消防員*是用于保護消防員身體免受各種傷害的防護裝備。通常消防員*由多層面料組成。其中隔熱層是消防員*重要組成部分,起到耐高溫隔熱作用,確保消防員滅火作業(yè)時,免受高溫和輻射熱傷害。消防員滅火*的隔熱層主要采用針刺無紡方法加工的阻燃粘膠或碳纖維氈材料,如果要達到標準規(guī)定的性能要求,隔熱層的重量一般要超過1kg。而國外已經(jīng)開發(fā)成功克重數(shù)為50g/m2的隔熱層材料,使隔熱層重量降至0.5kg左右。
為使消防員在消防作業(yè)中節(jié)省體力,提高服裝的穿著舒適性,減少或防止消防員中暑現(xiàn)象的發(fā)生,當前有必要采用新的加工工藝和原材料,研制重量輕,隔熱阻燃性能好的新型隔熱層材料。水刺技術是當今世界上的無紡技術之一,與針刺法相比,用水刺法生產(chǎn)的隔熱層具有三維立體結構,表面平整,均勻度好,隔熱性能強,適合于加工消防員*隔熱層。
1水刺技術工藝流程
水刺法的加工原理是將纖維經(jīng)開松梳理鋪網(wǎng)后形成一定厚度、定量和致密度的纖網(wǎng)輸送到水刺機的托網(wǎng)上,利用高壓水針對纖網(wǎng)進行穿刺,水針射到纖網(wǎng)上產(chǎn)生無規(guī)則反彈對纖維進行反射,使纖維之間相互纏結,從而使纖網(wǎng)得到壓縮加固。
1.1前梳理
前梳理是指纖維進入梳理機之前的開棉工藝。前梳理加工質量直接影響了輸出纖網(wǎng)的質量。纖維開包后經(jīng)輸送簾和角針簾喂入,由電子秤秤重,定量輸送至粗開松機和混棉箱,然后進入精開松機,進行精細開松,通過輸棉風機的作用進入儲棉箱。
1.2梳理
梳理成網(wǎng)是水刺加工過程中zui關鍵的工序。其加工質量直接反映出纖網(wǎng)的均勻度。為了保證筵棉質量采用氣壓式棉箱,通過氣壓來控制其喂入的穩(wěn)定性,保證箱內纖維的動態(tài)平衡,筵棉均勻一致。同時采用自調勻整裝置來控制生產(chǎn)線上的纖網(wǎng)克重。
1.3鋪網(wǎng)及牽伸
為了改善產(chǎn)品橫向強力和提高定量,把梳理出來的纖網(wǎng)通過交叉鋪網(wǎng)機在鋪網(wǎng)簾上鋪成若干層的棉網(wǎng)。鋪網(wǎng)層數(shù)量根據(jù)產(chǎn)品所需的克重、網(wǎng)簾速度、生產(chǎn)速度等相關工藝參數(shù)確定。
由于鋪網(wǎng)機輸出的纖網(wǎng)的縱橫向強力比差異較大,因此需要通過牽伸機緩慢牽伸作用減少縱橫強力比差異。牽伸區(qū)域越多,牽伸倍數(shù)越高,越能夠靈活設置,滿足產(chǎn)品縱橫強力比的要求。
1.4水刺及烘干
從牽伸機輸出的纖網(wǎng)輸送到水刺機的托網(wǎng)上,由高壓水針對纖網(wǎng)進行穿刺,水針射到纖網(wǎng)上產(chǎn)生無規(guī)則反彈對纖網(wǎng)進行反射,纖維之間相互纏結,纖網(wǎng)得到壓縮加固,從而使加工的無紡布克重更低,厚度均勻。水刺壓力、水刺道數(shù)、水針板孔徑、水刺托網(wǎng)簾規(guī)格都會影響水刺無紡布的物理機械性能。
經(jīng)過水刺加固后含有大量水分的纖網(wǎng)需要進行烘干,一方面除去纖網(wǎng)中的水分,另一方面,在高溫區(qū)對水刺無紡布起到熱定型的作用。
2消防員*隔熱層生產(chǎn)工藝
消防員*隔熱層原料主要采用芳綸和開夫拉纖維,從無紡布結構方面,除了應具有較高強力外,對厚度的均勻性要求也較高。通過反復試驗,解決了一系列技術難點,從而掌握了消防員*隔熱層的工藝控制。
2.1梳理成網(wǎng)
均勻度是無紡布產(chǎn)品質量中一項很重要的指標,纖網(wǎng)的均勻度對產(chǎn)品的后繼加工性以及zui終使用性能都有很大的影響。因此如何提高纖網(wǎng)的均勻度是消防員*隔熱層工藝控制的關鍵之一。
纖維經(jīng)過充分開松后,要保持筵棉密度均勻一致,調整道夫與錫林的間距,利于纖維的凝聚和轉移,梳理單元速比的配置合理,既保證單纖化的形成又要避免纖維因作用力過大而使長度損失嚴重。為使輸出的纖網(wǎng)均勻,采用新型纖網(wǎng)輸出系統(tǒng)———LDS線性剝棉系統(tǒng)和
WID纖網(wǎng)導入裝置,能使梳理機輸出的纖網(wǎng)在沒有牽伸的情況下從一個輸送簾轉移到下道輸入簾上,以確保纖維網(wǎng)在輸送過程中均勻度不受破壞。把梳理出來的纖網(wǎng)通過交叉鋪網(wǎng)機在鋪網(wǎng)簾上鋪成若干層的棉網(wǎng),改善產(chǎn)品橫向強力,提高定量。通過牽伸可減少斷裂強力和撕裂強力在縱橫向上的差異,但也容易出現(xiàn)交叉鋪網(wǎng)時纖網(wǎng)邊緣超喂問題。由于交叉鋪網(wǎng)機的鋪網(wǎng)小車改變方向時,梳理網(wǎng)會發(fā)生超喂現(xiàn)象,當跑車改變方向時,速度必須先降低到零,然后再加速到全速。
梳理機是在不變的全速下運行的,因而出現(xiàn)梳理機超喂給鋪網(wǎng)機的現(xiàn)象,超喂的纖網(wǎng)鋪到輸出簾上會造成纖維網(wǎng)兩邊厚中間薄的橫向均勻度問題。此外,牽伸過程中纖網(wǎng)邊緣和*纖維牽伸效果不同,靠近中心的纖維在整個截面范圍內受到牽伸,而處于邊緣的纖維僅在某一側面受到牽伸,隨著纖網(wǎng)的寬度減小,橫向邊緣不均勻性更為突出。為解決該問題,采用一套prodyn(非制造生產(chǎn)技術)系統(tǒng)———橫向自檢自調均勻系統(tǒng),把梳理鋪網(wǎng)、牽伸、水刺、干燥看成一個整體,檢測成品的質量反饋至筵棉喂入系統(tǒng),自動調整纖網(wǎng)不勻率。這樣CV值可以下降2%左右,提高無紡布的均勻度。
2.2水刺加固
水刺工藝參數(shù)的設定對纖維的纏結十分重要。無紡布的強力與纖維的種類、規(guī)格、纖維的纏結效果有關。當纖維種類、規(guī)格、產(chǎn)品的克重確定后,影響無紡布強力的主要因素就是纖維纏結的好壞。影響纖維纏結效果的主要因素有高壓水的壓力及“反射水針”的反射強度和狀況,水針的規(guī)格、
水刺道數(shù)等因素。水刺壓力對水刺布的強度及外觀有很大影響,一般認為,壓力越大纖維纏結越好,產(chǎn)品的密度提高,強力隨之提高。但水刺布的強力并不隨水刺壓力的增加呈線性增加,特別是壓力升到一定高位時,強力提高則不明顯,而壓力過大,則會使水刺布表面不平整,外觀受到影響。因此壓力需合理配置,力爭達到以較小的壓力獲得比較理想的纏結效果。