影響玻璃纖維編織性能的因素
說明:本文以采用手搖橫機進行玻璃纖維緯編針織物的編織為樣本,選擇的原料是河南洛陽晶緯玻璃纖維有限公司生產(chǎn)的無堿玻璃纖維長絲紗線,其紗線線密度為2×34tex,根據(jù)原料的線密度選擇機號為E10的國產(chǎn)手搖橫機。
通過下表很容易看出,玻璃纖維紗線與普通纖維紗線相比,斷裂強度較高,但斷裂伸長率比較小,尤其是比毛腈混紡紗和滌綸長絲小很多,同時,這也表明玻璃纖維的彈性、延伸性較差,而且玻璃纖維的動態(tài)摩擦系數(shù)較大,易摩擦受損。加上玻璃纖維紗線的彎曲剛度很高,這致使玻璃纖維不易彎成圈狀以及在退圈和套圈時線圈不易擴張。綜上所述,玻璃纖維紗線的編織性能是:易損傷,不易成圈,不易編織,作為編織材料局限性很大,對編織工藝和機件要求高。
織物組織結構和編織性能
研究玻璃纖維紗線的編織性能,采用典型的組織進行編織研究,分別選擇:單面的緯平針、雙面的滿針羅紋、筒狀織物以及花色變化組織。
單面緯平針組織是針織物結構中一個最基本的原組織,也是緯編增強結構常用的組織之一,而且在織物幾何形態(tài)的研究中能夠清晰的觀察到織物的正反面,成為國內(nèi)外針織學者研究的首選。
羅紋組織是雙面緯編針織物的基本組織,它是由正面線圈縱行與反線圈縱行以一定組合相間配置而形成。該組織結構具有良好的橫向延伸性。
筒狀織物是三維織物的一種,采用不同的組織結構,編織的筒狀織物不同,能在橫機上實現(xiàn)編織的筒狀織物的類型很多(比如采用平針、襯緯和間隔等組織的筒狀織物)。玻璃纖維筒狀織物可以通過數(shù)層的復合而制成各種不同型號的筒狀復合材料,由于筒子周圍無接縫,從而具有較高的強度。其耐水壓性比同厚度、同規(guī)格的機織布制作成的有接縫的圓形筒子從理論上講要高。
羅紋空氣層和畦編組織屬于花色變化組織。羅紋空氣層組織又稱為“米蘭諾組織”。它是由羅紋組織與單面平針組織復合而成,該織物的橫向延伸性比羅紋組織小,尺寸穩(wěn)定性較好,這是因為他的一個完全組織需要三路編織形成,兩路平針組織線圈橫列,一路羅紋組織線圈橫列。
編織帶有集圈的組織結構,來研究不同線圈結構的性質,選擇兩針床上交替集圈的全畦編組織,簡稱為畦編組織,也稱為雙魚鱗織物和雙元寶織物,它是在羅紋組織的基礎上,采用不脫圈法編織。
實踐證明,只要在編織時綜合考慮彎紗深度、牽拉力、給紗張力等條件的影響,選取適當參數(shù),可編織出較理想的玻璃纖維緯平針織物;在滿針羅紋編織時,彎紗深度、牽拉力以及給紗張力等參數(shù)要求更為嚴格,編織也較困難;筒狀織物由于要用兩針床進行編織,為了使織物均勻,要盡量使針床的間距與針距保持一致;羅紋與單面平針的線圈不一樣,最終形成的織物表面會有凹凸條紋,所以在羅紋空氣層織物編織時要注意密度的控制,使密度適當,否則會使織物的橫條紋現(xiàn)象很明顯,并使間隔不規(guī)則;編織畦編織物時要注意根據(jù)集圈時機頭的運動方向,來配置兩針床的織針,以防止邊針脫針而影響編織。
影響正常編織的因素控制
影響緯編針織物正常編織的因素很多,主要有彎紗深度、牽拉力、給紗張力以及組織結構,除了上述因素外,還有機件的光滑程度、機頭速度等因素,它們對織物的性能和外觀均有很大的影響。
在橫機上編織玻璃纖維針織物時,彎紗深度對編織的影響很大。彎紗深度過大,線圈易脫針,編織難度就增加;彎紗深度過小,線圈與機件接觸緊密,摩擦大,同樣給編織帶來困難,甚至損壞織針;通過反復試織得出比較合適的彎紗深度是3.5~4.5之間。在彎紗深度適當時,編織比較順利,且布面質量較好。
從歐拉公式可以得出,在彎紗深度一定時,最大彎紗張力與給紗張力、紗線與成圈機件之間的摩擦系數(shù)和包圍角總和成正比。因此在順利編織的情況下,應盡可能的減小給紗張力。手搖橫機的給紗張力不易定量控制,在本課題的針織物編織過程中,將紗線從導紗眼中穿入,采用消極送紗方式,通過調節(jié)圓盤式張力裝置來改變給紗張力的大小進行試織。經(jīng)反復試織發(fā)現(xiàn):在保證挑線彈簧能夠充分吸收機頭換向時產(chǎn)生的余線的條件下,將圓盤式張力裝置的張力調節(jié)到最小時,編織最順利,且織物效果較好。
在實際的橫機編織針織物的過程中,牽拉力的值對織物的影響也很大。牽拉可以起到兩大重要作用,一是將新形成的線圈拉向針背,為下一個橫列的編織作好準備,二是同時保證織針在退圈時,舊線圈能夠順利滑到針桿上,并且織物不隨著織 在編織過程中牽拉力一般不能過大。且應使牽拉力比較均勻。實際操作過程中,在保證紗線不會隨織針上升而上浮的情況下,選擇盡可能小的牽拉力。
通過反復試驗,得出各組織在編織過程中較適中的牽拉力。
可以看出:一般單層的織物比雙層的織物施加的牽拉力要小,而且在滿針羅紋織物、羅紋空氣層織物、筒狀織物和畦編織物4種織物編織過程中,所需的牽拉力依次增加。
一般情況下,機器采用慢速或中速都可以使編織順利進行,對于單面平針、滿針羅紋、筒狀織物、羅紋空氣層、畦編組織5種織物編織時,機頭速度應依次減緩。在編織時,采用機頭速度為中速偏慢,而且盡量均勻,從而減少纖維的損傷和保證織物的均勻。
織物的組織結構不同將會影響到復合后材料的性能,也會影響編織的難易。畦編組織相對于平針而言,不容易編織。編織時也要盡可能的使針床的間距與針距相同,從而織出效果更好的織物。
針織橫機的元件一般都是由金屬做成的,雖然表面比較平整,但通常不是很光滑。在編織過程中要選擇打磨光滑的元件或者采取墊入陶瓷圈等措施,從而盡量避免紗線與金屬元件直接接觸。針一起上升,以使編織正常進行。