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鐵氟龍噴涂竹/不銹鋼包芯紗的毛羽比純竹纖

  選用3種不同直徑的不銹鋼長絲,紡制了6種竹/不銹鋼纖維包芯紗。介紹了竹/不銹鋼纖維包芯紗的紡紗原理及工藝特點,并對所紡包芯紗的力學性能及毛羽指數等性能進行對比分析。終制成的包芯紗既具有竹纖維的舒適性,又具有不銹鋼纖維的防電磁輻射功能。

  隨著科學技術的快速發展,電子產品的應用也越來越多。它在給人們的工作和生活帶來便利的同時,產生的電磁輻射也帶來了一定程度的危害。為了減少電磁波輻射對人體的危害,各種電磁屏蔽材料便應運而生并得到迅速發展。利用具有電磁輻射屏蔽功能的纖維與其它纖維混紡加工而成的制品是目前應用較為廣泛的防電磁輻射紡織品。例如目前應用較多的是將不銹鋼短纖均勻分布在滌棉纖維中,所制成的織物在10GHz頻率下屏蔽性能為34.77dB,但金屬

  纖維剛性較強,其短纖與其它纖維混合不均勻,需多次并條,并且加捻成紗困難,短纖易滑脫,貼身穿著有刺癢感,屏蔽效能不理想。鐵氟龍噴涂選用竹纖維作包芯紗的皮層,不銹鋼長絲作為芯層,利用改進的環錠細紗機紡制不銹鋼絲包芯紗,不僅可以避免將不銹鋼長絲進行牽切的工序,縮短了紡紗工藝流程,大大減少生產成本,還可避免不銹鋼短纖維與其它纖維加捻困難,服用過程中纖維滑脫而造成的穿著不舒適。竹纖維位于包芯紗的皮層,具有強力好,韌性和耐磨性較高,可紡性優良等優點。制成的織物吸濕性和透氣性能優良,具有天然抗菌性,貼附皮膚穿著可達到良好的舒適性和保健性。

  竹纖維不銹鋼長絲包芯紗織物與傳統的防輻射材料織成的面料相比,鐵氟龍噴涂該面料可貼附皮膚穿著,具有柔軟舒適,良好的保健性等優點。同時由于不銹鋼絲是以長絲狀態存在于包芯紗的芯層,可以避免多次穿著和水洗過程中由于反復磨擦而使不銹鋼纖維遭到損傷而導致纖維滑脫與刺癢感,可顯著提高制品電磁屏蔽效果的耐久性。

  采用直徑為18m、26m、34m不銹鋼長絲,與竹纖維進行包芯紗工藝,設計了一系列以不銹鋼長絲為芯,外覆竹纖維的竹/不銹鋼纖維包芯紗,其具體規格如表1所示。

  竹/不銹鋼絲包芯紗紡紗裝置與原理如圖1所示。在包芯復合成紗加工過程中,竹纖維粗紗經橫動裝置、喇叭口喂入,然后經過牽伸裝置。不銹鋼長絲引出后不經過牽伸裝置,與通過牽伸裝置的竹纖維短纖須條相遇匯合,進入加捻區,通過加捻形成竹/不銹鋼纖維包芯紗。

  包芯紗的包覆效果好壞對成紗的質量、后工序加工難度以及織物外觀影響很大。細紗車間在穩定的溫濕度條件下,根據不銹鋼和竹纖維的特點,采用“低速度、小鋼領、中捻度、大隔距、小后區牽伸”的工藝原則,可以提高包芯紗的質量。此工序選擇薄弓形鋼絲圈,以此減少摩擦產生的靜電,從而改善了包芯紗的張力和伸長率,降低了斷頭率。為避免斷絲的產生,前羅拉速度和錠速不能太高,一般會控制在5000-8000r/min之間。在選擇鋼絲圈時,要考慮到氣圈的張力和緊密卷繞,鋼絲圈需要偏重掌握。對長絲的預加張力適當增加,鐵氟龍噴涂可提高紗線的斷裂伸長和斷裂強度,改善包覆效果。細紗機羅拉隔距要偏大掌握,適當的增加加壓量。為提高包芯紗的強力和耐磨性,可增加外包纖維量。

  好的設備狀態是基本的生產條件,當設備良好運轉時,竹纖維的包覆能力得到提高,減少了“赤膊、包纏”等露芯現象。在生產中必須按操作法生產并嚴格執行清潔要求,防止飛花性竹節紗的產生。至于空芯紗疵和裸絲紗疵,則主要是由于粗紗或長絲斷頭沒有及時發現而形成,所以擋車工在操作時應加強巡回,認真查看,發現問題及時解決。一般紡S捻紗時,輸出位置在外包纖維須條中心線的右側;紡Z捻紗時,在包覆纖維須條的左側,這樣有利于不銹鋼長絲處于紗芯位置,提高包覆質量。

  4.1紗線B型電子單紗強力儀對紗線強力進行了測試,適當的紗線強力可減少織造過程中紗線包芯紗強力測試數據

  由表3數據可見,加入不銹鋼纖維的包芯紗斷裂強度要高于純竹纖維紗,且隨著紗線直徑變大,斷裂強度越來越大,當達到26m時有所減小,這是由于不銹鋼纖維表面摩擦因數較低,在與竹纖維混紡過程中,纖維間不能充分抱合,導致紗線的斷裂強度有所下降。

  從斷裂伸長率來看,加入不銹鋼纖維的包芯紗斷裂伸長率與純竹纖維紗相比,差距不是很大。這是因為不銹鋼的剛性大、彈性差,對于紗線的斷裂伸長率影響不是很大。

  采用YG171B-2型紗線毛羽測試儀對紗線毛羽的長短、數量及分布情況進行了對比測試。結果如表4所示表4包芯紗毛羽指數測試數據

  與純竹纖維的紗線相比,包芯紗毛羽較多,隨著不銹鋼纖維的直徑的不同,毛羽指數變化較大。在實際生產中,2mm長度的毛羽能反映試樣毛羽的總體水平,3mm長度及其以上的毛羽對后面的織造工序影響顯著。然而本次測試的混紡紗中超過3mm以上的有害毛羽數也較多,必須經過漿紗來減少毛羽才能織造。同時可以通過紡紗工藝的調整來降低毛羽指數,合理選擇細紗錠速:在其它條件一定時,毛羽數隨錠速的增加而增加。

  根據織物中紗線分布有經緯向之分的特點,設計不同不銹鋼含量的包芯紗單向不同排列密度、雙向垂直不同排列密度等實驗方案,測試它們的屏蔽效能變化。結果表明包芯紗中不銹鋼直徑對織物防輻射性能的影響較大,不銹鋼纖維直徑越大,其屏蔽效能越好,屏蔽性能可達到15~40dB。在小于1500MHz的頻段上雙向垂直交叉的圖像和單向平行排列的圖像趨勢非常相近,同樣,在屏蔽效能值點前的頻段,隨著長絲紗線間的密度增加,屏蔽效能有明顯的變化,在其之后的頻段,屏蔽效能變化不明顯。5結論

  根據竹纖維與不銹鋼纖維的特點,成功紡制了6幾種不同含量的包芯紗,分析了竹/不銹鋼包芯紗的工藝參數,并對成紗質量及電磁輻射性能做了測試,結論如下:(1)由于不銹鋼纖維須條的抱合力差,在前后紡各工序加工過程中機前、機后斷頭現象均較多,為了保證紡紗過程的順利進行,需要降低車速,減小張力。(2)不銹鋼直徑變化即不銹鋼纖維在紗線中的含量在變化。在包芯紗細度相同時,隨著不銹鋼纖維直徑的增加,紗線的強力先增大后減小。當不銹鋼直徑過大時,由于纖維間不能充分抱合,其強力會降低。實驗中不銹鋼直徑為26m的包芯紗強力。

  (3)包芯紗細度一定時,竹/不銹鋼包芯紗的毛羽比純竹纖維紗線的毛羽多,并且隨著不銹鋼纖維直徑的變化,毛羽變化比較大。在紡紗工藝中,合理的選擇細紗錠速,有利于毛羽的減少。

  (4)在一定范圍內,隨著紗線排列密度的增加,電磁屏蔽效果明顯增加。不銹鋼絲直徑越大,其屏蔽效果越好。
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