Metalik elyaf - Metallic fiber
Metalik lifler üretildi lifler metal, metal alaşımları, plastik kaplı metal, metal kaplı plastik veya tamamen metalle kaplı bir çekirdekten oluşur.[1]
Kökeni tekstil ve giyim uygulamalarında olan altın ve gümüş elyaflar, eski çağlardan beri kullanılmaktadır. iplikler kumaş dekorasyonu için. Son zamanlarda, alüminyum iplikler, alüminize plastik iplikler ve alüminize naylon Altın ve gümüşün yerini iplikler almıştır.
Günümüz metal elyaf endüstrisi, çeşitli uygulamalar için temel olarak paslanmaz çelik, nikel, titanyum, bakır ve alüminyumdan elyaf sunmaktadır.[2] Metalik filamentler kararmayı en aza indirmek için şeffaf filmlerle kaplanabilir.
Metal elyaf ayrıca telden (çelik yünü), folyodan tıraş edilebilir.[3], daha büyük çaplı telden çekilen demet,[3] külçeden işlenmiş[3], erimiş metalden dökülür veya bir tohum etrafında büyür (genellikle karbon).
Tarih
Altın ve gümüş, eski çağlardan beri giyimde dekorasyon olarak kullanılmıştır. tekstil kralların, liderlerin asalet ve statü sahibi insanlar. Bu zarif kumaşların çoğu dünyanın dört bir yanındaki müzelerde bulunabilir.[4] Tarihsel olarak, metalik iplik, genellikle dekorasyonun görsel kalitesini arttırmak için fiber çekirdeğin rengini ortaya çıkaracak şekilde bir fiber çekirdeğin (pamuk veya ipek) etrafına metal bir şerit sarılarak yapılmıştır.[5] Tamamen veya kısmen altın ipliklerden dokunan eski tekstil ve giysilere bazen altın kumaş. Üzerine dokunmuşlar Bizans 7. yüzyıldan 9. yüzyıla kadar uzanıyor ve ondan sonra Sicilya, Kıbrıs, Lucca, ve Venedik.[6] Dokuma da 12. Yüzyılda Cengiz han Çin ve bazı Orta Doğu bölgelerinde Moğol egemenliği altında sanat ve ticaret geliştiğinde.[7] Dobeckmum Company, 1946'da ilk modern metalik elyafı üretti.[4]
1960'ların başlarında Brunswick Corp., metalik filamentler oluşturmak için ekonomik olarak uygun bir işlem geliştirmek için bir araştırma programı yürüttü. Laboratuvar ölçekli bir pilot tesiste metalik filamentler üretmeye başladılar. 1964'te Brunswick, 304 tipi paslanmaz çelikten 1 μm kadar küçük ince metal elyaflar üretiyordu. ABD'de bulunan ilk büyük ölçekli üretim tesisleri 1966'da faaliyete geçirildi. Metal elyaflar artık yaygın olarak üretilmekte ve her türlü teknolojide kullanılmaktadır. Geniş uygulama yelpazesi ile olgun bir sektördür.[3]
Geçmişte alüminyum genellikle metalik bir elyafın temeliydi. Son zamanlarda paslanmaz çelik metalik lifler için baskın metal haline geldi. Alaşıma bağlı olarak, metalik lifler ipliğe daha yüksek teknolojide kullanıma izin veren özellikler sağlar.[8][2][açıklama gerekli ] uygulamalar.[4]
Lif özellikleri
Metal lifler farklı şekil ve çaplarda mevcuttur. Genel olarak sektör, 100μm'den 1μm'ye kadar metal fiber çapları sunmaktadır.
Metalik lifler hem uzun, sürekli liflerde hem de kısa liflerde (uzunluk / çap oranı 100'den az) bulunur.
Karbon, cam, aramid veya doğal elyaf gibi diğer elyaf türleriyle karşılaştırıldığında metal elyafların elektrik direnci düşüktür. Bu, onları elektriksel iletkenlik gerektiren herhangi bir uygulama için uygun hale getirir. Mükemmel termal dirençleri, aşırı sıcaklıklara dayanmalarını sağlar. Paslanmaz çeliklerde veya diğer metallerde yüksek kaliteli alaşımların kullanılmasıyla korozyon direnci elde edilir. Metal fiberlerin diğer avantajlı mekanik özellikleri arasında yüksek kopma gerilimi, süneklik, şok direnci, yangına dayanıklılık ve ses yalıtımı bulunur.[3]
Sinterlenmiş metal fiber yapılar ve ürünler, yapısal olarak güçlü ve dayanıklı kalırken, yüksek gözeneklilik özellikleri gösterirler. Bu, filtreleme veya elektrotlar gibi özel uygulamaların işlevine ve yapısına fayda sağlar. [3]
Kaplanmış metal filamentler, matlaşmayı en aza indirmeye yardımcı olur. Uygun yapıştırıcılar ve filmler kullanıldığında tuzlu sudan, yüzme havuzlarındaki klorlu sudan veya iklim koşullarından etkilenmezler. Mümkünse metalik liflerden yapılmış herhangi bir şey, bakım etiketi yoksa kuru temizleme yapılmalıdır. Ütüleme sorunlu olabilir çünkü özellikle yüksek sıcaklıklarda ütünün ısısı lifleri eritebilir.[4]
Üretim yöntemi
Metalik elyaf üretiminde kullanılabilecek birkaç işlem vardır.
En yaygın teknoloji olarak bilinir paket çizimi. Binlerce filament, çapını daha da küçültmek için bir kalıptan çekilen bir tüp olan kompozit tel denilen bir tüpte bir araya toplanır. Kaplama tüpü daha sonra asit içinde çözülerek, tek tek sürekli metal elyaflar elde edilir. Bu kompozit tel, demet içindeki münferit filamentlerin istenen çapı elde edilinceye kadar çekilir. Demet çekme teknolojisi, birkaç kilometreye kadar uzunluklarda kesintisiz metal elyaf demetlerinin üretimine izin verir. İşlemin doğası gereği liflerin enine kesiti sekizgendir. Yüksek kaliteli elyaflar elde etmek için, bu teknoloji ince ayar yapılabilir ve sonuç olarak çok dar eşdeğer çapta tek tip, çok ince elyaflar elde edilir. Son birkaç yıldaki özel gelişmeler, bu teknolojinin 200 nm ve altındaki çaplara sahip elyafların üretiminde kullanılmasına izin vermiştir.[3]
İçinde laminasyon işlemibiri, iki tabaka arasında bir alüminyum tabakasını mühürler asetat veya polyester film. Bu lifler daha sonra iplikler için uzunlamasına şeritler halinde kesilir ve bobinlere sarılır. Metal, şeffaf bir filmde renklendirilebilir ve kapatılabilir, yapışkan renklendirilebilir veya film laminasyondan önce renklendirilebilir. Metalik liflerde yapılabilen ve geniş bir görünüm yelpazesi oluşturan birçok farklı renk ve efekt varyasyonu vardır.[4]
İle folyo tıraş teknolojisi, 14 μm'ye kadar olan çaplara ve daha dikdörtgen bir enine kesite sahip lifler uygundur. Bu, yarı sürekli lif demetleri veya kesikli lifler üretir[3].
Talaşlı imalat Kesikli liflerin% 100'ü, 10 μm'ye kadar yarı sürekli lif demetleri üretebilir. Kesikli elyaf üretiminin iyileştirilmesi, bu tür elyaflara dar bir çap yayılmasının yanı sıra elyafın geometrisinin ayarlanmasına izin verir. Bu teknoloji, ulaşılabilen küçük çaplar ve nispeten küçük çap yayılması nedeniyle, folyo traşına veya eriyik eğirme liflerine kıyasla benzersizdir.[3]
Metalik lifler de kullanılarak yapılabilir. metalleştirme süreci. Bu işlem, metalin, buharlaşır daha sonra yüksek basınçta polyester film üzerine yerleştirilir.[4] Bu işlem daha ince, daha esnek, daha dayanıklı ve daha rahat lifler üretir.[9]
Metal elyaf ayrıca telden (çelik yünü) tıraş edilebilir, erimiş metalden dökülebilir veya bir tohumun (genellikle karbon) etrafında büyütülebilir.
Metalik elyaf ürün çeşitleri [3]
Sinterlenmiş ortam
metal elyaflar ya dokunmamış keçe olarak ya da çapı 1,5 ila 80 μm arasında değişen elyaflardan oluşan sinterlenmiş yapılar olarak fiber ortama dönüştürülür. Bu gözenekli metal fiber ortamlar, oldukça zorlu uygulamalardaki benzersizlikleri için kullanılmıştır. Olağanüstü geçirgen bir malzemenin (sinterlenmiş için% 90'a kadar ve dokumasız yapılar için% 99'a kadar gözeneklilikler) yüksek korozyon ve sıcaklık direnci ile birleşimine sahip olmanın faydası oldukça değerlidir. Sinterlenmiş gözenekli yapı, tek tek lifler metaller arası difüzyon bağlamasıyla birbirine güçlü bir şekilde bağlandığından bağlayıcı içermez. 3D sinterlenmiş yapılar da standart bir ürün haline geldi. En son gelişmelerden bazıları, her iki dünyanın da en iyisini sağlayan, metalik ve metalik olmayan elyafların bir kombinasyonunu kullanan filtrasyon ortamı ile ilgilidir.
Kısa lifler
Özel olarak tasarlanmış bir işlem, 100'den fazla çap (L / D) aralığı ile kısa elyaf olarak bilinen ayrı ayrı toz benzeri metal elyafların üretimine izin verir. Bu kısa elyaf, olduğu gibi veya metal tozlarla kombinasyon halinde sinterlenmiş filtrasyon üretmek için kullanılabilir. eşsiz geçirgenlik seviyelerine izin verirken ultra yüksek seviyede filtrasyona sahip yapılar.
Polimer peletler
Diğer metal fiber ürünler, polimer peletler veya metal fiberlerden oluşan tanelerdir. Birkaç lif demeti, çeşitli boyutlarla birbirine yapıştırılır ve yeterli uyumlu bir ekstrüzyon kaplaması uygulanır. Bu kaplanmış demetleri peletler halinde doğradıktan sonra, enjeksiyon kalıplama ve ekstrüzyon ile mühendislik ürünü iletken / koruyucu plastik parçaların üretiminde katkı maddesi olarak kullanılabilirler. Metal fiberlerin benzersiz faydası, nispeten sınırlı hacimde iletken katkı maddeleri ile iletken ağ oluşumudur.
Dokusuz kumaşlar veya keçeler, tıpkı geleneksel tekstil elyaflarında olduğu gibi metal elyaftan üretilebilir. Çok sınırlı sayıda durumda, elyafları dolaştırmak ve iğne ile delinmiş keçe elde etmek için iğneyle delme uygulanabilir.
Sonsuz paslanmaz çelik elyaf demeti, tekstil eğirme prosesleri ile ipliğe dönüştürülebilir. İki iplik türü vardır: biri düşük miktarda lifli ve diğeri yüksek miktarda lifli. Yaklaşık 275 filamentli birincisi, demete büküm eklenerek filament ipliğe dönüştürülebilir. Birkaç bin lif içeren demetler tipik olarak lifleri eğrilmiş ipliğe dönüştürmek için kullanılır. Bu, streç kırma ve sonraki geleneksel iplik eğirme teknolojileri ile yapılabilir. Bu,% 100 metal ipliklerle sonuçlanır. Eğirme işlemi sırasında, kıtık harmanlanabilir ve karışım iplikler de üretilebilir. Pamuk, polyester ve yün ile karışımlar mümkündür. Ardından, metal iplikler, tekstil prosesleri kullanılarak çeşitli tekstil ürünlerine dönüştürülebilir. Örgü (yuvarlak, düz, çözgü) ve dokumanın yanı sıra örgü de mümkündür. Harmanlanmış tekstil ürünleri, metal iplikleri diğer ipliklerle birleştirerek veya içinde iki çeşit lif bulunan ve dolayısıyla kendi başlarına zaten harmanlanmış iplikler kullanılarak elde edilebilir.
Kablo yapmak için iki veya daha fazla filament birkaç kez birlikte bükülür. İşlem sırasında bir kablonun burulması ve düzlüğü izlenir. Kablo, farklı filament kuvvetleri, çapları veya bükülme sayısı birleştirilerek veya önceden şekillendirilerek belirli bir uygulama için ince ayarlanabilir.
Metal elyaf, kompozit malzemeler için takviye elyafı olarak kullanılabilir, darbe ve elektrik iletkenliği üzerine kırılma davranışını iyileştirir. Geleneksel karbon veya cam elyaf takviye elyafları çok sınırlı uzama olasılıklarına sahiptir, bu da kırılgan ve patlayıcı bir kırılma davranışı ile sonuçlanır. Metal lifler bunu mükemmel bir şekilde tamamlar ve kırılmadan önce çok daha fazla enerji emebilir. İşleme, kompozit malzeme için diğer herhangi bir takviye elyafından farklı değildir. Metal elyafları diğer elyaflarla birleştirerek karbon, cam ve çeliğin tüm avantajlarını bir araya getiren 'hibrit' bir kompozit yapı içinde birleştirmek bile mümkündür.
Yapımcılar
Halihazırda metalik elyaflar öncelikle Avrupa'da üretilmektedir. Dünya çapındaki en büyük ve en entegre metal elyaf üreticisi çok uluslu şirkettir Bekaert, merkezi Belçika'da bulunan, ancak Avrupa, Asya ve Amerika'da üretim ayak izine sahip[2]. ABD'de halen üç üretici metalik iplik üretiyor. Metlon Corporation, ABD'de çok çeşitli lamine ve lamine olmayan metal iplikleri stoklayan kalan üreticilerden biridir ve Brightex Corporation, Japonya ve Güney Kore, Hwa Young gibi, Metalik elyaf da üretmektedir.[10]Çin ayrıca metalik iplikler de üretmektedir; Dongyang şehrinde 100'den fazla fabrika var, ancak bunlardan bazıları geleneksel fabrikalardan ziyade ev tabanlı üretim tesisleri.[kaynak belirtilmeli ] En popüler fabrikalardan ikisi Salu Metalik İplik ve Aoqi Tekstil'dir.
Ticari markalar
Bekaert, metal elyaflar ve sürekli elyaf, sinterlenmiş ortam, dokunmamış yapılar, polimer topaklar, örgüler, dokuma kumaşlar, kablolar, iplikler ve kısa elyaflar gibi birçok türetilmiş ürünü üretmektedir. Köklü markalar Bekipor, Beki-shield ve Bekinox'tur.
Simli Şirket, elli yılı aşkın süredir Avrupa'da metalik elyaf üretmektedir. Kullanılan lifler de dahil olmak üzere çok çeşitli metalik lif ürünleri üretirler. giyim kumaş, nakış, örgüler, örgü, askeri kıyafetler, süslemeler, ipler, kordonlar ve dantel yüzey dekorasyonu. Lurex elyaflarının çoğu metal şeridi kaplayan bir poliamid filme sahiptir ancak polyester ve viskon da kullanılmaktadır. Lifler ayrıca P.W., bir mineral bazlı yağ, hangi yardımcı olur[açıklama gerekli ] kullanım kolaylığı sağlar.[4]
Metlon Corporation, Amerika Birleşik Devletleri'nde Metallic Yarns'ın ticari markasıdır ve altmış yılı aşkın süredir metalik iplikler üretmektedir. Metlon, metalik ipliğini tek yarıklı iplikleri iki ucu naylon ile sarıp üretmektedir. Naylonun bir ucu saat yönünde, diğer ucu ise metalik ipliğin etrafına saat yönünün tersine sarılır. En yaygın kullanılan naylon ya 15 denye ya da 20 denyedir, ancak daha ağır denyeler özel amaçlar için kullanılmaktadır.[10]
Kullanımlar[2]
Metalik lifler çok çeşitli sektörlerde ve segmentlerde kullanılmaktadır.
Otomotiv
Dizel ve benzinli partikül filtrasyonu için metal elyaf sinterlenmiş levhalar kullanılır ve karter havalandırması filtreler.
Isıya dayanıklı tekstil malzemeleri, otomotiv camı bükme işlemleri için metal liflerden yapılır. Bu metal elyaf bezler, bükme işlemi sırasında camı çok yüksek sıcaklıklar ve yüksek basınçlarla korur.
Ayrıca araba koltuğu ısıtması için ısıtma kabloları ve Seçici katalitik redüksiyon tüpler adblue tankları. Metal fiber ısıtma kabloları, bakır tel ile karşılaştırıldığında son derece yüksek esneklik ve dayanıklılık gösterir.
Havacılık
Metal fiber filtreler, Hidrolik sıvı uçak hidrolik sistemlerinde filtrasyon. Cam elyaf filtrasyon ortamı ile karşılaştırıldığında, metal elyaflar, bir bağlayıcı malzeme ile bir arada tutulması yerine sinterleme ile metalik olarak birbirine bağlandığından, mükemmel dayanıklılık göstermektedir.
Uçak kabininde ses zayıflatma ortamı olarak metal fiber sinterlenmiş gözenekli levhalar kullanılarak HVAC sesler ve yardımcı güç ünitesi gürültü, ses.
Teknik tekstiller
Metal lifler, diğerlerinin yanı sıra elektrikli koruyucu kıyafetlerde veya kumaşlarda kullanılabilen antistatik lifler olarak işlev görebilir. antistatik büyük çantalar.
Sadece antistatik değil, aynı zamanda elektromanyetik girişim (EMI) metal elyaf tekstiller ile elde edilebilir.
Paslanmaz çelik elyaf tekstiller elektrik akımı uygulanarak ısıtılabilir ve ayrıca kesilmeye dayanıklı giysiler (eldivenler) için de kullanılabilir. Diyelim ki bu modern zincir posta.
Güç
Metal fiber filtreler çok düşük gözenek boyutlarında çok yüksek gözenekliliğe ulaşabilir, bu da onları uygun kılar. HEPA ve ULPA filtrasyon. Bu filtreler, radyoaktif buharın nihai olarak salınmasını önlemek için bir güvenlik önlemi olarak diğerlerinin yanı sıra nükleer santrallerde kullanılmaktadır.
Deniz
Denizcilik yakıtı ve madeni yağların saflaştırılmasında metal fiber filtreler kullanılmaktadır.
Metal liflerin diğer kullanımları
Metalik lifler için başka bir yaygın kullanım, döşeme kumaş ve tekstiller gibi topal ve brokar. Birçok insan ayrıca metalik lifler kullanır. dokuma ve iğne ucu. Günümüzde giyimde metalik lifler, parti ve gece giyiminden kulüp kıyafetlerine, soğuk hava ve hayatta kalma kıyafetlerine ve günlük giyime kadar her şey giderek yaygınlaşmaktadır. Metalik iplikler dokunur, örülür ve birçok moda kumaş ve süslemeye örülür. Ek çeşitlilik için, metalik iplikler yün, naylon, pamuk ve sentetik karışımlar gibi diğer liflerle bükülerek son kumaşa veya süslemeye yenilik efektleri ekleyen iplikler üretilir.[10]
Paslanmaz çelik ve diğer metal lifler, iletişim telefon hatları ve kablolu televizyon hatları gibi hatlar.
Paslanmaz çelik lifler de kullanılmaktadır. halı. Diğer liflerle birlikte halı boyunca dağılırlar, böylece algılanmazlar. Liflerin varlığı, statik şokun azaltılması için elektriğin iletilmesine yardımcı olur. Bu tür halılar genellikle statik elektrik üretme şansının çok daha yüksek olduğu bilgisayar kullanım alanlarında kullanılır. Diğer kullanımlar arasında lastik kordonu, füze burun konileri, koruyucu giysiler, uzay giysileri gibi iş kıyafetleri ve kasaplar ve bıçaklı veya tehlikeli makinelerin yakınında çalışan diğer insanlar için kesilmeye karşı dayanıklı eldivenler bulunur.
Metal lifler, takviye veya elektriksel iletkenlik lifi olarak kullanılabilir. elyaf takviyeli kompozitler.
Referanslar
- ^ Federal Ticaret Komisyonu Tanımı
- ^ a b c d reference.be. "Metal elyaf ürünler". Bekaert. Alındı 2019-06-04.
- ^ a b c d e f g h ben j Metal Fiber Teknolojisine Giriş - Teknik Rapor - https://www.bekaert.com/en/product-catalog/content/Metal-fibers/replacement-of-glass-fiber-media-by-metal-fiber-media
- ^ a b c d e f g "Kostüm Galerisi Araştırma Kütüphanesi". www.costumegallery.com. Arşivlenen orijinal 13 Mart 2006.
- ^ Smithsonian Ulusal Doğa Tarihi Müzesi
- ^ "AllRefer - Eğlenceli Gerçekler ve Trivia". AllRefer. Arşivlenen orijinal 2 Eylül 2006.
- ^ Kim, Caroline "Beşeri Bilimler" Cengiz Han Hazineleri: Eylül - Ekim 2002 Cilt. 23 # 5
- ^ "Metal Fiber Uygulamalarına Genel Bakış" - Teknik rapor - J.De Baerdemaeker, J.Vleurinck - https://www.bekaert.com/en/product-catalog/content/Metal-fibers/replacement-of-glass-fiber-media-by-metal-fiber-media
- ^ Kadolph, Sara J. ve Langford, Anna L. "Tekstil Dokuzuncu Baskı" sf. 129-130.
- ^ a b c "Arşivlenmiş kopya". Arşivlenen orijinal 2008-05-17 tarihinde. Alındı 2008-03-27.CS1 Maint: başlık olarak arşivlenmiş kopya (bağlantı)
Kategori