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

Подождите немного. Документ загружается.

лик 13, проходят между дисками нижнбго цилиндра и возвра-

щаются к приемному валику 15. Аналогично работают и другие

, ремешки.

Ремешки каждой из четырех групп (двух верхних — корот-

кий и длинный и двух нижних — короткий и длинный) должны

быть одинаково натянуты с помощью, натяжных валиков, ко-

торые могут перемещаться в вертикальной плоскости.

Одним из способов упрочнения продукта является сучение.

Сущность сучения заключается в закатывании волокнистой лен-

точки под давлением при реверсивном движении вокруг своей

продольной оси.

На кардочесальном аппарате сучение производится сучиль-

ными рукавами. Каждая из четырех пар сучильных рукавов

имеет двойное движение: поступательное движение рукавов со

скоростью Up для вывода проходящих между ними нитей ров-

ницы и возвратно-поступательное движение одного рукава от-

носительно другого в направлении, перпендикулярном первому

движению. Возвратно-поступательное движение рукава полу-

чают от эксцентриков 17, сидящих на вертикальном валу 18.

Прочность ровницы 16 зависит от интенсивности сучения, ко-

торая характеризуется степенью сучения 5с, т. е. числом пово-

ротов любого сечения ровницы в обоих направлениях за время

нахождения его в сучильных рукавах.

Если обозначить расстояние (разводку) между сучильными

рукавами через dp и принять сечение ровницы за окружность,

то за один оборот эксцентрикового вала каждое сечение ров-

ницы получит 2е/(ябр) поворотов в одном направлении и

столько же в противоположном (е — эксцентриситет эксцентри-

ков 17).

Эксцентриковый вал вращается с частотой Лэ- Тогда за

1 мин каждое сечение ровницы получит 4еЛэ/(ябр) поворотов

в обоих направлениях.

Ширина сучильных рукавов В, м, а скорость их движения Up,

м/мин. Следовательно, каждое сечение ровницы будет нахо-

диться в сучильных рукавах время tc^BJvp и степень сучения

5с = 4еПэВ/(ябрир). - (1.21)

Обычно интенсивность сучения регулируют, изменяя е, Пд

или бр.

Ровница, выходящая из сучильных рукавов, заправляется

в нитеводитель 9. Нитеводитель 9 и валик 12 направляют ров-

ницу так, что каждая нить распределяется на определенной по

ширине части скалки 11 и образует кружок ровницы с кресто-

вой укладкой витков.

На каждую скалку наматывается 30 или 40 кружков, кото-

рые вместе образуют бобину ровницы 10. Когда наматываются

бобины с заданной длиной ровницы, их снимают без останова

машины и устанавливают новые скалки.

производительность чесального аппарата, кг/ч, ' • '

где Vp — скорость выпуска ровницы, м/мин; Гр — линейная плотность ров-

ницы, текс; т — число ровничных нитей, выпускаемых аппаратом; Ки. в —

коэффициент полезного времени.

Установим взаимосвязь между линейной плотностью ров-

ницы Гр и массой броска самовеса.

Количество волокна, снимаемого с одного ремешка ровнич-

ной каретки за Гмин, UpTp/lOOO, а со всего аппарата —

t/pTpm/lOOO. За I мин со стороны питания от самовеса посту-

пает Q = Mk, г/мин, волокнистого материала. На чесальном ап-

парате выделяются отходы — у, %, и из поступающей массы

смеси вырабатывается М^(100—г/)/100 = УрГрт/1000 ровницы.

Отношение (100—г/)/100 называют коэффициентом выхода во-

локна Кв, тогда линейная плотность ровницы, текс,

Tp=^MkKB-1000/imVp).

На предприятиях линейную плотность ровницы устанавли-

вают, регулируя работу самовеса, т. е. изменяя массу броска

М и число бросков k.

Качество прочеса зависит от загрузки главных барабанов

чесальной машины волокном. Для различных групп смесей ре-

комендованы типовые нормы загрузок от питания Оп, г/м^. Ис-

ходя из этой нормы рассчитывают допустимую скорость вы-

пуска ровницы Ур, м/мин.

Принимая условия материального баланса между третьей

валичной чесальной машиной и ровничной кареткой, можно

написать

t;ran6KB^ = mupTp/1000,

где b — рабочая ширина барабана, м; Кв, — коэффициент выхода волокна,

учитывающий потери волокна на этой машине (меньше 1).

Рабочую ширину барабана выражают через число ремешков

т шириной

Ор, мм;

bp^b-1000/m-,

откуда

Ь^ЬршПт.

Скорость выпуска ровницы, м/мин,

Up = УгапЬр/СвуГр.

В процессе чесания смеси происходят потери. К ним отно-

сятся ровничный лом, выпады, сор с полочек, сдир и безвоз-

вратные отходы в виде пыли и влаги. Уменьшение количества

отходов и увеличение массы продукции, получаемой из затра-

ченногО сырья,— первостепенная задача производства. Для

уменьшения отходов в чесании используют пневматическое от-

сасывание краевых ровничных нитей (ровничный лом), кото-

рые направляют в питатеЛь-самовес. Количество отходов на че-

сальном аппарате составляет 5—15 % и зависит от состава пе-

рерабатываемой смеси и, качества ее замасливания.

При выработке аппаратной пряжи на безверетенных гфя-

дильных машинах (камерных пневмомеханических ППМ-240-Ш

или роторных ПР-200-Ш) в качестве питающего продукта ис-

пользуется лента в тазах. Лента подготавливается на чесаль-

ных аппаратах АЧ-226-Ш; производится на каждом аппарате

одновременно две ленты делением ватки-прочеса на две части

по ширине машины.

В состав аппарата входят питатель-самовес, предваритель-

ный прочесыватель, обезрепеивающее устройство, первая. ва-

личная чесальная машина, давильные валы, решетка-лентооб-

разователь, вторая валичная чесальная машина и два ленто-

укладчика.

Обезрепеивающее устройство применяется для повышения

очищающей способности чесального аппарата. Оно представ-

ляет собой барабан с пильчатой гарнитурой трапецеидальной

формы с большой плотностью зубьев на 1 см^. Волокна вхог

дят в гарнитуру барабана, а сорные примеси остаются на по-

верхности. Быстровращающийся валик, расположенный над

барабаном, снабжен крупными рифлями, которые сбивают сор-

ные примеси, оказавшиеся на поверхности. Репей и сор сбива-

ются на сорную полочку, откуда и удаляются. Перегонный ва-

лик снимает волокна с барабана обезрепеивающего устрой-

ства и передает их на главный барабан первой валичной

чесальной машины.

Скорость выпуска ленты достигает 60 м/мин, в связи с этим

для съема прочеса со съемных барабанов установлены виб-

рогребни.

Производительность аппарата до 60 кг/ч при линейной плот-

ности выпускаемой ленты 6—18 ктекс.

Прядение — формирование аппаратной пряжи

Пряжу аппаратной системы прядения можно вырабатывать на

кольцевых прядильных машинах, камерных пневмомеханиче-

ских или роторных прядильных машинах.

Кольцевая прядильная машина

Кольцевые прядильные машины, применяемые в аппаратной

системе прядения шерсти, выпускают с различным шагом ве-

ретен в зависимости от линейной плотности вырабатываемой

пряжи.

Машина П-Йб-Ш предназна-

чена для производства пряжи

31—100 текс, машина ПБ-114-

Ш —пряжи '16,7—63 текс и ма-

шина ПБ-132-Ш —пряжи 125—

1000 текс.

Машины ПБ-114-Ш и ПБ-

132-Ш отличаются от других ма-

шин наличием на веретенах спе-

циальных насадок, позволяющих

устранить баллон между ните-

проводником и бегунком. Эти

машины называют безбаллон-

ными.

Бобины с ровницей 1 (рис.

L64) раскатываются барабанчи-

ками 2. Нити ровницы через

одну направляются на ту и дру-

гую сторонку машины, заправ-

ляются в нитеводитель 3 и по-

ступают в питающую пару 4 вы-

тяжного прибора, состоящую из

рифленого цилиндра и самогруз-

ного валика.

Между питающей 4 и вытяж-

ной 6 парами расположен ци-

линдрический игольчатый гре-

бень 5, иглы которого наклонены

в сторону, обратную вращению-. Скорость гребня можно регу-

лировать в зависимости от обрабатываемой смеси. Вытяжная

пара 6 состоит из двух цилиндров и валика с эластичным по-

крытием. Направляющий цилиндр расположен так, что угол

обтекания мычкой этого цилиндра близок к нулю. Скорость

выпускной пары больше скорости питающей пары. Вытяжной

прибор однозонный.

Игольчатый гребень контролирует движение волокон по

первой предельной схеме, т. е. обеспечивает движение коротких

неконтролируемых волокон со скоростью питающей пары Оь

Скорость игольчатого гребня Wrp^fi, поэтому неконтролируе-

мые волокна задерживаются иглами от преждевременного пе-

рехода на скорость выпускной пары v^.

Для нормального протекания процесса вытягивания уста-

навливают возможно малое расстояние между иглами гребня

и зажимом цилиндра и нажимного валика. Соотношение скоро-

стей Общая вытяжка £'=02/01 = 1,2...2,8.

После выпускной пары пряжа проходит через нитепровод-

ник 7, бегунок и наматывается в початок вследствие разности

скоростей бегунка и початка.

Рис. 1.64. Технологическая схема

кольцевой прядильной машины

аппаратной системы прядения

Известно, что при вращении веретен между нитепрйводни-

ком и бегунком образуется тело вращения — баллон, в резуль-

тате чего создается дополнительное натяжение. Используемые

на веретенах насадки устраняют баллон и способствуют умень-

шению натяжения пряжи между нитепроводником и выпуск-

ным цилиндром. Установленная на вершине шпинделя вере-

тена зубчатая коронка 8 захватывает пряжу, выходящую из

нитепроводника, и пряжа обвивает веретено, патрон и направ-

ляется через бегунок к початку 9. Натяжение пряжи, вызван-

ное вращающимся бегунком, непосредственно не передается

в зону С, а затрачивается на преодоление сил трения нити

о поверхность патрона и шпинделя веретена.

Если обозначить натяжение пряжи между бегунком и по-

чатком через Р, натяжение пряжи у нитепроводника через Р\,

то приближенно можно написать:

Pj = Р/ехр цф,

где |х — коэффициент трения пряжи о поверхность патрона; Ф — суммарный

угол обхвата пряжей патрона, рад.

Между нитепроводником и головкой насадки пряжа обра-

зует конус с углом а у вершины. Величина этого угла зависит

от расстояния а (см. рис. 1.64). При-увеличении угла а выход

пряжи из канавок насадки затрудняется, в результате чего уве-

личиваются угол наклона р нити к оси веретена, натяжение

нити у бегунка и уменьшается натяжение нити в зоне С. Ма-

лое натяжение п^)яжи в зоне С может вызвать наматывание

пряжи на шейку насадки и обрыв пряжи. • ^

Применение безбаллонных насадок позволило увеличить час-

тоту вращения веретен на машинах ПБ-114-Ш до 8000 мин^',

ПБ-132-Ш —до 6000 мин-', а их производительность — на 50—

100%. Вместе с тем увеличение частоты вращения веретен

в сочетании с увеличением диаметра колец до 85 мм на ма-

шине ПБ-114-Ш и 102 мм — на машине ПБ-132-Ш привело

к повышению скорости бегунков до 40 м/с, что снизило их из-

носостойкость. Решается эта проблема при установке само-

смазывающихся колец и полиамидных бегунков. Но самый

перспективный способ дальнейшего повышения скорости вы-

пуска пряжи —это разработка новых безверетенных способов

прядения на камерных пневмомеханических или роторных пря-

дильных машинах.

Пневмомеханическая прядильная машина

Пневмомеханическая прядильная машина ППМ-240-Ш пред-

назначена для выработки аппаратной полушерстяной пряжи

72—330 текс из смесей шерсти (до 50 %) с химическими во-

локнами длиной до 70 мм,

Принцип работы машины такой же, как и пневмомехани-

ческих прядильных машин типа БД-200 для хлопкового во-

локна. В связи с особенностью свойств волокон, используемых

в аппаратной системе прядения, конструкция рабочих органов

этой машины изменена. В зоне питания и дискретизации ус-

тановлен игольчатый питающий валик диаметром 40 мм по

гарнитуре. Зубчатый дискретизирующий барабанчик имеет уве-

личенный диаметр (140 мм), частота его вращения 4000—

6000 мин~Ч Прядильная камера диаметром 120 мм вращается

с частотой 10000—14000 мин~', что обеспечивает скорость вы-

пуска пряжи 28—50 м/мин.

Пряжа вырабатывается из ленты 8—15 ктекс, общая вы-

тяжка на машине 40—150, расчетное значение крутки пряжи

200—500 кр./м.

Пряжа, полученная на машине ППМ-240-Ш, по структуре

отличается от пряжи с кольцевых прядильных машин, она

имеет меньшую разрывную нагрузку и вырабатывается при

большей заправочной крутке. ,

Использование вторичных материальных ресурсов

в аппаратной системе прядения шерсти

Вторичные материальные ресурсы — это промышленные и бы-

товые отходы, состоящие из текстильных волокон. К бытовым

отходам относятся изношенные и бывшие в употреблении волок-

нистые материалы и изделия, непригодные по назначению, но

пригодные после соответствующей обработки в качестве сырья

для изготовления текстильной продукции (пряжи, ваты, войло-

ков, нетканых материалов).

Промышленные отходы бывают двух видов: 1) мерный лос-

кут ткацкого и отделочного производств, обрезки ткани и три-

котажного полотна после раскроя на швейных и трикотажных

предприятиях, 2) отходы прядильного производства, получае-

мые при выработке пряжи. Из отходов, получаемых в прядиль-

ном производстве, особенно ценятся отходы, возвращаемые

в свою сортировку и поэтому называемые обратами. Из осталь-

ных отходов прядильного производства следует выделить пря-

домые, которые могут быть Использованы в прядении для полу-

чения пряжи. Непрядомые отходы (красильный и ворсоваль-

ный сбой, стригальный кноп и др.) используют для выработки

нетканых, строительных и других материалов.

Все отходы перед смешиванием проходят обработку по оп-

ределенным планам. План обработки шерстяных и полушер-

стяных тканых и трикотажных обрезков включает следующие

операции: обработка и сортировка, эмульсирование и вылежи-

вание, разработка на щипальной машине (волчке) в нить, че-

сание. Подготовленное по такому плану волокно прессуют и

упаковывают в кипы. При обработке полушерстяного и чисто-

шерстяного тряпья предварительно проводят дезинфекцию и

обеспыливание сырья, а затем промывку с последующими от-

жимом и сушкой. Дальнейшая обработка протекает так же,

как и обработка шерстяных обрезков.

Для получения пряжи светлых тонов лоскут сортируют по

цвету или подвергают обесцвечиванию с последующим окраши-

ванием в светлые тона.

Подготовка лоскута к разработке на щипальных машинах

в нить или волокно начинается с разрезания на специальных

резальных машинах. Чесание осуществляется на однопрочес-

ных валичных чесальных машинах.

План подготовки отходов аппаратной и гребенной систем

прядения к смешиванию зависит от вида отхода.

В ЦНИИ шерсти разработаны нормализованные составы

смесей, в которых вторичные материальные ресурсы, включая

восстановленную шерсть, составляют от 40 до 70 %. В много-

слойных тканях рекомендуется использовать пряжу из восста-

новленной шерсти и других вторичных материальных ресурсов

в подкладочном и среднем слоях. Цветную несортированную

восстановленную шерсть и другие вторичные материалы ис-

пользуют для изготовления меланжевой пряжи для спортивных

тканей и тканей детского назначения и применяется эта пряжа

в сочетании с одноцветной пряжей. Для повышения прядильной

способности смеси из вторичных материальных ресурсов реко-

мендуется вводить в смесь штапельные химические волокна

длиной до 65 мм.

Для выработки пряжи из смесей, содержащих вторичные

материальные ресурсы, наряду с кольцевыми прядильными ма-

шинами применяются безверетенные роторные прядильные ма-

шины. На них вырабатывается аппаратная пряжа большой ли-

нейной плотности (150—1000 текс) из смесей, включающих

шерстяные короткие волокна, отходы и химические волокна.

Машины секционные односторонние, масса вырабатываемой

паковки до 4 кг.

Питающий продукт — лента в тазу, которая поступает

в прядильное устройство, где под действием зубчатого дискре-

тизирующего барабанчика разъединяется на отдельные во-

локна, образующие дискретный поток. Дискретный поток во-

локон направляется в транспортирующий канал, в котором

быстровращающимся ротбром создается разрежение. Волокна

дискретного потока соединяются, образуя волокнистый диск на

поверхности ротора. Вместе с ротором вращается конец

пряжи, к которому и прикручиваются волокна.

Частота вращения ротора 20000 мин"', скорость выпуска

пряжи до 65 м/мин.

2. ГРЕБЕННАЯ СИСТЕМА ПРЯДЕНИЯ ТОНКОЙ ШЕРСТИ

И ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

В гребенной (камвольной) системе используется длинная, од-

нородная, равномерная по длине и тонине шерсть. Использу-

ется тонкая шерсть 60" и выше I длины (70 мм и выше), II

длины (55—70 мм) и помесная гребенная, в основном белая,

которую окрашивают в разнообразные цвета.

Помимо шерсти различных видов и сортов широко исполь-

зуются химические волокна, поступаюш,ие на предприятия

в виде жгута большой линейной плотности. Жгут штапелируют,

а затем ленты штапелированных химических волокон смеши-

вают с лентами шерстяных волокон.

Для изготовления тонкой пряжи (12,5—20 текс) использу-

ется шерсть малой тонины-^64" и выше, гребенной пряжи

средней линейной плотности (31—25 текс)—тонкая шерсть 60

и 64", пряжи большей линейной плотности — полутонкая, аолу-

грубая й грубая шерсть.

Из гребенной пряжи вырабатывается широкий ассортимент

платьевых и костюмных тканей, платков и трикотажных поло-

тен и изделий.

Ткани из гребенной пряжи отличаются большой плотностью,

низкой теплопроводностью и хорошей воздухопроницаемостью.

Эти ткани имеют гладкую или рисунчатую поверхность, по-

этому одним из основных требований к качеству пряжи явля-

ется высокая равномерность по линейной плотности, отсутствие

на поверхности соринок, узелков, шишек и других пороков.

Для гребенной системы прядения шерсти характерна много-

переходность производства пряжи и меньший выход пряжи из

смеси по сравнению с числом переходов и выходом в аппарат-

ной системе прядения. В этой системе прядения чесание воло-

кон осуществляется на кардочесальных и гребнечесальных ма-

шинах, утонение продукта, выравнивание по линейной плотно-

сти и дополнительное смешивание волокон лентами — путем

многократной обработки на ленточных машинах. В связи

с многопереходностью производства, большим количеством от-

ходов в виде гребенных очесов повышается себестоимость вы-

рабатываемой пряжи. Поэтому экономия сырья, рациональное

использование шерсти в чистом виде и в смесях с химическими

волокнами имеет большое экономическое значение.

По гребенной системе прядения вырабатывается как чисто-

шерстяная пряжа, так и смешанная, содержащая химические

волокна — лавсан, нитрон, орлон и др.

В основном пряжа вырабатывается из окрашенных воло-

кон. Ленты, прошедшие кардочесание, окрашивают на кра-

сильном оборудовании непрерывного действия или на красиль-

ных аппаратах периодического действия.

Производство чистошерстяной или смешанной пряжи вклю-

три этапа. Рассмотрим последовательность Tej^H0ji0fH«i6-

ских процессов и машин при выработке чистошерстяной пряжи

из шерсти 60"* и выше.

Первый эгап — подготовка волокнистого материала к пря-

дению. На этом этапе волокна последовательно подвергаются

следующей обработке.

1. Предварительное разрыхление компонентов смеси, очист-

ка, замасливание, смешивание компонентов и чесание на кар-

дочесальных машинах. Перечисленные процессы осуш,ествля-

ются на поточной линии ПЛГ-Ш.

2. Вытягивание и сложение нескольких лент на двухполь-

ных ^енточных машинах типа ЛМШ-220 (три перехода).

3. Гребнечесание лент на гребнечесальной машине периоди-

ческого действия.

4. Вытягивание и сложение лент на двухпольных ленточ-

ных машинах (два перехода).

5. Крашение лент в аппаратах периодического действия или

на поточной линии для непрерывного крашения и глаженья

лент.

6. Глаженье лент на моечно-сушильно-гладильном агрегате

при одновременной обработке до 40 лент и укладка их в тазы.

7. Вытягивание и сложение на двухпольной ленточной ма-

шине (два перехода). Замасливание ленты на первом пере-

ходе.

8. Повторное гребнечесание крашеных лент на гребнече-

сальной машине периодического действия.

9. Вытягивание и сложение на двухпольной ленточной ма-

шине (два перехода). На последнем переходе применяется

ленточная машина с авторегулятором вытяжки.

На этом заканчивается первый этап обработки. Выработан-

ные ленты имеют хорошо распрямленные волокна и доста-

точно высокую равномерность по линейной плотности.

Перед дальнейшей обработкой ленту рекомендуется выдер-

живать в течение 12—16 сут в специальном помещении при

температуре 18—20 °С и относительной влажности воздуха 75—

85 % для равномерного распределения замасливателя по всей

массе волокон и ускоренного протекания релаксационных про-

цессов в волокнах, а также для уменьшения электростатических

зарядов на поверхности волокон.

Второй этап — предпрядение, формирование ровницы. На

этом этапе осуществляется смешивание лент двух, трех и бо-

лее партий одног;э или разных цветов и состава для их укруп-

нения, достижения определенного цвета (меланжирование).

10. Смешивание на специальных смешивающих машинах —

меланжирах, устанавливаемых в качестве нулевого перехода.

Возможно смешивание и на ленточных двухпольных машинах.

11. Дальнейшее после меланжира утонение и смешивание

продукта на трех переходах двухпольных ленточных машин. На

первом переходе применяется ленточная машина с автомати-

ческим регуляторрм вытяжки.

12. Выработка ровницы на ровничной машине с вь1тяжным

прибором высокой вытяжки. На машине вырабатывается суче-

ная ровница.

Бобины с сученой ровницей перед третьим этапом вылежи-

ваются при тех же условиях, что и лента.

Третий этап—изготовление пряжи.

13. Выработка пряжи на кольцевых прядильных машинах.

14. Запаривание пряжи в запарных камерах периодического

или непрерывного действия. Цель его — снятие полученных

в процессе прядения напряжений в волокнах. В результате вы-

сокой упругости волокон пряжа стремится раскрутиться, это

явление проявляется при сматывании пряжи. При раскручива-

нии образуются петли (сукрутины), которые затрудняют даль-

нейшую переработку пряжи.

При выработке полушерстяной пряжи используют жгутовые

химические волокна. Жгут химических волокон проходит шта-

пелирование на штапелирующих машинах ЛРШ-70, работаю-

щих по принципу дифференцированного разрезания. Получен-

ную ленту штапелированных химических волокон пропускают

через двухпольную ленточную машину при числе сложений 7—

9 и такой же вытяжке. Затем лента подвергается крашению.

Окрашенные ленты обрабатываются на моечно-гладильно-су-

шильной машине с двухпольной ленточной машиной на вы-

ходе.

Подготовленные таким образом ленты химических волокон

смешивают с шерстяными лентами на двухпольной ленточной

машине, используя два перехода ленточных машин.

Смешанная лента подвергается гребнечесанию. При этом

шерстяные волокна прочесываются второй раз, а химические —

первый. После гребнечесания ленты проходят два перехода

двухпольных ленточных машин, и на этом заканчивается пер-

вый этап прядильного производства.

Последовательность обработки полушерстяной ленты на вто-

ром и третьем этапах такая же, как и для чистошерстяной

ленты. Особенность заключается только в том, что вместо ров-

ничных машин с сучильными рукавами применяются' рогуль-

чатые ровничные машины.

Подготовка компонентов смеси и смешивание

В тонкогребенной системе прядения применяется тонкая

равномерная по длине шерсть 60" и выше. Запрещается ис-

пользование в смесях короткой, дефектной и ослабленной по

прочности шерсти. При составлении смесей допускается смеши-

вание шерсти только соседних групп качества, мало отличаю-

щихся по тОнине.