1515型织机生产玻璃纤维平纹布

罗 栋

( 陕西工业职业技术学院，陕西咸阳712000)

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。英文原名为:glass fiber 或fiberglass。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料，经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺，最后形成各类产品。玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20 ～1/5，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料、电绝缘材料、绝热保温材料、电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。

玻璃纤维由于在多个领域得到广泛应用，日益受到人们的重视。全球玻纤生产消费大国主要是美国、欧洲、日本等发达国家，其人均玻纤消费量较高。欧洲仍然是玻璃纤维消费的最大地区，用量占全球总用量的35%。中国玻璃纤维行业近几年的快速发展，动力来自国内和国外两个市场的拉动。国际市场的扩大，既有总需求增长的因素，也有来自国际企业前期因利润率较低退出行业后，给国内企业在国际市场留下的发展空间;而国内市场的增长，则是来自下游消费行业的快速发展。中国玻璃纤维经过了50 多年的发展，已经颇具规模。用熔融玻璃制成的极细的纤维，绝缘性、耐热性、抗腐蚀性好，机械强度高，用做绝缘材料和玻璃钢的原料等。

1 工艺参数

利用现有的设备生产三维结构的织物，其主要工艺参数如下:

经纬密度:480 根/10cm ×180 根/10cm;经纱规格:33tex×24tex;纬纱规格:33tex ×24tex;组织:平纹;厚度:(6 ±0.4)mm。

从经纱的工艺参数来看，一是经纱密度大，每厘米有48 根之多。二是经纱号数大，达到792tex。这样密的这样粗的经纱集中在一个厘米的范围内不可能平行排列，肯定是重叠式排列，这样就形成了约有4mm ～5mm 的纱层厚度。这样的纱层厚度在整个织造工艺流程中会造成很大的麻烦。

1.1 整经工序

是织造的准备工序，它的任务是将织布所需要的若干根数的单根经纱整理成相互平行的片纱均匀地卷绕在织轴上。它要求单丝张力均匀一致，保证在织造过程中不出现松紧经现象。然而整这样大的密度和这样粗的纱的织轴时，就不可能保证经纱张力均匀一致。这是因为它不能将经纱保持单列平行状态，而是经纱相互间象叠罗汉一样进行重叠排列，既然片纱是多根经纱重叠排列组成的，那就会有的经纱排列在上层有的经纱排列在下层。无论是采用分条式整经机还是一次整经机，它们都是通过花蓝或辊筒将纱架上的经纱挟持传递到织轴上的。不管是花蓝还是辊筒它们都是圆柱体。一个有4mm ～5mm 厚纱层组成的片纱卷绕在圆柱体上，它的上层的纱的周长肯定大于下层纱的周长，这就是在倒轴时经轴片纱上出现经纱松紧不一的根源所在。而且片纱张力不均匀现象随着整经长度的增加还会越来越严重［1］。

1.2 综丝、钢筘、停经片的选择

将穿综工艺进行简要介绍:

综丝:选用26G ×330mm 尼龙综丝;钢筘:选用80 齿/10cm 或选用40 齿/10cm;停经片:165mm ×11mm×0.5mm;综框页数:12 页+2 页边综;穿综方法:顺穿;插筘方法:每齿筘插6 根或每齿筘插12 根。

铜筘采用普通筘，并没有其它特别要求。只是采用了40 号和80 号两种不同的钢筘，这两种钢筘各有所长，80 号钢筘打纬功能好一点，缺点是开口清晰度不及40 号钢筘好、而40 号钢筘优缺点正好和80 号钢筘相反。因为它筘齿比80 号钢筘少近一半(因为40 号钢筘选用的齿条要比80 号钢筘的齿条要厚一点)，使经纱在筘齿内拥挤情况大为缓解，从而使开口清晰度有了较大改善，总之，通过实践选用40 号钢筘比较合适。我们采用特殊规格的停经片，具体规格是:165mm ×11mm ×0.5mm 停经片每片重量约为5.59。所以采用这种规格的停经片，主要是因为停经片的功能已有质的改变，在织造这样粗厚织物时断经自停装置可有可无，所以弃之不用，但停经片不能不用。这时的停经片主要起两大作用:一是增加单丝张力，选择这样厚重的停经片的目的，就是利用它的自重而下垂力来达到增加单丝张力目的。同时由于停经片自重大，不会被相邻的经纱和停经片夹持而被带动，跟随它们一起起落而引起单丝张力波动，从而保持了单丝张力的稳定;二是作为寻找断头的目标，在这样厚而密的经面上如果发生断经是很难寻找的。如果仍旧选用原来型号的停经片，那么停经片重量就显得偏轻，容易被两边的经纱夹持，如果发生断经，停经片由于被两边经纱夹持就无力下垂跌落，这样寻找断经就失去目标。由于选择的停经片自身重量较大，两边的经纱夹持不住它，必然会下垂跌落，只要挡车工手伸到下面一摸，就能接触到垂在下面的停经片，目标立即出现，断头的方位就很准确找到。

1.3 对织布机型号的选择

根据织物组织情况来分析判断，该织物是用有梭织机织造的。我们决定采用1515 型多臂织机来织造这批三维结构的外销产品。首先对1515 型织机卷取机构进行改造。外商要求布卷直径不能小于500mm，原来的卷取机构只能卷直径比较小的布卷，不能适应对这样厚的织物进行卷取，所以将卷取机构改成分离式大卷装。解决了布卷卷装量大的问题。

2 玻璃纤维布内中空纤维丝的检测

中空纤维丝形成于玻璃纤维的制造过程中。在玻璃制造高温窑内，以适当比例混合硅酸盐、石灰石、粘土、硼酸盐，在约1400℃～1550℃融化。熔融液体通过铂金喷嘴进行拉丝。如果熔融玻璃含有杂质，产生的气泡可能会夹在纤维内，小的气泡不足以引起纤维断裂，但像毛细管一样存在玻璃纤维丝中，该纤维即称为中空纤维丝。对于如何检测基板内的中空纤维，通过实验对玻璃纤维布中的中空纤维丝进行测定。

2.1 测量原理

利用气体与玻璃的折光率差别。玻璃纤维丝在相同折光率的介质中，透过介质的光照在玻璃纤维丝上不会产生反射光，而是透射过去，人眼观察不到亮线。当入射光照在中空纤维丝的玻璃外壁，并透过玻璃进到玻璃与气体的分界面，由于气体折光率与玻璃的折光率不同，一部分光反射出来，部分光穿过气体到达气体与玻璃的界面。同理，反射出一部分光及透过一部分光。人眼观察到的是一条亮线［2］。

2.2 仪器和材料

显微镜或台式放大镜(能放大20 倍)，聚光灯，黑色台面，玻璃培养皿，折光油，裁纸刀，10cm ×10cm 模板，垫板，镊子。

2.3 测试方法

(1)取一块玻璃纤维布样品放在垫板上，沿经纬线的对角线方向压上10cm ×10cm 模板，用裁纸刀沿边缘切开制成测试样品。在径向上切一小口用以标记经纬向。沿对角线裁的方向容易观察、计数;

(2)将折光油注入玻璃培养皿，用镊子夹起玻璃布测试样品浸入油内。放置1h 即可观测，对有经验的测试人员，30min 则可观测。由于玻璃布最初没有完全浸湿，一些白色干线影响观察效果;

(3)调整好显微镜，观察台需是黑色台面，有利于衬托亮线观察;

(4)先在10 倍下观察样品，不清楚时可调至20 倍。观察时光源需斜照在样品上，调整光源角度，在目镜内恰能观测到反射光。移动玻璃培养皿，检查完整个样品布面。计数观测到的亮线数及长度。

玻璃布浸入油中1h 后，肉眼虽观察到中空纤维丝，但不清晰。如在10 倍或20 倍显微镜下观察，则看到清晰的亮线［3］。

3 结语

玻璃纤维是非常好的金属材料替代材料，随着市场经济的迅速发展，玻璃纤维成为建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环境保护、国防等行业必不可少的原材料。玻璃纤维至今已有50 多年的历史，它是一种性能优异的无机非金属材料，广泛应用于国民经济的各个领域。

［1］陈平，韩丽洁. 玻璃纤维的分类及品种［M］.北京:华东化工学院出版社，2010.

［2］梁玉华，马洪才. 玻璃纤维及其复合材料［J］.山东纺织科技，2001(6):47 -49.

［3］李晋. 进出口纺织品检验规程［M］. 北京:中国标准出版社，2010.