پارچه های مقاوم در برابر شعله: افزایش عملکرد و راحتی

به عنوان یک ماده انعطاف پذیر که به دلیل راحتی و تطبیق پذیری شناخته شده است،پارچه های بافتنیکاربرد گسترده ای در پوشاک، دکوراسیون منزل و پوشش محافظ عملکردی پیدا کرده اند. با این حال، الیاف نساجی سنتی معمولا قابل اشتعال هستند، فاقد نرمی هستند و عایق محدودی را ارائه می دهند، که پذیرش گسترده آنها را محدود می کند. بهبود خواص مقاوم در برابر شعله و راحت منسوجات به یک نقطه کانونی در صنعت تبدیل شده است. با تاکید روزافزون بر پارچه های چند منظوره و منسوجات متنوع از نظر زیبایی شناختی، دانشگاه و صنعت در تلاش هستند تا موادی را تولید کنند که راحتی، مقاومت در برابر شعله و گرما را با هم ترکیب کنند.

در حال حاضر، بیشترپارچه های مقاوم در برابر شعلهبا استفاده از پوشش های ضد شعله یا روش های کامپوزیت ساخته می شوند. پارچه های پوشش داده شده اغلب سفت می شوند، پس از شستشو مقاومت در برابر شعله را از دست می دهند و ممکن است در اثر سایش تخریب شوند. در همین حال، پارچه های کامپوزیتی، اگرچه در برابر شعله مقاوم هستند، اما عموماً ضخیم تر و کمتر تنفس می شوند و راحتی را قربانی می کنند. در مقایسه با پارچه‌های بافته شده، بافتنی‌ها به‌طور طبیعی نرم‌تر و راحت‌تر هستند، که به آن‌ها اجازه می‌دهد به عنوان لایه پایه یا لباس بیرونی استفاده شوند. پارچه‌های بافتنی مقاوم در برابر شعله، که با استفاده از الیاف ذاتاً مقاوم در برابر شعله ایجاد می‌شوند، محافظت بادوام در برابر شعله را بدون نیاز به درمان اضافی ارائه می‌کنند و راحتی خود را حفظ می‌کنند. با این حال، توسعه این نوع پارچه پیچیده و پرهزینه است، زیرا الیاف مقاوم در برابر شعله با کارایی بالا مانند آرامید گران و کار کردن با آنها چالش برانگیز است.

تحولات اخیر منجر بهپارچه های بافته شده مقاوم در برابر شعله، در درجه اول از نخ های با کارایی بالا مانند آرامید استفاده می شود. در حالی که این پارچه‌ها مقاومت عالی در برابر شعله دارند، اما اغلب فاقد انعطاف‌پذیری و راحتی هستند، به خصوص زمانی که در کنار پوست پوشیده می‌شوند. فرآیند بافندگی برای الیاف مقاوم در برابر شعله نیز می تواند چالش برانگیز باشد. سفتی و استحکام کششی بالا الیاف مقاوم در برابر شعله، دشواری ایجاد پارچه‌های بافتنی نرم و راحت را افزایش می‌دهد. در نتیجه، پارچه های بافتنی مقاوم در برابر شعله نسبتا کمیاب هستند.

1. طراحی فرآیند بافندگی هسته

این پروژه به دنبال توسعه یکپارچهکه مقاومت در برابر شعله، خواص ضد الکتریسیته ساکن و گرما را در عین راحتی بهینه ارائه می دهد. برای دستیابی به این اهداف، یک سازه پشمی دو طرفه را انتخاب کردیم. نخ پایه یک فیلامنت پلی استر مقاوم در برابر شعله 11.11 تکس است، در حالی که نخ حلقه ترکیبی از 28.00 تکس موداکریلیک، ویسکوز و آرامید (با نسبت 50:35:15) است. پس از آزمایش های اولیه، مشخصات اولیه بافندگی را تعریف کردیم که در جدول 1 به تفصیل آمده است.

2. بهینه سازی فرآیند

2.1. اثرات طول حلقه و ارتفاع سینکر بر خواص پارچه

مقاومت در برابر شعله aپارچههم به خواص احتراق الیاف و هم به عواملی مانند ساختار پارچه، ضخامت و محتوای هوا بستگی دارد. در پارچه های بافتنی، تنظیم طول حلقه و ارتفاع حلقه (ارتفاع حلقه) می تواند بر مقاومت در برابر شعله و گرما تأثیر بگذارد. این آزمایش تأثیر تغییر این پارامترها را برای بهینه‌سازی مقاومت در برابر شعله و عایق بررسی می‌کند.

با آزمایش ترکیب های مختلف طول حلقه و ارتفاع سینک، مشاهده کردیم که وقتی طول حلقه نخ پایه 648 سانتی متر و ارتفاع سینک 2.4 میلی متر بود، جرم پارچه 385 گرم بر متر مربع بود که از وزن هدف پروژه فراتر رفت. متناوبا، با طول حلقه نخ پایه 698 سانتی‌متر و ارتفاع سینک 2.4 میلی‌متر، پارچه ساختار شل‌تر و انحراف پایداری -4.2 درصد را نشان داد که از مشخصات هدف فاصله داشت. این مرحله بهینه سازی تضمین کرد که طول حلقه انتخابی و ارتفاع سینک هم مقاومت در برابر شعله و هم گرما را افزایش می دهد.

2.2.اثرات پارچهپوشش مقاومت در برابر شعله

سطح پوشش یک پارچه می تواند بر مقاومت آن در برابر شعله تأثیر بگذارد، به ویژه زمانی که نخ های پایه رشته های پلی استر هستند، که می توانند قطرات مذاب را در حین سوختن ایجاد کنند. اگر پوشش کافی نباشد، پارچه ممکن است استانداردهای مقاومت در برابر شعله را برآورده نکند. عوامل موثر بر پوشش عبارتند از ضریب پیچش نخ، مواد نخ، تنظیمات بادامک سینک، شکل قلاب سوزن و کشش جمع شدن پارچه.

کشش جذب بر پوشش پارچه و در نتیجه مقاومت در برابر شعله تأثیر می گذارد. تنش برداشت با تنظیم نسبت دنده در مکانیزم پایین کشی که موقعیت نخ را در قلاب سوزن کنترل می کند، مدیریت می شود. از طریق این تنظیم، ما پوشش نخ حلقه را روی نخ پایه بهینه کردیم و شکاف هایی را که می تواند مقاومت در برابر شعله را به خطر بیندازد به حداقل رساند.

3. بهبود سیستم تمیز کردن

با سرعت بالادستگاه های بافندگی دایره ایبا نقاط تغذیه متعدد خود، پرز و گرد و غبار قابل توجهی تولید می کنند. اگر به سرعت حذف نشوند، این آلاینده ها می توانند کیفیت پارچه و عملکرد دستگاه را به خطر بیندازند. با توجه به اینکه نخ لوپ پروژه ترکیبی از الیاف کوتاه موداکریلیک، ویسکوز و آرامید 28.00 تکس است، نخ تمایل به ریختن پرزهای بیشتری دارد که به طور بالقوه مسیرهای تغذیه را مسدود می کند، باعث شکستن نخ و ایجاد عیوب پارچه می شود. بهبود سیستم تمیز کردندستگاه های بافندگی دایره ایبرای حفظ کیفیت و کارایی ضروری است.

در حالی که دستگاه‌های تمیزکننده معمولی، مانند فن‌ها و دمنده‌های هوای فشرده، در از بین بردن پرز مؤثر هستند، ممکن است برای نخ‌های الیاف کوتاه کافی نباشند، زیرا پرزها می‌توانند باعث شکستگی مکرر نخ شوند. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، سیستم جریان هوا را با افزایش تعداد نازل ها از چهار به هشت افزایش دادیم. این پیکربندی جدید به طور موثر گرد و غبار و پرز را از مناطق بحرانی حذف می کند و در نتیجه عملیات تمیزتر را به همراه دارد. بهبودها ما را قادر ساختند تا میزان را افزایش دهیمسرعت بافندگیاز 14 دور در دقیقه به 18 دور در دقیقه، به طور قابل توجهی ظرفیت تولید را افزایش می دهد.

با بهینه سازی طول حلقه و ارتفاع سینک برای افزایش مقاومت در برابر شعله و گرما، و با بهبود پوشش برای مطابقت با استانداردهای مقاومت در برابر شعله، ما به یک فرآیند بافندگی پایدار دست یافتیم که از خواص مورد نظر پشتیبانی می کند. سیستم تمیزکننده ارتقا یافته همچنین به طور قابل توجهی شکستگی نخ را به دلیل ایجاد پرز کاهش داد و پایداری عملیاتی را بهبود بخشید. افزایش سرعت تولید ظرفیت اولیه را تا 28 درصد افزایش داد و زمان تولید را کاهش داد و تولید را افزایش داد.