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靜電植絨紗線的開發(fā)及應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間：2014-12-23 點(diǎn)擊：

摘要：敘述了靜電植絨機(jī)的原理、分類以及紗線植絨的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合國(guó)內(nèi)靜電植絨的發(fā)展現(xiàn)狀，在實(shí)驗(yàn)室中搭建了簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)踐立體植絨，開發(fā)家紡新產(chǎn)品——植絨紗線，并分析了植絨紗線的結(jié)構(gòu)與性能，這種紗線有很好的外觀效果、傳導(dǎo)性能、機(jī)械性能和可紡性能，使用、清洗方便。

關(guān)鍵詞：靜電植絨機(jī)，靜電植絨，紗線，開發(fā)，性能

1 靜電植絨的發(fā)展現(xiàn)狀

1．1靜電植絨的原理

靜電植絨是利用高壓靜電場(chǎng)與絨毛的相互作用，經(jīng)過一定電著處理的絨毛在靜電場(chǎng)作用下產(chǎn)生極化和駐極而帶電，帶電絨毛經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)、平動(dòng)等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)后，較后作直立定向運(yùn)動(dòng)，依靠電場(chǎng)力作用，植入涂有黏合劑的基材(如底布)表面。

1．2靜電植絨的類型及應(yīng)用

靜電植絨按被植絨的物體表面形狀分為平面植絨和立植絨兩種生產(chǎn)方式。目前，平面植絨廣泛應(yīng)用在服裝與裝飾面料生產(chǎn)中，而立體植絨主要應(yīng)用在禮品加工、家用電器、汽車內(nèi)飾等基材的表面，不僅起到美化外觀、減少摩擦、消除噪音等作用，而且更加體現(xiàn)出植絨效果的新鮮感、立體感、舒適感等效應(yīng)。

20世紀(jì)90年代中期，立體植絨開始應(yīng)用于家用電器領(lǐng)域，如在空調(diào)室內(nèi)出風(fēng)口擺葉上進(jìn)行立體植絨，使空調(diào)外觀色彩分明，清晰美觀；另一方面，從風(fēng)機(jī)里吹出的風(fēng)可以被植絨擺葉吸收，從而減少噪音污染，保障人的健康。90年代后期，立體植絨的應(yīng)用范圍越來越廣泛，質(zhì)量要求也越來越高。像汽車?yán)锏腻X箱、存物箱、儲(chǔ)藏柜、汽車內(nèi)飾等部件，都采用立體植絨技術(shù)，以替代各種裝飾材料，更加體現(xiàn)出車內(nèi)裝飾的立體感和舒適性。現(xiàn)在立體植絨已滲透到紡織機(jī)械、服裝鞋帽、輕工包裝、玩具、密封材料等各個(gè)行業(yè)。

1．3紗線植絨的發(fā)展現(xiàn)狀

紗線植絨可以看成是立體植絨的一個(gè)分支。紗線植絨在國(guó)內(nèi)基本上是空白。國(guó)外對(duì)紗線植絨有所研究，其中，Swicofil AG Textile Services生產(chǎn)的Rallytex牌植絨紗線，被廣泛應(yīng)用在很多高級(jí)轎車內(nèi)飾、奧林匹克運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、輪船內(nèi)飾以及飛機(jī)場(chǎng)的裝飾中。在瑞士蘇黎世聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院舉行的技術(shù)紡織品專題講座上，Urs.Meyer教授也從植絨紗線的視覺效果、觸覺效果和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)方面進(jìn)行了研究和描述，提出了紗線植絨織物在汽車內(nèi)飾材料方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

目前，研究開發(fā)新的植絨產(chǎn)品，并將靜電植絨技術(shù)與傳統(tǒng)的家紡市場(chǎng)相結(jié)合，利用靜電植絨獨(dú)特的技術(shù)及外觀效果，生產(chǎn)具有天鵝絨外觀的紗線及織物已成為一種掐勢(shì)．

2 植絨紗線的實(shí)踐開發(fā)

2．1植絨紗線的結(jié)構(gòu)

目前，國(guó)內(nèi)植絨企業(yè)以生產(chǎn)平面植絨居多，也有部分立體植絨產(chǎn)品，如玩具、汽車密封條、燈罩等，但是國(guó)內(nèi)幾乎沒有生產(chǎn)植絨紗線的生產(chǎn)線。

植絨紗線由3部分組成：載體紗線(傳統(tǒng)的長(zhǎng)絲紗等）、丙烯酸類黏合劑及絨毛材料（如PA6.6）。在光學(xué)顯微鏡下觀察植絨紗線的橫截面結(jié)構(gòu)如圖1，植絨紗表面結(jié)構(gòu)如圖2（放大50倍）。

2．2植絨紗線的實(shí)踐開發(fā)

首先，根據(jù)平面植絨的工藝，采用上升法進(jìn)行植絨，在紗線的上下表面植絨效果較好，但紗線的左右表面絨毛卻很稀少，因此植絨的均勻度不好，影響植絨紗線的美觀。因此，開發(fā)了一種新的紗線靜電植絨生產(chǎn)裝置及方法，由它生產(chǎn)出的植絨紗線，與其他裝置及方法生產(chǎn)出來的相比，具有紗線表面植絨效果均勻、植絨牢度好等特點(diǎn)。新型簡(jiǎn)易的靜電植絨箱如圖3。

主要工藝如下：紗線繞出一黏合劑涂膠一植絨箱植絨_烘箱預(yù)烘(75～85℃，1．5 min)一焙烘一卷取。

靜電植絨箱接高壓靜電發(fā)生器，用篩網(wǎng)將絨毛均勻鋪于下底板上，保證植絨過程的均勻，采用上升法植絨，將紗線涂膠后懸空穿過靜電植絨箱，然后將涂膠后的紗線繞在按一定速度旋轉(zhuǎn)的砂輪兩邊，這樣，紗線可以在靜電場(chǎng)中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而也保證了紗線與靜電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的絨毛接觸面更充分，保證了較好的植絨均勻度。在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)靜電植絨箱里的絨毛做上下的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，飛快地植入紗線的表面，并且隨著被植紗線的旋轉(zhuǎn)，絨毛很均勻地分布在紗線的表面上，然后將植絨后的紗線送至烘箱內(nèi)烘干，改進(jìn)后的植絨紗線植絨效果好，而且表面植絨均勻、美觀，達(dá)到了預(yù)想的效果。圖4是兩種植絨紗線的效果圖比較。

3 植絨紗線的性能

(1)外觀效果好。可以根據(jù)用途的不同，生產(chǎn)各種不同絨毛、不同紗線種類的植絨紗線，通過植絨，可以使紗線更加美觀，而且手感更加柔軟，大大提高了紗線的視覺效果。

(2)傳導(dǎo)性能好。與傳統(tǒng)的紗線比較，植絨紗線由于表面有大量的絨毛纖維，表面積增大，所包覆的空氣也隨之增加，因此大大增加了吸收水分的效果。且回潮率高，同時(shí)它又能很快地傳導(dǎo)水分且促進(jìn)水分的蒸發(fā)。而這種紗線生產(chǎn)的汽車內(nèi)飾等織物不會(huì)有熱與冷的感覺，達(dá)到了一種氣候平衡與濕氣調(diào)節(jié)的目的。

(3)機(jī)械性能好。植絨紗線由于表面的絨毛材料較為耐磨且植絨密度較大，因此具有很好的耐磨性。而且耐損耗、擠壓，撕破強(qiáng)力也較好，織造的植絨織物具有很好的耐磨性及使用壽命，且不會(huì)起毛起球。

(4)可紡性能好。植絨紗線適紡性強(qiáng)，可以在任意織布機(jī)上進(jìn)行加工制造，還可以在各種提花機(jī)上進(jìn)行編織與織造。

(5)使用、清洗方便。絨毛具有電傳導(dǎo)性能，幾乎不帶電，因此表面很難沾染灰塵。紗線植絨的織物可以用清洗泡沫材料與真空吸塵器的方法來去除。

(6)其他。根據(jù)絨毛的長(zhǎng)度、細(xì)度、幾何形態(tài)等特點(diǎn)，制成不同的植絨紗線，再進(jìn)行織造，可以制成隔音、過濾性好的織物。

4 植絨紗線的應(yīng)用

(1)編織物。植絨紗線由于其特有的結(jié)構(gòu)與外觀，可以用做第3種紗線來裝飾已經(jīng)設(shè)計(jì)好的樣品，比如可以用在裝飾布編織的接縫處，而這種植絨紗線參與編織的家紡產(chǎn)品由于其表面的多變性而受到歡迎。

(2)汽車內(nèi)飾。植絨紗線被廣泛地應(yīng)用在汽車內(nèi)飾及其他裝飾品上。不僅裝飾效果好，而且具有防滑、吸音等優(yōu)點(diǎn)。

(3)裝飾材料。由于植絨紗線具有天鵝絨的外觀，因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、會(huì)議廳、電影院等公共場(chǎng)合，以及人員出入頻繁的會(huì)議場(chǎng)所。

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