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消防员防护服隔热层新材料的研制工艺介绍

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-05-27  来源:中国衡器网  作者:[db:作者]
核心提示:  (1恒盛新材料技术发展极速3分彩绍兴市312069 2公安部上海市消防研究所)消防员防护服是用于保护消防员身体免受各种伤害的防护装备。通常消防员防护服由多层面料组成。其中隔热层是消防员防护服重要组成

  (1恒盛新材料技术发展极速3分彩绍兴市312069 2公安部上海市消防研究所)消防员防护服是用于保护消防员身体免受各种伤害的防护装备。通常消防员防护服由多层面料组成。其中隔热层是消防员防护服重要组成部分,起到耐高温隔热作用,确保消防员灭火作业时,免受高温和辐射热伤害。消防员灭火防护服的隔热层主要采用针刺无纺方法加工的阻燃粘胶或碳纤维毡材料,如果要达到标准规定的性能要求,隔热层的重量一般要超过1kg.而国外已经开发成功克重数为50g/m2的隔热层材料,使隔热层重量降至0.5kg左右。

  为使消防员在消防作业中节省体力,提高服装的穿着舒适性,减少或防止消防员中暑现象的发生,当前有必要采用新的加工工艺和原材料,研制重量轻,隔热阻燃性能好的新型隔热层材料。水刺技术是当今世界上最先进的无纺技术之一,与针刺法相比,用水刺法生产的隔热层具有三维立体结构,表面平整,均匀度好,隔热性能强,适合于加工消防员防护服隔热层。

  1水刺技术工艺流程水刺法的加工原理是将纤维经开松梳理铺网后形成一定厚度、定量和致密度的纤网输送到水刺机的托网上,利用高压水针对纤网进行穿刺,水针射到纤网上产生无规则反弹对纤维进行反射,使纤维之间相互缠结,从而使纤网得到压缩加固。

  1.1前梳理前梳理是指纤维进入梳理机之前的开棉工艺。前梳理加工质量直接影响了输出纤网的质量。纤维开包后经输送帘和角针帘喂入,由电子秤精确秤重,定量输送至粗开松机和混棉箱,然后进入精开松机,进行精细开松,通过输棉风机的作用进入储棉箱。

  1.2梳理梳理成网是水刺加工过程中最关键的工序。其加工质量直接反映出纤网的均匀度。为了保证筵棉质量米用气压式棉箱,通过气压来控制其喂入的稳定性,保证箱内纤维的动态平衡,筵棉均匀一致。同时采用自调匀整装置来控制生产线上的纤网克重。

  1.3铺网及牵伸为了改善产品横向强力和提高定量,把梳理出来的纤网通过交叉铺网机在铺网帘上铺成若干层的棉网。铺网层数量根据产品所需的克重、网帘速度、生产速度等相关工艺参数确定。

  由于铺网机输出的纤网的纵横向强力比差异较大,因此需要通过牵伸机缓慢牵伸作用减少纵横强力比差异。牵伸区域越多,牵伸倍数越高,越能够灵活设置,满足产品纵横强力比的要求。

  1.4水刺及烘干从牵伸机输出的纤网输送到水刺机的托网上,由高压水针对纤网进行穿刺,水针射到纤网上产生无规则反弹对纤网进行反射,纤维之间相互缠结,纤网得到压缩加固,从而使加工的无纺布克重更低,厚度均匀。水刺压力、水刺道数、水针板孔径、水刺托网帘规格都会影响水刺无纺布的物理机械性能。

  经过水刺加固后含有大量水分的纤网需要进行烘干,一方面除去纤网中的水分,另一方面,在高温区对水刺无纺布起到热定型的作用。

  2消防员防护服隔热层生产工艺控制消防员防护服隔热层原料主要采用芳纶和开夫拉纤维,从无纺布结构方面,除了应具有较高强力外,对厚度的均匀性要求也较高。通过反复试验,解决了一系列技术难点,从而掌握了消防员防护服隔热层的工艺控制。

  2.1梳理成网均匀度是无纺布产品质量中一项很重要的指标,纤网的均匀度对产品的后继加工性以及最终使用性能都有很大的影响。因此如何提高纤网的均匀度是消防员防护服隔热层工艺控制的关键之~'.纤维经过充分开松后,要保持筵棉密度均匀一致,调整道夫与锡林的间距,利于纤维的凝聚和转移,梳理单元速比的配置合理,既保证单纤化的形成又要避免纤维因作用力过大而使长度损失严重。为使输出的纤网均匀,采用新型纤网输出系统LDS线性剥棉系统和WID纤网导入装置,能使梳理机输出的纤网在没有牵伸的情况下从一个输送帘转移到下道输入帘上,以确保纤维网在输送过程中均匀度不受破坏。把梳理出来的纤网通过交叉铺网机在铺网帘上铺成若干层的棉网,改善产品横向强力,提高定量。通过牵伸可减少断裂强力和撕裂强力在纵横向上的差异,但也容易出现交叉铺网时纤网边缘超喂问题。由于交叉铺网机的铺网小车改变方向时,梳理网会发生超喂现象,当跑车改变方向时,速度必须先降低到零,然后再加速到全速。

  梳理机是在不变的全速下运行的,因而出现梳理机超喂给铺网机的现象,超喂的纤网铺到输出帘上会造成纤维网两边厚中间薄的横向均匀度问题。此外,牵伸过程中纤网边缘和中央纤维牵伸效果不同,靠近中心的纤维在整个截面范围内受到牵伸,而处于边缘的纤维仅在某一侧面受到牵伸,随着纤网的宽度减小,横向边缘不均匀性更为突出。为解决该问题,采用一套prodyn(非制造生产技术)系统横向自检自调均匀系统,把梳理铺网、牵伸、水刺、干燥看成一个整体,检测成品的质量反馈至筵棉喂入系统,自动调整纤网不匀率。这样CV值可以下降2%左右,提高无纺布的均匀度。

  2.2水刺加固水刺工艺参数的设定对纤维的缠结十分重要。无纺布的强力与纤维的种类、规格、纤维的缠结效果有关。当纤维种类、规格、产品的克重确定后,影响无纺布强力的主要因素就是纤维缠结的好坏。影响纤维缠结效果的主要因素有高压水的压力及反射水针“的反射强度和状况,水针的规格、水刺道数等因素。

  水刺压力对水刺布的强度及外观有很大影响,一般认为,压力越大纤维缠结越好,产品的密度提高,强力随之提高。但水刺布的强力并不随水刺压力的增加呈线性增加,特别是压力升到一定高位时,强力提高则不明显,而压力过大,则会使水刺布表面不平整,外观受到影响。因此压力需合理配置,力争达到以较小的压力获得比较理想的缠结效果。

  防护服隔热层芳纶材料水刺布压力设置为:第一、二道水刺压力设置第三、四道水刺压力设置第五道水刺压力设置通过科研技术人员的努力,采用水刺技术,我国已经成功地开发了轻型消防员防护服隔热层,经国家消防装备产品质量监督检验中心检测,其性能符合GA10- 2002湮防员灭火防护服标准要求。应用于消防员灭火防护服,替代原有的隔热层材料,仅隔热层可减重0.5kg,将隔热层与防水透汽层复合在一起,则整套消防员灭火防护服的重量可降低2.5kg左右,提高了消防员灭火防护服的舒适性,有利于增强消防员的灭火救援战斗力。

 
 
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