาดขึ้น การปรับปรุงนี้ทำให้เราสามารถเพิ่มความเร็วในการถักจาก 14 รอบต่อนาที เป็น 18 รอบต่อนาที ช่วยเพิ่มกำลังการผลิตได้อย่างมีนัยสำคัญ

ด้วยการปรับปรุงความยาวห่วงและความสูงของตะกั่วให้เหมาะสมที่สุดเพื่อเพิ่มความต้านทานเปลวไฟและความอบอุ่น และปรับปรุงการครอบคลุมให้เป็นไปตามมาตรฐานความต้านทานเปลวไฟ เราจึงบรรลุกระบวนการถักที่เสถียรและรองรับคุณสมบัติที่ต้องการ ระบบทำความสะอาดที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ยังช่วยลดการขาดของเส้นด้ายอันเนื่องมาจากการสะสมของขุยผ้าได้อย่างมาก ช่วยเพิ่มเสถียรภาพในการทำงาน ความเร็วในการผลิตที่เพิ่มขึ้นทำให้กำลังการผลิตเดิมเพิ่มขึ้น 28% ลดระยะเวลาดำเนินการและเพิ่มผลผลิต