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超高分子量聚乙烯纤维针织产品成形工艺

1月8日

针织成形工艺是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维针织产品开发的关键环节,UHMWPE纤维的高强度、耐化学腐蚀等特性,使其针织制品的性能高度依赖成形工艺的精准调控。下文以全成形工艺、局部编织成形工艺、无缝成形工艺等主流工艺为例进行介绍。

全成形工艺

全成形工艺以智能电脑横机为核心载体,依托数字化建模技术实现织物从纱线到成品的一体化成形(图 1),不需要裁剪、缝合等工序,即可形成完整且舒适的针织产品,节约53%用工的同时,还能减少原料消耗,该成形工艺是近年来的研究热点之一。全成形工艺可精准控制UHMWPE纤维的排列方向,避免传统缝合导致的接缝应力集中,尤其适合防护头罩、防护外套等复杂制品。


局部编织成形工艺
局部编织成形工艺基于功能分区理念,通过调整特定区域编织参数实现性能差异化,且具有低成本、高速、高效等优点。如家纺产品中易磨损部位用高密度集圈提升耐磨性,医用植入物受力节点用加捻编织增强抗疲劳性。依托多针床织机分区控制,可实现产品性能梯度变化,充分发挥UHMWPE力学优势。该工艺的挑战在于难以通过有限元模拟精准预测局部应力分布,目前大多依赖经验与试验优化。

无缝成形工艺

无缝成形工艺是指根据人体不同部位和尺寸要求采用特殊加工方法,使针织成品直接从机器上生产出来且两边没有侧缝的一种工艺。其可避免接缝应力集中,提升UHMWPE制品舒适性与耐用性,适合贴身用品。但由于UHMWPE纤维刚性较大,在筒状编织过程中易出现线圈歪斜,需通过优化纱线张力与织针角度来改善,目前在大尺寸产品生产中仍存在均匀性控制难题。

全成形、局部编织与无缝工艺作为主流成形工艺,虽侧重不同,但在实际应用中常协同发挥作用。如洪楚玲等以UHMWPE为原料提出采用四针床全成形技术实现头罩一体成形的工艺,同时其透气夹层口罩轮廓利用局部编织完成,结合全成形工艺和局部编织工艺,使得织造的头罩在保持舒适性和实用性的同时,提升了防护功能性。方蕾妹等以UHMWPE为原料,采用无缝针织工艺,结合局部编织工艺强化易磨损区域,实现功能与结构的优化适配,设计出一款可拆卸式无缝骑行服。丛洪莲等针对防护服装舒适度差、功能单一、分区不合理问题,同时结合全成形、无缝、局部编织工艺,适配UHMWPE高模量特性避免断纱,实现防护外套功能分区模块化编织,提升其抗穿刺力,且产品轻量化显著。

参考文献

[1] 蒋高明,刘海桑,夏风林,等.纺织科技发展前沿[J].服装学报,2024,9(1):1-10.

[2] 王林霞,柯宝珠.局部编织原理及其应用[J].上海工程技术大学学报,2021,35(1):43-47.

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[4] 洪楚玲,丛洪莲,赵克政,等.全成形防护头罩的工艺模型和实现[J].纺织学报,2025,46(6):111-119.

[5] 潘秋冬,孙荟,段云飞,等.一种拆卸式无缝骑行服及其编织方法:中国专利,118986015A[P].2024-11-22.

[6] 丛洪莲,方蕾妹,姜菲,等.基于功能分区的横编防护外套模块化设计[J].纺织学报,2025,46(5):227-235.

(来源:纺织导报官微)

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