Specyfikacja igieł i kluczowe parametry techniczne odpowiednie dla 'włóknin igłowanych stosowanych w odzieży zimowej wykonanej z włókna HCS'
- dkfiber2004
- 4 lis
- 5 minut(y) czytania
Włókno HCS (Hollow Conjugated Silicone) charakteryzuje się wysoką sprężystością i dużą puszystością (loftem), co zapewnia doskonałą izolację termiczną nawet przy niskiej masie. Z tego powodu jest ono szeroko stosowane jako materiał wypełniający lub izolacyjny w odzieży przeznaczonej do chłodnych warunków.
W tym artykule przedstawimy proces produkcji włóknin igłowanych z włókna poliestrowego HCS, koncentrując się na przebiegu procesu oraz specyfikacji sprzętu — w tym kardowaniu, formowaniu welonu, igłowaniu i termicznym utrwalaniu — które mają na celu poprawę właściwości izolacyjnych.
Urządzenia do igłowania i kluczowe specyfikacje (igły, prędkość itp.)
Standardowe specyfikacje urządzeń do igłowania stosowanych przy produkcji włóknin przeznaczonych do odzieży zimowej — obejmujące typ igły, prędkość igłowania, szerokość roboczą oraz głębokość skoku — zostały podsumowane w następujący sposób.
1. Rozmiar (gauge) i typ igły
Do lekkich włóknin stosowanych w odzieży zazwyczaj używa się igieł filcujących o drobnym rozmiarze (fine-gauge).
Zazwyczaj stosuje się igły o rozmiarze od 36 do 40 — im większy numer gauge, tym cieńsza igła i mniejsze zadzior (barb).
36 gauge: Stosunkowo gruba i sztywna; odpowiednia do grubych włókien lub gęstych filców.
38 gauge: Uniwersalna; idealna do włókien o średnim denierze.
40 gauge i powyżej: Przeznaczona do delikatnych welonów i bardzo cienkich włókien..
Dla włókien poliestrowych o grubości około 7 denier, takich jak HCS, powszechnie stosuje się igły o przekroju trójkątnym i rozmiarze około 38 gauge. Igły te zapewniają wystarczające splątanie włókien, jednocześnie minimalizując ich uszkodzenia.
Standardowa igła o przekroju trójkątnym jest najczęściej używanym typem ze względu na swoją uniwersalność w różnych zastosowaniach. Każda z jej trzech krawędzi zazwyczaj posiada dwa do trzech zadziorów (barbs), co umożliwia efektywne chwytanie włókien podczas procesu igłowania.
W zależności od wymagań produkcyjnych można również stosować specjalne typy igieł, takie jak czterościenne w kształcie gwiazdy, spiralne (skręcone) lub stożkowe, aby zwiększyć wydajność procesu.
Na przykład igły w kształcie gwiazdy mają więcej zadziorów na jednostkę powierzchni, co umożliwia większe splątanie włókien w jednym przejściu — dzięki czemu są korzystne przy płytkiej penetracji lub produkcji z dużą prędkością.Igły stożkowe, z kolei, stopniowo zwiększają swoją średnicę, co zmniejsza opór przy początkowym przebiciu. Umożliwia to płynniejsze przetwarzanie i mniejsze ryzyko złamania igieł.
Jednak tego rodzaju igły specjalne są stosowane głównie w zastosowaniach technicznych lub o wysokiej gęstości (np. przy włóknach z recyklingu lub aramidowych), podczas gdy standardowe igły filcujące o przekroju trójkątnym pozostają najczęściej wybieranym rozwiązaniem w produkcji włóknin odzieżowych.
2. Prędkość igłowania: uderzenia na minutę (SPM)
Liczba uderzeń igieł na minutę jest dostosowywana do wydajności maszyny oraz pożądanych właściwości produktu.
Typowe maszyny do igłowania pracują z prędkością od kilkuset do około 1 000 SPM, podczas gdy modele wysokoprędkościowe mogą osiągać nawet 1 200–1 500 SPM.
W przypadku lekkich włóknin zazwyczaj stosuje się średnią prędkość pracy w zakresie 800–1 200 SPM, aby utrzymać grubość produktu i zminimalizować uszkodzenia włókien.
Jeśli prędkość jest zbyt niska, spada wydajność, a na powierzchni mogą pojawić się widoczne ślady po igłowaniu; z kolei zbyt duża prędkość może nadmiernie rozciągać włókna, prowadząc do powstawania zbyt gęstych lub utwardzonych welonów.Dlatego optymalizacja prędkości (SPM) w zależności od gramatury tkaniny i wymaganych właściwości mechanicznych jest kluczowa dla osiągnięcia zrównoważonej jakości produktu.
3. Szerokość robocza
Szerokość robocza linii do igłowania jest kluczowym czynnikiem, który determinuje zarówno wydajność produkcji, jak i ostateczne wymiary produktu.
W przypadku włóknin odzieżowych gotowe rolki są zwykle cięte na szerokość około 1,5–2 metrów, jednak w trakcie produkcji formuje się szersze welony, aby zwiększyć efektywność procesu.Większość komercyjnych linii do igłowania pracuje w zakresie 2–3 metrów szerokości, natomiast systemy wielkogabarytowe mogą osiągać szerokość nawet do 6 metrów lub więcej.
W przypadku lekkich włóknin stosowanych w odzieży zimowej, produkcja i obróbka końcowa zazwyczaj odbywają się na maszynach o szerokości roboczej od 2 do 3 metrów.
Choć szersze maszyny zapewniają większą wydajność i większy uzysk rolki na partię, utrzymanie jednolitej jakości na całej szerokości wymaga precyzyjnej kontroli etapów kardowania i układania warstw (cross-lapper), a także optymalnego rozmieszczenia igieł w całej strefie igłowania.
4. Głębokość skoku igłowania (głębokość penetracji)
Głębokość skoku, która określa, jak głęboko igła wnika w welon włókien, jest kolejnym kluczowym parametrem.Zazwyczaj ustawia się ją nieco większą niż grubość welonu, co pozwala końcówkom igieł całkowicie przebić lub lekko przejść przez dolną warstwę welonu, zapewniając efektywne splątanie włókien.
W przypadku produkcji lekkich włóknin, długość skoku w typowym krośnie igłowym mieści się w zakresie 20–50 mm, przy czym około 30 mm to ustawienie najczęściej stosowane.Oznacza to, że igła porusza się około 3 cm w górę i w dół, co pozwala jej całkowicie przebić cienkie welony (o grubości kilku milimetrów) i skutecznie splatać górne i dolne warstwy włókien.
Zazwyczaj głębokość penetracji ustawia się na poziomie około 1,1–1,3 grubości welonu.W konfiguracji dwustronnej płyty igłowej, gdzie igłowanie odbywa się zarówno od góry, jak i od dołu, skok jest dzielony, aby każda grupa igieł sięgała mniej więcej środkowej warstwy welonu.
Na przykład podczas obróbki welonu o grubości 10 mm z głębokością skoku 15 mm stosowaną z obu stron, strefy penetracji igieł nakładają się w pobliżu środka, co zapewnia jednolite splątanie włókien na całej grubości materiału.
Jako przykład praktyczny, wysokoprędkościowe krosna igłowe firmy Yingyang (Chiny) oferują regulowany zakres skoku od 25 do 60 mm, podczas gdy model SHS-PL firmy Samwha Machinery (Korea) pracuje z długością skoku 30 mm i maksymalną prędkością 1 000 SPM.Takie specyfikacje zapewniają wystarczającą siłę penetracji oraz wysoką wydajność produkcji, co czyni je odpowiednimi do produkcji włóknin stosowanych w odzieży zimowej.
Podsumowując powyższe punkty, typowe specyfikacje sprzętu stosowanego do produkcji włóknin igłowanych wykorzystywanych w odzieży zimowej można przedstawić w następujący sposób:
Oto tłumaczenie tabeli na język polski techniczny:
Kategoria | Typowe specyfikacje (na podstawie produkcji lekkich włóknin) |
Rozmiar i typ igły | Igły filcujące o rozmiarze 36–40 gauge (zazwyczaj 38 gauge o przekroju trójkątnym).Przekrój igły: trójkątny, z możliwością zastosowania typów gwiaździstych, spiralnych lub stożkowych, jeśli jest to wymagane. |
Prędkość igłowania (SPM) | Zazwyczaj pracuje z prędkością około 600–1 200 SPM. |
Szerokość robocza | Zazwyczaj 2–3 metry. |
Głębokość skoku | Około 30 mm (zakres regulacji 20–50 mm, zwykle 1,1–1,3× grubości welonu). |
Wartości przedstawione w tabeli stanowią typowe standardy przemysłowe, które można dostosować w celu uzyskania optymalnej wydajności w zależności od rodzaju produktu i pożądanych właściwości.
Przy takim zagęszczeniu igieł oraz odpowiednim ustawieniu prędkości linii i częstotliwości igłowania (SPM), aby uzyskać około 10 wkłuć igły w jednym punkcie, proces tworzy dziesiątki punktów wiązania włókien na każdy centymetr kwadratowy, co zapewnia odpowiednią wytrzymałość na rozciąganie i stabilność strukturalną gotowej włókniny.
