Диплом - Комплексная оценка качества хлопкольняной пряжи
Подождите немного. Документ загружается.
71
Полученные в ходе работы тазы с чесальной лентой поступали на два
перехода ленточных машин Л2-50-1. Выработанная лента перерабатывалась
на ровничной машине Р-192-3 в ровницу, из которой на прядильной машине
П-76-5М6 вырабатывалась кольцевая пряжа. Также пряжа вырабатывалась на
пневмомеханических прядильных машинах ППМ-12 из хлопкольняной ленты
со второго перехода ленточных машин.
Таблица 2.5
Физико-механические показатели котонизированного льняного
волокна
Показатели
Содержание
волокон, %
Линейная
плотность, текс
Группа длин, мм
0-15
28,9
1,19
15-30
36,06
1,77
30-45
22,84
2,68
45-60
9,15
4,22
60-100
3,05
4,68
Средняя массодлина, мм
25,9
Средняя линейная плотность, текс
2,12
Содержание костры, %
2,7
Удельная разрывная нагрузка
олок-
волокна, сН/текс
22
Таблица 2.6
Показатели хлопкового волокна 5 типа II сорта
Показатели
Содержание волокон, %
Длина, мм
Штапельная длина
-
32,1
Количество короткого
волокна
20,2
-
Засоренность
3,6
-
Влажность
5,8
-
72
В результате выработки опытной партии была получена пряжа
кольцевого и пневмомеханического способа прядения. Физико-механические
свойства этой пряжи представлены в таблице 2.7.
Таблица 2.7
Характеристики исследуемой хлопко-льняной пряжи
Характеристики пряжи
Кольцевая
пряжа
(КП)
Пневмомеха-
ническая пряжа
(ПМП)
Процент вложения в смесь компонентов,
хлопка/льна
50/50
50/50
Процент содержания в готовой пряже
компонентов, хлопка/льна
70/30
70/30
Номинальная линейная плотность, текс
50
45
Фактическая линейная плотность, текс
49
46
Вся выработанная из этой смеси пряжа была подвергнута испытаниям
по наиболее значимым показателям качества, выбранным на основе
экспертной оценки в зависимости от назначения.
Для проведения испытаний была выбрана хлопкольняная пряжа
кольцевого способа прядения с линейной плотностью 50 текс в количестве 10
бобин и хлопкольняная пряжа пневмомеханического способа прядения
линейной плотностью 45 текс в количестве 5 бобин.
Общая методика проведения испытаний сводилась к следующему.
Изучаемые образцы пряжи испытывались по стандартным методикам с
использованием дополнительных современных методов.
В работе исследовались следующие характеристики:
1. Характеристики строения и структуры:
Неровнота по линейной плотности (ГОСТ 6611.1-73 «Нити
текстильные. Метод определения линейной плотности» и на
приборе КЛА-2);
Пороки внешнего вида (прибор КЛА-2);
73
2. Механические свойства пряжи:
Разрывная нагрузка и разрывное удлинение (ГОСТ 6611.2-73
ГОСТ 6611.2-73 «Нити текстильные. Методы определения
разрывной нагрузки и разрывного удлинения»);
Выносливость при многократном растяжении (ОСТ 17-854-80 .
«Нити текстильные. Метод испытания на многократное
растяжение»)
Полученные результаты испытаний обрабатывались с использованием
методов математической статистики на компьютере при помощи программы
Excel.
2.3. Исследование неровноты по линейной плотности
Толщина волокон и нитей обычно характеризуется линейной
плотностью, определяемой отношением их массы к длине. Линейная
плотность волокон и нитей (текс):
Т = m/L, (2.8)
где m – масса волокна или отрезка нити, г;
L – их длина, км.
Линейная плотность волокон и нитей прямо пропорциональна
площади их поперечного сечения, поэтому чем больше линейная плотность,
тем толще волокна и нити.
Фактической Тф называют линейную плотность одиночной пряжи или
комплексной нити, определенную опытно-лабораторным путем и
рассчитанную по определенной формуле.
Номинальной Т
О
называют линейную плотность одиночной пряжи или
нити, запланированной к выработке на производстве. Ее значение
рассчитывают при заправке прядильных машин из линейной плотности
ленты или ровницы и вытяжки.
Кондиционной Т
к
называют линейную плотность нитей, рассчитанную
с учетом их нормированной влажности [21].
74
Неравномерность волокон по их свойствам, нестабильность процессов
производства пряжи и другие причины вызывают неровноту продуктов
прядения по толщине, прочности и другим свойствам. Из-за неровноты
продуктов прядения увеличивается обрывность и, следовательно, снижается
производительность оборудования, ухудшаются свойства и внешний вид
ткани и трикотажа. При повышенной неровноте пряжи уменьшается ее
прочность и прочность изделий из нее.
Источники неровноты имеются на всем протяжении технологического
процесса получения пряжи – от выбора сырья и составления смески до
прядильной машины.
Неровнота по толщине во многих случаях является одним из
главнейших видов неровноты и является определяющей при оценке качества
пряжи.
Неровнота по толщине является первопричиной неравномерности
других показателей: разрывной нагрузки, удлинения при разрыве, крутки.
Например, если нить имеет толстые и тонкие места, то колебания по толщине
вызывают колебания по прочности. Такая же зависимость может быть
установлена между колебаниями нити по толщине и равномерностью
распределения крутки.
Неровнота по линейной плотности наиболее доступна для измерения,
так как основная масса приборов предусматривает определение
неравномерности пряжи именно по толщине. Этот показатель оказывает
существенное влияние на ход технологического процесса. Именно по этим
причинам необходимо исследовать неровноту по линейной плотности
Для определения неравномерности по линейной плотности применяют
глазомерную оценку неровноты нитей, оценку по линейной плотности и
определение неровноты по толщине нитей на приборах [22].
Для оценки неравномерности текстильных нитей по линейной
плотности применяют (по массе отдельных пасм или отрезков) применяют
75
среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации. Коэффициент
вариации (С) в процентах вычисляют по формуле:
T
C
%100
, (2.9)
где σ – среднее квадратическое отклонение;
T
– среднее арифметическое результатов испытаний.
Среднее квадратическое отклонение (σ) вычисляют по формуле:
1
)(
2
n
TT
, (2.10)
где n – общее число испытаний.
В дипломной работе линейная плотность пряжи и неровнота по ней в
работе определялась весовым методом. При этом методе (ГОСТ 6611.1-73
―Нити текстильные. Метод определения линейной плотности (толщины)‖)
отрезки пряжи длиной 0,5м были получены одновременно с определением
разрывной нагрузки одиночной пряжи путем ее заправки в зажимы
разрывной машины при предварительном натяжении. После разрыва нити
отрезали лезвием бритвы по грани зажимов разрывной машины и
свертыванием колечками. Затем колечки взвешивали на торсионных весах
типа ВТ с погрешностью не более 0,5 % от взвешиваемой массы.
Образцы перед испытанием должны быть выдержаны в климатических
условиях по ГОСТ 10681-75. Время нахождения в климатической камере – 10
часов. В этих же условиях должны проводиться испытания [23].
При определении линейной плотности использовались торсионные
весы ВТ – 500 и были рассчитаны значения фактической линейной плотности
и коэффициенты вариации по ней, которые представлены в таблице 2.8.
76
Таблица 2.8
Сводная таблица результатов испытаний двух видов пряжи по линейной
плотности и неровноте по ней.
Сводные
характеристики
Кольцевая
пряжа
Пневмомеханическая
пряжа
Т
0
, текс
50
45
m, мг
24,7
23,1
Т
ф
, текс
49
46
σ
T,
, текс
5,9
3,7
С
т
, %
12,0
8,0
Из представленных результатов видно, что пряжа отличается по
коэффициенту вариации, который показывает ее неравномерность по
линейной плотности. Несмотря на то, что значения коэффициента вариации
очень высокие в обоих случаях, более неравномерной по линейной плотности
является пряжа кольцевого способа прядения с коэффициентом вариации
12,0 %, чем пневмомеханическая пряжа, коэффициент вариации которой
8,0%. Неравномерность хлопкольняной пряжи кольцевого способа прядения
в 1,5 раза больше неравномерности пряжи пневмомеханического способа
прядения.
Кроме весового метода определения неровноты по линейной плотности
была определена наровнота на приборе КЛА-2 (комплекс лабораторный
автоматизированный), предназначенный для контроля в лабораторных
условиях неравномерности линейной плотности продуктов прядильного
производства, а также для определения и распознавания пороков внешнего
вида. Принцип действия двухчастотный емкостной метод контроля линейной
плотности для исключения влияния влажности продукта, а так же метод для
определения и распознавания пороков внешнего вида.
77
С помощью КЛА-2 можно рассчитаны коэффициенты вариации по
массе для различных отрезков (от 0,2см до 25м) таблица 2.9 и можно
построить градиенты неровноты (рисунок 2.2).
В таблице 2.10 представлены обработанные данные коэффициентов
вариации по линейной плотности полученные двумя разными методами.
По коэффициентам вариации по линейной плотности, полученными
разными методами, были определены значения достоверности разницы с
помощью критерия Фишера. Критерий F служит для оценки достоверности и
неравномерности сравниваемых признаков и определяются по формуле:
F= σ²1/σ²2 , при условии (σ1>σ2) (2.11)
Если отношение двух дисперсий σ1 и σ2 больше табличной величины
показателя достоверности Fтабл., то отличие σ1 от σ2 не случайно, а
существенно (разница достоверна). Если же F < Fтабл., то разница σ1 и σ2
случайна (не достоверна) [20].
Таблица 2.9
Значения коэффициентов вариации по массе отрезков пряжи в зависимости
от длины волны на КЛА-2, %
Длина волн
Вид пряжи
Кольцевая пряжа
Пневмомеханическая
пряжа
0,2 см
35,9
24,1
1см
34,3
22,6
3см
29,2
18,7
10см
22,8
14,6
25см
20,1
11,7
50см
17,8
9,8
1м
16,1
8,4
2м
14,5
7,3
3м
13,5
6,3
5м
13,4
5,6
10м
11,9
4,6
25м
11,4
3,5
78
Таблица 2.10
Коэффициенты вариации по линейной плотности полученные разными
методами, %
Метод
Кольцевая пряжа
Пневмомеханическая
пряжа
Весовой метод
12,0
8,0
КЛА
17,8
9,8
FR
2,2
1,5
FT
1,39
1,39
Оценка
достоверности
разница достоверна
разница достоверна
Из таблицы 2.10 видно, что разница между коэффициентами вариации,
полученными на приборе КЛА – 2 и весовым методом, для двух видов пряжи
кольцевого и пневмомеханического способа прядения достоверна. Это
говорит о том, что для двух видов пряжи метод определения неровноты по
линейной плотности имеет значение.
Градиент неровноты выражает зависимость коэффициента вариации
по линейной плотности от длины отрезка продукта. Знание градиента
неровноты позволяет сравнивать неровноту пряжи, измеренную на отрезках
разной длины.
Рис. 2.2. Градиенты неровноты по линейной плотности кольцевой и
пневмомеханической пряжи
79
Градиенты неровноты представленный на рисунке 2.2. хлопкольняной
пряжи кольцевого и пневмомеханического способа прядения имеют
одинаковый характер. Вид кривых говорит о том, что изменения толщины
продукта характеризуются случайной неровнотой.
2.4 . Исследование пороков внешнего вида
Пороки внешнего вида изучали на приборе КЛА – 2. Установка КЛА-
2 (комплекс лабораторный автоматизированный) предназначен для контроля
в лабораторных условиях неравномерности линейной плотности продуктов
прядильного производства. Принцип действия – двухчастотный емкостной
метод контроля линейной плотности для исключения влияния влажности
продукта.
КЛА-2 осуществляет автоматическое измерение и обработку
полученных результатов. Установка состоит из измерительного блока и
персонального компьютера типа IBM PC AT/XT. Программа КЛА-2
предназначена для исследования материалов с определением: диаграмм масс,
коэффициента вариации по массе для различных длин волн (от 1 см до 50 м),
количества пороков продукта по классам (утолщения, утонения, непсы),
спектрограмм продукта.
Были получены значения количества пороков пряжи по классам:
утонения, утолщения, непсы при различных значениях уровней выхода
линейной плотности за заданные пределы от номинальной. Испытания пряжи
проводились при скорости 100 м/мин, пропустив через датчик прибора в
пяти испытаниях 100 м для каждого варианта пряжи.
Пороки внешнего вида представляют собой резкие местные утолщения
и утонения, заработанные комочки волокон и посторонних частиц. Наличие
этих дефектов ухудшает внешний вид нитей и изделий из них, влияет на
однородность свойств, технологический процесс, вызывая повышенную
обрывность. Следовательно, необходимо изучение пороков внешнего вида.
80
Пороки (дефекты) пряжи и нитей представляют собой наличие
утолщений или утонений, заработанных комочков волокон и посторонних
(неволокнистых) частиц. Наличие этих дефектов ухудшает их внешний вид и
изделий из них, влияет на однородность свойств, технологический процесс,
вызывая повышенную обрывность. Поэтому необходимы контроль дефектов,
их количества, определение размеров дефектов, их видов и распределения по
длине нити.
Дефекты, возникающие на различных стадиях переработки
текстильных волокон, называют технологическими. Эти пороки являются
следствием неисправности оборудования, нарушений технологического
процесса, плохой работы обслуживающего персонала и т.д. К
технологическим порокам которые почти одинаковы для пряжи различных
видов, относятся: утолщения или толстые пропуски, жгуты, превосходящие в
два раза и более поперечное сечение пряжи, утонения (переслежины),
связанные с резким изменением размеров поперечного сечения на коротких
участках (несколько миллиметров или сантиметров), дефекты крутки,
выражающиеся в резком увеличении (сукрутины) или уменьшении числа
кручений на коротких участках; узлы; масляные или иные пятна,
загрязняющие пряжу; места неправильного присучивания (плохо скрученные
концы); шишки – заработанные в нить комки пуха, дающие резкие
утолщения пряжи, и др.
Кроме технологических пороков в пряже и нитях встречаются
некоторые сырьевые пороки, такие, как узелки, кожица с волокном, мушки и
другие.
Сводные данные пороков представлены в таблице 2.11 (при следующих
отклонениях от средней толщины нитей: непсы 140%, утонения –50%,
утолщения +50%).
Таблица 2.11