Aplicación de la cerámica avanzada en la industria textil
Los materiales cerámicos utilizados para la fabricación de componentes textiles deben poseer alta dureza, alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión. Los materiales cerámicos comúnmente utilizados para la fabricación de componentes textiles se pueden clasificar en cuatro tipos principales: cerámica de alúmina, cerámica de titanio, cerámica de zirconio y cerámica de alúmina endurecida con zirconio.
Cerámica de alúmina Presentan alta dureza, buena estabilidad química, resistencia a altas temperaturas y excelente resistencia al desgaste, lo que los hace adecuados para procesos como hilado, trefilado, hilado, estiramiento, tejido y tejido de punto.
Cerámica de titania Ofrecen buena resistencia al desgaste y conductividad, lo que los hace adecuados para bastidores de hilo, máquinas de estiramiento, procesos de hilado y bobinado.
Cerámica de zirconio Presentan buena resistencia al desgaste, estabilidad química, resistencia a altas temperaturas y alta tenacidad, lo que los hace adecuados para secciones de líneas de hilado, estiramiento y corte.
Cerámica de alúmina endurecida con zirconio Combinan alta dureza, buena resistencia al desgaste, estabilidad química y cierto grado de tenacidad, lo que los hace adecuados para guías de hilos, cortadores de línea, máquinas de hilar y estirar.
Actualmente, los componentes cerámicos textiles se clasifican en tres categorías generales: discos de fricción, cortadores de hilo y guías de hilo.
1. Los discos de fricción se dividen en dos tipos según su material: los de cuerpo rígido duro, como los discos totalmente cerámicos, los de cerámica pulverizada por plasma y los de arena de diamante; y los de material blando, como los de poliuretano. La ventaja de los discos de fricción cerámicos reside en su resistencia al desgaste, que les permite mantener la estructura de su superficie durante mucho tiempo, garantizando así una calidad de hilo estable.
2. Los cortadores de línea se encuentran comúnmente en máquinas bobinadoras automáticas, como las tijeras de puerta de aire y las tijeras de tensión. Las máquinas bobinadoras automáticas son equipos clave en la industria textil para mejorar la calidad del bobinado de hilo para la exportación y generar divisas. Las tijeras de cerámica tienen una alta dureza de 1300 a 3000 HV, excelente rendimiento a altas temperaturas, buena dureza, excelentes propiedades antiadherentes y buena estabilidad química.
3. Los guíahilos son indispensables en los equipos de tejido. La tendencia hacia la producción a alta velocidad y la diversidad de fibras requiere guíahilos cerámicos con mayor precisión, mejor acabado superficial y menor consumo energético. En los últimos años, se han desarrollado diversos guíahilos cerámicos, entre los que destacan los de titanio, que resultan ventajosos para la hilatura a alta velocidad, ya que evitan la acumulación de polvo blanco causado por la electricidad estática de fricción entre el hilo y la cerámica, lo que previene la pérdida de calidad del hilo o su rotura. Esto aprovecha las propiedades semiconductoras del titanio, que también presenta una dureza relativamente alta y buena resistencia al desgaste.
El ámbito de aplicación de la cerámica de ingeniería en la ingeniería textil es amplio. Además de los componentes principales mencionados, también incluye boquillas de hilado cerámicas, que estabilizan el hilado; componentes rotativos cerámicos de alta precisión utilizados en los procesos de estirado, deformación, bobinado y estirado de hilo, lo que ayuda a reducir las fallas durante la producción continua y a simplificar o reducir los procedimientos operativos; piñones de accionamiento cerámicos para telares, cuya menor densidad reduce la inercia del movimiento intenso; y deslizadores cerámicos de zirconio, componentes esenciales en las máquinas de tejer, que presentan una fricción estática y dinámica muy baja y un excelente funcionamiento en seco.
Tipos y características de los productos textiles cerámicos:
1、Textiles de fibra cerámica:
Las fibras cerámicas son fibras inorgánicas con doble función: aislamiento térmico y resistencia al fuego, compuestas principalmente de alúmina y sílice. Generalmente, se clasifican en dos categorías principales según su contenido de alúmina: fibras de silicato de aluminio y fibras de alúmina. Las fibras de silicato de aluminio son fibras dispersas que se producen mediante la fusión de materias primas y mediante métodos de hilado o soplado, mientras que las fibras de alúmina son fibras de filamento continuo que se producen mediante el hilado de materias primas fundidas.
Los productos de fibra cerámica poseen características tanto de los materiales cerámicos como de los textiles, como resistencia a altas temperaturas, buena estabilidad química, excelente aislamiento térmico, buena absorción acústica y una resistencia relativamente alta. Por lo tanto, se utilizan ampliamente en industrias como la petroquímica, la eléctrica y la metalúrgica para aislamientos e ingeniería refractaria.
En comparación con las fibras orgánicas, las fibras cerámicas presentan baja hilado y presentan desventajas como su fragilidad, fácil rotura por acción mecánica durante el procesamiento, superficies extremadamente lisas que dificultan el entrelazado entre fibras y dificultan la formación de redes o hebras. Además, las fibras cerámicas presentan baja absorción de humedad y conductividad, lo que genera una alta carga estática durante el procesamiento. Por lo tanto, el procesamiento y la fabricación de estos productos requieren mejoras tecnológicas.
2、Textiles cerámicos funcionales:
Diversos polvos cerámicos ultrafinos poseen propiedades únicas y grandes áreas superficiales. Por ejemplo, el polvo de óxido de zinc absorbe y refleja eficazmente la luz ultravioleta, lo que previene eficazmente la aparición de enfermedades como el cáncer de piel; los cristales de zirconio monoclínico pueden absorber energía externa y emitir rayos infrarrojos lejanos similares al espectro de ondas biológicas del cuerpo humano. Las tecnologías de producción para el desarrollo de textiles cerámicos funcionales se dividen principalmente en dos categorías: la adición de polvos cerámicos durante el procesamiento de fibras químicas (es decir, la adición de polvos cerámicos durante el hilado por fusión para conferir ciertos efectos funcionales a las fibras sintéticas largas o cortas producidas); y el uso de métodos de recubrimiento superficial (es decir, la dispersión uniforme de polvos cerámicos en aglutinantes y su aplicación a los tejidos para formar películas funcionales).
Los materiales cerámicos comúnmente utilizados para la protección UV son óxidos metálicos de alto índice de refracción, como el óxido de zinc y el dióxido de titanio. La desodorización de textiles cerámicos utiliza principalmente materiales como carbón activado, óxido de zinc, sílice, alúmina, óxido de magnesio, etc. Los textiles que contienen polvos cerámicos de óxido con tamaños de partícula inferiores a submicras poseen ciertos efectos antibacterianos.
En comparación con otros textiles funcionales, la ventajaEl valor de los textiles funcionales cerámicos reside en su capacidad para lograr funciones únicas, como lo demuestran los materiales mencionados. Sin embargo, los desafíos que enfrentan los profesionales de la industria incluyen mejorar la rentabilidad de las aplicaciones cerámicas en textiles, acelerar el proceso de industrialización de los productos textiles cerámicos, explorar el potencial del mercado y mejorar los productos.mejorar la calidad del producto, reducir los costos de producción y traducir rápidamente los resultados de la investigación en productividad.
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