Диплом - Комплексная оценка качества хлопкольняной пряжи

Подождите немного. Документ загружается.

см растут узкие (3-5 мм) длинные (25-35 мм) листья. После цветения по мере

созревания листья опадают.

Лен относится к лубяным волокнам и у него волокнистая ткань лежит

между наружными тканями и древесиной стебля. Примерно треть

поперечного сечения стебля (исключая полость и сердцевину) занимают

волокнистые и окружающие их ткани. Две трети заполнены древесиной.

Элементарные волокна длиной от 2,5 до 120 мм ориентированы вдоль стебля,

имеют заостренную с обоих концов форму и внутри замкнутый со всех

сторон канал. Склеенные по граням элементарные волокна образуют пучки

технических волокон [6].

Льняное волокно обладает высокой прядильной способностью,

обусловленной малой линейной плотностью элементарных волокон и малым

содержанием лигнина. Из льняного волокна, а также смеси с химическими и

другими лубяными волокнами получают пряжу сухого и мокрого прядения

толщиной от 16,6 до 300 текс.

Большое влияние на качество пряжи оказывает тонина формирующих

ее волокон. Чем тоньше волокна, тем больше их располагается в поперечном

сечении пряжи, и, следовательно, она ровнее и прочнее, меньше обрывность

на прядильной машине.

Льняное волокно – это комплексы из нескольких элементарных

волокон, но гладких как хлопок и не чешуйчатых как шерсть. Они не

матированы как некоторые виды химических волокон, то есть их трение и

цепкость, небольшие, и для придания прочности необходимы большие силы

прижима (обычно нужна большая крутка). Лен содержит много спутников

целлюлозы, в волокне частично остаются покровные ткани, много

находящихся между пучками сопутствующих им паренхимных тканей,

поэтому льняное волокно содержит много пыли, которая, выделяясь,

загрязняет атмосферу, детали машин и продукт. Способность льняного

технического волокна к дроблению тесно связана с количеством и составом

нецеллюлозных веществ в волокне. Чем их меньше, тем волокно более

склонно к дроблению в процессе прядения, выше прядильные свойства

волокон.

Чем больше в льноволокне целлюлозы и меньше лигнина, пектиновых

веществ, гемицеллюлозы, азотсодержащих веществ и золы, тем выше его

качество [1].

Виды льняного волокна и их традиционная переработка

По существующей технологии получения льняного волокна из льняной

соломки (льна-долгунца) товарную значимость имеют:

1) Трепаное длинное льняное волокно, получающееся в

результате мятья и трепания льняной тресты (прошедшей

биологическую обработку – расстил или мочку льняной соломки).

2) Короткое льняное волокно, получающееся после обработки

(трясения, сушки, мятья, подтрепывания и вытрясывания отходов

трепания).

Количество и качество трепаного льна и короткого льноволокна

зависят от качества исходного сырья (номера тресты) и методов переработки.

Длинное трепаное волокно в результате чесания разделяют на чесаное и очес.

Все виды волокна перерабатываются по различным технологиям

мокрым и сухим способами прядения и используются для изготовления

различных тканей. Между тем все элементарные волокна, содержащиеся в

стебле, из которых получают различную пряжу и ткань, по своим

морфологическим, физическим и химическим свойствам в основной массе

примерно одинаковы. Разделение волокна и различная переработка являются

следствием принятой технологии, в основном имитирующей многовековой

опыт ручной переработки. Тем не менее, например, при ручном трепании

еще в первой трети прошлого века получали до 92% трепаного и только 8%

отрепка-пакли. При современной механической обработке у нас получают

только 25% трепаного и до 75% отходов трепания – короткого волокна,

используемого у нас для выработки мешков, в то время как никто в мире из

дорогого льняного волокна мешков не делает. Получаемые в небольшом

количестве отходы трепания в передовых льноводных странах используют

для производства нетканых материалов или хороших сортов бумаги.

Столь существенное количество отходов при производстве льна

значительно снижает эффективность как выращивания, так и переработки

льна.

Федеральная целевая программа «Лен - в товары России»,

направленная на создание конкурентоспособных изделий из льняного

волокна, предусматривает использование специально подготовленных

льняных волокон для производства пряжи на хлопчатобумажном

оборудовании [1].

Короткое льняное волокно состоит из технических волокон,

неравномерных по длине и раздробленности, состоящие преимущественно из

толстых и коротких элементарных волокон, с большой неровнотой по этим

показателям и высокой степенью одревеснения. Целлюлоза этого волокна

имеет пониженную молекулярную массу и характеризуется

неоднородностью.

Короткое льняное волокно разделяется на пять сортов, обозначаемых

номерами 2, 3, 4, 6, 8. Чем выше номер, тем лучше волокно. Сорта между

собой различаются по разрывной нагрузке скрученной ленточки и

содержанию костры [7].

Работы российских и западноевропейских исследователей показали,

что волокно из отходов трепания льна может быть основным сырьем

модифицированного льноволокна, пригодного для переработки в смеси с

другими волокнами по производительным системам в бытовые ткани,

трикотаж и вату.

Методы адаптации льняного волокна к методам переработки хлопка

состоят в том, чтобы: ликвидировать наиболее длинные волокна, то есть

подвергнуть наибольшему утонению - разволокнению более грубые волокна,

состоящие из большого числа элементарных, но чтобы при этом не

происходила их полная элементаризация, не увеличивалось число волокон

пуховой группы, максимально очищалось волокно от костры и остатков

покровных и сопутствующих тканей, образующих характерную для льна

пыль [1].

1.2. КОТОНИЗАЦИЯ ЛЬНА

Под термином ―котонизация‖ понимают любой способ уменьшения

длины пучков короткого чесаного льна, очесов и разделения их на

элементарные волокна путем химического или механического воздействия.

Технические свойства котонина близки по прядомым свойствам к хлопку и

пригодны для совместного прядения с хлопком и шерстью, а также с

вискозными и полиэфирными волокнами. Кроме того, смешивание льна с

другими волокнами позволяет получить пряжу для трикотажных изделий,

тогда как применение льняной пряжи в этих целях является проблематичным

[8].

В процессе прядения элементарные волокна льна могут соединяться

между собой и с волокнами хлопка посредством сопутствующих целлюлозе

веществ, содержащихся в техническим волокне льна, рассмотренных в

таблице 1.1.

Таблица 1.1

Химический состав льняного и хлопкового волокна:

Химические составляющие

волокна

Лен

Хлопок

Целлюлоза, %

71,2

91,8

Гемицеллюлоза, %

18,6

Пектин, %

2,8

6,4

Лигнин, %

2,2

0,7

Воскообразные вещества, %

1,7

0,7

Котонин сочетает в себе замечательные свойства, как льна, так и

хлопка. Добавление в пряжу котонина удешевляет продукцию, улучшает

потребительские свойства тканей за счет уникальных качеств льна

(гигроскопичность, природная бактерицидность, комфортность). Именно о

такой ткани грезят модельеры, задумываясь, из чего же им шить одежду XXI

века, когда, по всеобщему мнению, люди выберут в качестве главного

вектора в мире вещей их экологичность [9].

Вложение льняного волокна в смеску в количестве всего 20-30%

придает изделиям медико-гигиенические свойства и приятный внешний вид,

а гигроскопическая вата имеет антибактериальные и поглощающие влагу

свойства.

Натуральный пастельно-серый или бежевый цвет и естественный блеск

льна придает изделиям со льном приятный внешний вид. Экологическая

чистота, защита от внешних воздействий, комфортность и оригинальная

внешность возродили в последние годы большой интерес к льносодержащим

товарам и летнему трикотажу со льном во многих странах мира. В наше

время надо не просто одеть народ, а изготовить тонкую высококачественную,

конкурентоспособную, модную продукцию, имеющую высокий устойчивый

платежеспособный спрос внутри страны и желательно за рубежом. Надо,

чтобы в этой продукции уникальные медико-гигиенические свойства льна

обеспечивали здоровое и комфортное состояние его обладателям.

Исследования показали, что уже 25-30%, а тем более 50% льна в

льносодержащих тканях и трикотаже создают такие условия [1].

Эффективность процесса переработки котонизированного льняного

волокна в текстильной промышленности определяется прежде всего тем, что

появляется дополнительный отечественный источник натурального сырья,

что в значительной мере позволит сократить закупку по импорту

дорогостоящего хлопка-волокна. Котонизация льняного волокна и

дальнейшая его переработка в текстильной промышленности – экономически

выгодный процесс [10].

Для переработки льняного волокна в хлопчатобумажной

промышленности его необходимо соответственно подготовить, то есть

максимально приблизить по свойствам к хлопку. Основные требования,

предъявляемые к короткоштапельному льняному волокну, представлены в

таблице 1.2. Обычно используется короткое льняное волокно №2 и 3 [1].

Таблица 1.2

Основные требования, предъявляемые к короткоштапельному льну

Показатель качества

Норма

Линейная плотность, текс

Не более 1-1,2

Средневзвешенная длина, мм

Не менее 25

Распределение по группам

длины, %

До 16 мм

Свыше 45 мм

Не более 20

Не более 6

Содержание костры, %

Не более 3,5

Основными предпосылками перспективного использования

короткоштапельного льняного волокна в хлопчатобумажной

промышленности являются следующее:

• Применение только низкосортной части сырья

отечественного производства, которое в сырьевом балансе льна

составляет 70-75% и в льняной отрасли используется для производства

тарных и технических тканей;

• Стоимость 1 кг короткоштапельного льна ниже стоимости 1 кг

хлопка;

• Наличие установленных и работающих линий

отечественного и зарубежного производства по подготовке

короткоштапельного льняного волокна;

• Разработанная технология производства пряжи, тканей и

трикотажных изделий с использованием короткоштапельного льняного

волокна;

• Спрос на мировом и отечественных рынках на

продукцию из натурального сырья [8].

При правильном выборе льняного волокна в зависимости от

ассортимента получаемых изделий и вида применяемого оборудования, а

также при соблюдении технологических режимов производства пряжи,

тканей и трикотажных полотен появляется возможность частично решить

сырьевую проблему отрасли, расширить ассортимент и объем выпускаемой

продукции.

Номенклатура свойств модифицированного льняного волокна

В настоящее время единого нормативного документа на льняное

модифицированное волокно не существует. Сейчас по ряду технических

условий вырабатывается волокно независимо от исходного сырья и в

большинстве случаев независимо от его назначения (кроме медицинских

целей). Номенклатура показателей качества очевидно должна содержать:

удельную прочность, наличие и характер инкрустов, степень полимеризации

или кристалличность целлюлозы, гигроскопические свойства, а также

конечные размеры и состояние волокон и примесей, которые изменяются в

процессах модификации [1].

Очевидно, важно знать средние характеристики длины и тонины

волокон, содержание сорных примесей и распределение волокон по классам

длин и тонин, и может быть характер пороков и примесей, особенно тех,

которые ведут к нарушению технологического процесса и ухудшению

качества продукции. Характерной особенностью льняного

модифицированного волокна, состоящего из различного числа комплексов

элементарных волокон, является то, что длинные волокна состоят из

большого числа элементарных, и, как правило, более толстые, а короткие –

более тонкие. Это различие по толщине может достигать 10-кратного.

Отсюда очень большая разница в объемах классов длин при их определении

по весу и по числу волокон.

Количество волокон непрядомой – пуховой группы и волокон длиннее

разводки вытяжных приборов или диаметра камеры пнемвопрядильной

машины, приводящих к краксам и другим нарушениям процесса, должны

регламентироваться наряду со средними показателями.

Кроме того, в документации на модифицированное волокно делается

ссылка на ГОСТ, определяющий требования к волокну, из которого оно

изготавливается (таблица 1.3).

Таблица 1.3

Номер технических условий.

Область применения

Наименование сырья.

ГОСТ, ОСТ, ТУ

ТУ 8112-001-00302238-96

Выработка смесовой пряжи на

хлопкопрядильном оборудовании

Короткое льняное волокно

по ГОСТ 9394-76

ТУ 8112-001-057746069-96

Выработка пряжи в смеси с хлопком,

шерстью и химическими волокнами:

производство нетканых и других материалов

Короткое льняное волокно

по ГОСТ 9394-76;

Очес льняной по ОСТ 17-

05-013-94

ТУ 8112-002-00302238-96

Для медицинских целей

Короткое льняное волокно

по ГОСТ 9394-76;

Трепаное льняное волокно

по ГОСТ 10330-76;

Очес льняной по ОСТ Р 17-

05-013-94;

Лен чесаный по Ост Р 17-

05-014-94

Модифицированное льноволокно сейчас вырабатывается по ряду

технических условий, созданных различными организациями, а именно:

• ТУ 8112-001-00302238-96 «Волокно льняное

котонизированное» распространяется на льняное резаное волокно,

предназначенное для выработки смесовой льнохлопковой,

льнохимической и льнохлопкохимической пряжи на хлопкопрядильном

оборудовании;

• ТУ 8112-001-05746069-96 «Волокно льняное

котонизированное» распространяется на волокно льняное

котонизированное, полученное на линии котонизации АООТ

«Легмашдеталь», предназначенное для выработки пряжи в смеси с

хлопком и химическими волокнами в хлопчатобумажной

промышленности, а также в производстве нетканых и других материалов;

• ТУ 8112-002-00302238-96 «Котонин льняной суровый для

медицинских целей» распространяется на суровое

Производство медицинской ваты

Короткое льняное волокно

№№2, 3, 4 по ГОСТ 9394-

ТУ 8112-003-003302238-97

Для производства медицинских изделий, в

том числе из нетканых материалов

Короткое льняное волокно

по ГОСТ 9394-76;

Трепаное льняное волокно

по ГОСТ 10330-76;

Очес льняной по ОСТ Р

17-05-013-94;

Лен чесаный по ОСТ Р 17-

05-014-94;

Котонин льняной суровый

для медицинских целей с

длиной резки 45-90 мм по

ТУ 8112-002-00302238-96;

Отход приготовительно-

прядильного производства

рвань прядильная по

ГОСТ 12285-93

короткоштапельное волокно, применяемое для выработки

медицинской ваты и других изделий медицинского назначения;

• ТУ 8112-003-00302238-97 «Волокно льняное

модифицированное медицинского назначения» распространяется на

волокно льняное модифицированное химически обработанное,

предназначенное для производства нетканых материалов медицинского

назначения.

Основными показателями, по которым сейчас оценивается качество

модифицированного льняного волокна и проводится отнесение его к тому

или иному сорту являются: средняя линейная плотность волокна, процентное

содержание по весу коротких волокон, процентное содержание длинных

волокон, содержание костры и сорных примесей, шишковатость. Кроме того,

в технических условиях, особенно на волокно медицинского назначения,

приводятся требования к таким показателям, как массовая доля инкрустов,

прочность волокна, капиллярность, влагопоглощение, скорость смачивания,

белизна, содержание солей [1].

История котонизации

Котонизация имеет свою историю. Начало котонизации можно отнести

к 1747 году, когда в Англии Лиликрейзер и Пламквист получили льняной

хлопок. Затем опыты повторялись в Манчестере в 1774 г., в Швеции – 1775 г.

В конце XVIII века вопросом превращения льняного волокна в

хлопкообразное начали интересоваться во Франции, в основном из-за

нехватки сырья для развивающейся в то время текстильной

промышленности.

В 1807 году разрушением комплексных волокон занимались Гей-

Люссак и Бертолли. Они элементаризировали лен посредством мочки и варки

в воде с предварительной резкой стеблей на отрезки длиной 100 мм.

Известно, что Наполеон установил премию за изобретение способа прядения