产业用经编材料的加工工艺与设备发展现状_柯薇.pdf
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1、应用技术Weaving/Knitting Technology机织/针织技术50纺织导报 China Textile Leader 2023 No.1产业用经编材料的加工工艺与设备发展现状作者简介:柯薇,女,1986年生,副教授,主要研究方向为纺织品的数字化设计与开发。通信作者:邓中民,教授,E-mail:。作者单位:武汉纺织大学纺织科学与工程学院。文|柯薇梁艺馨王文邓中民Abstract:The continuous development of fibers and mechanical technology diversify warp-knitted textiles toward m
2、ore high-tech and functional ones.Warp-knitted textiles have great potential for development due to their designability and wide applications,which gradually become one of the major directions of innovation and development in the technical textile industry.From the perspective of material applicatio
3、n,processing technology,and equipment development,the paper introduces the latest applications of warp-knitted technical textiles in the medical,construction,and aerospace industries.Key words:warp-knitted technical textiles;development status;processing technology;equipment development性好、绝缘性好、抗腐蚀性好
4、、阻燃、抗冻、抗裂、加工性能好、易成形等特点,但其性脆、耐磨性较差,可被制成股、束、毡、布等不同形态以适应不同需求,主要用于无捻粗纱织物、玻璃纤维毡片、玻璃纤维织物、玻璃纤维布等。1.3碳纤维碳纤维是一种高强度、高模量的新型纤维材料,主要作为增强材料与陶瓷、炭等制备先进的复合材料,用于工业与民用建筑物、铁路建筑中。碳纤维耐高温性能强,其增强环氧树脂复合材料在现有的工程材料中比强度、比模量最高,且具有密度小、强度高、导热性能好、抗腐蚀能力强、耐摩擦等特点,也是制造航天航空等高技术器材的优良材料。1.4玄武岩纤维玄武岩纤维是由玄武岩制成的一种新型无机环保高性能纤维材料,具有稳定性好、绝缘性能好、抗
5、腐蚀、Development Status of Processing Technology and Equipment of Warp-knitted Technical Textiles摘要:随着纤维和装备技术的不断发展,经编产品品类不断丰富,向着更加科技化、更具功能性的方向发展。经编产品由于可设计性强、应用领域广等特点,发展潜力巨大,逐渐成为产业用纺织品行业创新发展的主要方向之一。文章从材料应用、加工工艺、设备发展等多个方面阐释了产业用经编材料在医疗、建筑、航空航天等领域的最新应用。关键词:产业用经编材料;发展现状;加工工艺;设备发展中图分类号:TS184.3 文献标志码:A1产业用经编
6、原材料1.1高强聚丙烯纤维高强聚丙烯纤维是以丙烯聚合得到的等规聚丙烯为原料纺制而成的合成纤维,具有较高的抗张强度和抗冲击强度以及质量轻、回弹性好、耐磨、耐腐蚀、绝缘性好、导热系数小、不耐热耐光、吸湿性差等特点,广泛应用于产业用纺织品领域,主要用于安全防护网、渔网、绳索、安全带、土工布,还可制成针织品以及长毛绒衣物等。1.2玻璃纤维玻璃纤维是一种无机非金属材料,广泛用作复合材料中的增强材料,具有抗拉强度大、弹性系数高、耐热DOI:10.16481/ki.ctl.2023.01.018应用技术Weaving/Knitting Technology机织/针织技术52纺织导报 China Textil
7、e Leader 2023 No.1耐高温等多种优异性能。与玻璃纤维相比,玄武岩纤维具有更好的物理机械性能且价格便宜。玄武岩纤维在航空航天、汽车工业领域可用作耐火材料,也可以作为复合材料生产相机三脚架等。而且,在建筑市场上,玄武岩钢筋正在逐步替代传统钢筋材料。1.5聚四氟乙烯纤维聚四氟乙烯纤维是以聚四氟乙烯为原料制得的一种聚烯烃纤维,具有强度高、延伸率高、摩擦系数小、耐腐蚀、不耐磨、易产生静电等特点,聚四氟乙烯纤维所制得的织物具有防污性好、防紫外线、耐化学腐蚀、耐极端温度、可回收等优势。1.6纤维素纤维纤维素纤维是一种源于天然物质的纺织纤维,具有成本相对较低、可再生、生物可降解、环境友好等优点
8、。纤维素纤维的表面很容易被改性,比较容易附着官能团,以具有更加亲水或者疏水的特性,可以应用于纤维素纤维增强水泥基复合材料等。2产业用经编结构2.1经编多轴向针织结构经编多轴向针织物是由一层或者多层伸直且平行的没有经过织造的纱线,利用经编结构组织尽可能地多方向交错而成的,一般在带有衬纬装置的经编机上制得。它可以在纵向、横向或是斜向直接衬入平行纱线,按衬入方向不同分单轴向、双轴向和多轴向 3 种(图 1),且纤维取向角度是可调节的。由于纱线可以按要求平行排列在所需方向上,纱线内部应力为零,从而使织物具有较高的弹性模量,能够共同承受外来载荷,改善织物的拉伸、抗压、抗冲击等力学性能。同时,承受撕裂力的
9、时候,织物产生集束现象,抗撕裂性能良好;纤维中很容易形成通道,减少了浸润渗透压力,渗透性好。特殊的织物内部构造,提高了纱线间的摩擦力,增强了所形成复合材料的层合性。(a)单轴向 (b)双轴向 (c)多轴向图 1经编轴向织物经编多轴向针织结构机械性能优良,可设计性好,具有良好的剪切性能以及尺寸稳定性,在产业用领域具有很大潜力。其可用作树脂复合材料的骨架,广泛用于航天、交通运输、能源技术、建筑、体育休闲、个人防护及土工建筑等方面,发展前景良好。2.2经编间隔针织结构经编间隔织物是一种 3 层结构织物,利用中间的间隔丝在两个表层织物中间呈V形、X形等结构,将上下两个经编织物层间隔开,形成独特的空气层
10、。表层织物和间隔丝层的材料、组织等均可按照具体要求进行改变(图 2)。不同于普通用黏合剂黏合的复合织物,经编间隔织物独特的空气夹层结构使经编间隔织物抗压弹性、透气性、吸湿导湿性、吸音隔音性以及可成型性好,可用作医疗用纺织品、建筑物板材等。此外,可以通过调整经编机前后针床间的隔距来获得不同厚度间隔织物,大隔距间隔织物可用于汽车领域的座椅面料、通风座椅骨架、仪表板或者门板基层等区域。(a)经编间隔织物编织示意图 (b)经编间隔织物图 2经编间隔织物2.3经编网眼针织结构经编网眼针织物结构的成形方式是让相邻线圈纵行在局部失去联系,从而在经编坯布上产生一定形状的网眼。经编网眼是经编的一大特色,成形方法
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