Aplicación de 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: cerámicas de alúmina, cerámicas de titania, cerámicas de circonio y cerámicas de alúmina endurecidas con circonio.
Cerámica de alúmina exhiben alta dureza, buena estabilidad química, resistencia a altas temperaturas y excelente resistencia al desgaste, lo que los hace adecuados para procesos como hilado, estirado, hilado, estiramiento, tejido y tejido.
Cerámica 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 circonio presentan buena resistencia al desgaste, estabilidad química, resistencia a altas temperaturas y alta tenacidad, lo que los hace adecuados para hilar, estirar y cortar secciones de líneas.
Cerámica de alúmina endurecida con circonio combinan alta dureza, buena resistencia al desgaste, estabilidad química y cierto grado de tenacidad, lo que los hace adecuados para guías de hilo, cortadores de hilo, máquinas de hilar y estirar.
Actualmente, los componentes cerámicos textiles se clasifican a grandes rasgos en tres categorías: discos de fricción, cortadores de hilo y guías de hilo.
1. Los discos de fricción se pueden dividir en dos tipos según el material: uno son los cuerpos rígidos y duros, como los discos totalmente cerámicos, los discos cerámicos rociados con plasma y los discos de arena de diamante; el otro tipo son los discos de material blando, como los discos de fricción de poliuretano. La ventaja de los discos de fricción cerámicos radica en su resistencia al desgaste, lo que les permite mantener su estructura superficial durante mucho tiempo, garantizando una calidad estable del hilo.
2. Los cortadores de hilo se encuentran comúnmente en máquinas de bobinado automático, como tijeras de puerta de aire y tijeras de tensión. Las máquinas bobinadoras automáticas son equipos clave en la industria textil para mejorar la calidad del bobinado del hilo para la exportación y la obtención de divisas. Las tijeras de cerámica tienen una alta dureza de 1300~3000HV, excelente rendimiento a altas temperaturas, buena dureza, excelentes propiedades antiadhesivas y buena estabilidad química.
3. Las guías de hilo son indispensables en los equipos de tejido. La tendencia hacia la producción de alta velocidad y fibras diversas requiere guías de hilo cerámico con mayor precisión, mayor acabado superficial y menor consumo de energía. En los últimos años, se ha desarrollado una variedad de guías de hilo cerámicos, entre los cuales las cerámicas de titania son ventajosas como guías de hilo de hilatura de alta velocidad porque evitan la acumulación de"polvo blanco"causada por la fricción de la electricidad estática entre el hilo y la cerámica, evitando así una disminución en la calidad del hilo o rotura. Para ello se aprovechan las propiedades semiconductoras de los materiales de titania, que también tienen una dureza relativamente alta y una buena resistencia al desgaste.
El ámbito de aplicación de las cerámicas técnicas en la ingeniería textil es muy amplio. Además de los componentes principales mencionados anteriormente, también incluye boquillas de hilatura cerámicas, que estabilizan el hilado; componentes giratorios cerámicos de alta precisión utilizados en procesos de estiramiento, deformación, bobinado y estiramiento de hilos, que ayudan a reducir fallas durante la producción continua y simplificar o reducir los procedimientos operativos; piñones de accionamiento cerámicos para telares, cuya menor densidad reduce la inercia del movimiento intenso; y deslizadores de cerámica de circonio, componentes esenciales en las máquinas de tejer, que tienen 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 de aislamiento térmico y resistencia al fuego, compuestas principalmente por alúmina y sílice. Generalmente se clasifican en dos categorías principales según el contenido de alúmina: fibras de silicato de aluminio y fibras de alúmina. Las fibras de silicato de aluminio son fibras dispersas producidas fundiendo materias primas y utilizando métodos de hilatura o soplado, mientras que las fibras de alúmina son fibras de filamento continuo producidas hilando materias primas fundidas.
Los productos de fibra cerámica poseen características tanto de materiales cerámicos como de productos textiles, como resistencia a altas temperaturas, buena estabilidad química, excelente rendimiento de aislamiento térmico, buen rendimiento de absorción acústica y resistencia relativamente alta. Por lo tanto, se utilizan ampliamente en industrias como la petroquímica, la electricidad y la metalurgia para aislamiento e ingeniería refractaria.
En comparación con las fibras orgánicas, las fibras cerámicas tienen poca capacidad de hilatura y desventajas tales como calidad de fibra quebradiza, fácil rotura bajo acción mecánica durante el procesamiento, superficies de fibra extremadamente lisas que dan como resultado un entrelazado deficiente entre fibras y dificultades para formar redes o hebras. Además, las fibras cerámicas exhiben mala absorción de humedad y conductividad, lo que genera electricidad estática severa durante el procesamiento. Por tanto, el procesamiento y la fabricación de dichos productos requieren las correspondientes mejoras tecnológicas.
2. Textiles cerámicos funcionales:
Varios polvos cerámicos ultrafinos poseen propiedades únicas y grandes superficies. Por ejemplo, el polvo de óxido de zinc tiene buena absorción y reflexión de la luz ultravioleta, lo que previene eficazmente la aparición de enfermedades como el cáncer de piel; Los cristales de circonio monoclínicos pueden absorber energía externa y emitir rayos infrarrojos lejanos similares al espectro de ondas biológicas del cuerpo humano. Las tecnologías de producción para desarrollar textiles funcionales cerámicos se dividen principalmente en dos categorías: agregar polvos cerámicos durante el procesamiento de fibras químicas, es decir, agregar polvos cerámicos durante el hilado en fusión para impartir ciertos efectos funcionales a las fibras largas o cortas sintéticas producidas; usar métodos de recubrimiento de superficies, es decir, dispersar uniformemente polvos cerámicos en aglutinantes y aplicarlos a 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. Los textiles cerámicos desodorizantes utilizan 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 partículas inferiores a submicrónicas tienen ciertos efectos antibacterianos.
En comparación con otros textiles funcionales, el advaEl valor de los textiles funcionales cerámicos radica en su capacidad para lograr funciones únicas, como lo ejemplifican los materiales antes 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 productos textiles cerámicos, explorar el potencial de mercado, mejorar la produccióncalidad del producto, reduciendo los costos de producción y traduciendo rápidamente los resultados de la investigación en productividad.
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