Назарова М.В., Романов В.Ю. Теория процессов подготовки нитей к ткачеству. Часть 2

Подождите немного. Документ загружается.

температуре шлихтования.

Правильно приготовленная шлихта должна обладать следующими

параметрами:

• относительное отклонение концентрации полученной шлихты от

заданной не более 8 %;

• степень растворения шлихтующего препарата не ниже 0,95, для

крахмалопродуктов степень расщепления зерен не ниже 0,92;

• относительное отклонение вязкости полученной шлихты при оп-

тимальной температуре шлихтования от заданной не более 5 %.

Общность свойств шлихтующих

препаратов дает основание по-

лагать, что процесс растворения каждого из них должен подчиняться

общим закономерностям. С этой точки зрения неоправданно сущест-

вующее многообразие технологических регламентов приготовления

шлихты. Даже для приготовления шлихты на основе одного и того же

препарата разные источники рекомендуют различные технологиче-

ские регламенты, отличающиеся как последовательностью операций,

так

и температурным режимом. Это обусловлено тем, что при разра-

ботке технологического регламента для конкретного препарата раз-

ные авторы в качестве отправной точки брали имеющееся в их распо-

ряжении технологическое оборудование (как правило, открытые баки

с тихоходными мешалками).

Примеры рецептов шлихты на основе натуральных полимеров для

х/б пряжи, разработанные Центральным научно

-исследовательским ин-

ститутом хлопчатобумажной промышленности, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Линейная плотность хлопчатобумажной пряжи, текс.

№

ре-

цепта

Состав шлихты на 1000 л

29–42 18,5–25 11,8–15,4

крахмал картофельный, кг

хлорамин, г

хлопковое масло, г

55–60

110–140

120–150

165–220

180–240

200–300

65–75

130–160

150–190

195–260

225–300

200–300

75–80

150–190

160–200

195–260

240–320

200–300

крахмал кукурузный, кг

едкий натр 100 %, г

хлорамин, г

хлопковое масло, г

55–60

3–4,5

385–440

420–480

495–550

540–600

250–300

65–75

3–4,5

455–520

525–600

585-650

675–750

250–300

75–80

3–4,5

525–600

560–670

675–750

720–800

250–300

крахмал кукурузный (КНДР)

едкий натр 100 %, г

хлорамин, г

хлопковое масло, г

63–69

190–210

440–565

485–620

250–300

75–86

225–260

525–675

600–775

250–300

86–92

260–275

600–775

645–830

250–300

пшеничная (ржаная) мука , кг

едкий натр 100 %, г

хлорамин, г

хлопковое масло, г

65–70

445–520

490–560

520–585

560–630

300

75–90

525–600

630–720

600–675

720–810

300

–

мука, кг

крахмал картоф., кг

едкий натр 100 %, г

хлорамин, г

хлопковое масло, г

15–20

280–320

350–400

360–410

300

20–30

350–400

440–500

460–525

300

–

мука, кг

крахмал кукурузный, кг

едкий натр 100 %, г

хлорамин , г

хлопковое масло, г

15–20

280–320

425–440

460–520

300

15–30

350–400

540–610

610–710

300

–

мука, кг

крахмал кукур., кг

едкий натр, 100 %, г

хлорамин, г

хлопковое масло, г

18–24

330–370

350–390

450–520

490–580

300

24–36

420–470

460–510

520–620

600–725

300

–

4.3. Оборудование для приготовления шлихты

Приготовляют (варят) шлихту в специальном помещении ткац-

кой фабрики – клееварке.

Для приготовления шлихты клееварка должна иметь следующее

оборудование:

• клееварочные баки;

• ванны для промывки полотен и сукон;

• насосы для перекачивания шлихты;

• весы для развешивания химических материалов;

• стеллажи для хранения химических материалов;

• приборы для определения концентрации шлихты, её вязкости,

температуры и т. д.;

• переносные баки различной ёмкости;

• монорельс для транспортирования химических материалов.

Клееварочные баки устанавливают таким образом, чтобы было

обеспечено лёгкое поступление приготовленной шлихты в корыта

шлихтовальных машин

. Для этого баки располагают на 2–3 м выше

корыт, с тем чтобы шлихта подавалась самотёком.

Варку шлихты производят в баках круглой или овальной формы,

в автоклавах или специальных установках. Баки бывают ёмкостью до

1000 л и более, деревянные или медные, а в последнее время их изго-

тавливают из нержавеющей стали. Устройство варочного

бака оваль-

ной формы изображено на рис. 1.

Внутри бака помещены мешалки 4 для размешивания шлихты. Они

получают вращение от конических шестерен z

и z

и вращаются в про-

тивоположных направлениях.

Рис. 1. Схема бака для варки шлихты

Варку осуществляют с помощью пара, подаваемого по паропроводу 5,

на конце которого имеется змеевик с отверстиями. Вода подаётся по

трубе 3. Готовую шлихту насосом 1 по трубопроводу 2 перекачивают в

распределительный бак или непосредственно к шлихтовальным маши-

нам. Для промывки и чистки бака на дне его имеется труба 6.

Бак имеет крышку, через которую засыпают клеящие материалы

и другие компоненты шлихты и осуществляют контроль за варкой.

Внутри бака имеются термометр для определения температуры шлих-

ты и линейка со шкалой для измерения

уровня и объема шлихты.

В автоклавах шлихту варят под давлением. Автоклав – гермети-

чески закрывающийся сосуд с толстыми стенками и массивной крыш-

кой. Внутри автоклава помещена мешалка.

На отдельных фабриках для приготовления шлихты используют

термомеханический способ расщепления зёрен крахмала. Аппарат для

приготовления шлихты термомеханическим способом разработан В.

В. Копытиным (рис. 2).

Аппарат

состоит из корпуса 3, в котором расположена циркуляцион-

ная труба 5 с торообразными кольцевыми форсунками 9, через которые

по паропроводу внутрь трубы поступает пар. На валу 4 жестко крепятся

винт 2 в виде шнека и турбина 8. Вал вращается от электродвигателя 7.

Для быстрого нагревания всего объема раствора в аппарате на

днище рас-

положен барбатер 1, в который также по паропроводу подается пар.

Турбина, вращающаяся с большой частотой, центробежными си-

ла-

Рис. 2. Схема аппарата для приготовления

шлихты термомеханическим способом

ми направляет поток мель-

чайших частиц раствора на

стенки корпуса аппарата. Винт

и турбина производят интен-

сивное перемешивание и ме-

ханическое дробление компо-

нентов шлихты, а также обес-

печивают максимальную цир-

куляцию среды в аппарате.

Аппарат снабжен смотровым

окном 6 для контроля за про-

цессом.

Пар, поступающий через коль-

цевые форсунки

9 в циркуляцион-

ную трубу 5, действует своей теп-

ловой и кинетической энергией на

«порции» движущегося потока и

производит расщепление зерен

крахмалопродуктов в малом объ-

еме трубы.

Автоматизированная линия для

приготовления шлихты ЛАПШ-1

предназначена для приготовления

шлихты в реакторах под давлени-

ем, хранения, а также последую-

щей раздачи на шлихтоваль

ные

машины. Производительность линии при использовании крахмала – 2000

л/ч.

В состав ЛАПШ-1 входят загрузочное устройство, блок приго-

товления суспензии, варочно-расходные баки, баки для ТВВ,

электропневмооборудование, управляющее логическое устройство.

Применение ЛАПШ-1 позволяет в 3 раза повысить производитель-

ность оборудования и значительно улучшить качество шлихты и подго-

товки пряжи к ткачеству.

4.4. Основные

технологические параметры процесса

приготовления шлихты

Качество шлихты определяется её внешним видом и физико-химическими свойст-

вами. По внешнему виду шлихта должна представлять собой однородную клейкую на

ощупь массу, без комков. Физико-химические свойства шлихты определяются вязко-

стью, концентрацией клеящего материала и реакцией. При использовании крахмальных

клеящих материалов проверяют также равномерность расщепления крахмала.

Вязкость шлихты зависит от температуры, концентрации и вида клеящего веще-

ства. Вязкость определяется временем (в секундах) истечения шлихты из вискозиметри-

ческой воронки вместимостью 500 мл с отверстием 5 мм и длиной капилляра 50 мм. На

фабриках для измерения

вязкости шлихты используют также электровискозиметры

Иванова П. А.

Для проверки концентрации клеящего вещества определяют сухой остаток за счёт

высушивания небольшого количества шлихты (около 2 г).

Концентрацию шлихты можно рассчитать по формуле, %:

)W(100G

−

где G

– масса вводимых клеящих веществ, кг; W

– влажность клеящего

материала, %; V – объем готовой шлихты, л.

Определение видимого и истинного приклея пряжи. После шлихтования масса

пряжи увеличивается. Разницу между массой ошлихтованной и мягкой пряжи принято на-

зывать приклеем. Он является одним из важных параметров, влияющих на обрывность

пряжи в процессе ткачества. Приклей характеризует количество отложившихся на пряже

сухих веществ шлихты. Небольшой приклей может быть недостаточным для

образования

защитной оболочки на поверхности нити, а большой делает нити ломкими и хрупкими, что

вызывает облет шлихты и повышенную обрывность. Поэтому очень важно придерживать-

ся установленных норм приклея.

Видимый приклей определяют для каждого навоя ошлихтованной основы и для

каждой партии пряжи. Для навоя видимый приклей составит:

)·100G(G

мo

−

где G

– масса ошлихтованной пряжи на навое, кг; G

– масса мягкой пряжи на навое,

кг.

Действительный расход клеящих материалов при шлихтовании определяется не

видимым, а истинным приклеем.

Истинный приклей определяется с учетом влажности мягкой и ошлихтованной

пряжи и выражается отношением абсолютно сухой массы отложившихся на пряже со-

ставных частей шлихты к абсолютно сухой массе мягкой пряжи.

Если влажность пряжи

известна, то истинный приклей, %:

,WWПП

21ВИ

−

где W

и W

– влажность соответственно мягкой и ошлихтованной пряжи, %.

Приклей зависит от вида волокнистого материала, линейной плотности пряжи и ее

крутки, а также от вида переплетения, плотности вырабатываемой ткани, вида исполь-

зуемого клеящего материала. Чем большее воздействие испытывает пряжа на ткацком

станке, тем больше должен быть приклей для создания более прочной ее структуры.

Чем тоньше пряжа, тем больше приклей. С повышением крутки пряжи приклей уменьша-

ется. С повышением плотности ткани приклей увеличивается. При выработке тканей по-

лотняного переплетения приклей должен быть больше, чем при выработке тканей саржево-

го и сатинового переплетений.

В зависимости от сырьевого состава пряжи и нитей нормы видимого приклея

можно принять по табл. 2.

Таблица 2

Видимый приклей

Вид пряжи Видимый приклей

Хлопчатобумажная пряжа из смеси с химическим волокном

однониточная

крученая

5–11

2–5

Шерстяная гребенная пряжа из смеси с химическим волокном

однониточная

крученая

6–12

2–6

Шерстяная аппаратная пряжа 3–6

Льняная пряжа 4–10

Штапельное волокно 5–7

Искусственный шелк 2–5

Для пряжи различного сырьевого состава оптимальной является

формула расчета истинного приклея в зависимости от концентрации

шлихты:

100

С·К

где К – концентрация шлихты, %; С

– доля уноса шлихты основной пря-

жей в процессе шлихтования, %.

Экспериментально установлено, что на барабанных машинах при

нагрузке на отжимной вал 1450 Н доля уноса шлихты составляет 95–

100 %.

Расход клеящего материала на 1 т мягкой пряжи, кг:

W100

11000П

−

⋅⋅

Расход остальных материалов находится из пропорции.

Количество варок, необходимых для шлихтования 1т мягкой пряжи, шт.:

где G

– масса вводимых клеящих веществ, кг.

4.5. Оборудование для шлихтования. Узлы и механизмы

шлихтовальной машины

Шлихтовальные машины предназначены для нанесения шлихты на

нити основы, отжима избытка шлихты, высушивания основы и наматы-

вания пряжи на ткацкий навой с заданной плотностью.

Основными частями шлихтовальной машины являются (рис. 3):

стойка для установки сновальных валов;

пропиточный шлихтовальный аппарат;

сушильный аппарат;

устройство для удаления влажного воздуха в виде шатра, зонта

или камеры;

выпускная часть;

аппаратура для контроля технологического процесса шлихтования

и поддержания заданных параметров;

пароконденсатопровод.

Шлихтовальные машины отличаются способом сушки, поэтому их

можно классифицировать следующим образом:

•

машины барабанной сушки, в которых просушивание основы

происходит благодаря соприкосновению пряжи с горячей поверхностью

барабанов;

•

машины камерной сушки, в которых просушивание осуществля-

ется нагретым воздухом в камерах;

•

машины комбинированной сушки – в них основа подсушивается в

результате соприкосновения с горячей поверхностью барабанов и прохож-

дения в камере с нагретым воздухом;

•

машины специальной сушки, в которых основа просушивается по-

средством электроподогрева, газового обогрева, токами высокой частоты,

инфракрасными лучами и другими методами.

Для шлихтования хлопчатобумажных основ применяют главным

образом машины барабанной сушки. В шерстяном и льняном производ-

стве, а также при шлихтовании цветных основ применяют машины ка-

мерной сушки. Машины барабанной сушки с высокой температурой

по-

верхности барабанов (до 140

С) при шлихтовании шерстяных основ

обычно не используют, так как при высокой температуре шерстяное во-

локно разрушается. Для шлихтования штапельной пряжи и комплексных

нитей в большинстве случаев используют машины барабанной и комби-

нированной сушки. Вообще же машины комбинированной и специальной

сушки могут применяться при шлихтовании различных основ. Однако ма-

шины специальной

сушки не получили широкого распространения вслед-

ствие большого расхода энергии и малой экономической эффективности.

Рис. 3. Технологическая схема шлихтовальной машины:

1 – сновальный вал; 2 – стойка; 3, 13 – мерильные ролики; 4 – тянульный вал; 5 – прижимной

вал; 6 – зонт; 7, 9, 21, 28, 30 – направляющие ролики; 8 – эмульсирующий валик; 10 – перека-

тывающий ролик; 11 – ценовой пруток; 12 – раздвижной ролик; 14, 19, 27 – ролики-датчики; 15

– рассеивающий ролик; 16 – ткацкий навой; 17 – выпускной вал; 18 – ценовое поле; 20 – су-

шильный барабан; 22 – меточный механизм; 23 – клеильный аппарат; 24 – отжимной вал; 25

– погружающий вал; 26 – запарная камера; 29 –

площадка обслуживания

В тех случаях, когда пряжу не шлихтуют, для её перегона со сно-

вальных валиков на ткацкий навой применяют перегонные машины.

В настоящее время наиболее совершенной, серийно выпускаемой

нашей промышленностью является многобарабанная шлихтовальная ма-

шина ШБ-11/180-3.

Она имеет следующие особенности.

Сновальная секция снабжена электромагнитными тормозами, ко-

торые должны создавать постоянное натяжение основы с каждого вала на

рабочем ходу и при переходе на заправочную скорость.

Пропиточная секция снабжена двумя парами отжимных валов:

верхними обрезиненными и нижними металлическими. Давление на

верхние отжимные валы поддерживается автоматически и при пере-

воде на заправочную скорость

автоматически уменьшается с целью

создания необходимого отжима. Кроме того, вторая пара отжимных

валов позволяет иметь распределенную нагрузку в жале валов до 1,45

Н/м, уменьшать влажность основы после отжима и соответственно

снижать расход пара на сушку, а скорость шлихтования увеличивать.

Сушильная секция состоит из одиннадцати сушильных барабанов.

Первые шесть барабанов и перекатный

ролик покрыты антиадгезионной

тканью, предотвращающей налипание шлихты. Температура поверх-

ности барабанов может регулироваться по отдельным группам бараба-

нов, что позволяет держать температуру на барабанах первой группы –

90–95 °С, второй группы – 140 °С и третьей группы – 110–120 °C.

Секция навивания состоит из зигзагообразного рядка, выпускного

вала с механизмом раскладки, механизмом уплотнения основы и меха-

низмом съёма и установки навоя.

Натяжение основы

на участке “выпускной вал – ткацкий навой” и

скорость ее навивания автоматически регулируются с помощью тензо-

датчика и электродвигателя постоянного тока с преобразователем.

Механизм уплотнения основы с помощью автоматически раздви-

гающейся скалки и пневмосистемы, осуществляющей прижим скалки к

основе, обеспечивают постоянную плотность навивки основы на навой.

Максимальная рабочая скорость машины достигает 150 м

/мин благо-

даря мощной испарительной способности сушильных барабанов (до 410 кг

пара в час) и высокому удельному давлению в жале отжимных валов.

В зависимости от сырьевого состава пряжи и нитей применяются

различные машины.

Для шлихтования основ из натуральной и химической пряжи

применяются следующие машины (табл. 3)

Таблица 3

Техническая характеристика шлихтовальных машин

Элемент характеристики ШБ-11/140 ШБ-11/180 ШБ-9/180

Линейная скорость шлихтования, м/мин

рабочего хода

тихого хода

30–150

16–150

Вместимость клеевого корыта, л 200 200 200

Температура шлихты в корыте,

до 90 до 90 до 90

Испарительная способность машины Qm, кг/ч 330 410 380

Давление пара в сушильных барабанах, кПа до 300 до 300 до 300

Температура поверхности барабанов,

С 48–10 48–110 48–110

Максимальный диаметр намотки основы, мм

на навой

на сновальный вал

700

800

700

800

700

800

Минимальный диаметр ствола навоя, мм 100 100 100

Вытяжка основы на машине, % 0,6–3,5 0,6–3,5 0,6–3,5

Влажность основы, %

после отжима W

после сушки W

70–100

3–12

70–100

3–12

70–100

3–12

Плотность навивки основы на навой, г/см

до 0,7 до 0,7 до 0,7

Для шлихтования шерстяной и полушерстяной, однониточной и крученой пряжи

применяют машины камерной сушки (табл. 4)

Таблица 4

Техническая характеристика шлихтовальных машин