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

Подождите немного. Документ загружается.

Из расходных лабазов смесь

по пневмопроводу передается

в автопитатели самовесов че-

сального аппарата (см. рис. 61).

Смеси из тонкой шерсти

обрабатываются на трехпро-

чесных, а из полугрубой и гру-

бой — на двухпрочесных аппа-

ратах, имеющих специальные

каретки, на которых с по-

мощью специальных ремешков

ватка-прочес по ширине маши-

ны разделяется на узенькие ленточки шириной 9—15 мм (см.

рис. 36). После уплотнения (ссучивания) ленточки превращают-

ся в ровницу и наматываются на скалки в виде бобин. Ровница

передается на прядильную машину, где из нее вырабатывается

пряжа.

На отечественных кольцевых прядильных машинах установ-

лены вытяжные приборы разного типа,, в частности с круг-

лым гребнем (рис. 66). Ровница с бобины 1, раскатываемой

валиками 2, через щель в водилке 3 передается в питающую

пару 4 вытяжного прибора. При вытягивании ровницы между

питающей 4 и вытяжной парой, состоящей из цилиндров 7, 8

и валика 6, движение коротких волокон контролируется круг-

лым гребнем 5. Кроме того, задние кончики волокон, попадаю-

щих в зону действия вытяжных цилиндров 7,8 и валика 6,

несколько распрямляются иглами круглого гребня 5. Ровница,

состоящая из малораспрямленных и параллелизованных воло-

кон, получает вытяжку в 1,5—2 раза и, скручиваясь, образует

рыхлую, пушистую пряжу.

По аппаратной системе прядения из тонкой шерсти выраба-

тывают пряжу линейной плотности 62,5—166 текс и реже сме-

шанную пряжу 31—50 текс, из которой изготовляют мягкие,

пушистые ткани типа сукна, драпа, а также пледы, одеяла и

верхний трикотаж. Из аппаратной пряжи, полученной из гру-

бой шерсти, вырабатывают более грубые ткани: бобрик, байку,

драпы, сукна, шевиоты, одеяла и т. п. Многие из них предна-

значаются для форменной одежды.

В настоящее время в шерстяной промышленности находят

все большее применение новые способы прядения: пневмомеха-

нический для получения шерстяной аппаратной пряжи, ротор-

ный— для выработки аппаратной пряжи из отходов прядильного

производства. Разработан самокруточный способ для выработки

гребенной пряжи, он находится в стадии освоения. Высокая

эффективность данных способов прядения обусловливается

увеличением скорости выпуска пряжи в 2—10 раз и экономией

сырья.

132

7. ОСОБЕННОСТИ ПРЯДЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

Химические волокна перерабатываются в пряжу в чистом виде

или в смесях с другими: хлопком, шерстью, льном. По сравне-

нию с натуральными волокнами они более равномерны по дли-

не, линейной плотности и не содержат сорных примесей. По-

этому технологические процессы прядения протекают лучше, с

меньшей обрывностью, а получаемые изделия более однородны

и характеризуются рядом ценных свойств.

При переработке химических волокон в смеси с хлопком или

в чистом виде на хлопчатобумажном оборудовании длина их

будет составлять 38—40 мм, с тонкой шерстью — 65—100 мм,

с полугрубой шерстью— 100—130 мм, а с коротким льняным

волокном — 95—100 мм. Большое значение имеет и подбор хи-

мических волокон по линейной плотности.

В аппаратной системе прядения хлопка или шерсти сме-

шивание возможно только до чесания, так как ровница, полу-

чаемая с чесального аппарата, в этом случае поступает непо-

средственно на прядильную машину. В этом случае компоненты

смеси разрыхляются и замасливаются отдельно и поступают

в смесовую машину, из которой после длительного (в тече-

ние 18—24 ч) выдерживания в нормальных атмосферных усло-

виях смесь передается на чесальные аппараты (см. рис. 61).

Эмульсирование химических волокон имеет большое значение.

Состав эмульсии отличается от того, который применяется для

шерсти. Так,! для вискозного волокна необходима эмульсия, со-

держащая 1 % жирового компонента от массы волокна, при

этом уменьшается трение между волокнами. Для синтетических

волокон необходима эмульсия, обязательно содержащая анти-

статические препараты (препарат ОС-20, стеарокс), так как

эти волокна в процессе переработки существенно электризу-

ются.

Применение в смесях более равномерных по свойствам хи-

мических волокон позволяет вырабатывать более тонкую пряжу

по аппаратной системе прядения хлопка (48—56 текс), пригод-

ную для выработки платьевых! и костюмных тканей.

В кардной и гребенной системах прядения хлопка и гребен-

ной системе прядения шерсти практикуют смешивание химиче-

ских волокон двумя способами: до чесания и после, уже на

ленточных машинах. Смешивание до чесания нецелесообразно,

так как режимы чесания натуральных и химических волокон

различны, Гребнечесание, обязательное при гребенной системе

прядения хлопка и шерсти, для химических волокон, как пра-

вило, не нужно и применяется в исключительных случаях, ко-

гда в них имеются специфические пороки (колючки, склейки,

узелки). Если же гребнечесание химических волокон необходи-

мо, оно проводится в иных условиях (с бодее редкими гребнями,

меньшими скоростями гребенных барабанчиков и др.). Поэтому

133

наиболее целесообразно смешивание натуральных волокон с

химическими осуществлять после чесания — лентами (при кард-

ной системе прядения хлопка).

Смешивание лент из хлопка и химических волокон осущест-

вляется на ленточных машинах после раздельного чесания на

чесальных машинах, а в гребенной системе — ленты из хлопка

после гребнечесания смешивают с лентами из химического во-

локна после кардочесания путем пропускания через 2—3 пере-

хода ленточных машин.

При прядении химического волокна в смеси с хлопком по

кардной системе разрыхление и перемешивание осуществляется

на тех же машинах, что и хлопка, а чесание — на шляпочных

чесальных машинах. Так как химические волокна не содержат

сорных примесей и характеризуются большой чистотой, ско-

рость главного барабана чесальной машины уменьшают, а ве-

личины разводок между рабочими органами увеличивают для

снижения повреждения волокон в зоне чесания. Сложение и

последующее вытягивание чесальных лент на ленточных ма-

шинах позволяет выровнять ленту и увеличить степень рас-

прямленности волокон в ней. Для хорошего перемешивания во-

локон необходима не менее чем двукратная обработка на лен-

точных машинах.

При прядении химического волокна в смеси с шерстью по

гребенной системе наиболее целесообразным является смеши-

вание лентами после гребнечесания. Следовательно, все опера-

ции до гребнечесания осуществляются раздельно. В этом слу-

чае ленты из волокон шерсти приготовляются как обычно,

а из химического волокна — на оборудовании для хлопка или

на шерстопрядильном оборудовании. В последнем случае

химическое волокно предварительно разрыхляется на щипаль-

ной машине, замасливается и смешивается в смесовой машине.

После вылеживания прочесывается на двухпрочесных ап-

паратах с уменьшенным числом рабочих пар. Далее лента

пропускается через два перехода двупольных ленточных машин

и, если это необходимо, через гребнечесальную машину перио-

дического действия с разреженными иглами на гребнях. За-

тем ленты из шерсти после гребнечесания и ленты из хими-

ческих волокон складывают в определенном процентном соот-

ношении и обрабатывают вместе на двупольных ленточных

машинах. Ровницу, а затем пряжу получают так же, как из

шерсти.

В льнопрядении лучше всего смешивать химическое волокно

с очесами и коротким льняным волокном, причем также после

раздельного чесания. Остальные технологические процессы пря-

дения смесей льняного и химического волокна и чистого льня-

ного волокна аналогичны.

Ленту из химических волокон' можно получать на штапели-

рующих машинах сразу, непосредственно из жгута. В этом

134

Случае отпадает необходимость б разрыхлений, смешивании й

чесании химического волокна,, что весьма экономично.

Штапелирование жгута осуществляют на штапелирующих

машинах путем разрыва или разрезания элементарных нитей,

составляющих жгут, на короткие отрезки заданной длины. Тех-

нологическая схема штапелирующей машины приведена на

рис. 67. Жгуты 1, проходя между направляющими прутками 2,

выравнивающими их натяжение, ширину и толщину, и минуя

ограничитель 3, поступают в вытяжной прибор, состоящий из

питающей 4 и вытяжной 9 пар, между которыми находятся

тормозные вальг 5, 8 и нагревательные устройства 6 и 7. Меж-

ду вытяжной и питающей парами жгуты нагреваются до тем-

пературы 100—150 °С для выравнивания их натяжения и рав-

номерного вытягивания, в 1,2—1,6 раза. Затем жгуты попадают

в зону воздействия надсекающих валов 10, определяющих место

разрыва волокон, и выпускной парой 11 передаются к пласти-

нам ионизатора 12, снимающего с продукта заряды статическо-

го электричества. Далее ленты через воронку 13 подаются к

каландровым валам 14 и гофрирующему устройству 15. Гофри-

рование необходимо для придания волокнам извитости, кото-

рая увеличивает силы сцепления между ними в штапелированной

ленте для предотвращения расползания ленты при дальнейшей

переработке. Полученная штапелированная лента укладывается

в таз 16. Для придания устойчивости линейных размеров она

подвергается влажно-тепловой обработке в запарочных маши-

нах любого типа, а затем выдерживается в нормальных атмо-

сферных условиях.

Пряжу средней и большой линейной плотности из химиче-

ского волокна в чистом виде можно изготовить непосредственно

из тонкого жгута на однопроцессной прядильной машине, на

которой вместо вытяжного прибора установлен штапелирующий

аппарат.

Пряжа из вискозного волокна в чистом виде применяется

для выработки платьевых, сорочечных, а также более тяжелых

костюмных, пижамных и декоративных тканей. Пряжа из сме-

сей хлопка и шерсти с лавсановыми, нитроновыми и другими

волокнами применяется для выработки платьевых, сорочечнЫх,

костюмных и других тканей, а также трикотажных полотен для

верхней одежды.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Дайте определения понятиям «прядение», «ткачество», «вязание»,

«производство нетканых полотен», «отделка».

2. Какие основные этапы прядильного производства?

3. Расскажите о кардной системе прядения хлопка. Какова последова-

тельность технологических процессов? Охарактеризуйте цель и сущность

каждого процесса.

4. Из каких машин состоит поточная линия кипа — лента? Дайте харак-

теристику рабочих органов этих машин.

5. Для чего необходимо замасливать хлопок?

6. Каковы цель и сущность процесса чесания? Каковы особенности

кардных гарнитур шляпочных чесальных машин? Как используют отходы

кардочесания?

7. Каковы цель и сущность процессов сложения и вытягивания лент?

Какие условия обеспечивают хорошее распрямление и параллелизацию во-

локон и малую неровноту от вытягивания?

8. Каковы цель и сущность процессов, осуществляемых на ровничной

машине? Когда возможно безровничное прядение?

9. Какие процессы осуществляются на кольцевой прядильной машине?

10. Какова роль вытяжных приборов в сокращении Числа переходов

процесса прядения?

11. Какие безверетенные способы прядения применяются? Как исполь-

зуются отходы прядильного отдела?

12. Расскажите об особенностях гребенной системы прядения хлопка.

13. Опишите процесс подготовки к чесанию горстей трепаного льна.

14. Что такое сухой и мокрый способы прядения льна? Каковы особен-

ности строения и свойств пряжи, получаемой этими способами.

15. Дайте характеристику тонкогребенной системы прядения шерсти, опи-

шите ее особенности. Какова цель замасливания шерсти?

16. Какие процессы приготовления гребенной ленты и ровницы в сокра-

щенной системе прядения?

17. Каковы особенности аппаратной системы прядения шерсти?

18. Какие вы знаете системы переработки химических волокон в пряжу?

19. Расскажите о выработке пряжи из жгута химических волокон.

Глава II. ПРОИЗВОДСТВО КРУЧЕНЫХ

И ТЕКСТУРИРОВАННЫХ НИТЕЙ И ПРЯЖИ

1. ПРОИЗВОДСТВО КРУЧЕНЫХ НИТЕЙ

В ткачестве и трикотажном производстве помимо пряжи и

комплексных химических нитей применяют крученые нити,

имеющие значительно большую разрывную нагрузку по сравне-

нию с одиночными нитями с такой же линейной плотностью

и меньшую неровноту по линейной плотности и другим свой-

ствам.

По интенсивности крутки различают крученые нити слабой

крутки (до 230 кр./м), используемые в качестве уточных ни-

тей; средней (230—900 кр./м), применяемые в качестве нитей

136

основы; высокой или креповой (до 2500 кр./м). Последние ча-

ще всего вырабатывают из шелка-сырца и химических комп-

лексных нитей.

Ткани из креповых нитей имеют красивую мелкозернистую

матовую поверхность, т. е. обладают креповым эффектом, од-

нако в процессе их отделки возникает ряд затруднений.

Основные процессы при выработке крученых нитей:

1. Подготовка нитей к скручиванию. Для разных видов скру-

чиваемых нитей этот процесс неодинаков и включает несколько

операций.

Различные виды пряжи, за исключением гребенной из тон-

кой шерсти, поступающие на прядильных паковках, сразу пода-

ются на тростильные машины, на которых осуществляется сло-

жение необходимого числа нитей вместе. Гребенная пряжа из

тонкой шерсти неравновесна, т. е. в силу большой упругости

шерстяных волокон стремится раскрутиться, поэтому перед тро-

щением и скручиванием ее запаривают в герметически закры-

тых камерах.

Пряжа, химические комплексные нити и нити шелка-сырца,

поступающие в крутильное производство в мотках, подверга-

ются перематыванию на конические бобины на мотальных ма-

шинах, подобных применяемым в ткачестве.

Шелк-сырец, поступающий с кокономотальных автоматов в

мотках, имеет участки со склеенными нитями, это приводит к

обрывам при перематывании. Для устранения склеек, а также

предотвращения возможной электризации при последующих

операциях его замачивают в эмульсии, содержащей мыло, жи-

ры и глицерин, а также немного щелочей. После отжима в

центрифуге и растряски' нитей мотки сушат в сушильной каме-

ре, а затем уже перематывают, осуществляя одновременно за-

масливание нитей или антистатическую обработку.

Для химических нитей последние операции необходимы, если

они не подвергались им на предприятиях, производящих хими-

ческие волокна.

2. Трощение. Его цель — соединение и наматывание с одина-

ковым натяжением заданного числа нитей большой длины на

одну паковку. Осуществляется на тростильных машинах, име-

ющих щелевидные нитеочистители, тормозные устройства, обес-

печивающие поддержание заданного натяжения всех нитей, уст-

ройства самоостанова машины при обрыве одной из нитей и

наматывающий механизм.

3. Скручивание. Трощеные нити скручивают на крутильных

машинах, отличающихся от применяемых в хлопкопрядении

кольцевых прядильных (см. рис. 50) машин устройством ра-

мок для питания, на которых устанавливаются катушки с

трощеными нитями, отсутствием вытяжного прибора и нали-

чием механизма прекращения подачи при обрыве любой из

нитей. '

137

Рис. 68. Технологическая схема этажной

крутильной машины

В последние годы широко при-

меняются прядильно-крутильные

машины ПК-100, на которых го-

товая пряжа скручивается с по-

даваемой мычкой, вытянутой из

ровницы. Это весьма эффективно,

так как получение пряжи и скру-

чивание ее с другой, уже готовой,

совмещены.

При скручивании шелка-сыр-

ца и химических комплексных

нитей используют кольцевые тро-

стильно-крутильные машины, на

которых трощение и скручивание

нитей совмещено. На этих маши-

нах при обрыве или сходе одной

из складываемых (отращивае-

мых) нитей выпускные цилиндры

останавливаются, а веретено с

надетой на него катушкой отводится от ремня, приводящего

его в движение за счет трения. Применяются и другие типы

машин.

Широкое применение в производстве крученых химических

нитей и натурального шелка для ткацкого и трикотажного про-

изводства нашли этажные крутильные машины, технологиче-

ская схема которых приведена на рис. 68. С входной паковки 1,

жестко надетой на веретено 2, трощеная нить, продетая через

глазки рогульки 3 и нитепроводника 4, огибает фарфоровый

нитенаправитель 5 и поступает на нитераскладчик 6, кото-

рый, совершая возвратно-поступательное движение вдоль вы-

ходной паковки 7, вращающейся вокруг своей оси за счет тре-

ния о цилиндр 8, формирует крестовую намотку на паковке 7.

Вращение веретена 2 осуществляется за счет прижатия его

к ремню 9, движущемуся с очень большой скоростью вдоль

фронта веретен. Применяются и двухэтажные машины с че-

тырьмя ярусами, расположенными друг над другом,, что позво-

ляет сократить производственные площади.

4. Фиксация крутки. Важным свойством крученых нитей яв-

ляется их равновесность, т. е. способность не стремиться рас-

крутиться и не образовывать сукрутин в свободном состоянии.

Придание равновесности крученым нитям достигается разными

способами. Один из способов — скручивание трощеных нитей в

сторону, обратную их первоначальной крутке. Иначе говоря,

одиночные нити с круткой S скручиваются совместно в обрат-

ном направлении Z.

138

Другой способ — выдерживание нитей длительное время

(6—24 ч) в помещениях с повышенной влажностью (95—

98 %) или запаривание, которое лучше проводить в камерах с

циркулирующей паровоздушной средой и распылителями (фор-

сунками). После запаривания нити выдерживают в нормальных

атмосферных условиях. Фиксацию крутки можно осуществлять

обработкой крученых нитей токами высокой частоты, а также

на крутильной машине с паровоздушными малогабаритными

фиксаторами непрерывного действия и др.

5. Перематывание. Длина нити на выходящих паковках с

крутильных машин невелика, поэтому необходимо полученные

нити перематывать.

Крученые нити, предназначенные для приготовления основы

в ткачестве, перематывают в большие бобины (массой до 2 кг

и более), что способствует повышению эффективности исполь-

зования сновальных машин. Нити, предназначенные для утка,

перерабатываемого на челночных ткацких станках, — на челноч-

ные шпули, а на бесчелночных станках — на конические боби-

ны (массой 2—2,5 кг).

Если крученые нити подлежат различным обработкам (от-

варке, крашению), их перематывают в мотки или наматывают

с малой плотностью на перфорированные бобины, чтобы через

слой намотанных нитей могли проникать необходимые рас-

творы.

2. ПРОИЗВОДСТВО ТЕКСТУРИРОВАННЫХ НИТ„ЕЙ

Из обычных тонких и гладких химических комплексных нитей

и тонкой пряжи невозможно получить мягкие, рыхлые, засти-

листые изделия с хорошими теплоизолирующими, сорбционными

свойствами и малой средней плотностью.

Поэтому в последние десятилетия стали широко применять

текстурированные нити, т. е. первичные нити (химические комп-

лексные, пряжу), структура которых изменена путем допол-

нительных обработок для придания им ряда свойств: растяжи-

мости, рыхлости, малой средней плотности и др.

В огромном большинстве случаев производство текстуриро-

ванных нитей основано на изменении формы комплексных ни-

тей и закреплении новой формы термической обработкой. Из-

готовление их возможно в первую очередь из синтетических

термопластичных нитей, способных изменять свою форму в на-

гретом состоянии под действием механических воздействий.

К ним относятся полиамидные, полиэфирные, полиолефиновые,

п'олиакрилонитрильные и другие нити.

Разнообразные способы производства позволяют выработать

нити, сильно отличающиеся по свойствам, структуре, растяжи-

мости, средней плотности и др. Наибольшее применение в про-

мышленности получили текстурированные комплексные нити,

138

однако в небольших масштабах производится и Текстурйровап-

ная пряжа.

Рассмотрим основные способы производства текстурирован-

ных нитей.

Первый способ — придание гладким комплексным синтетиче-

ским нитям извитости путем интенсивного скручивания, фикса-

ции крутки с помощью тепловой обработки и раскручивания.

В качестве первичных в этом способе могут применяться поли-

амидные, полиэфирные, полиолефиновые и другие нити. Непре-

рывный способ выработки текстурированных нитей осуществля-

ется на машине, технологическая схема которой приведена на

рис. 69.

Первичные комплексные нити с небольшой начальной крут-

кой (15—20 кр./м) с паковки 1 через натяжное устройство 2

направляются к питающему цилиндру 3, далее через термофик-

сационную камеру 4, в которой поддерживается температура

180—200 °С, поступают во вьюрок 5, вращающийся с большой

частотой (600 000 мин^

и больше). Затем, пройдя через ните-

направитель 6, выпускное устройство 7, нитенаправитель 8, на-

правляющий пруток 9 и глазок нитераскладчика 10 наматыва-

ются на выходную паковку 11.

Поскольку вьюрок находится между питающим 3 и выпуск-

ным устройством 7, участки нити, находящиеся до вьюрка 5,

получают крутку одного направления (например, S), а за вьюр-

ком— противоположного (например, Z). Крутка, полученная

участком нити до вьюрка, фиксируется в термокамере 4. По

мере прохождения через зону механизма ложной крутки они

раскручиваются, поэтому часто этот способ называют способом

ложной крутки. Скорости подачи двух нитей и наматывания на

выходную паковку 11 подбирают таким образом, чтобы отрез-

ки нитей, находящиеся в зоне термокамеры, успели получить

крутку до 3500 кр./м.

Полученные с однопроцессной машины две нити, имевшие

противоположную крутку, соединяются вместе и скручивают-

ся с небольшим числом кручений (50—100 кр./м), а затем на-

матываются на паковки, удобные для дальнейшей перера-

ботки.

Нити, полученные указанным способом из капроновых

комплексных нитей, в СССР называют эластиком, в ЧССР и

Швейцарии — хеланкой, в США — суперлофтом, флуфлоном

и т. п.

Эластик и подобные ему нити имеют частую, интенсивную

спиралеобразную извитость и, как следствие, высокую (до

200 % и более) растяжимость за счет извитости, после снятия

разгрузки они приобретают первоначальную длину. Кроме того

им присуща большая рыхлость, характеризуемая малой средней

плотностью, способствующая улучшению сорбционных свойств

вырабатываемых из них изделий. Большая обратимая растяжи-

мо

мость позволяет Выработать изделия, которые должны хорошо

облегать тело человека (чулки, носки, купальные костюмы, по-

яса и т. д.).

Для выработки верхних трикотажных изделий или тканей

такая высокая растяжимость нежелательна, поэтому нити для

уменьшения растяжимости с сохранением рыхлости подвергают

дополнительной (второй) термообработке, которую осуществля-

ют чаще всего непосредственно на однопроцессной машине (см.

рис. 69) путем пропуска слегка натянутых нитей через вторую

термокамеру. Ее устанавливают между выпускным устройст-

вом 7 и паковкой 11.

Дополнительную термообработку можно произвести и в авто-

клавах или других запарных аппаратах периодического дей-

ствия, для этого нити должны иметь рыхлую намотку на перфо-

рированные патроны.

Нити из полиамидных комплексных нитей, полученные с до-

полнительной термофиксацией, в СССР называют мероном, из

Рис. 70. Технологическая схема

машины для выработки текстури-

рованной нити способом прессова-

ние — термофиксация

Рис. 69. Технологическая схема

однопроцессной машины для вы-

работки текстурированной нити

способом крутк® — термофикса-

ция — раскрутка

141