בדים עמידים בפני להבות: שיפור ביצועים ונוחות

כחומר גמיש הידוע בנוחותו וברבגוניותו,בדים סרוגיםמצאו יישומים נרחבים בביגוד, עיצוב הבית וביגוד מגן פונקציונלי. עם זאת, סיבי טקסטיל מסורתיים נוטים להיות דליקים, חסרי רכות ומספקים בידוד מוגבל, דבר המגביל את אימוץם הרחב יותר. שיפור התכונות העמידות בפני אש ונוחות של טקסטיל הפך למוקד בתעשייה. עם הדגש הגובר על בדים רב-תכליתיים וטקסטיל מגוונים מבחינה אסתטית, הן האקדמיה והן התעשייה שואפים לפתח חומרים המשלבים נוחות, עמידות בפני אש וחום.

נכון לעכשיו, רובבדים עמידים בפני להבהמיוצרים באמצעות ציפויים מעכבי בעירה או בשיטות מרוכבות. בדים מצופים הופכים לעיתים קרובות נוקשים, מאבדים את עמידותם בפני להבה לאחר כביסה, ויכולים להתבלות כתוצאה מבלאי. בינתיים, בדים מרוכבים, למרות שהם עמידים בפני להבה, הם בדרך כלל עבים יותר ופחות נושמים, מה שפוגע בנוחות. בהשוואה לבדים ארוגים, סריגים הם באופן טבעי רכים ונוחים יותר, מה שמאפשר להשתמש בהם כשכבת בסיס או כבלגד חיצוני. בדים סרוגים עמידים בפני להבה, הנוצרים באמצעות סיבים עמידים בפני להבה מטבעם, מציעים הגנה עמידה מפני להבה ללא טיפול נוסף לאחר מכן ושומרים על נוחותם. עם זאת, פיתוח סוג זה של בד הוא מורכב ויקר, שכן סיבים עמידים בפני להבה בעלי ביצועים גבוהים כמו ארמיד יקרים ומאתגרים לעבודה.

ההתפתחויות האחרונות הובילו לבדים ארוגים עמידים בפני להבה, בעיקר באמצעות חוטים בעלי ביצועים גבוהים כמו ארמיד. בעוד שבדים אלה מספקים עמידות מצוינת בפני להבה, הם לרוב חסרים גמישות ונוחות, במיוחד כאשר הם לובשים קרוב לעור. תהליך הסריגה של סיבים עמידים בפני להבה יכול גם הוא להיות מאתגר; הנוקשות הגבוהה וחוזק המתיחה של סיבים עמידים בפני להבה מגבירים את הקושי ביצירת בדים סרוגים רכים ונוחים. כתוצאה מכך, בדי סריגה עמידים בפני להבה הם נדירים יחסית.

1. עיצוב תהליך סריגה מרכזי

פרויקט זה מבקש לפתחבַּדהמשלב עמידות בפני להבות, תכונות אנטי-סטטיות וחום, תוך מתן נוחות אופטימלית. כדי להשיג מטרות אלו, בחרנו במבנה פליז דו-צדדי. חוט הבסיס הוא פילמנט פוליאסטר עמיד בפני להבות 11.11 טקס, בעוד שחוט הלולאה הוא תערובת של מודקריליק 28.00 טקס, ויסקוזה וארמיד (ביחס של 50:35:15). לאחר ניסויים ראשוניים, הגדרנו את מפרטי הסריגה העיקריים, המפורטים בטבלה 1.

2. אופטימיזציה של תהליכים

2.1. השפעות אורך הלולאה וגובה המשקולת על תכונות הבד

עמידות להבה שלבַּדתלוי הן בתכונות הבעירה של הסיבים והן בגורמים כמו מבנה הבד, עוביו ותכולת האוויר. בבדים סרוגים בשוויון, התאמת אורך הלולאה וגובה המשקולת (גובה הלולאה) יכולים להשפיע על עמידות האש והחום. ניסוי זה בוחן את ההשפעה של שינוי פרמטרים אלה כדי לייעל את עמידות האש והבידוד.

בבדיקת שילובים שונים של אורכי לולאות וגבהים של משקולת, ראינו שכאשר אורך הלולאה של חוט הבסיס היה 648 ס"מ, וגובה המשקולת היה 2.4 מ"מ, מסת הבד הייתה 385 גרם/מ"ר, נתון שחורג מיעד המשקל של הפרויקט. לחלופין, עם אורך לולאת חוט בסיס של 698 ס"מ וגובה משקולת של 2.4 מ"מ, הבד הציג מבנה רפוי יותר וסטיית יציבות של -4.2%, נתון נמוך ממפרטי היעד. שלב אופטימיזציה זה הבטיח שאורך הלולאה וגובה המשקולת שנבחרו שיפרו הן את עמידות האש והן את החום.

2.2.השפעות של בדסיקור בנושא עמידות בפני להבה

רמת הכיסוי של בד יכולה להשפיע על עמידותו בפני להבות, במיוחד כאשר חוטי הבסיס עשויים סיבי פוליאסטר, אשר עלולים ליצור טיפות מותכות במהלך הבעירה. אם הכיסוי אינו מספיק, הבד עלול לא לעמוד בתקני עמידות בפני להבות. גורמים המשפיעים על הכיסוי כוללים את גורם פיתול החוט, חומר החוט, הגדרות זיז המשקולת, צורת וו המחט ומתח קליטת הבד.

מתח הגיבוש משפיע על כיסוי הבד, וכתוצאה מכך על עמידות הלהבה. מתח הגיבוש מנוהל על ידי התאמת יחס ההילוכים במנגנון המשיכה כלפי מטה, השולט במיקום החוט בוו המחט. באמצעות התאמת כיוון זו, ייעלנו את כיסוי חוט הלולאה מעל חוט הבסיס, תוך צמצום פערים שעלולים לפגוע בעמידות הלהבה.

3. שיפור מערכת הניקוי

מהירות גבוההמכונות סריגה מעגליות, עם נקודות ההזנה הרבות שלהם, מייצרים סיבים ואבק רבים. אם לא מסירים אותם במהירות, מזהמים אלה עלולים לפגוע באיכות הבד ובביצועי המכונה. בהתחשב בכך שחוט הלולאה של הפרויקט הוא תערובת של סיבים קצרים של מודקריליק, ויסקוזה וארמיד במשקל 28.00 טקסס, החוט נוטה להשיל יותר סיבים, מה שעלול לחסום את נתיבי ההזנה, לגרום לקרעי חוט וליצור פגמים בבד. שיפור מערכת הניקוי במכונות סריגה מעגליותחיוני לשמירה על איכות ויעילות.

בעוד שמכשירי ניקוי קונבנציונליים, כגון מאווררים ומפוחי אוויר דחוס, יעילים בהסרת סיבים, ייתכן שהם לא יספיקו עבור חוטים בעלי סיבים קצרים, מכיוון שהצטברות סיבים עלולה לגרום לקרעים תכופים בחוטים. כפי שמוצג באיור 2, שיפרנו את מערכת זרימת האוויר על ידי הגדלת מספר החרירים מארבע לשמונה. תצורה חדשה זו מסירה ביעילות אבק וסיבים מאזורים קריטיים, וכתוצאה מכך פעולות נקיות יותר. השיפורים אפשרו לנו להגדיל את...מהירות סריגהמ-14 סל"ד ל-18 סל"ד, מה שמגדיל משמעותית את כושר הייצור.

על ידי אופטימיזציה של אורך הלולאה וגובה המשקולת כדי לשפר את עמידות האש והחום, ועל ידי שיפור הכיסוי כדי לעמוד בתקני עמידות האש, השגנו תהליך סריגה יציב התומך בתכונות הרצויות. מערכת הניקוי המשודרגת גם הפחיתה משמעותית את שבירת החוט עקב הצטברות מוך, ובכך שיפרה את היציבות התפעולית. מהירות הייצור המשופרת הגדילה את הקיבולת המקורית ב-28%, מה שהפחית את זמני האספקה ​​והגדיל את התפוקה.