Павлов Ю.В. Лабораторный практикум по прядению хлопка и химических волокон
Подождите немного. Документ загружается.
Н
р
=
α
=
в
пр
о
Т
Т
Н
7,70
,
где
α - коэффициент (1,0 – 1,1).
Минимально возможную линейную плотность пряжи, текс, из сырья данного
вида при условии, что пряжа будет соответствовать требованиям Государственного
стандарта, определяют также по формуле А. Н. Соловьева
Т
5
= 1000
2
0
0
0375,01
1000
65,2
−−
+
η
α
η
δ
zkP
H
zkР
Т
o
в
,
a и
δ
- коэффициенты (приведены в табл. 19).
Таблица 19
Значения коэффициентов а и
δ
Хлопок Пряжа Сорт пряжи
α δ
Средневолокнистый
Тонковолокнистый
Кардная
Гребенная
Высший
I
II
III
Высший
I
II
12,2
11,7
11,0
10,0
21,6
20,5
19,5
0,1
0,1
0,1
0,1
-0,5
-0,5
-0,5
Прядильную способность хлопкового волокна, т. е. максимальную длину
пряжи, км, получаемой из 1 кг сырья и отвечающей требованиям Государственного
стандарта, определяют по формуле
L
5
=
В
Т
5
10
,
где
В - выход пряжи, %:
В = D — (С
с
+ 0,9С + 0,5К)A,
где D – коэффициент (92 для кардного прядения средневолокнистого
хлопка и 89 - р
о
для гребенного прядения, здесь
р
о
- процент гребенного очеса);
С
с
– содержание семян в волокне, %;
С – содержание сора в волокне, %;
К – содержание кожицы в волокне, %;
А – коэффициент, зависящий от количества волокон и волокнистых
пороков, выделяемых в отходы (≈ 3,2).
Выбор оптимальной сортировки вискозного штапельного
волокна для выработки пряжи заданного качества
Выбор сортировки для выработки пряжи зависит от требований,
предъявляемых к пряже ГОСТ 9299-73, и от назначения этой пряжи. Условием
получения равномерной пряжи, из которой в дальнейшем будут выработаны
ткани и трикотажные изделия высокого качества, является соблюдение
стабильности сортировки по со ставу во времени.
Прядильные фабрики перерабатывают вискозное штапельное волокно
различных отечественных и зарубежных заводов, поэтому оно несколько
различается по своим свойствам. Рекомендуется смешивать разные партии
полученного фабрикой волокна. Отечествен ное вискозное штапельное волокно
оценивают в соответствии с ГОСТ 10546-80 (табл. 20).
Таблица 20
Свойства вискозно-штапельного волокна
Показатели
1 сорт II сорт
Номинальная линейная плотность
волокна, мтекс
170, 385, 286 333, 250 и 167
Длина резки волокна, мм 34, 38 55 и 65
Удельная разрывная нагрузка одиночного
некрашеного волокна,
сН/текс, не менее
20,6
18,0
Удлинение при разрыве одиночного волокна,
%
19—26 14-20
Отклонение от номинальной длины волокна,
мм, не более
±2,0 ±2,0
Отклонение факти ческой линейной плотности
от номинальной, %, не более
±8,0
±8,0
Содержание серы, %, не более 0,1 0,15
Склейки и роговидные волокна, % 0,004 0,01
Рассыпчатость Хорошая Удовлетворитель
ная
Для выработки штапельной вискозной пряжи ЦНИХБИ рекомендованы
сортировки следующего состава (табл.21):
Таблица 21
Состав сортировки из химических волокон
Линейная плотность
пряжи, текс
Состав сортировки
29 Вискозное волокно, крашенное в массе, линейной
плотности 312 мтекс 1 сорта длиной
38 мм (95%)
Обраты своей смеси
(5%)
29 - 25 Вискозное суровое или крашенное в массе волокно
312 мтекс I сорта длиной 65 мм (95%)
Обраты своей смеси
(5%)
20 - 11,5
Отечественное вискозное волокно 167 мтекс 1
сорта длиной 38 мм (95-30%)
Импортное вискозное штапельное волокно той же
линейной плотности и длины
(60-65%)
Обраты своей смеси (5%)
25—20
Вискозное волокно обычное 167 мтекс
I сорта длиной 38 мм (65 - 50%)
Упрочненное или высокопрочное волокно
167-133 мтекс I сорта длиной 38 мм
(30 - 45%)
Обраты своей смеси(5%)
12,5-8,4 Вискозное высокопрочное волокно
133 мтекс 1 сорта длиной 38 мм (95%)
Обраты своей смеси (5%)
Студент, пользуясь справочными данными о физико-механических
показателях волокна и рекомендациями ЦНИХБ И по составлению смесей,
составляет неско лько различных смесей, рассчитывает средневзвешенные
показатели волокна этих смесей и оформляет полученные данные в виде табл.22,
где приведены три возможных вари анта смесей для выработки пряжи
линейной плотности 25 текс.
Коэффициент фактической крутки выбирается по табл.23.
Таблица 22
Примеры различных смесей для вискозной пряжи линейной
плотности 25 текс
Средневзвешенные
показатели в смеси
Вариант
Компоненты
смеси
Т
в
, мтекс
l,мм
Р
0
, сН/текс
Т
в
,
мтекс
l,мм Р
о
,
cН/
текс
Заправочный
коэффициент
крутки a
Т
1
80% волокна
Рязанского завода
20% волокна
Калининского
завода
312
306
38
38
21
20
311 38 20,8 39,5
2
65% волокна
Рязанского завода
20% финского
волокна
15% немецкого
волокна
167
170
167
38
37,5
35,7
22
211
9,5
168
312
37,55
65
21,4
21
31, 6
31,6
3
100% волокна
Рязанского завода
312
65
21
Таблица 23
Коэффициенты крутки пряжи из химических волокон
Коэффициенты крутки пряжи, выработанной из волокна
линейной плотности
133 мтекс 167 мтекс 312 мтекс 312 мтекс
Длина волокна, мм
Линейная
плотность
пряжи, текс
38 65
41,7 - 35,7
31,3 – 29,4
25,5 – 23,3
20,8 - 20
18,5
-
-
-
-
-
30
30 - 31,6
31,6 - 33,2
33,2 - 34,7
33,2 - 34,7
37,9 - 39,5
37,9 - 41,1
39,5 - 41,1
-
-
-
28,4 - 30
31,6
31,6 - 33,2
-
16,7 - 15,4
14,9 - 14,7
12,5 - 11,8
10 - 9,1
8,3 - 7,5
28,4- 31,6
-
30 - 31,6
33,2 - 34,7
34 - 36,3
34 - 35
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Зависимость между свойствами вискозного штапельного волокна и пряжи
установлена В. А. Усенко:
Р
у =
k
l
Т
Т
Н
Т
Р
шт
в
пр
в
β
−
−−
83,7
1
8,2
0375,01
0
,
где Р
у
- удельная разрывная нагрузка пряжи, сН/текс;
Р -разрывная нагрузка волокна, сН;
l
шт
- штапельная длина волокна, мм;
Т
в
- линейная плотность волокна, мтекс;
Т
пр
- линейная плотность пряжи, текс;
Н
о
- удельная неровнота пряжи, характеризующая качество техно-
логического процесса (для кардного прядения 2,5 -3,5);
β
- коэффициент, учитывающий влияние равномерности волокна по
длине (зависимость от базы волокна: при базе свыше 50%
β = 1;
при базе от 50 до 35%
β = 1 ... 0,94);
k - поправка на крутку, определяемая разностью между фактическим
коэффициентом крутки
α
т
и критическим α
кр
.
Критический коэффициент крутки пряжи рассчитывают по эмпирической
формуле В. А. Усенко
α
кр
. =
3
4
6
1000
1000
25527
в
шт
пр
Т
l
Т
+
.
Фактический коэффициент крутки устанавливают по справочнику в
зависимости от линейной плотности вырабатываемой пряжи и длины волокна. Затем
определяют разницу α
т
- α
кр
, по табл.24 находят поправку на крутку k и вычисляют
ожидаемую удельную разрывную нагрузку пряжи.
Полученную удельную разрывную нагрузку пряжи сравнивают с
требованиями Государственного стандарта на пряжу, предназначенную для
выработки изделий определенного вида.
Таблица 24
Поправка на крутку для пряжи из химических волокон
α
т
- α
кр
.
k
α
т
- α
кр
.
k
α
т
- α
кр
.
k
α
т
- α
кр
.
k
-15,8
-12,6
-9,48
-7,9
-6,32
0,8
0,85
0,9
0,93
0,95
-4,74
-3,16
-1,58
0
0,97
0.98
0,99
1,00
+3,16
+4,74
+6,32
+9,48
+12,6
0,99
0,97
0,95
0,94
0,91
+15,8
+18,9
+22,1
+25.3
0,87
0,82
0,78
0,73
Состав смеси выбран правильно, если расчетная удельная разрывная нагрузка
пряжи соответствует Государственному стандарту или отклонения от него не
превышают 5%. Для создания условий решения этой задачи на ЭВМ табл.24 была
заменена двумя уравнениями. Для отрицательных значений
α
т
- α
кр.
предложено
уравнение параболы k= - 0,00097x
2
+0,00338х + 1; для положительных значений α
т
- α
кр.
-
уравнение прямой
k= - 0,00092x
+ 1,01,
где х =
α
т
- α
кр
.
Расчет удельной разрывной нагрузки пряжи производят на ЭВМ.
Удельную разрывную нагрузку пряжи при выработке ее из смесей двух
различных волокон рассчитывают, используя формулы А. Н. Ванчикова. В этом
случае определяют коэффициент использования прочности волокна в пряже К
1
для
компонента с меньшим разрывным удлинением на основе формул А. Н. Соловьева
или В. А. Усенко, применяя ЭВМ и описанные выше алгоритмы решения.
Коэффициент использования прочности волокна смеси в пряже определяют по
формуле
К
см
= К
1
-
αβ
2
+ b
β
2
2
,
где
α =
−
2
1
1
е
е
; b =
η
2
1
2
1
1
в
в
Т
Т
е
е
−
;
β
2
- доля наиболее растяжимого компонента в смеси, %;
е
1
- разрывное удлинение менее растяжимого компонента, %;
е
2
- разрывное удлинение более растяжимого компонента, %
Т
в1
и Т
в2
- линейная плотность смешиваемых волокон, мтекс;
η
- коэффициент, зависящий от структурных свойств волокон,
равный 1,1 для смесей хлопкового и вискозного волокон, 1,0
для смесей хлопкового и синтетических волокон, 0,8 для сме-
сей вискозного волокна с капроновым и 0,6 для смесей вискоз-
ного волокна с нитроновым.
Удельная разрывная нагрузка пряжи из смеси волокон определяется по
формуле
Р
усм
= К
см
Р
усм.,вз
,
где Р
усм.,вз
=
β
1
Р
у1
+
β
2
Р
у2
,
β
1
,
β
2
- долевое содержание компонентов в смеси;
Р
у1
, Р
у2
- удельная разрывная нагрузка волокна смешиваемых компо-
нентов.
План отчета
1.
Оформить работу, выполненную на ЭВМ.
2. Решить задачи 1, 2, 3, 4, 5 (вариант задачи выбирает преподаватель).
Контрольные вопросы
1. Что такое коэффициент использования прочности волокна в пряже и
каково его значение при различных смесях?
2.
Что такое критический коэффициент крутки пряжи?
3. Как подсчитать средневзвешенные показатели качества волокна в сор-
тировке?
4. Какие формулы используют для прогнозирования удельной прочности
пряжи по заданным показателям волокна в различных смесях?
5. С какой целью используется ЭВМ при подборе состава смеси?
ЗАДАЧИ
1. Определить разрывную нагрузку хлопкового волокна при линейной
плотности его Т
в
и удельной разрывной нагрузке Р
у
(табл.25). К какому сорту будет
относиться это волокно?
2. Найти расчетную и кондиционную массы партий хлопкового волокна по
заданным массе партии, засоренности, влажности волокна определенного сорта
(табл.26).
3. Определить удельную разрывную нагрузку пряж и, коэффициент использования
прочности волокна, неровноту по разрывной нагрузке одиночной нити, минимально
возможную линейную плотность пряжи и прядильную способность волокна по
формулам А. Н. Соловьева при выработке основной пряжи из волокна, характеристики
которого приведены в табл.27.
Таблица 25
Варианты заданий
Вариант Т
в
, мтекс Р
о
,сН/текс Вариант Т
в
, мтекс Р
о,
сН/текс
1 180 25 11 126 36,5
2 168 24,6 12 118 35,6
3 122 22,1 13 132 24,6
4 178 24,7 14 129 32,6
5 150 24,0 15 122 30,3
6 185 24,5 16 173 28,9
7 155 23,2 17 140 26,4
8 139 32,4 18 147 33,3
9 121 30,6 19 133 31,6
10 110 29,1 20 119 31,1
Таблица 26
Варианты заданий для определения кондиционной массы
партий хлопкового волокна
Вариант Масса партии, т Сорт хлопко-
вого волокна
Засоренность,% Влажность
фактическая, %
1 40 0 1,7 4,5
2 40 I 3,0 5,5
3 40 II 2,2 7,0
4 41 III 5,0 8,0
5 41 I 3,5 6,0
6 41 II 4,0 7,5
7 42 0 2,5 5,0
8 42 I 4,0 7,0
9 42 II 4,3 8,0
10 43 III 5,5 9,0
11 43 0 1,5 6,0
12 43 I 4,2 5,5
13 45 II 5,0 8,0
14 45 III 6,0 11,0
15 45 1 4,7 6,5
3.
Определить удельную разрывную нагрузку основной пряжи, выработанной
по кардной системе прядения из вискозного штапельного волокна с базой
более 50% (данные приведены в табл.28).
Таблица 27
Варианты заданий для определения удельной разрывной нагрузки
хлопчатобумажной пряжи
Ва-
риан
т
Система
прядения
Линейная
плотность
пряжи, текс
Штапель-
ная длина
волокна,
мм
Удельная
разрывная
нагрузка
волокна,
сН/текс
Линейная
плотность
волокна,
мтекс
Выход
пряжи,
%
1 Кардная 29,4 31,8 24,6 168 86
2 » 25 31,7 25,0 180 86
3 » 18,5 31,7 25,0 180 86
4 » 15,4 34,7 27,8 150 85
5 » 29,4 31,8 22,5 142 85
6 » 25 31,9 24,7 166 85
7 » 18,5 35 29,5 156 85
8 Гребенная 11,8 35 29,5 156 76
9 » 11,0 36,3 28,9 173 76
10 » 10 37,7 31,6 133 72
11 » 9,1 37,7 33,3 147 72
12 » 8,3 37,7 33,3 147 71
13 » 7,5 40,1 34,6 132 71
14 » 7,1 40 35,6 118 70
15 » 5,88 40,2 36,5 126 70
16 » 5,0 40,2 38,5 118 70
Таблица 28
Варианты заданий для определения удельной разрывной
нагрузки вискозной пряжи
Линейная
Линейная
плотность
Вари-
ант
пряжи,
текс
волокна,
мтекс
Длина
резки
волокна, мм
Вариан
т
пряжи,
текс
волокна,
мтекс
Длина
резки
волокна, мм
1 2 3 4 5 6 7 8
1 41,7 167 38 9 41,7 312 38
2 35,7 167 38 10 35,7 312 38
3 31,3 167 38 11 31,3 312 38
4 29,4 167 38 12 29,4 312 38
5
6
25,0 20,8 167
167
38
38
13
14
25,0 31,3 312
312
38
65
7 18,5 167 38 15 29,4 312 65
8 15,4 167 38 16 25,0 312 65
5. Определить удельную разрывную нагрузку пряжи 29,4 текс, вы-
работанной из смеси хлопкового и вискозного штапельного волокна или хлопкового
и капронового штапельного волокна при коэффициенте использования прочности
волокна в хлопчатобумажной пряже К
1
= 0,47 и следующем количестве химического
волокна по вариантам (табл.29).
Таблица 29
Варианты процентного соотношения волокон в смеси
Вариант Количество химического волокна, добавляемого к
хлопковому, %
1 10 вискозного
2 15 »
3 20 »
4 25 »
5
6
10 капронового
15 »
7 20 »
8 25 »
Остальные данные, необходимые для решения задачи, приведены в табл.30.
Таблица 30
Основные свойств а волокон
Волокно
Линейная
плотность
волокна, мтекс
Удельная
разрывная
нагрузка
волокна, сН/текс
Разрывное
удлинение
волокна,
%
Хлопковое ... 182 25 8
Вискозное штапельное ...
Капроновое штапельное ...
167
200
20
35
16
25