Садыкова Ф.Х. и др. Текстильное материаловедение и основы текстильных производств

Подождите немного. Документ загружается.

ПРЕДПРЯДЕНИЕ

Дальнейшее утонение лент для выработки пряжи с заданной

линейной плотностью осуществляется на прядильной машине

сразу или после предварительного утонения на ровничной ма-

шине. Это зависит от линейной плотности вырабатываемой

пряжи и возможностей вытяжных приборов на прядильной ма-

шине. Наличие на ровничных и прядильных машинах вытяж-

ных приборов высокой (большой) вытяжки позволяет в кард-

ной и гребенной системах прядения хлопка выработать пряжу

малой и средней линейной плотности с одним переходом на

ровничных машинах. При применении новых безверетенных

пневмомеханических прядильных машин ровничный отдел от-

сутствует и прядение осуществляется непосредственно из ленты.

Упрощенная технологическая схема наиболее распространен-

ной ровничной машины первого перехода Р-192-5 (без питаю-

щего устройства) приведена на рис. 49. Лента из тазов, оги-

бая ролики питающего устройства, поступает через уплотнитель

в трехцилиндровый двухремешковый вытяжной прибор 1 и

утоняется в нем, а выходящая из него мычка скручивается ро-

гулькой 2, жестко надетой на веретено 3, и наматывается на

катушку 4. Вращение рогулька получает от шестерен, располо-

женных в нижней неподвижной каретке 6, а катушка свободно

надетая на веретено 3, — от шестерен, расположенных в верх-

ней каретке 5. Скручивание мычки осуществляется за счет того,

что один конец ее зажат в выпускной паре вытяжного при-

бора 1, а другой,

будучи заправлен в

полную ветвь рогульки

2, вращается. Наматы-

вание ровницы на ка-

тушку 4 осуществляет-

ся за счет разницы ча-

стоты вращения катуш-

ки и рогульки: катуш-

ка опережает рогульку

и наматывает на себя

ровницу. Раскладка

ровницы на катушке

осуществляется за счет

возвратно-поступатель-

ного движения верх-

ней каретки 5 вверх и

вниз.

Рис. 49. Упрощенная техно-

логическая схема ровничной

машины первого перехода

112

По мере наматывания ровницы диаметр катушки, а следо-

вательно, и длина ровницы в одном витке увеличиваются. Для

того чтобы в единицу времени на катушку наматывался отре-

зок ровницы постоянной длины (равный окружной скорости вы-

пускного цилиндра вытяжного прибора), катушка должна полу-

чать постепенно уменьшающееся число оборотов в минуту, а

каретка 5 все меньшую скорость перемещения. Изменение ско-

рости катушки и каретки достигается с помощью специального

механизма.

Для предотвращения сползания ровницы с торцов катуш-

ки размах движения каретки постепенно уменьшается, в резуль-

тате чего в верхней и нижней части намотки образуются усе-

ченные конусы.

ПРЯДЕНИЕ

Заключительный процесс изготовления пряжи — прядение — ча-

ще всего осуществляется на кольцевых прядильных машинах.

В процессе прядения происходит окончательное утонение ленты

или ровницы до получения мычки заданной толщины, скручи-

вание ее и превращение в пряжу с заданными параметрами и

намотка на паковки.

Технологическая схема кольцевой прядильной машины пред-

ставлена на рис. 50.

Ровница с катушек 1, огибая направляющие прутки 2 и

пройдя через глазок водилки 3, совершающей возвратно-посту-

пательное движение вдоль оси, питающего цилиндра, поступает

в вытяжной прибор 4. После вытягивания на участке от линии

схода с выпускной пары 5 до бегунка; 7, мычка скручивается и

наматывается на шпулю или патрон, надетый на веретено 6.

Веретено получает вращательное движение от жестяного бара-

бана 8. При обрыве мычки, выходящей из переднего цилиндра

вытяжного прибора, происходит засасывание ее в патрубок 9,

соединенный с воздуховодом 10, отводящим волокно в специ-

альные сборники.

Схема крутильно-мотального механизма прядильной маши-

ны, представлена на рис. 51. Веретено 3 с надетой на него шпу-

лей вращается со скоростью 8—12 000 мин

-1

. Кольцо 4 с глад-

кой отполированной поверхностью и бортиком определенной

формы, по которому перемещается бегунок 6 (металлическая

скобочка), закреплено на планке 5, совершающей в процессе

работы машины возвратно-поступательное движение вверх и

вниз., Мычка, заправленная в нитепроводник 2 и бегунок 6,

закрепляется на шпуле. Скручивание пряжи на участке от

линии зажима выпускной пары 1 до бегунка 6 обусловлено

тем, что при вращении веретена со шпулей нить натягивается,

тянет за собой бегунок и заставляет его вращаться вокруг коль-

ца 4.

113

Рис. 51. Схема кру-

тильно-мотальйого ме-

ханизма кольцевой

прядильной машины

Рис. 50. Технологиче-

ская схема кольцевой

прядильной машины

Вследствие трения о бортик кольца бегунок отстает от вере-

тена со шпулей и пряжа наматывается на последнюю.

Поскольку один конец продукта зажат передней парой вы-

тяжного прибора, а другой вращается вместе с бегунком, на

участке от точки зажима и передней пары до бегунка продукт

получает крутку

K = njv

(67)

где п

— частота вращения веретен, мин

-1

; vi — скорость выпуска пряжи из

вытяжного прибора, м/мин.

Если масса бегунка превышает необходимую, возрастает

трение его о кольцо и, как следствие, натяжение нити, то про-

исходит обрыв пряжи. Поэтому в зависимости от линейной плот-

ности вырабатываемой пряжи и ее разрывной нагрузки при

растяжении выбирают бегунки заданной массы (номера).

Послойное наматывание пряжи на шпулю происходит за

счет возвратно-поступательного движения кольцевой планки 5

114

вверх и вниз вдоль оси веретена на заданную величину. При

этом кольцевая планка постепенно смещается вверх, что обес-

печивает получение намотки, предотвращающей сползание пря-

жи с паковки.

Вращение нити вместе с бегунком приводит к образованию

баллона 7. Для предотвращения захлестывания нитей соседних

баллонов между отдельными веретенами устанавливают плас-

тинчатые или кольцевые нитеразделители.

Для сокращения числа переходов ровничных машин или иск-

лючения их совсем на прядильных машинах устанавливают вы-

тяжные приборы высокой вытяжки (типа ВВ), позволяющие

утонять продукт в 20—40 раз и более, благодаря наличию орга-

нов, осуществляющих контроль за правильным движением во-

локон в поле вытягивания.

Наиболее распространенным является прибор ВР-1М

(рис. 52), в котором контроль за правильным движением воло-

кон в поле вытягивания осуществляют ремешки 1 я 2, близко

подводящие кончики волокон с определенной скоростью к вы-

пускной паре III и опирающиеся на пару цилиндров II. Вы-

тяжные приборы на прядильных машинах расположены под

некоторым углом к горизонтали, за счет чего уменьшается угол

обхвата переднего цилиндра мычкой и это способствует рас-

пространению крутки ближе к точке зажима мычки в III паре

и уменьшению обрывности.

Отходы прядильного отдела — рвань ленты или ровницы,

мычка из мычкоуловителей — используются как обраты в своей

сортировке, возвращаясь в разрыхлительно-трепальный отдел.

115

Хлопчатобумажная кардная пряжа средней толщины доволь-

но равномерна, обладает достаточной разрывной нагрузкой при

растяжении. Она применяется при выработке массового ассор-

тимента тканей, (ситца, бязи, мадаполама, сатина и др.).

На современных кольцевых прядильных машинах достигну-

ты максимальные для этого способа прядения скорости выпуска

пряжи, размеры паковок и производительность.

Одним из направлений технического прогресса в прядении

является применение машин с новыми принципами прядения с

разделением двух процессов: скручивания мычки и наматыва-

ния пряжи на паковку, осуществляемых на кольцевой прядиль-

ной машине одновременно. Наиболее широкое применение в

хлопкопрядении нашел пневмомеханический способ, который

осуществляется на машинах типа БД-200. Технологическая схе-

ма ее приведена на рис. 53.

Лента из таза заправляется в воронку 1, пройдя между пи-

тающим цилиндром 2 и питающим столиком 3 с пружиной 4,

подается к разъединяющему устройству 5 (дискретизирующему

валику), обтянутому пильчатой гарнитурой и имеющему частоту

вращения 7—8 тыс. мин

-1

. При попадании волокон в разъеди-

няющее устройство происходит разъединение волокнистого пото-

ка на отдельные волокна, т. е. образуется дискретный поток.

Образованный поток волокон по каналу 6 сепаратором 7 на-

правляется на скользящую поверхность 8, а затем на собираю-

щую поверхность 9 ротора прядильного устройства 10, где об-

разуется волокнистая ленточка 11. Скручивание образованной

ленточки происходит за счет вращения радиального участка 12

с частотой, равной частоте вращения ротора прядильного уст-

ройства 10 (35—45 тыс. мин

-1

). Сформированная пряжа выпуск-

ным устройством 16 через отверстие 13 и канал 14 отводится из

прядильного устройства. При обрыве пряжи самоостанов 15 вы-

ключает передачу движения питающему цилиндру 2, затем, оги-

бая направляющий пруток 17, наматывается на бобину 18.

Применение пневмомеханических прядильных машин БД-200

дает большой экономический эффект. Повышается скорость пря-

дения, уменьшаются площади, занимаемые машинами, за счет

отсутствия ровничных машин в 2,5 раза, число рабочих, обслу-

живающих машины, — в 3 раза. Производительность труда пря-

дильщиц повышается в 2—3 раза, а расход электроэнергии

уменьшается.

Электромеханический (также безверетенный) способ приме-

няют при выработке из хлопка пряжи большой линейной плот-

ности (83,3 текс и более) по аппаратной системе прядения.

Принципиальная технологическая схема его приведена на

рис. 54. Дискретный поток волокон здесь создается, так же как

и на машинах типа БД-200, с помощью пневмомеханического

устройства 1. Распрямление и параллелизация волокон, ориен-

тация их вдоль оси продукта, транспортировка по ходу техно-

116

Щ J 4 s

Воздух

Рис. 54. Принци-

пиальная техноло-

гическая схема

электромеханиче-

777777ZV7-,

ского способа

логического процесса и сгущение для образования мычки осу-

ществляются в электрическом поле высокого напряжения, воз-

растающего по ходу процесса и создаваемого электродами 2

и 3. Первый из них неподвижен (отрицательный полюс), а вто-

рой вращается (положительный полюс). Дискретный поток

волокон с пневмомеханического устройства поступает в электри-

ческое поле высокого напряжения. Волокна поляризуются, рас-

полагаясь параллельно силовым линиям поля, которые ориен-

тированы вдоль продукта. За счет возрастания напряжения

поля по ходу процесса, волокна частично распрямляются и пе-

ремещаются к электроду 3, представляющему собой полую,

вращающуюся с высокой частотой (до 50 тыс. мин

-1

) трубку.

Концентрация волокон у входного отверстия электрода 3 при-

водит к формированию волокнистой мычки, которая соеди-

няется со свободным концом пряжи и скручивается с ним.

Из машины пряжа выводится выпускными валиками 4 и с

помощью мотального барабанчика 5 наматывается на бобину 6,

при этом получают цилиндрическую бобину с крестовой на-

моткой.

При этом способе производительность единицы оборудования

по сравнению с кольцевыми прядильными машинами увеличи-

вается почти в 5 раз.

Созданы и применяются прядильные машины: роторные

ПР-150, аэромеханические типа ПАМ-150, позволяющие по

кардной системе прядения вырабатывать пряжу больших ли-

нейных плотностей, особенно из отходов хлопкопрядильного

производства и из хлопка низких сортов.

Целью гребнечесания является вычесывание из лент цепких и

очень мелких примесей в виде сорта, узелков, кожицы с волок-

ном и значительной части наиболее коротких волокон (короче

3. ОСОБЕННОСТИ ГРЕБЕННОЙ СИСТЕМЫ

ПРЯДЕНИЯ ХЛОПКА

117

20 мм), а также распрямление,

параллелизация и ориентация

волокон вдоль продукта.

Гребенная система пряде-

ния предусматривает две до-

полнительные операции: под-

готовку к гребнечесанию и соб-

ственно гребнечесание.

Подготовка лент с чесаль-

ной машины необходима для

предотвращения вычесывания

из продукта наряду с коротки-

ми и более длинных, но нерас-

прямленных волокон, а также

формирование нового продук-

та •— холстика.

Применяют разные способы

подготовки. Один из них пре-

дусматривает однократое сложение и вытягивание чесальных

лент на ленточной машине в целях выравнивания их по тол-

щине, распрямления и параллелизации волокон и затем фор-

мирование из 16—20 продольно сложенных и расположенных

параллельно друг к другу в одной плоскости лент холсти-

ка (равномерного по ширине и длине), наматываемого на

скалку.

Технологическая схема узла чесания гребнечесальной ма-

шины. Текстима периодического действия представлена на

рис. 55.

Полный цикл работы машины состоит из четырех периодов.

В четвертом периоде предыдущего цикла порция холстика,

раскатываемого валиками 1 по столику 2, подается в питаю-

щий цилиндр 3 и зажимается по всей ширине в губках верхних

и нижних тисков 4 и 5.

В первом периоде цикла передние концы волокон зажатой

в тисках бородки прочесываются гребенным сегментом гребен-

ного барабанчика 7. При этом из бородки вычесываются неза-

жатые короткие волокна, мелкие сорные примеси и пороки. При

движении тисков назад зажатые волокна распрямляются и

параллелизуются. Верхний гребень 6 поднят и в работе не

участвует. Отделительный прибор, состоящий из двух цилин-

дров с эластичными валиками 10, постепенно перемещается к

тискам.

Во втором периоде тиски раскрываются и передают проче-

санную бородку отделительному прибору с валиками 10, ко-

торый в свою очередь подает задние концы ранее прочесанной

порции волокон назад (влево) для соединения с передними

концами вновь прочесанной бородки. Валики 1 подают холстик

к питающим цилиндрам 3.

Рис. 55. Технологическая схема узла

чесания гребнечесальной машины

Текстима

118

В третьем периоде цилиндры отделительного прибора зажи-

мают наложенные порции волокон, верхний гребень 6, опуска-

ясь в нижнее положение, пронизывает прочесанную бородку.

Валики 10, вращаясь в противоположном направлении, выво-

дят прочесанные волокна. Задние концы их при этом протас-

киваются через иглы верхнего гребня, т. е. прочесывают-

ся ими.

В четвертом периоде отделительный прибор отходит от

тисков вправо; питающий цилиндр 3 подает следующую задан-

ной величины порцию холстика в раскрытые тиски. Верхний

гребень 6 поднимается, верхняя губка тисков 5 опускается на

нижнюю и к концу периода вновь поданная порция волокон за-

жимается в них. Отделительные цилиндры заканчивают отделе-

ние прочесанных волокон.

Сегмент гребенного барабанчика 7 очищается быстровраща-

ющейся щеткой 8 от очесов, которые под действием тяги воз-

духа снимаются со щетки и выводятся из машины сетчатым

барабаном 9. Затем следует следующий цикл. Число циклов

составляет 230—240 мин

-1

Из прочесанных волокон воронкой 11 формируется лента и

уплотняется плющильными валами 12. Ленты со всех выпусков

выступами направляются на столик 13, а оттуда в двухцилинд-

ровый вытяжной прибор с двумя парами выпускных валиков.

После сложения и вытягивания полученные ленты укладывают-

ся в тазы.

Для выравнивания по толщине гребенные ленты вновь про-

пускаются дважды через ленточные машины, а затем поступают

на ровничные машины для получения ровницы.

Гребенные очесы, снимаемые с гребенного барабанчика, ис-

пользуются как сырье в более низких сортировках, т. е. вво-

дятся в смеси, предназначенные для выработки пряжи больших

линейных плотностей.

Более тонкая, чистая, гладкая и прочная по сравнению с

кардной гребенная пряжа используется для выработки тонких

высококачественных тканей, трикотажных полотен, ниток, кру-

ченых и других изделий.

4. ОСОБЕННОСТИ ПРЯДЕНИЯ ЛЬНА

Сырьем для изготовления льняной пряжи являются длинное во-

локно, короткое в виде очесов, спуска (полученного разработкой

трепаного льна, длина которого меньше 400 мм), короткое во-

локно в виде отходов трепания и в ряде случаев химические

волокна.

Сырье поступает отдельными партиями в кипах и хранится

на складах при относительной влажности воздуха 65—75%.

При хранении протекает процесс отлежки сырья, в результате

которого происходит выравнивание влажности и релаксация

119

Рис. 56. Технологическая схема льно-

чесальной машины 4-302-JI

напряжений, возникших в во-

локнах при первичной обработ-

ке и прессовании.

Если волокно поступило на

прядильную фабрику в виде

трепаного льна, его перед че-

санием эмульсируют и выдер-

живают в течение 24 ч. Эмуль-

сия обычно содержит замасли-

ватели (минеральные масла),

эмульгаторы (например, олеи-

новое мыло), смачиватели

(ОП-7, ОП-10, глицерин) и во-

ду (до 95 %). В результате

повышается влажность и проч-

ность волокна, снижается ко-

эффициент трения игл о волок-

на, что в свою очередь приводит к снижению обрывности воло-

кон в процессе чесания.

Подготовленный трепаный лен в виде горстей массой 210—

270 г поступает на льночесальную машину. Она состоит из двух

аналогичных, установленных рядом чесальных машин, соеди-

ненных передним и задним автоматами. Технологическая схема

одной чесальной машины 4-302-JI представлена на рис. 56.

В процессе чесания происходит распрямление и параллелизация

длинных технических волокон, отделение слабых, спутанных и

коротких волокон, дробление по длине грубых технических во-

локон на более тонкие, а также удаление костры и остатков

покровных тканей стебля.

Горсти льна 3 зажимаются в колодках 2, которые могут пе-

ремещаться вдоль машины по каретке 1. Последняя совершает

возвратно-поступательное движение вверх и вниз. Гребенные

полотна 4 (их всего 16) имеют планки с насаженными на них

острыми стальными иглами круглого или плоского сечения.

При опускании каретки 1 вниз происходит прочесывание

кончиков волокон горстей. Скорость опускания каретки меньше

скорости гребенных полотен, поэтому прочесываемые участки

волокон постепенно увеличиваются. Когда каретка находится в

крайнем нижнем положении, горсть прочесывается с двух сто-

рон и по всей длине иглами двух гребенных полотен, между

которыми она находится. Затем каретка поднимается, прочесы-

вание волокон продолжается. При достижении кареткой край-

него верхнего положения, горсть выходит из зоны данной пары

гребенных полотен. В этот момент с помощью специального ме-

ханизма колодки передвигаются вдоль каретки 1 так, что при

120

последующем опускания ее вниз, горсти льна прочесываются

гребнями следующей пары гребенных полотен с более часто

насаженными и более тонкими иглами, благодаря чему интен-

сивность чесания увеличивается.

После прочесывания горстей льна последней (шестнадцатой)

парой; полотен задний автомат открывает крышку колодки, за-

жимает в ней прочесанные концы горсти и направляет колодку

на каретку второй чесальной машины, которая осуществляет

прочесывание концов горстей, зажатых ранее в колодках.

Короткие волокна и непрядомые примеси (костра, остатки

покровных тканей стеблей), вычесываемые из горстей льна,

снимаются с гребенных полотен 4 щеточными барабанами 5, с

которых переходят на съемные барабаны 6 с игольчатой гар-

нитурой и сбрасываются с них гребнями 7 в ящики для отхо-

дов 8 или отводятся пневматически по трубам. В результате

гребнечесания получаются отдельные горсти Несаного льна и

короткое волокно — очес.

Снятие горстей, прочесанных с обоих концов, и заправка в

освободившиеся колодки новых горстей осуществляется перед-

ним автоматом.

Льночесальная машина агрегирована с автоматической рас-

кладочной машиной, технологическая схема которой приведена

на рис. 57. Эта машина служит для формирования из отдель-

ных горстей непрерывной ленты. Качающиеся тиски 1 захваты-

вают снимаемые передним автоматом прочесанные горсти льна

и настилают их последовательно на конвейер 2. Слой волокна

уплотняется валиком 3 и через питающую воронку 4 поступает

в однопольный вытяжной прибор, состоящий из питающей пары

5, вытяжной пары 8, гребенного поля 6 и вытяжной воронки 7.

Продукт выпускной парой 9 подается в воронку 10, где оконча-

тельно формируется лента. Она увлажняется в камере 11, про-

ходит через плющильные валы 12 и качающейся воронкой 13