ผ้าทนไฟ: เพิ่มประสิทธิภาพและความสบาย

เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นซึ่งขึ้นชื่อเรื่องความสบายและความคล่องตัวผ้าถักพบการใช้งานอย่างกว้างขวางในเครื่องแต่งกาย ของตกแต่งบ้าน และชุดป้องกันที่ใช้งานได้จริง อย่างไรก็ตาม เส้นใยสิ่งทอแบบดั้งเดิมมีแนวโน้มที่จะติดไฟได้ ขาดความนุ่มนวล และมีฉนวนที่จำกัด ซึ่งจำกัดการใช้ในวงกว้าง การปรับปรุงคุณสมบัติทนไฟและความสบายของสิ่งทอได้กลายเป็นประเด็นสำคัญในอุตสาหกรรม ด้วยการเน้นที่เพิ่มมากขึ้นเกี่ยวกับผ้าอเนกประสงค์และสิ่งทอที่มีความสวยงามหลากหลาย ทั้งนักวิชาการและอุตสาหกรรมต่างมุ่งมั่นที่จะพัฒนาวัสดุที่ผสมผสานความสบาย ต้านทานเปลวไฟ และความอบอุ่น

ปัจจุบันส่วนใหญ่ผ้าทนไฟทำโดยใช้การเคลือบสารหน่วงไฟหรือวิธีการผสม ผ้าเคลือบมักจะแข็ง สูญเสียความต้านทานเปลวไฟหลังจากการซัก และอาจเสื่อมสภาพจากการสึกหรอ ในขณะเดียวกัน ผ้าคอมโพสิต แม้ว่าจะทนไฟ โดยทั่วไปแล้วจะหนากว่าและระบายอากาศได้น้อยกว่า ซึ่งทำให้สูญเสียความสบายไป เมื่อเปรียบเทียบกับผ้าทอ ผ้าถักจะนุ่มกว่าและสบายกว่าโดยธรรมชาติ ซึ่งช่วยให้สามารถใช้เป็นเสื้อตัวในหรือเป็นเสื้อผ้าตัวนอกก็ได้ ผ้าถักที่ทนไฟ สร้างขึ้นโดยใช้เส้นใยที่ทนไฟโดยธรรมชาติ ให้การป้องกันเปลวไฟที่ทนทานโดยไม่ต้องผ่านการบำบัดเพิ่มเติม และยังคงความสบายไว้ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาผ้าประเภทนี้มีความซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากเส้นใยทนไฟประสิทธิภาพสูง เช่น อะรามิดมีราคาแพงและท้าทายในการทำงานด้วย

การพัฒนาล่าสุดได้นำไปสู่ผ้าทอทนไฟโดยหลักๆ แล้วใช้เส้นด้ายประสิทธิภาพสูง เช่น อะรามิด แม้ว่าเนื้อผ้าเหล่านี้จะต้านทานเปลวไฟได้ดีเยี่ยม แต่ก็มักจะขาดความยืดหยุ่นและความสบาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสวมใส่แนบชิดผิวหนัง กระบวนการถักเส้นใยทนไฟอาจเป็นเรื่องท้าทายเช่นกัน ความแข็งและแรงดึงสูงของเส้นใยทนไฟเพิ่มความยากในการสร้างผ้าถักที่นุ่มสบาย ส่งผลให้ผ้าถักที่ทนไฟจึงค่อนข้างหายาก

1. การออกแบบกระบวนการถักหลัก

โครงการนี้มุ่งที่จะพัฒนากผ้าที่ผสานคุณสมบัติต้านทานเปลวไฟ คุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิต และความอบอุ่น ในขณะที่ให้ความสบายสูงสุด เพื่อให้บรรลุเป้าหมายเหล่านี้ เราจึงเลือกโครงสร้างผ้าฟลีซสองด้าน เส้นด้ายพื้นฐานเป็นเส้นใยโพลีเอสเตอร์ทนไฟ 11.11 tex ในขณะที่เส้นด้ายห่วงเป็นส่วนผสมของ 28.00 tex modacrylic วิสโคส และอะรามิด (ในอัตราส่วน 50:35:15) หลังจากการทดลองเบื้องต้น เราได้กำหนดข้อกำหนดการถักเบื้องต้น ซึ่งมีรายละเอียดอยู่ในตารางที่ 1

2. การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ

2.1. ผลของความยาวลูปและความสูงของตัวจมต่อคุณสมบัติของผ้า

ความต้านทานเปลวไฟของผ้าขึ้นอยู่กับทั้งคุณสมบัติการเผาไหม้ของเส้นใยและปัจจัยต่างๆ เช่น โครงสร้างผ้า ความหนา และปริมาณอากาศ ในผ้าถักพุ่ง การปรับความยาวของห่วงและความสูงของตัวซิงค์ (ความสูงของห่วง) อาจส่งผลต่อความต้านทานเปลวไฟและความอบอุ่นได้ การทดลองนี้จะตรวจสอบผลของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์เหล่านี้เพื่อเพิ่มความต้านทานเปลวไฟและฉนวนให้เหมาะสม

จากการทดสอบการผสมผสานระหว่างความยาวห่วงและความสูงของตัวซิงเกอร์ เราพบว่าเมื่อเส้นด้ายฐานมีความยาว 648 ซม. และความสูงของตัวซิงเกอร์คือ 2.4 มม. มวลผ้าจะอยู่ที่ 385 กรัม/ตร.ม. ซึ่งเกินเป้าหมายน้ำหนักของโครงการ อีกทางหนึ่ง ด้วยความยาวห่วงเส้นด้ายฐาน 698 ซม. และความสูงซิงค์เกอร์ 2.4 มม. ผ้าจึงมีโครงสร้างที่หลวมกว่าและมีความเบี่ยงเบนด้านเสถียรภาพที่ -4.2% ซึ่งต่ำกว่าข้อกำหนดเฉพาะเป้าหมาย ขั้นตอนการเพิ่มประสิทธิภาพนี้ทำให้แน่ใจได้ว่าความยาวลูปที่เลือกและความสูงของตัวซิงค์ช่วยเพิ่มทั้งความต้านทานเปลวไฟและความอบอุ่น

2.2.ผลกระทบของผ้าความครอบคลุมเรื่องความต้านทานเปลวไฟ

ระดับความครอบคลุมของเนื้อผ้าอาจส่งผลต่อความต้านทานไฟของเนื้อผ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเส้นด้ายพื้นฐานเป็นเส้นใยโพลีเอสเตอร์ ซึ่งอาจก่อตัวเป็นหยดหลอมเหลวระหว่างการเผาไหม้ หากการครอบคลุมไม่เพียงพอ ผ้าอาจไม่เป็นไปตามมาตรฐานการทนไฟ ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการครอบคลุม ได้แก่ ปัจจัยการบิดตัวของเส้นด้าย วัสดุของเส้นด้าย การตั้งค่าลูกเบี้ยวซิงเกอร์ รูปทรงตะขอเข็ม และความตึงในการดึงผ้า

ความตึงในการดึงขึ้นส่งผลต่อการครอบคลุมของเนื้อผ้า และผลที่ตามมาคือความต้านทานเปลวไฟ การจัดการความตึงในการดึงขึ้นทำได้โดยการปรับอัตราทดเกียร์ในกลไกการดึงลง ซึ่งควบคุมตำแหน่งเส้นด้ายในขอเกี่ยวเข็ม ด้วยการปรับเปลี่ยนนี้ เราได้เพิ่มประสิทธิภาพการครอบคลุมเส้นด้ายแบบห่วงเหนือเส้นด้ายฐาน และลดช่องว่างที่อาจส่งผลต่อความต้านทานเปลวไฟ

3. ปรับปรุงระบบทำความสะอาด

ความเร็วสูงเครื่องถักแบบวงกลมด้วยจุดป้อนอาหารจำนวนมาก ทำให้เกิดขุยและฝุ่นจำนวนมาก หากไม่กำจัดออกทันที สิ่งปนเปื้อนเหล่านี้อาจทำให้คุณภาพของผ้าและประสิทธิภาพของเครื่องจักรลดลง เนื่องจากเส้นด้ายแบบวนของโครงการเป็นส่วนผสมของเส้นใยสั้น 28.00 tex modacrylic, viscose และ aramid เส้นด้ายจึงมีแนวโน้มที่จะหลุดเป็นขุยมากขึ้น ซึ่งอาจกีดขวางเส้นทางป้อนอาหาร ส่งผลให้เส้นด้ายขาด และสร้างข้อบกพร่องให้กับผ้า ปรับปรุงระบบทำความสะอาดบนเครื่องถักแบบวงกลมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาคุณภาพและประสิทธิภาพ

แม้ว่าอุปกรณ์ทำความสะอาดทั่วไป เช่น พัดลมและเครื่องเป่าลมอัด มีประสิทธิภาพในการขจัดขุย แต่อาจไม่เพียงพอสำหรับเส้นด้ายเส้นใยสั้น เนื่องจากการสะสมของขุยอาจทำให้เส้นด้ายขาดบ่อยครั้ง ดังแสดงในรูปที่ 2 เราได้ปรับปรุงระบบไหลเวียนของอากาศโดยการเพิ่มจำนวนหัวฉีดจากสี่เป็นแปดหัวฉีด การกำหนดค่าใหม่นี้ช่วยขจัดฝุ่นและขุยออกจากบริเวณที่สำคัญได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้การทำงานสะอาดขึ้น การปรับปรุงทำให้เราสามารถเพิ่มความเร็วในการถักจาก 14 รอบ/นาที เป็น 18 รอบ/นาที ช่วยเพิ่มกำลังการผลิตได้อย่างมาก

ด้วยการปรับความยาวลูปและความสูงของตัวซิงค์ให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มความต้านทานเปลวไฟและความอบอุ่น และโดยการปรับปรุงการครอบคลุมเพื่อให้ตรงตามมาตรฐานการต้านทานเปลวไฟ เราจึงได้กระบวนการถักที่มั่นคงที่รองรับคุณสมบัติที่ต้องการ ระบบทำความสะอาดที่ได้รับการอัพเกรดยังช่วยลดการแตกหักของเส้นด้ายเนื่องจากการสะสมของขุยอย่างมีนัยสำคัญ ช่วยเพิ่มเสถียรภาพในการทำงาน ความเร็วในการผลิตที่เพิ่มขึ้นทำให้กำลังการผลิตเดิมเพิ่มขึ้น 28% ลดเวลาในการผลิตและเพิ่มผลผลิต