الأقمشة المقاومة للهب: تعزيز الأداء والراحة

باعتبارها مادة مرنة معروفة براحتها وتعدد استخداماتها،أقمشة محبوكةلقد وجدت تطبيقًا واسعًا في الملابس والديكور المنزلي والملابس الواقية الوظيفية. ومع ذلك، تميل ألياف النسيج التقليدية إلى أن تكون قابلة للاشتعال، وتفتقر إلى النعومة، وتوفر عزلًا محدودًا، مما يحد من اعتمادها على نطاق أوسع. أصبح تحسين خصائص مقاومة اللهب والمريحة للمنسوجات نقطة محورية في الصناعة. ومع التركيز المتزايد على الأقمشة متعددة الوظائف والمنسوجات المتنوعة جمالياً، تسعى كل من الأوساط الأكاديمية والصناعة إلى تطوير مواد تجمع بين الراحة ومقاومة اللهب والدفء.

حاليا، معظمالأقمشة المقاومة للهبيتم تصنيعها إما باستخدام الطلاءات المقاومة للهب أو الطرق المركبة. غالبًا ما تصبح الأقمشة المطلية قاسية، وتفقد مقاومتها للهب بعد الغسيل، ويمكن أن تتحلل بسبب التآكل. وفي الوقت نفسه، فإن الأقمشة المركبة، على الرغم من مقاومتها للهب، تكون عمومًا أكثر سمكًا وأقل قابلية للتنفس، مما يضحي بالراحة. بالمقارنة مع الأقمشة المنسوجة، فإن الحياكة أكثر نعومة وراحة بشكل طبيعي، مما يسمح باستخدامها إما كطبقة أساسية أو كملابس خارجية. الأقمشة المحبوكة المقاومة للهب، والتي تم تصنيعها باستخدام ألياف مقاومة للهب بطبيعتها، توفر حماية دائمة للهب دون معالجة إضافية لاحقة وتحافظ على راحتها. ومع ذلك، فإن تطوير هذا النوع من القماش أمر معقد ومكلف، حيث أن الألياف عالية الأداء المقاومة للهب مثل الأراميد غالية الثمن ويصعب التعامل معها.

لقد أدت التطورات الأخيرة إلىالأقمشة المنسوجة المقاومة للهب، وذلك باستخدام خيوط عالية الأداء في المقام الأول مثل الأراميد. في حين أن هذه الأقمشة توفر مقاومة ممتازة للهب، إلا أنها غالبًا ما تفتقر إلى المرونة والراحة، خاصة عند ارتدائها بجوار الجلد. يمكن أن تكون عملية حياكة الألياف المقاومة للهب صعبة أيضًا؛ تزيد الصلابة العالية وقوة الشد للألياف المقاومة للهب من صعوبة صنع أقمشة محبوكة ناعمة ومريحة. ونتيجة لذلك، فإن الأقمشة المحبوكة المقاومة للهب نادرة نسبيًا.

1. تصميم عملية الحياكة الأساسية

يسعى هذا المشروع إلى تطوير أقماشالذي يدمج مقاومة اللهب والخصائص المضادة للكهرباء الساكنة والدفء مع توفير الراحة المثالية. لتحقيق هذه الأهداف، اخترنا هيكل الصوف على الوجهين. الغزل الأساسي عبارة عن خيوط بوليستر مقاومة للهب بنسبة 11.11 تكس، في حين أن الغزل الحلقي عبارة عن مزيج من 28.00 تكس موداكريليك، والفيسكوز، والأراميد (بنسبة 50:35:15). بعد التجارب الأولية، حددنا مواصفات الحياكة الأساسية، والتي تم تفصيلها في الجدول 1.

2. تحسين العملية

2.1. تأثيرات طول الحلقة وارتفاع الغاطس على خصائص القماش

مقاومة اللهب أقماشيعتمد على خصائص احتراق الألياف وعوامل مثل بنية النسيج وسمكه ومحتوى الهواء. في الأقمشة المحبوكة باللحمة، يمكن أن يؤثر ضبط طول الحلقة وارتفاع الغاطس (ارتفاع الحلقة) على مقاومة اللهب والدفء. تبحث هذه التجربة تأثير تغيير هذه المعلمات لتحسين مقاومة اللهب والعزل.

باختبار مجموعات مختلفة من أطوال الحلقات وارتفاعات الغاطس، لاحظنا أنه عندما كان طول حلقة الخيط الأساسي 648 سم وارتفاع الغاطس 2.4 مم، كانت كتلة القماش 385 جم/م²، وهو ما يتجاوز الوزن المستهدف للمشروع. وبدلاً من ذلك، مع طول حلقة غزل أساسية يبلغ 698 سم وارتفاع غاطس يبلغ 2.4 مم، أظهر القماش بنية أكثر مرونة وانحرافًا في الثبات بنسبة -4.2%، وهو ما يقل عن المواصفات المستهدفة. ضمنت خطوة التحسين هذه أن طول الحلقة المحددة وارتفاع الغاطس يعززان مقاومة اللهب والدفء.

2.2.آثار النسيجتغطية مقاومة اللهب

يمكن أن يؤثر مستوى تغطية القماش على مقاومته للهب، خاصة عندما تكون الخيوط الأساسية عبارة عن خيوط بوليستر، والتي يمكن أن تشكل قطرات منصهرة أثناء الاحتراق. إذا كانت التغطية غير كافية، فقد يفشل القماش في تلبية معايير مقاومة اللهب. تشمل العوامل التي تؤثر على التغطية عامل التفاف الغزل، ومواد الغزل، وإعدادات الكامة الغاطسة، وشكل خطاف الإبرة، وشد القماش.

يؤثر شد السحب على تغطية القماش، وبالتالي على مقاومة اللهب. تتم إدارة شد السحب عن طريق ضبط نسبة التروس في آلية السحب للأسفل، والتي تتحكم في موضع الخيط في خطاف الإبرة. من خلال هذا التعديل، قمنا بتحسين تغطية الخيوط الحلقية على الخيوط الأساسية، مما يقلل من الفجوات التي يمكن أن تؤثر على مقاومة اللهب.

3. تحسين نظام التنظيف

عالية السرعةماكينات الحياكة الدائرية، مع نقاط التغذية العديدة الخاصة بها، تنتج كمية كبيرة من الوبر والغبار. إذا لم تتم إزالتها على الفور، فقد تؤدي هذه الملوثات إلى الإضرار بجودة القماش وأداء الماكينة. نظرًا لأن خيوط حلقة المشروع عبارة عن مزيج من 28.00 تكس موداكريليك، وألياف الفيسكوز، والأراميد القصيرة، فإن الخيوط تميل إلى التخلص من المزيد من الوبر، مما قد يؤدي إلى عرقلة مسارات التغذية، والتسبب في كسر الغزل، وخلق عيوب في النسيج. تحسين نظام التنظيفماكينات الحياكة الدائريةأمر ضروري للحفاظ على الجودة والكفاءة.

في حين أن أجهزة التنظيف التقليدية، مثل المراوح ومنفاخ الهواء المضغوط، تكون فعالة في إزالة الوبر، إلا أنها قد لا تكون كافية للخيوط قصيرة الألياف، لأن تراكم الوبر يمكن أن يسبب انقطاعًا متكررًا للغزل. كما هو مبين في الشكل 2، قمنا بتعزيز نظام تدفق الهواء عن طريق زيادة عدد الفوهات من أربعة إلى ثمانية. يعمل هذا التكوين الجديد على إزالة الغبار والوبر من المناطق المهمة بشكل فعال، مما يؤدي إلى عمليات أكثر نظافة. التحسينات مكنتنا من زيادةسرعة الحياكةمن 14 دورة/دقيقة إلى 18 دورة/دقيقة، مما يعزز القدرة الإنتاجية بشكل كبير.

من خلال تحسين طول الحلقة وارتفاع الغاطس لتعزيز مقاومة اللهب والدفء، ومن خلال تحسين التغطية لتلبية معايير مقاومة اللهب، حققنا عملية حياكة مستقرة تدعم الخصائص المطلوبة. كما أدى نظام التنظيف المحدث أيضًا إلى تقليل تكسر الخيوط بشكل كبير بسبب تراكم الوبر، مما أدى إلى تحسين الاستقرار التشغيلي. أدت سرعة الإنتاج المحسنة إلى زيادة السعة الأصلية بنسبة 28%، مما أدى إلى تقليل المهل الزمنية وزيادة الإنتاج.