Кожурин И.А. Оборудование трикотажно-отделочного производства

Подождите немного. Документ загружается.

и. А,

Кожурин

ОБОРУДОВАНИЕ

ТРИКОТАЖНО-

ОТДЕЛОЧНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

Издание второе, переработанное и

дополненное

Допущено Министерством легкой промышленности

СССР в качестве учебника для средних спе-

циальных учебных заведений легкой промышлен-

ности

•[Б

Москва

riernpoMebinisAaT

1989

ББК 37.238

К 58

УДК [677.057:677.075] (075.32)

Рецензенты: Л. И. Антонова (Харьковский текстильный техникум),

А. Н. Батурин (Совмин СССР)

Гг-

Гь

Кожурин И. А.

К58 Оборудование трикотажно-отделочного произ-

водства. Учеб. для сред. спец. учеб. заведений.—

2-е изд., перераб. и доп.— М.: Легпромбытиздат,

1989.—336 е.: ил.— ISBN 5—7088—0102—6.

Содержит сведения об устройстве, работе и технико-экономиче-

ских показателях оборудования красильно-отделочных производств

трикотажных предприятий. Описываются основные типы машин я ап-

паратов, применяемых для крашения и отделки трикотажа. Даны

краткие сведения о материалах, применяемых в красильно-отделочном

производстве.

В отличие от первого издания, вышедшего в 1976 г., дано описа-

ние новых высокопроизводительных машин, аппаратов, поточных ли-

ний отделки, обеспечивающих высокое качество выпускаемой продук-

ции.

Для учащихся техникумов легкой промышленности.

Св. план ДЛЯ сред. спец. учеб.

1989

ББК 37.238

Издательство «Легкая индуст-

рия», 1976

Издательство «Легкая промыш-

ленность и бытовое обслужива-

ние», 1989

ВВЕДЕНИЕ

Трикотажная промышленность в нашей стране создана за

годы Советской власти. До Великой Октябрьской социалисти-

ческой революции в России существовало немногим более

двух десятков небольших чулочно-трикотажных фабрик, ос-

нащенных примитивным оборудованием, на которых работало

в общей сложности около 3 тыс. человек. Годовое товарное

производство чулочно-носочных изделий в среднем состав-

ляло всего 15 млн пар, бельевого трикотажа ~ 1,5 млн. щт.

К началу 30-х годов производство чулочно-носочных изделий

возросло примерно в 4,5 раза, белья — в 4,6 раза. Кроме

того, было выработано около 1,5 млн верхних трикотажных

изделий. В следующее десятилетие, к 1940 г., с введением

вновь построенных крупных трикотажных фабрик в Ленин-

граде, Москве, Киеве, Витебске, Харькове и других городах

страны производство трикотажа возросло в масштабах, ис-

числяемых десятками раз. Так, в 1940 г. было выработано

около 125 млн. шт. бельевых изделий (в 18 раз больше, чем

в 1928 г.), более 58,5 млн шт. верхних трикотажных изделий

(в 42 раза больше), 485 млн пар чулок и носков (в 7,1 раза

больше).

В послевоенный период трикотажное производство вновь

набирает высокие темпы роста. Модернизируются и реконст-

руируются старые предприятия, строятся новые. Трикотаж-

ные фабрики и комбинаты оснащаются высокопроизводитель-

ным оборудованием отечественного производства и зарубеж-

ных фирм. Сейчас производство трикотажных изделий исчис-

ляется не миллионами, а миллиардами штук.

В 1990 г. намечено произвести 2,2—2,3 млрд шт. разно-

образных трикотажных и 2,3 млрд пар чулочно-носочных

изделий, что в основном удовлетворит спрос населения страны.

Трикотажному производству присущи более прогрессив-

ный характер техники и технологии, меньшая трудоемкость,

большая экономичность в расходе сырья, меньшие удельные

капиталовложения, чем ткацкому производству. Себестои-

мость изделий из трикотажного полотна значительно ниже,

чем изделий из ткани. Все это предопределяет преимущест-

венное развитие трикотажной промышленности, что позволит

удовлетворить спрос населения на разнообразную одежду.

Трикотажные изделия обладают многими ценными, порой

только им присущими свойствами: хорошей воздухопроницае-

мостью, высокой гигиеничностью, эластичностью, малой сми-

наемостью, удобством в носке. Трикотажные полотна предо-

ставляют широкие возможности для моделирования и худо-

жественного оформления одежды. Их можно окрашивать

в разнообразные цвета, полотна могут иметь рисунчатые пе-

реплетения.

Ассортимент трикотажных изделий необычайно широк.

Некоторые из них вообще нельзя изготовить из тканых ма-

териалов.

Трикотаж можно получить из пряжи и нитей почти из

всех видов натурального, искусственного и синтетического сы-

рья (хлопка, шерсти, целлюлозы, полиамида, полиэфира

и др.). обладающего самыми различными свойствами.

XXVII съездом КПСС предусматривается в двенадцатой

пятилетке и на период до 2000 года повышение технического

уровня производства на базе развития новой техники и тех-

нологии, в том числе внедрения машин и аппаратов зару-

бежного производства, чему способствуют расширяющиеся

торгово-экономические связи, и в первую очередь со стра-

нами — членами СЭВ. Предусматриваются также комплексная

механизация и автоматизация производственных процессов,

разработка и внедрение автоматизированных систем управ-

ления производством, замена устаревшего оборудования.

Для осуществления технологических процессов обработки

полуфабрикатов в красильно-отделочном производстве при-

меняют разнообразное оборудование. Его парк непрерывно

растет и обновляется. Внедрение в производство принципи-

ально новых машин и аппаратов особенно возросло в по-

следние годы, характеризующиеся ускорением научно-техни-

ческого прогресса.

Новые поколения машин и аппаратов, поступившие и по-

ступающие на предприятия в соответствии с планами техни-

ческого перевооружения, позволяют автоматизировать техно-

логический процесс обработки, увеличить производительность

труда, улучшить качество продукции, повысить экономиче-

скую эффективность производства.

Оборудование красильно-отделочного производства три-

котажно-отдслочных предприятий разнообразно по назначе-

нию, конструкции, принципу действия. Оно включает в себя

машины и аппараты, одни из которых предназначены для не-

посредственного осуществления технологических процессов

крашения и отделки полуфабрикатов, другие — для обеспе-

чения работы этого оборудования.

Оборудование, в котором осуществляются технологиче-

ские процессы крашения и отделки трикотажа, называют ос-

новным технологическим оборудованием. К нему относятся

отбельные, красильные, сушильные, печатные, чулочно-носоч-

ные формовочные машины и др.

Оборудование, в котором полуфабрикат не проходит об-

работку, служащее для обеспечения работы основного обору-

дования, называют вспомогательным. К нему относятся баки

и резервуары для приготовления и хранения растворов кра-

сителей и химических веществ, применяемых для крашения

и отделки трикотажа, трубопроводы и насосы для подачи

к основному оборудованию воды, пара и приготовленных рас-

творов, транспортные средства и пр.

Основное технологическое оборудование подразделяется

на оборудование периодического и непрерывного действия.

В трикотажной промышленности для крашения полуфабриката

применяют преимущественно оборудование периодического

действия. Это позволяет использовать гибкие технологии, обес-

печивать большую маневренность производства.

Операции заключительной отделки осуществляют в основ-

ном на машинах непрерывного действия. К ним относятся,

например, машины для сушки, ширения и стабилизации по-

лотна, суппси и формования чулочно-носочных изделий, неко-

торые печатные машины и др. Непрерывно действуюп1ими яв-

ляются различные машины, агрегаты и поточные линии от-

делки, предназначенные для производства продукции, потреб-

ность в которой велика. Например, много требуется полотна

белого цвета; для беления применяют отбельные агрегаты. Из

отбеленного полотна выпускают разнообразные трикотажные

изделия. На белом полотне печатают рисунки, получая печат-

ные полотна, изделия из которых пользуются повышенным

спросом. Большинство машин для печатания полотна также

относится к непрерывно действуюш,им.

Оборудование красильно-отделочного производства, кроме

того, подразделяют на машины и аппараты. Отделочной ма-

шиной называют оборудование, в котором полуфабрикат пе-

ремещается в процессе обработки. Примерами могут служить

красильно-промывная, сушильная и ворсовальная машины.

Отделочным аппаратом называют вид оборудования, в ко-

тором полуфабрикат в процессе обработки неподвижен. При-

мерами являются аппарат для крашения полотна в навое,

пряжекрасильный аппарат шкафного типа.

Основное технологическое оборудование подразделяют

также по назначению на отбельное, красильное, печатное и др.

Оборудование одного и того же назначения делят также в за-

висимости от вида обрабатываемого полуфабриката: обору-

дование для крашения и отделки пряжи и нитей, крашения

и отделки чулочно-носочных изделий и т. д. Различают обо-

рудование и в зависимости от вида обрабатываемого полу-

фабриката (например, машина для сушки кругловязаного по-

лотна, сушки, ширения и стабилизации основовязаного по-

лотна и т. д.).

Развитие техники красильно-отделочного производства

идет по трем основным направлениям: механизации, автома-

тизации и интенсификации технологических процессов краше-

ния и отделки трикотажных и чулочно-носочных изделий,

а также трикотажных полотен.

Под механизацией понимается внедрение устройств и при-

способлений, снижающих затраты труда при обслуживании

машин и аппаратов.

Автоматизация — это создание комплекса технических

и организационных средств, обеспечивающих выполнение всех

основных и вспомогательных процессов производства маши-

нами без непосредственного применения ручного труда.

Интенсификация производственных процессов — это со-

здание оборудования и технологий, обеспечивающих возмож-

ность ускорения операций технологического процесса.

Поставлена и успешно решается задача широкой элект-

ронизации оборудования, внедрения в производство автома-

тических систем управления технологическими процессами

с применением электронно-вычислительных машин.

Меры по ускорению научно-технического прогресса в про-

мышленности касаются и красильно-отделочного производства.

Уже сегодня красильно-отделочные производства применяют

самые совершенные, отвечающие современному техническому

уровню машины и аппараты для крашения и отделки по-

лотна и трикотажных изделий. Примерами являются эжек-

торные машины для беления и крашения полотна под дав-

лением, красильно-отжимные машины, технологические линии

отделки искусственного меха, полотен с отделкой под плюш,

замшу, бархат и др.

Новое оборудование, внедряемое на предприятиях три-

котажной промышленности, обеспечивает одну из важнейших

задач — наращивание выпуска продукции и наиболее полное

удовлетворение потребностей населения в высококачественных

товарах широкого ассортимента.

ГЛАВА 1

МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

КРАСИЛЬНО-ОТДЕЛОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

§ 1. УСЛОВИЯ РАБОТЫ МАШИН И АППАРАТОВ

В ряду других производств трикотажных предприятий кра-

сильно-отделочное отличается особыми условиями, которые

нельзя не учитывать при выборе оборудования, замене отдель-

ных деталей в узлах машин и аппаратов, установке вспомога-

тельного оборудования, прокладке водо- и паропроводных ли-

ний и коммуникаций.

Эти условия характеризуются: высокой влажностью окру-

жающей среды вследствие испарения воды, используемой при

крашении и других мокрых обработках волокнистых материа-

лов; повышенной температурой, при которой осуществляется

большинство технологических процессов (крашение, сушка, тер-

мофиксация); присутствием различных химических веществ —

кислот, щелочей, окислителей, восстановителей и многих солей

как составных частей рабочих растворов.

Наличие химически агрессивных сред, повышенная влаж-

ность и высокая температура оказывают неблагоприятное воз-

действие на материалы оборудования, и прежде всего на ме-

таллы, вызывая их окисление (коррозию). В ряде случаев при-

менение обычных углеродистых сталей вообще невозможно

либо требует специальных антикоррозийных покрытий.

Следует учитывать косвенное воздействие коррозии метал-

лов на качество продукции. Так, попадание оксидов железа

вместе с растворами на полотно или пряжу вызывает появле-

ние пятен на поверхности окрашиваемого материала, а катали-

тические свойства солей железа ведут к ослаблению прочно-

сти волокна.

К материалам, используемым для изготовления основного

и вспомогательного оборудования красильно-отделочного про-

изводства, предъявляют требования, соответствующие его спе-

цифике. Эти материалы должны обладать высокой стойкостью

к действию химических веществ и термостойкостью. Нельзя ис-

ключать и требование высокой механической прочности, так

как многие детали и узлы машин испытывают значительные

механические нагрузки.

При выборе материала для оборудования немаловажным

фактором является такой экономический показатель, как стои-

мость. В ряде случаев целесообразнее вместо дорогостоящих

нержавеющих сталей применять обычные углеродистые стали

с антикоррозийным покрытием. Лишь в жестких условиях —

при высокой влажности, в химически агрессивных средах, при

высокой температуре — применяют нержавеющие легированные

стали различных марок.

Свойства тех или иных материалов, применяемых для из-

готовления машин, аппаратов и их отдельных деталей и ча-

стей, необходимо учитывать и при эксплуатации оборудования.

В практике нередки случаи изготовления разнообразных баков,

резервуаров для приготовления и хранения растворов, транс-

портных средств и другого оборудования самими предприя-

тиями. Свойства такого оборудования должны быть тесно увя-

заны с условиями его эксплуатации.

§ 2. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ОБОРУДОВАНИЯ

Чугуны и стали. Чугун и сталь являются сплавами железа

с углеродом и некоторыми другими элементами. Чугуном на-

зывают сплав, содержащий более 2,14% углерода, сталью —

менее 2,14% углерода. Различают стали высокоуглеродистые

с содержанием углерода более 0,6%, среднеуглеродистые —

0,25—0,6% и низкоуглеродистые —с содержанием углерода ме-

нее 0,25 %.

Углеродистые конструкционные стали делят на сталь обык-

новенного качества, качественную и высококачественную. Каче-

ство стали зависит от содержания углерода, а также приме-

сей — марганца, кремния, серы, фосфора. Углеродистые качест-

венные и высококачественные стали содержат углерода менее

0,9%.

Углеродистые стали применяют для изготовления разнооб-

разных деталей варочного, красильного, сушильного и другого

оборудования; крепежных изделий, фланцев, трубопроводов,

в том числе высокого давления, валов, зубчатых колес, авто-

клавов, мешалок и других частей машин, требующих высокой

механической прочности. Эти стали в большой степени подвер-

жены окислительным процессам, и поэтому их применение

должно учитывать условия работы оборудования.

Широкое применение для изготовления частей машин и ап-

паратов, а также вспомогательного оборудования находят леги-

рованные стали. В процессе выплавки этих сталей в них до-

бавляют элементы, изменяющие их химический состав и свой-

ства. Такие элементы называют легирующими. Легирующие

элементы указываются в марке стали буквами: X — хром, Н —

никель, С — кремний, В — вольфрам, Ф — ванадий, Т — титан,

М — молибден, К — кобальт, Ю — алюминий, Д — медь. Хром —

основной компонент (не менее 13%) большинства марок леги-

рованных сталей; на втором месте стоит никель.

При изготовлении красильно-отделочного оборудования ис-

пользуют в основном хромистые, хромоникелевые и хромони-

кельмолибденовые стали.

Хромистые нержавеющие стали содержат не менее 12 %

хрома. Эти стали обладают относительно высокой коррозийной

стойкостью, особенно при закалке в масле с последующим от-

пуском. При работе в условиях влажной среды они, однако, не-

устойчивы к воздействию серной, соляной кислот и их солей.

К действию щелочей эти стали устойчивы. Хромистые стали

применяют главным образом для изготовления клапанов гид-

равлических прессов, турбинных лопаток, диафрагм, крепежных

изделий, находящихся в среде влажного воздуха, воды, пара.

Некоторые марки этих сталей, кроме того, используют для

поршневых штоков, теплообменных аппаратов, трубопроводов,

деталей вентилей и другой арматуры.

Хромоникелевые и хромоникельмолибденовые нержавеющие

стали содержат большое количество хрома, а также другие ле-

гирующие элементы: титан, никель, алюминий, молибден, ино-

гда и другие элементы.

Хромоникелевые и хромоникельмолибденовые стали обла-

дают большей, чем хромистые стали, коррозийной стойкостью,

а также высокой жаростойкостью. При низких температурах

они показывают высокую стойкость к действию неорганических

кислот, растворов некоторых солей и других агрессивных сред.

К органическим кислотам стойки и при высоких температурах.

Эти стали находят наиболее широкое применение для изго-

товления деталей красильно-отделочного оборудования, рабо-

тающего в условиях воздействия агрессивных сред: рабочих

ванн красильных машин, вспомогательных баков, направляю-

щих валов, змеевиков острого пара, труб пароперегревателей.

Они являются основным материалом для изготовления резер-

вуаров химических станций красильно-отделочных цехов для

хранения химических материалов, баков для приготовления

концентрированных красильных растворов, различного рода

трубопроводов, работающих при высоких температурах в агрес-

сивных средах.

Чугуны — это сплавы железа, содержащие большое количе-

ство углерода, кремния и других элементов. Различают чугуны

белый, серый, ковкий, антифрикционный, высокопрочный и жа-

ростойкий. Белым называют чугун, в структуре которого пол-

ностью или почти полностью отсутствует графит, а серым — чу-

гун, в структуре которого имеется графит. Различают также

переходные структуры — отбеленный и половинчатый чугуны.

Отличие между серым, ковким и высокопрочным чугуном за-

ключается в основном в форме и размерах графита.

В чугунах содержится от 2,5 до 4,5 % углерода, от 1 до

2,8% кремния, до 1,2% марганца, небольшое количество серы

и фосфора.

Чугуны находят широкое применение при изготовлении кра-

сильно-отделочного оборудования, особенно вспомогательного.

Материалом трубопроводов для воды и канализационных сто-

ков является в основном серый чугун. Из серого чугуна отли-

вают станины, детали арматуры. Применение серого чугуна ог-

раниченно из-за его значительной хрупкости. При использова-

нии трубопроводов из серого чугуна давление транспортируе-

мой среды не должно превышать 800 кПа.

Ковкий и высокопрочный чугуны содержат кроме основных

легирующие элементы: хром, никель, медь, алюминий, титан.

Это повышает их механические и химические свойства. Ковкий

и высокопрочный чугуны отличаются от серого большей вязко-

стью (меньшей хрупкостью), по прочности приближаются к ста-

лям, но значительно дешевле их. Некоторые марки этих чугу-

нов обладают высокой стойкостью к коррозии, что особенно

важно в условиях красильно-отделочного производства. Из ков-

кого и высокопрочного чугунов изготовляют детали арматуры

для трубопроводов, зубчатые колеса, рычаги, кронштейны, ста-

нины некоторых машин, детали с резьбой.

Для транспортирования сред высокой химической активно-

сти— соляной, серной, азотной, фосфорной и других кислот —

иногда используют трубы из высококремнистых чугунов: ферро-

силида и антихлора. Применение этих чугунов ограничивает их

высокая хрупкость, превышаюшая хрупкость серого чугуна.

Цветные металлы. При ремонте и изготовлении деталей кра-

сильно-отделочного оборудования, деталей внутрицехового

транспорта, устройств по автоматизации и механизации произ-

водственных процессов наряду с другими конструкционными

материалами применяют цветные металлы и их сплавы. При-

менение цветных металлов и сплавов должно быть технически

обосновано. Их используют только в тех случаях, когда детали

из черных металлов и неметаллических материалов (пластмасс

и др.) не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям.

Применяют сплавы меди, алюминия, титана и некоторых

других металлов.

Бронзы — это сплавы меди с оловом или другими элемен-

тами. Бронза характеризуется высокими антифрикционными,

механическими и литейными свойствами, стойкостью против

коррозии и износа, поэтому бронзы различных марок приме-

няют для изготовления деталей, испытывающих большое трение

и другие механические нагрузки, и деталей, работающих в аг-

рессивных средах: втулок, вкладышей, венцов червячных шесте-

рен, гаек и др. Из оловянистых бронз отливают детали арма-

туры, работающей в воде и паровой среде, и детали контрольно-

измерительных приборов, устанавливаемых на красильных, су-

шильных, стабилизационных машинах и другом красильно-от-

делочном оборудовании.

Безоловянистые литейные бронзы применяют для отливки

зубчатых колес и деталей сложной конфигурации, арматуры

повышенного давления.

Латуни — это медные сплавы, в которых преобладающим

легирующим элементом является цинк (в некоторых случаях

алюминий).

Латунь хорошо штампуется, обрабатывается резанием, об-

ладает высокими пластическими свойствами. Наряду с этим

латунь имеет высокую стойкость к коррозии. Латунь приме-

няют для изготовления втулок, вкладышей и других деталей,

работающих в агрессивных средах, ее используют в виде тру-

бок, полос, лент для деталей контрольно-измерительных при-

боров и аппаратуры для регулирования параметров технологи-

ческих процессов. Латунь —материал, обладающий высокой

теплопроводностью. Это свойство латуни используют при изго-

товлении теплообменных аппаратов.

Алюминий отличается от других металлов небольшой плот-

ностью (2,7 г/см^), что делает его незаменимым для изготов-

ления легких конструкций. Сам алюминий имеет очень незна-

чительную механическую прочность, но его многочисленные

сплавы достаточно прочны и приближаются по прочности к ста-

лям. Добавки в сплавы лития, никеля, титана и некоторых

других элементов повышают антикоррозийные свойства спла-

вов.

Силумины, содержащие кремний, являются литейными спла-

вами. Силумины применяют для изготовления литьем корпусов

приборов, кронштейнов, поршней, корпусов компрессоров, неко-

торых видов арматуры.

Дуралюмины Д16 или АМц, АМг (сплав содержит марга-

нец, магний) обладают более высокой, чем силумины, механи-

ческой прочностью и достаточно высокой коррозийной стойко-

стью, что немаловажно в условиях красильно-отделочного про-

изводства. Следует, однако, учесть, что алюминиевые сплавы

легко разрушаются под действием щелочей. Химическую стой-

кость алюминиевых сплавов повышают оксидированием.

Дуралюмины находят широкое применение для изготовле-

ния транспортных средств (тележек, деталей конвейеров и др.),

каркасных конструкций ряда оборудования выпускных участ-

ков, сварных баков. Трубы из дуралюминия используют для

транспортирования азотной, уксусной, муравьиной и некоторых

других кислот.

Титан получил промышленное значение в 50—60-е годы.

Производство титана дорого. Титан имеет исключительную

прочность, особенно в сплавах, занимая среди конструкцион-

ных материалов первое место. Наряду с «титанической» проч-

ностью титан обладает исключительной стойкостью к дейст-

вию многих кислот, щелочей и их солей. По стойкости к азот-

ной и хромовым кислотам превосходит все другие металлы.

На него не действует даже царская водка — смесь концентри-

рованных азотной (1 объем) и соляной (3 объема) кислот.

В органических кислотах отполированная поверхность титана

даже не утрачивает своего блеска.