Севостьянов А.Г. и др. Механическая технология текстильных материалов

Подождите немного. Документ загружается.

крутящий момент

Л1

|лЛ^йпр,

который обусловливает кручение

пряжи. Частоту вращения волокнистого конуса можно рассчи-

тать по формуле

«пр

где Dk. 6 и dnp — диаметр соответственно конденсерного прядильного ба-

рабана и пряжи; Як. б—частота вращения конденсерного барабана; йск —

коэффициент скольжения.

Расчетное значение крутки пряжи определяют по формуле

/<' = Пк.б/г'в.в-

Отметим особенности кручения в рассматриваемом способе

прядения. Волокна в зоне формирования пряжи наматываются

на боковую поверхность волокнистого конуса по винтовой ли-

нии с« углом подъема а без деформации растяжения, так как

почти не испытывают натяжения. Нормальный компонент Ов.н

скорости волокна обусловливает удар переднего конца волокна

о боковую

поверхность конуса и смятие волокна или комп-

лекса волокон, т. е. потерю распрямленности волокон и нена-

матывание заднего конца волокна. Пряжа имеет рыхлую струк-

туру, большую пушистость и меньшую разрывную нагрузку,

чем пряжа с кольцевой и камерной пневмомеханической пря-

дильных машин.

Наматывание пряжи на машине осуществляется теми же

рабочими органами (нитераскладчик 10, мотальный валик И,

см. рис. 1.54), что и на камерной пневмомеханической прядиль-

ной машине; получается бобина 12, имеющая диаметр 200 мм,

длину 150 мм и массу 4,2 кг.

Двухвьюрковый способ

Технологическая схема прядильной машины двухвьюркового

способа прядения, приведена на рис. 1.56 (способ Мурата, Япо-

ния). Из таза 1 лентаогибая направитель 3, через уплот-

нитель 4 (диаметр отверстия 1,2—5 мм) направляется в трех-

цилиндровый двухремешковый вытяжной прибор 5 (первая ча-

стная вытяжка ^1 =

..10 и общая £ = 50. ..250) с маятниковой

рычажной нагрузкой на нажимные валики. Волокнистая лен-

точка 6, выходящая из вытяжного прибора, контактирует с вра-

щающимся концом пряжи 7, который выступает из входного

отверстия первого пневматического вьюрка 8, располагается на

расстоянии 10—12 мм от линии зажима выпускной пары вы-

тяжного прибора.

Выступающий конец 7 пряжи, имеет крутку S и при враще-

нии образует баллон. Передние концы волокон ленточки, вы-

ходящей из вытяжного прибора, формируют веер, и краевые

волокна его при контакте с баллонирующим конусом наматы-

ваются на него, образуя обвиваемые волокна. Доля этих воло-

Рис. 1.56. Технологическая схема прядильной машины двухвьюр-

кового способа

кон зависит от ширины ленточки, выходящей из вытяжного

прибора. На выходе первого вьюрка продукт имеет крутку Z.

Затем крученый продукт проходит через второй пневматиче-

ский вьюрок 9, сообщающий крутящий момент противополож-

ного направления, чем в первом вьюрке. Следовательно, между

вьюрками продукт имеет крутку Z двойной интенсивности. На

выходе второго вьюрка 9 продукт также имеет крутку Z. Эту

же крутку имеет и выходящий продукт из выпускной пары 10

со скоростью 120—180 м/мин. На машине производится пряжа

10—25 текс из ленты 2,5—3,2 ктекс, вырабатываемой из синте-

тических волокон или из смеси их с хлопковым длиной до

38 мм.

Выходящая из выпускной пары 10 пряжа проходит через

датчик 11, сигнализирующий об обрыве пряжи, через электрон-

ный нитеочиститель и узловязатель 12. Затем с помощью ните-

раскладчика 13 и мотального валика 14 пряжа наматывается

в бобину 15. Размеры бобины, мм; диаметр 300, высота 127.

Масса бобины 4 кг.

При использовании пневмомеханического двухвьюркового

способа прядения исключаются ровничные, кольцевые прядиль-

ные машины и мотальные автоматы. При подготовке ленты

применяют три перехода ленточных машин вместо двух, в ре-

зультате чего неровнота пряжи по Устеру снижается.

6. ПЛАНЫ ПРЯДЕНИЯ

Для производства пряжи заданной линейной плотности извест-

ного назначения и в соответствии с нормированными стандар-

том свойствами пряжи необходимо выбрать сырье, систему

прядения, способ прядения и последовательность машин для

подготовки питающего продукта, которые обеспечат соответст-

вующую стоимость и лучшее качество пряжи. ,

Для решения этой сложной задачи используют опыт пред-

приятий, результаты научных исследований отраслевых инсти-

тутов и вузов, которые отражены в справочниках, учебниках и

в сборниках научных трудов НИИ и вузов. Производство пряжи

должно осуществляться по технологии, соответствующей со-

временному уровню развития науки и техники, т. е. наиболее

сокращенной, безотходной и экономичной.

План производства пряжи или план прядения является до-

кументом, который определяет последовательность используе-

мых машин и регламентирует линейные плотности вырабатыва-

емых продуктов, режим машин (вытяжка, число сложений, ско-

рость выпускных органов машин, интенсивность процессов —•

степень трепания, чесания, кручения, теоретическая произво-

дйтельность машины, коэффициент полезного времени и др.).

Перед составлением плана прядения решают следующие за-

дачи.

1. В зависимости от линейной плотности пряжи и ее назна-

чения необходимо определить систему прядения, выбрать сырье

и определить состав смеси. Ранее было сказано, когда исполь-

зуются при производстве хлопчатобумажной пряжи кардная

и гребенная системы прядения. Аппаратную систему прядения

хлопка низких сортов и отходов для производства пряжи боль-

шой линейной плотности заменяют кардной системой с исполь-

зованием пневмомеханического (камерного, роторного, двух-

конденсерного или фрикционного), а также аэромеханического

способа прядения.

2. В зависимости от назначения, требуемых структуры и

свойств пряжи необходимо выбрать способ прядения. В кард-

ной системе прядения используются кольцевой, пневмомехани-

ческий (камерный, двухконденсорный), аэродинамический и

двухвьюрковый способы прядения. В гребенной системе пряде-

ния используется пока только кольцевой способ. Ведутся науч-

ные исследования по разработке более производительных спо-

собов. Гребенная пряжа более 10 текс вырабатывается из

одной ровницы, пряжа 6,8—10 — из двух ровниц при одном

переходе ровничных машин, а пряжа 5—6,8 текс — из двух ров-

ниц при двух переходах ровничных машин.

3. При производстве пряжи пневмомеханическим способом

следует принять необходимое число переходов ленточных ма-

шин для переработки чесальной ленты. Оптимальная линейная

плотность чесальной ленты 2,7—5,5 ктекс определяется допу-

стимой загрузкой гарнитуры главного барабана чесальной ма-

шины, а также числом волокон в поперечном сечении ленты,

при котором достигается эффективный зажим их при вытяги-

вании в вытяжном приборе ленточной машины. При этом дол-

жна быть следующая взаимосвязь между линейной плотностью

пряжи 7пр и линейной плотностью чесальной ленты Т^.я:

Тпр —

Т ч^л^'л^йл^/ {Е лхЕ пйЕп.пм))

где йл, и dлJ — число сложений на первом и втором переходах ленточных

машин (йл, =Йл8>=6); ЕЛ, И ЕЛ, —вытяжка на первом и втором перехо-

дах ленточных машин (соответственно 5,8 и 6); £п.п. м — вытяжка на пнев-

момеханической прядильной машине.

При производстве пряжи кольцевым способом по кард-

ной системе прядения используется ровничная машина, вы-

тяжка в вытяжных приборах ровничной машины £р<20 и коль-

цевой прядильной машины Як.

п.

м<60; эти вытяжки выбирают

в соответствии с вытяжной способностью приборов и с учетом

взаимосвязи

Т'пр —

при производстве пряжи кольцевым способом по гребенной

системе прядения устанавливают линейную плотность гребен-

ной ленты, которую возможно вырабатывать на современных

гребнечесальных м.ашинах (Гг.

= 3,1.. .5,5 ктекс), оптимальное

число переходов ленточных и ровничных машин, определяют

необходимые вытяжки jEpf En.

п. м»

используя следующую взаи-

мосвязь:

Тпр —

Тг .ndn-ydn^dpidp^d^.nMf {Е niE л2Ер1Ер2Ек.п.м) •

Вытяжки на гребнечесальной (£'г.м=30... 80, предваритель-

ной ленточной (£'п.л.м = 5,7... 6) и лентосоединительной (5ло.м=

= 1,03...2,5) машинах устанавливают с учетом вытяжной спо-

собности вытяжных приборов этих машин и взаимосвязи

Г-Л •'Ч. ndu .л.м'^лс. ud

где • ^п.д.м, dnc.K и rfr. м — число сложений на предварительной ленточной

Машине, лентосоединительной и гребнечесальной машинах (соответственно

6, 18, 4); фг. м — выход ленты на гребнечесальной машине (0,75—0,95).

4. При современной технике в кардной системе прядения

используются поточные линии кипа —лента, т. е. питание че-

сальных машин бесхолстовое. Чесальные машины оснащены ре-

Таблица 1.3

Переход (машина)

'^ВЫХ'

ктекс

или текс

Е d

м/мин,

или п,

МИН"'

Трепальная

340

_ _

Чесальная 2,9

117 1

6,64

Предварительная ленточная

3,1

5,6 6 320

Лентосоединительная

55 1,015 18

Гребнечесальная

3,1

7! 4

180

Ленточная

первый переход

3,2 5,8 6

200

второй »

3,2 6

200

Ровничная

0,15 21,3 1

1 100

Кольцевая прядильная

, 30 2

13 000

гуляторами линейной плотности чесальной ленты. При кольце-

вом способе прядения используется пять переходов (поточная

линия, два перехода ленточных машин, ровничная и кольцевая

прядильная машины) и при пневмомеханическом способе пря-

дения три или четыре перехода (поточная линия, один или два

перехода ленточных машин и пневмомеханическая прядильная

машина).

При холстовом питании чесальных машин число переходов

увеличивается на единицу: на разрыхлительно-трепальном аг-

регате вырабатывается холст, который на шляпочной чесаль-

ной машине преобразуется в чесальную ленту. Линейная плот-

ность холста или слоя, выходящего из бункера чесальной ма-

шины,

Тх = Теп = ЕчмТц.п! фч.м»

где £ч. м—вытяжка на чесальной машине (80—120); фч.м — выход ленты

на чесальной машине (0,97—0,945).

В табл. 1.3 й 1.4 приведены в качестве примера два плана

прядения пряжи соответственно 10 и 25 текс.

План прядения определяет производительность и количе-

ство заправляемого оборудования, численность работающих на

Таблица 1.4

Переход

вых

, ктекс

ила текс

Поточная ЛИНИЯ кипа-—чесаль- 3,6 ПО 1

пая лента

Ленточная машина 3,6 6 6

Камерная пневмомеханическая 25 144 I

прядильная машина

Ш.5 25 37

SO T„p,msKi:

Рис. 1.57. Кривые зависимости стоимости пряжи от частоты вра-

щения веретена (а) и линейной плотности пряжи (б)

Производстве, количество расходуемой энергии, количество и

стоимость сырья и материалов, а также качество пряжи и ста-

бильность работы (обрывность продуктов) на прядильных, ров-

ничных и других машинах.

Стоимость сырья в стоимости хлопчатобумажной пряжи со-

ставляет 80—85 %. Следовательно, снижение стоимости пряжи

может быть достигнуто главным образом за счет использова-

ния высокопроизводительной техники, оснащенной роботами,

автоматическими устройствами, и оптимальных режимов обо-

рудования и организации труда рабочих.

Половина затрат на производство пряжи приходится на пря-

дильный цех. При кольцевом способе прядения эта доля зави-

сит от частоты вращения веретена, размера початков, плот-

ности их намотки, обрывности, способов съема початков, чистки

машины и" ликвидации обрывов пряжи, а также от крутки и

линейной нлотности пряжи.

' На рис. 1.57,0 даны кривые, которые характеризуют влия-

ние частоты вращения веретена п^ кольцевой прядильной ма-

Щины на общую стоимость (кривая /) I кг пряжи и ее элементы

(стоимость рабочей силы — кривая 2, стоимость энергии —кри-

вая 3, стоимость прядильной машины — кривая 4, стоимость

производственных площадей —кривая 5).

Стоимость пряжи, вырабатываемой на камерной пневмоме-

ханической прядильной машине, зависит от тех же факторов,

что и стоимость пряжи, получаемой на кольцевой прядильной

машине. Примерные соотношения составных частей стоимости

и общей стоимости 1 кг пряжи пневмомеханического и коль-

цевого способов прядения в зависимости от линейной плот-

ности показаны на рис. J.57, б. Горизонтальная прямая 2 соот-

ветствует общей или определенной части стоимости 1 кг пряжи

кольцевого способа прядения. Кривая 1 характеризует относи-

тельное изменение части стоимости пряжи пневмомеханического

способа прядения, обусловленной капитальными затратами. Эта

часть стоимости выше для пряжи пневмомеханического спо-

соба прядения и резко уменьшается с увеличением линейной

плотности пряжи. Кривая 5 показывает, что часть стоимости,

обусловленная расходами на заработную плату при производ-

стве пряжи пневмомеханическим способом, ниже, чем при коль-

цевом способе прядения, и эта составляющая стоимость с уве-

личением линейной плотности пряжи увеличивается. При ис-

пользовании камерных пневмомеханических прядильных машин

с частотой вращения прядильных камер 8G000—90000 мин""'

и полной автоматизации обслуживания машины разница в сто-

имости пряжи, обусловленной расходами на заработную плату,

резко увеличивается относительно стоимости пряжи с кольце-

вой машины, i

Кривая 4 характеризует относительное изменение части сто-

имости пряжи, обусловленной затратами энергии на производ-

ство 1 кг пряжи на пневмомеханической прядильной машине.

Эти затраты несколько уменьшаются с увеличением линейной

плотности пряжи. Установлено, что при частоте вращения пря-

дильной камеры 80 000—95000 мин^' и полной автоматизации

обслуживания машины затрачивается энергии примерно такое

же количество, какое vHe06x0flHM0 для гребн-ечесальной, ровнич-

ной, кольцевой прядильной и мотальной машин при производ-

стве 1 кг пряжи.

Кривая 3 характеризует относительное изменение части сто-

имости пневмомеханической пряжи, обусловленной затратами

на производственную площадь. Эта часть стоимости ниже, чем

аналогичная стоимость при производстве пряжи на кольцевой

прядильной машине, и мало изменяется с увеличением линей-

ной плотности пряжи.

Кривая 6 характеризует относительное изменение общей

стоимости пряжи, т. е. ее уменьшение с увеличением линей-

ной плотности пряжи, причем стоимость пневмомеханической

пряжи до 25 текс выше стоимости ^пряжи кольцевого способа

прядения. Последнее обусловлено повышенными капитальными

затратами. Необходимо отметить, что при частоте вращения

прядильной камеры 80 000—95000 Мин-> и исцользовании ав-

томатов (для ликвидации обрывов пряжи, чистки прядильной

камеры, съема бобины, запрядки при пуске камеры) капиталь-

ные затраты, приходящиеся на производство 1 кг пряжи, ста-

новятся почти одинаковыми с капитальными затратами при

производстве пряжи на кольцевой прядильной машине (за счет

повышения производительности машины).

Приводимые выше закономерности изменения общей стоимо-

сти и ее составных частей необходимо учитывать при разра-

ботке плана прядения для вновь строящихся, реконструируе-

мых и действующих хлопкопрядильных производств.

. 7. ПУТИ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ

ХЛОПКОПРЯДИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Анализ современной техники и технологии хлопкопрядильного

производства показывает следующие пути развития.

1. Повышение эффективности очистки хлопкового волокна на

10—15 %, выделения пыли и смешивания волокон; обеспечение

стабильности смеси; снижение содержания прядомого волокна

в отходах и неровноты холстов на 15—20 % при холстоном пи-

тании чесальных машин. Широкое применение получают поточ-

ные линии кипа — лента, включающие кипные разрыхлители —

автоматические питатели, оснащенные микропроцессорной тех-

никой для управления отбором волокон из ставки кип по

программе, многокамерные смесовые машины, наклонные и

многобарабанные очистители с пылеудаляющими устройствами,

осевые и аэродинамические очистители,, пильчатые разрыхли-

тели обеспыливающие устройства и машины, дозаторы и ре-

зервные емкости, а также системы автоматического распреде-

ления хлопкового волокна по чесальным машинам с двухка-

мерными бункерами, элементами регулирования линейной

плотности слоя на входе чесальной машины.

2. Использование шляпочных чесальных машин, оснащен-

ных регуляторами линейной плотности, автоматами для замены

тазов с лентой, устройствами для удаления отходов и пыли и

микропроцессорной техникой для управления и контроля про-

цессов с целью обеспечения высокого качества ватки-прочеса,

снижения неровноты чесальной ленты по линейной плотности

на 25—30 % и повышения производительности до 50—80 кг/ч;

использование гребнечесальных машин с частотой вращения

гребенных барабанчиков до 400 мин~', оснащенных устройст-

вами для удаления отходов, автоматической замены тазов и

микропроцессорной техникой для управления и контроля про-

цессов на машине.

3. Применение ленточных машин со скоростью выпуска

500—800 м/мин, оснащенных регуляторами линейной плотности

ленты, автоматами для замены тазов с лентой пустыми, устрой-

ствами для удаления пыли и микропроцессорной техникой для

управления и контроля процессов с ц«лью получения равно-

мерной ленты по линейной плотности и повышения производи-

тельности труда на 20—30 %•

4. Оснащение ровничных машин подвесными рогульками

(частота вращения до 1900 мин-'), автоматами для снятия

съема наработанных паковок и установки катушек, микро-

процессорной техникой для управления процессами на машине

и их контроля.

5. Внедрение кольцевых прядильных машин с частотой вра-

щения веретен до 18 000 мин"', оснащенных автоматами для

съема початков, ликвидации обрывов пряжи и выключения пи-

тания вытяжного прибора, удаления отходов и пыли с целью

повышения производительности труда на 25 %•

6. Использование пневмомеханических прядильных машин

с частотой враш,ения прядильных камер до 75 000 Мин-', осна-

щенных автоматами для смены бобин, очистки прядильных ка-

мер, запрядки и ликвидации обрывов, микропроцессорной тех-

никой для управления процессами контроля и регистрации

режима машины с целью повышения производительности труда

на 20 %, производительности оборудования в 2 раза, экономии

электроэнергии на 14 7о и увеличения съема пряжи с 1 м^ про-

изводственной площади на 42 %•

7. Агрегирование (с целью повышения производительности

труда) ровничных и кольцевых прядильных машин, ровничных,

кольцевых прядильных машин и мотальных автоматов, пнев-

момеханических прядильных машин и мотальных автоматов.

8. Создание систем прядения с сокращенным числом пере-,

ходов.

9. Использование химических волокон для повышения пря-

дильной способности смесей и отходов прядильного производ-

ства в целях повышения эффективности использования сырья.

10. Разработка новых эффективных способов подготовки

натуральных и химических волокон к прядению и более про-

изводительных способов прядения, обеспечивающих высокое

качество пряжи.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какова последовательность технологических процессов и машин

в кардной и гребенной системах прядения хлопка?

2. Каковы цель и сущность кардочесания?

3. Каковы цель и сущность вытягивания?

4. Что означают первая и вторая предельные схемы движения волокон

в вытяжном приборе?

5. Что характеризует кривая утонения продукта в вытяжном приборе?

6. С какой целью применяют сложение нескольких лент на ленточной

машине?

7. Какова цель и сущность кручения?

8. Каким показателем оценивается интенсивность кручения продукта?

9. Какие технологические процессы осуществляются на кольцевой пря-

дильной машине?

10. Какие технологические процессы осуществляются на камерной

пневмомеханической прядильной машине?

11. Каково различие в условиях формирования пряжи на прядильных

машинах кольцевого и пневмомеханического способов прядения?

12. В чем состоит принципиальное различие кардочесания на чесальных

машинах и гребнечесания на гребнечесальных машинах хлопкопрядильного

производства?

13. Как перерабатывают прядомые отходы и хлопковое волокно низких

сортов в пряжу?

14. В чем сущность двухконденсерного и двухвьюркового пневмомеха-

нических способов прядения? Какова область их применения?

15. Каковы пути развития техники и технологии хлопкопрядения?

16. Что такое план прядения и каковы его задачи?

Глава 2. ПРОИЗВОДСТВО ПРЯЖИ ИЗ ШЕРСТИ

И ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

Шерстяная отрасль является одной из важнейших отраслей

текстильной промышленности. На предприятиях отрасли выра-

батываются пряжа, тканй и изделия как из чистой шерсти, так

и из смесей шерсти с химическими волокнами. Эта отрасль

производит разнообразные технические и специальные ткани,

валяльно-войлочные и фетровые изделия, нетканые мате-

риалы.

В текущем пятилетии перед отраслью поставлена задача уве-

личения выпуска высококачественных шерстяных тканей за счет

дальнейшего технического прогресса: широкого внедрения ав-

томатизированных поточных линий приготовления аппаратной

ровницы и гребенной пряжи, высокопроизводительных кардоче-

сальных и гребнечесальных машин, ленточных машин с автома-

тическим регулятором вытяжки, ровничных машин новых ти-

пов (самокруточных), пневмомеханических и самокруточных

прядильных машин, крутильных машин двойной крутки, мо-

тальных автоматов и другого оборудования, улучшающего ус-

ловия труда и повышающего производительность.

Применение жгутовых химических волокон и переработка

их на отечественных резально-штапелирующих машинах ЛРШ-

70 позволяют более рационально использовать натуральную

шерсть при изготовлении. полушерстяной пряжи, содержащей

синтетические волокна (лавсан, нитрон и др.). При использо-

вании химических волокон значительно расширяются сырьевая

база и ассортимент шерстяных тканей.

Шерстяную пряжу вырабатывают по трем системам пряде-

ния: аппаратной, гребенной (камвольной) и кардной.

В аппаратной системе чесание волокон смеси осуществля-

ется на кардочесаль^ной машине, а утонение продукта в основ-

ном в процессе деления на ровничной каретке и частично в про-

цессе вытягивания в вытяжном приборе прядильной машины.

В гребенной системе прядения шерсти чесание осуществляется

на кардочесальных и гребнечесальных машинах, а утонение

продукта —в вытяжных приборах.

В зависимости от тонины шерсти гребенная система пряде-

ния делится на тонкогребенную для переработки тонкой и от-

носительно короткой полутонкой шерсти длиной от 55 до ПО мм

и грубогребенную систему для переработки длинной полутон-

кой, полугрубой и грубой шерсти длиной более 130 мм.

На отечественных предприятиях применяется только тонко-

гребенная система прядения.- Грубогребенная система приме-

няется в основном за рубежом для переработки кроссбредной

шерсти.

Для переработки отечественной длинной Шерсти типа кросс-

бредной, а также импортной кроссбредной и восточно-полу-