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

Подождите немного. Документ загружается.

ток 3, проходит через глазок нитеводителя 4 в выпускающий

прибор, состоящий из гладкого нижнего цилиндра 6 и самогруз-

ного валика 5. Из выпускного прибора пряжа проходит через

крючок 7 прерывателя питания в нитепроводник 8, огибает бе-

гунок 9 и в скрученном состоянии наматывается в паковку 10,

надетую на веретено 11. Прерыватель питания состоит из про-

волочной рамки и крючка 7, жестко связанных между собой и

имеющих ось поворота. Проволочная рамка удерживается

в рабочем положении нитью, входящей в выпускной прибор.

При сходе или обрыве нити рамка опускается, поворачиваясь

вокруг оси, при этом нить смещается к краю самогрузного ва-

лика 5, где имеется канавка, благодаря чему нить не зажима-

ется и выпуск ее прекращается.

Крутильно-наматывающий механизм в основном выполнен

так же, как и на прядильных машинах, однако его веретено

большего размера по сравнению с веретеном прядильной ма-

шины. Размерам веретена соответствуют размеры паковки. Про-

изводительность кольцевой крутильной машины, кг/ч,

р=пвЛ^

•

боГт.

пЛ:п. «/(А" •

1000

•

loooi^y),

где Пв—частота вращения веретена, мин-'; N — число веретен; Тт. в — ли-

нейная плотность трощеной пряжи, текс; К — крутка пряжи, кр./м; Ку —

коэффициент укрутки.

Частота вращения веретен на машинах легкого типа дости-

гает 13 000 мин-' при диаметре колец от 32 до 75 мм и подъ-

еме кольцевой планки от 150 до 300 мм.

Крутильные машины тяжелого типа предназначены для вы-

пуска крученой пряжи большой линейной плотности. Основные

конструктивные отличия этих машин от машин легкого типа

следующие. Выпускающий прибор имеет два цилиндра и один

самогрузный валик, что обеспечивает при большом числе сло-_

жений постоянную скорость подачи и усиленный зажим посту-

пающих в зону кручения нитейГ Уменьшая или увеличивая рас-

стояние между цилиндрами, можно добиться оптимального дав-

ления на нить без ее деформации. На крутильных машинах

тяжелого типа используют кольца с вертикальным бортиком и

фитильной смазкой, уменьшающей коэффициент трения бегунка

по кольцу и тем самым стабилизирующей натяжение нити и

обрывность.

Веретено на машинах тяжелого типа самоцентрирующееся,

что важно для больших паковок. Намотка пряжи цилиндриче-

ская на катушки или коническая на капроновые патроны. Вы-

сота подъема кольцевой планки на машинах тяжелого типа

190—203 мм, диаметр колец 89—140 мм, частота вращения ве-

ретен до 6000 мин~'.

Способ мокрого кручения применяют для изготовления

особо прочной пряжи, обладающей высокой плотностью, низкой

растяжимостью, равновесностью и округлой формой попереч-

ного сечения. Для мокрого кручений используют те же крутиль-

Ные машины, что и для сухого, но перед выпускающим аппа-

ратом устанавливают ванну из листовой латуни для воды. Оп-

ределенная глубина погружения нитей в воду обеспечивается

направляющими прутками. Иногда вместо воды используют

эмульсию триэтаноламина, которая хорошо смачивает нити и

имеет антикоррозийные свойства. При мокром кручении при-

меняют самосмазывающиеся кольца вертикального типа.

Прядильно-крутильная машина

Для упрощения и удешевления формирования крученой пряжи

в два сложения применяется прядильно-крутильная машина, на

которой совмещены технологические процессы: формирование

одной из составляющих, трощение и кручение. При формирова-

нии крученой пряжи на прядильно-крутильной машине число

кручений у каждой из скручиваемых стренг должно быть раз-

ное, как и натяжение у обеих стращиваемых стренг, причем по

величине натяжение должно быть небольшим.

Мычке, выходящей из вытяжного прибора, сообщается число

кручении Ко, близкое частоте вращения веретена, т. е. при-

мерно равное окончательному числу кручений крученой пряжи

(K^o^^i). Учитывая, что линейная плотность крученой пряжи

и мычки отличается примерно в У2 раза, коэффициенты крутки

также будут отличаться в У2 раза. Для того чтобы крутка

стращиваемых нитей была одинаковой, необходимо на кольцевых

прядильных машинах вырабатывать пряжу с весьма малой (по-

логой) круткой, а также весьма важно выравнять натяжение

каждой составляющей. При скручивании двух составляющих

сообщается левая крутка, выпрядаемая составляющая имеет

правую крутку. На прядильно-крутильной машине крутка от

вращения веретена с початком Кв и крутка от схода нити с него

Ас совпадают по направлению. Поэтому общая крутка

/Ci = /Св + /Сс = Пвер/^вып + COS а/(я4),

где «вер — частота вращения веретена, мин-';. Увып — скорость выпуска,

м/мин; а — угол раскладки прикручиваемой нити на початке, град; йс —

текущий диаметр сматывания, м.

Прядильно-крутильные машины сконструированы на базе

прядильных машин и имеют ряд идентичных узлов: остов ма-

шины, вытяжные прибора с мычкоуловителем, ровничная рамка,

привод машины. Оригинальную конструкцию на этих машинах

имеют мотальный механизм и веретено. Технологическая схема

прядильно-крутильной машины приведена на рис. 1.92, а.

В рамку машины устанавливают паковку с ровницей или

лентой. Проходя через вытяжной прибор 1, лента или ровница

превращается в мычку заданной линейной плотности. На полое

веретено машины надет початок 3, полученный на обычной

кольцевой прядильной машйне. При вращении початка с пря-

Рис. 1.92. Технологические схемы прядиль-

но-крутильной (а) и крутильной двойного

кручения (б) машин

жей сходящая с него бал-

лонирующая нить. 2, вра-

щаясь, увлекает за собой

мычку в центральный ка-

нал веретена, заставляя

ее вращаться вокруг соб-

ственной оси и превра-

щая ее тем самым

в пряжу 4. За каждый

оборот веретена мычке

сообщается один виток

крутки. На расстоянии от

вершины веретена до пе-

реднего цилиндра вытяж-

ного прибора мычка по-

лучает "необходимое число

кручений. На этом уча-

стке и происходит форми-

рование выпрядаемой

стренги крученой пряжи.

Вторая стренга сходит

с початка 3. У вершины

веретена происходит

встреча и соединение, т. е.

трощение выпрядаемой и сходящей с початка стренг. На пути

от вершины веретена до выпускной пары 5 выпрядаемая и сма-

тываемая стренги, получая вращение от того же веретена, скру-

чиваются и приобретают крутку с обратным направлением вит-

ков по сравнению с тем, которое было сообщено стренге из

мычки.

Готовая К15ученая пряжа в два сложения имеет структуру

ZS или SZ. Крученая пряжа наматывается на цилиндрический

патрон 6 мотальным механизмом. При обрыве мычки стренга,

сходящая с початка, будучи зажата в выпускной паре, раскру-

чивается внутри веретена соответственно частоте вращения ве-

ретена и скорости выпуска. Остаточная крутка будет столь

мала, что при обрыве мычки оборвется и Стренга, идущая с по-

чатка. При обрыве пряжи, сходящей с початка, мычка сразу же

обрывается, так как она не получает крутки.

Крутка выпускаемой крученой пряжи зависит от ассорти-

мента вырабатываемых из нее изделий. Частота вращения вере-

тен на прядильно-крутильной машине, как правило, на 10—

30 % выше, чем на кольцевых прядильных машинах, соответст-

венно этому выше и производительность веретена. Производи-

тельность прядильно-крутильной машины, кг/ч,

P = n^-QOTNEKu.J{Ki-lOOO-im),

где «в —частота вращения веретена, мин-';^ Г —линейная плотность круче-

ной пряжи, текс; N — число веретен на машйне; Е — вытяжка между перед-

ним цилиндром вытяжного прибора и выпускным цилиндром; Ki — крутка

крученой пряжи, кр./м; КИ. в — коэффициент полезного времени машины.

Применение прядильно-крутильных машин для производства

крученой пряжи исключает из технологической цепочки ряд

кольцевых прядильных машин, освобождая тем самым произ-

водственные площади и сокращая число занятых рабочих, при

этом производительность труда возрастает в 1,5—2 раза.

В настоящее время ведутся научно-исследовательские и

опытно-конструкторские работы по использованию в качестве

прикручиваемой составляющей пряжи с пневмомеханических

прядильных машин типа БД-200.

Крутильная машина двойного кручения

Эффективность кручения на обычных крутильных машинах

низка, так как за один оборот веретена нить получает одно кру-

чение. Частота вращения веретена пока не превышает

15 000 мин~'. Дальнейшему увеличению скорости и размеров

выходной паковки препятствует пара кольцо — бегунок. Сущ-

ность двойного кручения состоит в том, что при вращении уча-

стка пряжи в форме петли вокруг неподвижной питающей и

выпускной паковок за один оборот крутящего органа пряжа по-

лучает два кручения.

Технологическая схема крутильной машины двойного круче-

ния приведена на рис. 1.92,6.

Веретено 1 двойного кручения-полое, имеет сложную конст-

рукцию и состоит из ряда узлов и деталей. Вращающаяся часть

веретена включает шпиндель, устанавливаемый в гнезде вере-

тена, крутильный диск 2 и насадку. На насадке имеются под-

шипники, удерживающие в неподвижном состоянии платформу

с узлом питания. На платформе располагается питающая па-

ковка — катушка с трощеной пряжей 3. Сматываемая с нее нить

проходит внутри полого веретена и через каналы крутильного

диска 2. За один оборот диска нить на участке от питающей

паковки до диска получает один виток вокруг своей оси, на уча- '

стке от диска до наматываемой паковки 4 за этот же оборот

диска —второй виток того же направления. Диск выравнивает

натяжение пряжи, возникающее при вводе в полое веретено,

и натяжение в баллоне. Крутка, получаемая пряжей, кр./м,

K = 2njv,

где Ив — частота вращения крутильного устройства, мин"'; v — линейная

скорость нити, м/мин.

Физикогмеханические свойства пряжи с машин двойного кру-

чения и кольцевых крутильных машин равноценны. Эффектив-

ность применения машин двойного кручения заключается не

только в интенсификации кручения, но и использовании паковки

любой вместимости. Масса выпускной паковки достигает 1,5 кг.

При этом число крутильных машин сокращается, уменьшаются

производственные площади, расход электроэнергии, трудоза-

траты. Производительность труда в 2,5—3 раза больше произ-

водительности кольцевых крутильных машин.

Производство фасонной пряжи

Фасонная пряжа имеет неоднородную структуру, на ее поверх-

ности расположены различные утолщения в виде пучков, пе-

тель, узелков и др. Широкое применение такой пряжи в ткаче-

стве и в трикотажной промышленности позволяет расширить

ассортимент изделий.

К фасонной пряже основных видов относятся однониточная

с утолщениями и цветными эффектами, многониточная, равно-

мерно скрученная переслежистая и волнистая, многониточная,

фасонно-крученая пряжа — узелковая, шишковатая, петлистая,

комбинированная пряжа фасонной крутки. Фасонная пряжа со-

стоит не менее чем из двух или трех и более нитей и изго-

товляется обычно в два этапа. Сначала на машине фасонного

кручения скручиваются две или три нити, являющиеся стерж-

невыми, затем эти нити подаются в зону кручения, куда одно-

временно поступает нагонная нить со скоростью, превышаю-

щей скорость подачи стержневых нитей. Эта скорость может

быть переменной. Нагонная нить обвивает стержневую и в за-

висимости от соотношения скоростей обеих нитей образует на

их поверхности узелки, петли, спирали или шишки. При втором

пропуске через крутильную .машину вводится закрепительная

нить, которая фиксирует положение нагонной и стержневой ни-

тей или сама создает дополнительный эффект.

Крутильная машина фасонного кручения КФ-ЮО является

универсальной. Она используется в хлопчатобумажной, шерстя-

ной и шелковой промышленности. Эффект волнистой пряжи по-

лучается при скручивании двух нитей, резко отличающихся по

линейной плотности, или за счет увеличения скорости нагонной

нити. На втором этапе кручения полученную пряжу скручивают

с закрепительной нитью в обратном направлении для создания

равновесной структуры.

Узелковую пряжу различных видов (с чередующимися ко-

роткими и длинными разных цветов узелками и т. д.) получают,

изменяя соотношения скоростей передней пары питающего уст-

ройства, выпускающего стержневую нить, и пары, подающей

нагонную нить. Кроме этого меняют период и амплитуду раз-

маха качающейся планки, на которой располагается нитена-

правитель.

Пряжу с ровничным эффектом получают, сообщая прерыви-

стое движение средней паре питающего устройства, подающего

ровницу к переднему цилиндру, выпускающему стержневую

нить. При останове средней пары подача ровницы прекраща-

ется, а ровница, выпущенная ранее, прикручивается к нити.

Вырабатывая петлистую пряжу, используют валики с канав-

ками для заправки стержневых петель, которые образуются

с помощью задней пары цилиндр — валик. Нагонная нить за-

правляется под передний валик между двумя стержневыми ни-

тями и выпускается с большей скоростью, образуя при скручи-

вании со, стержневой нитью петли. '

Затем производят второе кручение в обратном направлении

с закрепительной нитью.

Для выработки переслежистой пряжи (с периодическими

утолщениями) следует периодически резко замедлять или пре-

кращать выпуск стержневой нити.

Спиральный эффект достигается при скручивании двух или

нескольких петель, имеющих различное направление крутки.

При этом одна из нитей укорачивается за счет увеличения

крутки, вторая удлиняется за счет раскручивания и обвивает

первую в виде спиралей. При больщой скорости подачи нагон-

ной нити получается фасонная спираль.

2. КРУЧЕНИЕ НАТУРАЛЬНОГО ШЕЛКА

И ХИМИЧЕСКИХ НИТЕЙ

Сырьем для шелковой промышленности являются шелк-сырец

и химические нити. Наибольшее распространение получили хи-

мические нити: искусственные (вискозные и ацетатные) и син-

тетические (полиэфирные, полиамидные и др.).

Шелк-сырец обладает рядом свойств, сообщающих высокие

физико-механические и потребительские свойства тканям и три-

котажным полотнам. Нити шелка-сырца обладают приятным

блеском,- зависящим от породы коконов, условий выкормки

шелкопряда и условий обработки. Натуральный шелк обладает

плохой теплопроводностью и является плохим проводником

электричества, поэтому его часто используют в качестве изо-

ляционного материала в электропромышленности. Он также об-

ладает высокой гигроскопичностью, хорошими механическими

свойствами; относительная разрывная нагрузка в зависимости

от линейной плотности нитей и некоторых других особенностей

коконов изменяется в пределах 26—38 сН/текс.

Кручение натурального шелка и химических нитей прово-

дится с целью придания им определенных полезных свойств,

обеспечивающих их дальнейшую переработку в текстильные из-

делия с высокими эксплуатационными показателями и своеоб-

разными внешними эффектами.

Шелкокрутильное производство по сравнению с крутиль-

ными производствами других отраслей текстильной промышлен-

ности имеет ряд особенностей:

разнообразие выпускаемых крученых изделий;

сочетание механических процессов (перематывание, трощейие

и кручение) с химической обработкой (замачивание, эмульси-

рование, сушка, запаривание);

сравнительно большая длительность и прерывность производ-

ственного процесса (до 12 переходов);

разнообразие конструкций и типов используемых крутиль-

ных машин и др.

Крученый шелк производится в широком ассортименте:

по назначению — для ткацкого и трикотажного производств,

технических целей (изоляционный, хирургический), широкого

потребления (швейный, галантерейный, парфюмерный);

по направлению крутки — Z и S;

по степени крутки — слабой (ат = 1...11), средней (ат =

= 20... 24, муслин), сильной (от = 56... 76, креп);

по характеру крутки — однокруточный, двухкруточный, мно--

гокруточный.

Различают три вида расположения нити в сечении (струк-

туры).

Трубчатая структура — все элементарные нити располага-

ются по винтовым линиям и ни одна из них не является осе-

вой. Все нити натянуты одинаково, и структура устойчива при

небольшом числе скручиваемых элементов. При пяти сложениях

может уже возникнуть стержневая структура.

Стержневая структура — одна или несколько нитей в про-

цессе кручения поочередно становятся осевыми, а остальные

располагаются вокруг них по винтовым линиям. Структура ус-

тойчива, но необходимо сохранять постоянство натяжения скру-

чиваемых нитей.

Штопорная структура — центральная нить или несколько

нитей натянуты намного больше, а остальные на нее (или на

них) навиты.

В зависимости от вида сырья и назначения крученых нитей

их вырабатывают по различным схемам и планам кручения.

Так, производственный процесс выработки крепа из шелка-

сырца, поступающего в мотках, включает следующие техноло-

гические процессы: распаковку кип шелка-сырца и разбраковку

мотков (внешний осмотр), подбор партий, замачивание, отжим,

расщипывание, сушку, контроль и вылеживание мотков, разма-

тывание с чисткой, трощение с подкруткой, кручение, фиксацию

крутки, перематывание на катушки или в бобины,' разбраковку и

упаковку.

Основные этапы, технологические процессы и оборудование,

применяемое в шелкокручении, приведены в табл. 1.9.

При использовании кокономотальных автоматов, на которых

шелк-сырец наматывается на катушки, резко сокращается тех-

нологический процесс ^ыработки крученых нитей, так как ка-

тушки с шелком-сырцоад сразу поступают на тростильно-кру-

тильную машину, а это дает большой экономический эффект.

Таблица 1.9

Этап

Технологический процесс

Оборудование

1. Подготовка нитей

к разматыванию

2. Разматывание и под-

готовка нитей к кру-

чению

3. Кручение

4. Закрепление

(фиксация)

5. Уборка

крутки

6. Контроль и разбра-

ковка

Разбраковка и подбор

партии сырья

Замачивание шелка-сыр-

ца

Отжйм

Расщипывание шелка-

сырца

Сушка

Перематывание мотков,

куличей и бобин на ка-

тушки

Трощение нескольких

нитей в одну без под-

крутки или с подкруткой

Кручение

Запаривание или увлаж-

нение

Перематывание

Разбраковка, упаковка,

маркировка

Темные экраны, брако-

вочные столы, швили

Замачивающие аппара-

ты

Центрифуги

Швили

Сушильные камеры

Перемоточные машины

Тростильные или трос-

тильно-крутильные ма-

шины

Крутильные машины

Запарные аппараты

Перемоточные и боби-

нажные машины

Куфтовальные станки,

браковочные столы

Получение химических крученых нитей начинается на пред-

приятиях химического волокна, где производится и их отделка.

Обычный план кручения химических нитей следующий: распа-

ковка ящиков, разбраковка (внещний осмотр), перематывание

на крутильные катушки, кручение в одну или две стренги, фик-

сация крутки, перематывание, разбраковка и упаковка. Планы и

схемы кручения разрабатываются для исходных нитей каж-

дого вида.

Подготовка сырья к перематыванию и перематывание

Химические нити поступают на шелкопрядильные предприятия

в бобинах разной формы. Для переработки в крученые изделия

в настоящее время химические нити поступают без особой под-

готовки. В тех случаях, когда химические нити обладают недо-

статочными антистатическими свойствами, их подвергают за-

масливанию в процессе перематывания.

Натуральный шелк поступает на шелкопрядильное предприя-

тие преимущественно в мотках. Мотки шелка-сырца обладают

заклеенностью, поэтому их необходимо подготовить к разматы-

ванию. Подготовка шелка-сырца к разматыванию включает за-

мачивание мотков, их отжим, расщипывание и расправку,

сушку.

Замачивание шелка-сырца необходимо для размягчения се-

рицина в склеенных местах мотков и снижения электризации,

Нити после замачивания становятся мягкими и гибкими. Эмуль-

сия для замасливания шелка-сырца состоит из воды, мыла,

масла или жиров, глицерина, антисептических и антистатиче-

ских веществ. Шелк-сырец замачивают в специальных аппара-

тах АЗШС-2.

В результате замачивания шелка-сырца ухудшаются разрыв-

ные характеристики и снижается связность. Для уменьшения

вредного действия замачивания делают следующее:

эмульсируют шелк-сырец при разматывании коконов путем

нанесения эмульсии на нить или добавления эмульсии в таз

кокономотальных машин;

получают шелк-сырец на жестких паковках непосредственно

на кокономотальных машинах;

эмульсируют нити шелка-сырца на мотальных машинах пер-

вого перехода крутильного производства.

Масса замоченного шелка-сырца примерно в 3—4 раза

больше массы сухого материала, избыточную влагу отжимают

в центрифугах. После отжима влаги мотки расщипывают. Рас-

щипывание необходимо для расправки мотков и разъединения

нитей в местах их склейки.

Шелк-сырец следует расщипывать и расправлять не позд-

нее чем через 3 ч после замачиванияг эту операцию проводят

вручную. Расщипывание требуется выполнять внимательно и

аккуратно, иначе мотки могут еще больше запутаться, что уве-

личит обрывность при перематывании. Затем мотки сушат.

Сушить мотки можно в естественных условиях в специаль-

ных камерах или при повышенной температуре (32—38 °С), ис-

пользуя подогретый воздух, подаваемый снизу. Сушка в естест-

венных условиях способствует лучшему сохранению свойств

шелка-сырца, но требуется больше времени.

Непрерывные нити (шелк-сырец, химические) перематывают

в основном с целью получения паковок, удобных для последую-

щей переработки на крутильных машинах. Поэтому шелк-сы-

рец в мотках и химические нити в бобинах или куличах пере-

матывают на двухфланцевые катушки. В процессе перематыва-

ния нити дополнительно контролируют и метят, удаляют шишки,

налеты, тонкие места, неправильно связанные узлы и др. Пере-

матывание химических нитей иногда совмещают с замаслива-

нием. Несмотря на различие конструкций перемоточных машин,

перематывание осуществляется одинаково.

Бобинажно-перемоточная машина предназначена для нама-

тывания синтетических текстильных нитей в конические бобины

массой до 3000 г. Входная паковка 1 (рис. 1.93, с) любой формы

располагается в нижней части машины на специальной под-

ставке. Перерабатываемая нить проходит нитенаправитель 2

баллоноограничителя и нитепроводники 3, которые обеспечи-

вают положение нити на поверхности замасливающего ролика

4. Затем нить проходит через щель 5, которая удаляет излишки

Рис. 1.93. Технологические схемы машин для кручения нату-

рального шелка и химических нитей:

—

бобинажно-перемоточной; б

—

тростильно-крутильной; в

—

кру-

тнльно-этажной

замасливателя. Пройдя гребенчатый нитенатяжитель б, нить по-

ступает в контрольно-очистительное устройство 7, зазор кото-

рого зависит от линейной' плотности нити. Рычаг самоостанова

S удерживается нитью в рабочем положении. При обрыве нити

рычаг под действием пружины, отклоняется, микровыключатель

срабатывает и перематывание на данном выпуске прекращается.

Нить, обогнув направляющий пруток 9, с помощью нитеводи-

теля J0 наматывается на патрон, расположенный в цанговом

бобинодержателе.

Производительность мотальных машин, кг/ч,

Р =

1)„ •

60NTKn. в/(1000.1000),

где

Ун

— линейная скорость наматывания нити, м/мин; А/ — число выпусков;

Г —линейная плотность перематываемой нити, текс; /Сп. в — коэффициент по-

лезного времени машины.

Трощение и кручение нитей

Для трощения и кручения химических комплексных нитей с лю-

бым направлением крутки предназначены тростильно-крутиль-

ные машины. Работающие в настоящее время на предприятиях

тростильно-крутильные машины для химических нитей принци-