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靜電植絨紗線的開發及應用

發布時間：2014-12-23 點擊：

摘要：敘述了靜電植絨機的原理、分類以及紗線植絨的發展現狀，結合國內靜電植絨的發展現狀，在實驗室中搭建了簡易實驗設備實踐立體植絨，開發家紡新產品——植絨紗線，并分析了植絨紗線的結構與性能，這種紗線有很好的外觀效果、傳導性能、機械性能和可紡性能，使用、清洗方便。

關鍵詞：靜電植絨機，靜電植絨，紗線，開發，性能

1 靜電植絨的發展現狀

1．1靜電植絨的原理

靜電植絨是利用高壓靜電場與絨毛的相互作用，經過一定電著處理的絨毛在靜電場作用下產生極化和駐極而帶電，帶電絨毛經轉動、振動、平動等復雜運動后，較后作直立定向運動，依靠電場力作用，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方式。目前，平面植絨廣泛應用在服裝與裝飾面料生產中，而立體植絨主要應用在禮品加工、家用電器、汽車內飾等基材的表面，不僅起到美化外觀、減少摩擦、消除噪音等作用，而且更加體現出植絨效果的新鮮感、立體感、舒適感等效應。

20世紀90年代中期，立體植絨開始應用于家用電器領域，如在空調室內出風口擺葉上進行立體植絨，使空調外觀色彩分明，清晰美觀；另一方面，從風機里吹出的風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，立體植絨的應用范圍越來越廣泛，質量要求也越來越高。像汽車里的錢箱、存物箱、儲藏柜、汽車內飾等部件，都采用立體植絨技術，以替代各種裝飾材料，更加體現出車內裝飾的立體感和舒適性。現在立體植絨已滲透到紡織機械、服裝鞋帽、輕工包裝、玩具、密封材料等各個行業。

1．3紗線植絨的發展現狀

紗線植絨可以看成是立體植絨的一個分支。紗線植絨在國內基本上是空白。國外對紗線植絨有所研究，其中，Swicofil AG Textile Services生產的Rallytex牌植絨紗線，被廣泛應用在很多高級轎車內飾、奧林匹克運動場、輪船內飾以及飛機場的裝飾中。在瑞士蘇黎世聯邦技術學院舉行的技術紡織品專題講座上，Urs.Meyer教授也從植絨紗線的視覺效果、觸覺效果和技術優點方面進行了研究和描述，提出了紗線植絨織物在汽車內飾材料方面的特點和優勢。

目前，研究開發新的植絨產品，并將靜電植絨技術與傳統的家紡市場相結合，利用靜電植絨獨特的技術及外觀效果，生產具有天鵝絨外觀的紗線及織物已成為一種掐勢．

2 植絨紗線的實踐開發

2．1植絨紗線的結構

目前，國內植絨企業以生產平面植絨居多，也有部分立體植絨產品，如玩具、汽車密封條、燈罩等，但是國內幾乎沒有生產植絨紗線的生產線。

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

2．2植絨紗線的實踐開發

首先，根據平面植絨的工藝，采用上升法進行植絨，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，開發了一種新的紗線靜電植絨生產裝置及方法，由它生產出的植絨紗線，與其他裝置及方法生產出來的相比，具有紗線表面植絨效果均勻、植絨牢度好等特點。新型簡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_烘箱預烘(75～85℃，1．5 min)一焙烘一卷取。

靜電植絨箱接高壓靜電發生器，用篩網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的砂輪兩邊，這樣，紗線可以在靜電場中做旋轉運動，從而也保證了紗線與靜電場中運動的絨毛接觸面更充分，保證了較好的植絨均勻度。在實驗過程中，發現靜電植絨箱里的絨毛做上下的運動和轉動，飛快地植入紗線的表面，并且隨著被植紗線的旋轉，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烘干，改進后的植絨紗線植絨效果好，而且表面植絨均勻、美觀，達到了預想的效果。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。可以根據用途的不同，生產各種不同絨毛、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)傳導性能好。與傳統的紗線比較，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，同時它又能很快地傳導水分且促進水分的蒸發。而這種紗線生產的汽車內飾等織物不會有熱與冷的感覺，達到了一種氣候平衡與濕氣調節的目的。

(3)機械性能好。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，且不會起毛起球。

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

(5)使用、清洗方便。絨毛具有電傳導性能，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。根據絨毛的長度、細度、幾何形態等特點，制成不同的植絨紗線，再進行織造，可以制成隔音、過濾性好的織物。

4 植絨紗線的應用

(1)編織物。植絨紗線由于其特有的結構與外觀，可以用做第3種紗線來裝飾已經設計好的樣品，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品由于其表面的多變性而受到歡迎。

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

(3)裝飾材料。由于植絨紗線具有天鵝絨的外觀，因此被廣泛應用于機場、會議廳、電影院等公共場合，以及人員出入頻繁的會議場所。

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