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提高非织造布强度的关键:纤维长度的影响

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:同样工艺形成的非织造布,纤维长度增加10%,其最终产品的机械强度将提高15%~30%。掌握这一规律之后,一旦确定了某种汽车用纺织材料的成纱线密度或非织造布的纤网定量后,若想使最终产品机械强度达到最大化,必须选用较长的同种纤维,以实现工艺方案的最终目的。

提高非织造布强度的关键:纤维长度的影响

天然纤维的长度具有很大的差异性。相对来说,羊毛纤维平均长度较大,一般在50~100mm之间;而麻纤维的主体长度只有25~36mm;亚麻纤维的平均长度更短,只有17~20mm。当使用这些纤维加工不同组织结构的织物时,在成纱过程中,无论采用什么样的纺纱工艺系统,纤维在纱线中的特性的体现是有很大区别的。纤维越长,在成纱过程中,纤维与纤维之间的抱合力就越大,因为纤维之间的抱合力是靠自身在成纱过程中相互间的摩擦所形成的,纤维越长,相互接触的面积越大,摩擦产生的抱合力越大,所以成纱后的纱线强力也就越大,形成织物后的机械强度也就越高,应用性能就越好。

同理,在利用纤维以非织造布生产工艺加工新型汽车纺织材料时,纤维网状结构的非织造布是依靠纤维自身缠结成网,针刺法、水刺法或缝编法非织造布,采用的机械钢针、高压水针或缝编织针都是将纤维网自身的一部分作相位移动,从而在纤维网中形成缠结链条作用,达到固结纤维网的最终目的。由此可知,纤维越长,形成的缠结链条就越坚固,形成的非织造布强度就越大,延伸弹性就越好,刚性就越强,所以在汽车内饰中的应用性能就越理想。曾有试验表明,同样平方米质量的条件下,由于纤维长度的不同,较长纤维的纤维网,其强力大于较短纤维的纤维网。同样工艺形成的非织造布,纤维长度增加10%,其最终产品的机械强度将提高15%~30%。若纤维长度降低20%~30%,最终产品的机械强度将下降40%~50%。掌握这一规律之后,一旦确定了某种汽车用纺织材料的成纱线密度或非织造布的纤网定量后,若想使最终产品机械强度达到最大化,必须选用较长的同种纤维,以实现工艺方案的最终目的。

当然,纤维长度的选择,一方面要考虑最终产品的应用性能,同时还要考虑生产加工过程中的工艺系统。通常较长纤维要选用精梳、半精梳毛纺纺纱工艺系统或化学纤维中长纺纺纱工艺系统,而较短纤维,如棉纤维、亚麻纤维则需选用棉纺纺纱工艺系统,这样,使纤维在开松梳理过程中损伤较小,同时,又能充分发挥纤维长度特性在成纱和织物中的作用。为此,化学纤维在长丝切断成短纤维时,按其长度范围不同,又分为棉型化学短纤维32~38mm、毛型化学短纤维50~110mm、麻型化学短纤维38~54mm、非织造布或产业用型化学短纤维54~105mm、静电植绒超短纤维1~2mm。

在汽车用纺织材料中,吸音降噪,隔音减震材料,绝大部分用废旧再生纤维,主体长度更短,一般只有14~25mm。还有亚麻的落麻纤维,长度也都比较短,可它们正是替代化学纤维,降低制造成本的重要原料。毛混纺产品的废旧再生纤维,还有苎麻的精梳落麻,都被大量应用于汽车用纺织材料,这些废旧再生纤维长短差异很大,所以在加工新型汽车用非织造布的过程中,也要选用不同的非织造布生产工艺,尤其是纤维的成网方式,是截然不同的。通常较长的纤维一般采用机械成网方式,既有效地利用了纤维长度特性,又确保了成网的均匀性,还能达到汽车用纺织材料技术性能要求。较短的纤维一般采用气流成网的方法加工成纤网,然后再以不同工艺将纤维网固结,制成汽车工业用的各种非织造布产品。(www.xing528.com)

那么,化学纤维长丝是无限长的、连续的,是由各种高聚物经过高温熔融挤压抽丝或溶液法湿法纺丝而成化纤长丝或直接成布,所以其产品的强力要远大于短纤维同类产品,由此可见,纤维长度对汽车用纺织材料的性能影响是至关重要的。纤维长度不仅影响加工制造成本,而且决定产品的风格,还关系到最终产品的应用性能,影响产品的使用寿命,几种常用纤维长度见表2-2。

表2-2 几种常用纤维长度范围

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