1515型織機生產玻璃纖維平紋布

羅 棟

( 陜西工業(yè)職業(yè)技術學院，陜西咸陽712000)

玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料。英文原名為:glass fiber 或fiberglass。成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料，經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝，最后形成各類產品。玻璃纖維單絲的直徑從幾個微米到二十幾個微米，相當于一根頭發(fā)絲的1/20 ～1/5，每束纖維原絲都有數百根甚至上千根單絲組成，通常作為復材料中的增強材料、電絕緣材料、絕熱保溫材料、電路基板等，廣泛應用于國民經濟各個領域。

玻璃纖維由于在多個領域得到廣泛應用，日益受到人們的重視。全球玻纖生產消費大國主要是美國、歐洲、日本等發(fā)達國家，其人均玻纖消費量較高。歐洲仍然是玻璃纖維消費的最大地區(qū)，用量占全球總用量的35%。中國玻璃纖維行業(yè)近幾年的快速發(fā)展，動力來自國內和國外兩個市場的拉動。國際市場的擴大，既有總需求增長的因素，也有來自國際企業(yè)前期因利潤率較低退出行業(yè)后，給國內企業(yè)在國際市場留下的發(fā)展空間;而國內市場的增長，則是來自下游消費行業(yè)的快速發(fā)展。中國玻璃纖維經過了50 多年的發(fā)展，已經頗具規(guī)模。用熔融玻璃制成的極細的纖維，絕緣性、耐熱性、抗腐蝕性好，機械強度高，用做絕緣材料和玻璃鋼的原料等。

1 工藝參數

利用現有的設備生產三維結構的織物，其主要工藝參數如下:

經緯密度:480 根/10cm ×180 根/10cm;經紗規(guī)格:33tex×24tex;緯紗規(guī)格:33tex ×24tex;組織:平紋;厚度:(6 ±0.4)mm。

從經紗的工藝參數來看，一是經紗密度大，每厘米有48 根之多。二是經紗號數大，達到792tex。這樣密的這樣粗的經紗集中在一個厘米的范圍內不可能平行排列，肯定是重疊式排列，這樣就形成了約有4mm ～5mm 的紗層厚度。這樣的紗層厚度在整個織造工藝流程中會造成很大的麻煩。

1.1 整經工序

是織造的準備工序，它的任務是將織布所需要的若干根數的單根經紗整理成相互平行的片紗均勻地卷繞在織軸上。它要求單絲張力均勻一致，保證在織造過程中不出現松緊經現象。然而整這樣大的密度和這樣粗的紗的織軸時，就不可能保證經紗張力均勻一致。這是因為它不能將經紗保持單列平行狀態(tài)，而是經紗相互間象疊羅漢一樣進行重疊排列，既然片紗是多根經紗重疊排列組成的，那就會有的經紗排列在上層有的經紗排列在下層。無論是采用分條式整經機還是一次整經機，它們都是通過花藍或輥筒將紗架上的經紗挾持傳遞到織軸上的。不管是花藍還是輥筒它們都是圓柱體。一個有4mm ～5mm 厚紗層組成的片紗卷繞在圓柱體上，它的上層的紗的周長肯定大于下層紗的周長，這就是在倒軸時經軸片紗上出現經紗松緊不一的根源所在。而且片紗張力不均勻現象隨著整經長度的增加還會越來越嚴重［1］。

1.2 綜絲、鋼筘、停經片的選擇

將穿綜工藝進行簡要介紹:

綜絲:選用26G ×330mm 尼龍綜絲;鋼筘:選用80 齒/10cm 或選用40 齒/10cm;停經片:165mm ×11mm×0.5mm;綜框頁數:12 頁+2 頁邊綜;穿綜方法:順穿;插筘方法:每齒筘插6 根或每齒筘插12 根。

銅筘采用普通筘，并沒有其它特別要求。只是采用了40 號和80 號兩種不同的鋼筘，這兩種鋼筘各有所長，80 號鋼筘打緯功能好一點，缺點是開口清晰度不及40 號鋼筘好、而40 號鋼筘優(yōu)缺點正好和80 號鋼筘相反。因為它筘齒比80 號鋼筘少近一半(因為40 號鋼筘選用的齒條要比80 號鋼筘的齒條要厚一點)，使經紗在筘齒內擁擠情況大為緩解，從而使開口清晰度有了較大改善，總之，通過實踐選用40 號鋼筘比較合適。我們采用特殊規(guī)格的停經片，具體規(guī)格是:165mm ×11mm ×0.5mm 停經片每片重量約為5.59。所以采用這種規(guī)格的停經片，主要是因為停經片的功能已有質的改變，在織造這樣粗厚織物時斷經自停裝置可有可無，所以棄之不用，但停經片不能不用。這時的停經片主要起兩大作用:一是增加單絲張力，選擇這樣厚重的停經片的目的，就是利用它的自重而下垂力來達到增加單絲張力目的。同時由于停經片自重大，不會被相鄰的經紗和停經片夾持而被帶動，跟隨它們一起起落而引起單絲張力波動，從而保持了單絲張力的穩(wěn)定;二是作為尋找斷頭的目標，在這樣厚而密的經面上如果發(fā)生斷經是很難尋找的。如果仍舊選用原來型號的停經片，那么停經片重量就顯得偏輕，容易被兩邊的經紗夾持，如果發(fā)生斷經，停經片由于被兩邊經紗夾持就無力下垂跌落，這樣尋找斷經就失去目標。由于選擇的停經片自身重量較大，兩邊的經紗夾持不住它，必然會下垂跌落，只要擋車工手伸到下面一摸，就能接觸到垂在下面的停經片，目標立即出現，斷頭的方位就很準確找到。

1.3 對織布機型號的選擇

根據織物組織情況來分析判斷，該織物是用有梭織機織造的。我們決定采用1515 型多臂織機來織造這批三維結構的外銷產品。首先對1515 型織機卷取機構進行改造。外商要求布卷直徑不能小于500mm，原來的卷取機構只能卷直徑比較小的布卷，不能適應對這樣厚的織物進行卷取，所以將卷取機構改成分離式大卷裝。解決了布卷卷裝量大的問題。

2 玻璃纖維布內中空纖維絲的檢測

中空纖維絲形成于玻璃纖維的制造過程中。在玻璃制造高溫窯內，以適當比例混合硅酸鹽、石灰石、粘土、硼酸鹽，在約1400℃～1550℃融化。熔融液體通過鉑金噴嘴進行拉絲。如果熔融玻璃含有雜質，產生的氣泡可能會夾在纖維內，小的氣泡不足以引起纖維斷裂，但像毛細管一樣存在玻璃纖維絲中，該纖維即稱為中空纖維絲。對于如何檢測基板內的中空纖維，通過實驗對玻璃纖維布中的中空纖維絲進行測定。

2.1 測量原理

利用氣體與玻璃的折光率差別。玻璃纖維絲在相同折光率的介質中，透過介質的光照在玻璃纖維絲上不會產生反射光，而是透射過去，人眼觀察不到亮線。當入射光照在中空纖維絲的玻璃外壁，并透過玻璃進到玻璃與氣體的分界面，由于氣體折光率與玻璃的折光率不同，一部分光反射出來，部分光穿過氣體到達氣體與玻璃的界面。同理，反射出一部分光及透過一部分光。人眼觀察到的是一條亮線［2］。

2.2 儀器和材料

顯微鏡或臺式放大鏡(能放大20 倍)，聚光燈，黑色臺面，玻璃培養(yǎng)皿，折光油，裁紙刀，10cm ×10cm 模板，墊板，鑷子。

2.3 測試方法

(1)取一塊玻璃纖維布樣品放在墊板上，沿經緯線的對角線方向壓上10cm ×10cm 模板，用裁紙刀沿邊緣切開制成測試樣品。在徑向上切一小口用以標記經緯向。沿對角線裁的方向容易觀察、計數;

(2)將折光油注入玻璃培養(yǎng)皿，用鑷子夾起玻璃布測試樣品浸入油內。放置1h 即可觀測，對有經驗的測試人員，30min 則可觀測。由于玻璃布最初沒有完全浸濕，一些白色干線影響觀察效果;

(3)調整好顯微鏡，觀察臺需是黑色臺面，有利于襯托亮線觀察;

(4)先在10 倍下觀察樣品，不清楚時可調至20 倍。觀察時光源需斜照在樣品上，調整光源角度，在目鏡內恰能觀測到反射光。移動玻璃培養(yǎng)皿，檢查完整個樣品布面。計數觀測到的亮線數及長度。

玻璃布浸入油中1h 后，肉眼雖觀察到中空纖維絲，但不清晰。如在10 倍或20 倍顯微鏡下觀察，則看到清晰的亮線［3］。

3 結語

玻璃纖維是非常好的金屬材料替代材料，隨著市場經濟的迅速發(fā)展，玻璃纖維成為建筑、交通、電子、電氣、化工、冶金、環(huán)境保護、國防等行業(yè)必不可少的原材料。玻璃纖維至今已有50 多年的歷史，它是一種性能優(yōu)異的無機非金屬材料，廣泛應用于國民經濟的各個領域。

［1］陳平，韓麗潔. 玻璃纖維的分類及品種［M］.北京:華東化工學院出版社，2010.

［2］梁玉華，馬洪才. 玻璃纖維及其復合材料［J］.山東紡織科技，2001(6):47 -49.

［3］李晉. 進出口紡織品檢驗規(guī)程［M］. 北京:中國標準出版社，2010.