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

Подождите немного. Документ загружается.

жесткую пленку на нитях, более стойкую при хранении шлихту,

перерабатывать ошлихтованную пряжу при более низкой отно-

сительной влажности воздуха в ткацком цехе, полностью ис-

ключить или снизить расход пищевых материалов, облегчить

подготовку шлихты, снизить обрывность основы на станках.

Расщепители — химические реагенты, измельчающие мак-

ромолекулы крахмалопродуктов до определенной степени и

придающие крахмалопродуктам водорастворимость. Для рас-

щепления крахмала применяют кислоты (серная, соляная

и др.), щелочи (гидроксид натрия, карбонат натрия и др.),

различные соли (силикат натрия и др.). В последнее время

широко используются окислительные расщепители, в частности

хлорамин. Он обеспечивает равномерное расщепление зерен

крахмала, не нарушая его химической структуры, и разложе-

ния крахмала. В то же время шлихта обладает высокой клей-

костью и стойкостью.

Нейтрализаторы прекращают действие расщепителей. Если

в качестве расщепителей используют кислоту или щелочь, для

ускорения расщепления их вводят в большем количестве, чем

это требуется для расщепления. При достижении оптимальной

степени расщепления в шлихту добавляют нейтрализаторы.

Нейтрализацию кислотных расщепителей осуществляют ще-

лочью, а щелочных — кислотой. Если в качестве расщепителя

применяют хлорамин или хлорную известь, нейтрализаторы не

применяют, так как хлор полностью используется на расщеп-

ление.

Смягчители несколько смягчают пленку на-нитях и повы-

шают смачивающую способность шлихты. При расщеплении

крахмала кислотой или щелочью возможно его химическое из-

менение — частичное образование декстринов и глюкозы. На

нитях образуется жесткая хрупкая пленка. В этом случае в со-

став шлихты вводят жировые добавки —смягчители. В каче-

стве смягчителей применяют жиры растительного и животного

происхождения (стеарин, глицерин, жидкое мыло и т. п.).

Антистатики вводят в шлихту с целью снижения электри-

зации волокон и пряжи (стеарокс-6 и др.).

Гигроскопические вещества ранее вводили для увеличения

гигроскопичности ошлихтованной пряжи. В настоящее время

эти вещества используют крайне редко. Постоянства влажно-

сти ошлихтованной пряжи достигают при определенных ско-

рости шлихтования, температуре сушки и влажности воздуха

в ткацких цехах.

Антисептики — противогнилостные материалы. Шлихта яв-

ляется весьма благоприятной средой для развития микроорга-

низмов (гриб, плесень и т. п.). Для предупреждения появления

микроорганизмов в шлихту вводят антисептики. В качестве ан-

тисептиков применяют медный купорос, фенол и другие ве-

щества.

10*

291

Вода используется в качестве растворителя при приготов-

лении шлихты как из химических веществ, так и из крахмало-

продуктов. Для шлихтования используют чистую воду (неже-

сткую) .

Необязательно, чтобы все перечисленные материалы вхо-

дили в состав шлихты. Так, при применении химических клея-

щих материалов в большинстве случаев добавляют лишь воду.

приготовление шлихты

Приготавливают или варят шлихту, в специальном помеще-

нии — клееварке. Шлихту варят в баках Kpyiyioft и овальной

формы, в автоклавах или специальных установках. Объем бака

д6 1000 л и более. Внутри бака вертикально установлены ме-

шалки для размешивания шлихты. Для варки используют пар.

В автоклавах шлихту варят под давлением. Автоклав — гер-

метически закрывающийся сосуд с толстыми стенками, дном,

имеющим шаровидную форму, и с массивной крышкой. Внутри

автоклава находится мешалка. Хорошо размешанные в воде

шлихтовальные материалы подаются в автоклав. Пар в авто-

клав подается под давлением. При варке под давлением под-

готовка шлихты ускоряется.

В последнее время на предприятиях широко используют

клееварки, в которых процессы подготовки компонентов и

варки шлихты автоматизированы. Клеящий материал хранится

в специальных бункерах. Винтовым конвейером клеящий ма-

териал подается к автоматическим весам. При достижении за-

данной массы клеящий материал поступает в бак, наполненный

водой. Размешивание продолжается в течение определенного

времени. Программный регулятор обеспечивает варку по за-

данной программе при точном соблюдении температуры и вре-

мени. При варке шлихты с программным регулированием каче-

ство шлихты улучшается, повышается культура производства

и увеличивается производительность труда рабочих.

приклей и его значение

После шлихтования масса основы несколько увеличивается.

Это увеличение массы обычно выражают в процентах массы

мягкой пряжи и называют приклеем. Для ткани каждого вида

устанавливают определенные нормы приклея. Различают види-

мый и истинный приклей. Видимым приклеем называют увели-

чение массы ошлихтованной пряжи по отношению к мягкой

пряже без учета изменения ее влажности. Для определения ви-

димого приклея, %, используют формулу

Я = [(Ma + ma)—(Afi-mi)] 100/(Mi-mi),

где Mi — масса ошлихтованной основы на навоях; т^ — масса ошлихтован-

ных концов; Ml — масса неошлихтованной пряжи в партии сновальных ва-

лов; «1 —масса мягких концов.

0,3

0,28

0,26

0,2V

0,22

0,2

о 1 9 11 13

Рис. 11.13. Изменение обрывности

пряжи в зависимости от величины

приклея

Wi — влажность ошлихтованной

Действительный расход

клеящих материалов при

шлихтовании определяется не

видимым, а истинным при-

клеем, так как истинный при-

клей находят с учетом влаж-

ности мягкой и ошлихтован-

ной пряжи и выражают отно-

шением абсолютно сухой

массы отложившейся на пря-

же шлихты к абсолютно су-

хой массе мягкой пряжи. Если

влажность пряжи известна,

истинный приклей, %,

где

— влажность мягкой пряжи,

пряжи, %.

Средние значения видимого приклея для различной пряжи,

%: хлопчатобумажная и льняная от 4 до 10; шерстяная гре-

бенная— от 6 до И; аппаратная—тэт 2 до 5; штапельная ви-

скозная — от 2 до 5; искусственные нити — от 2 до 5.

На величину приклея влияет скорость шлихтования. Для

сохранения величины приклея на заданном уровне при измене-

нии скорости шлихтования необходимо изменять величину от-

жима. Величина истйнного приклея 0» оказывает большое влия-

ние на уровень обрывности О основных нитей в ткачестве, что

видно на рис. П. 13. Чем большее воздействие испытывает

пряжа на ткацком станке (большее число изгибов, более силь-

ное трение), тем больше должен быть процент приклея. Чем

тоньше пряжа, т^м больше процент приклея. С повышением

крутки пряжи процент приклея уменьшается. С увеличением

числа нитей на 1 дм ткани процент приклея должен также уве-

личиваться. При выработке тканей полотняным переплетением

приклей должен быть больше, чем при выработке тканей сар-

жевым и сатиновым переплетениями.

шлихтовальные машины

Шлихтовальные машины предназначены для нанесения шлихты

на нити основы, отжима избытка шлихты и высушивания ос-

новы до такой степени, чтобы ее можно было плотно намотать

на ткацкий навой, исключая склеивание отдельных нитей.

Кроме того, на шлихтовальной машине делают разметку об-

шей длины основы на куски установленной длины.

Основные механизмы и части шлихтовальных машин сле-

дующие:

стойка для сновальных валов или ткацкого навоя, или сно-

вального барабана;

клеильный аппарат, состоящий из шлихтовальной ванны, по-

гружающего и отжимных валов;

сушильный аппарат, где из проклеенных и отжатых нитей

основы удаляются излишки влаги (производится сушка ошлих-

тованной пряжи);

передняя часть, где склеившиеся между собой нити основы

разделяются, маркируются куски и пряжа навивается на на-

вой; здесь иногда устанавливают устройства для дополнитель-

ной обработки ошлихтованной основы — эмульсирования и во-

щения;

привод;

аппаратура для контролирования нормального протекания

технологического процесса шлихтования.

В зависимости от устройства сушильного аппарата все

шлихтовальные машины можно разделить на группы:

барабанной контактной сушки, когда пряжа просушивается,

соприкасаясь с горячей поверхностью барабанов;

конвективно-воздушной сушки, в которых пряжа просуши-

вается нагретым воздухом в камерах;

комбинированной сушки, где сушка осуществляется как

в результате соприкосновения с горячей поверхностью бараба-

нов, так и путем прохождения основы в камере с нагретым воз-

духом;

специальной сушки, в которых сушка осуществляется элек-

троподогревом токами высокой частоты, инфракрасными лу-

чами и т. п. (эти машины пока не получили применения).

Отечественная промышленность выпускает шлихтовальные

машины следующих типов: барабанные ШБ и камерные ШКВ

с различной заправочной шириной. Некоторые типы барабан-

ных шлихтовальных машин, оснащенных подсушивающей ка-

мерой, являются машинами комбинированной сушки. Для

шлихтования хлопчатобумажных основ применяют в основном

машины барабанной сушки. Для шерстяных и льняных,

а также цветных хлопчатобумажных основ используют машины

камерной сушки. Машины барабанной сушки с высокой темпе-

ратурой (100 °С) поверхности барабанов для шлихтования

шерстяных основ не применяют, так как при высокой темпера-

туре шерстяное волокно разрушается.

Клеильный аппарат. Основа 1 (рис. 11.14), идущая со сно-

вальных валов, огибает мерильный вал 2 и тянульный вал 3,

который получает движение от мажорного вала через цепную

передачу. Для увеличения угла обхвата основой тянульного

вала установлен дополнительный направляющий валик 4.

В клеевую ванну 5 основа погружается гладким валиком (воро-

бой) б. В зависимости от времени нахождения основы в рас-

творе шлихты будет изменяться смачиваемость и пропитыва-

12 3 1 5 6 7 S

3 W

Рис. 11.14. Технологическая схема

клеильного аппарата и отжимного

устройства шлихтовальной машины

Рис. 11.15. Схема сушильной камеры

машины МШБ

ние пряжи шлихтой. Для регулирования степени пропитыва-

ния основы валик 6 с помощью специальных реек может под-

ниматься и опускаться на большую или меньшую глубину.

Проклеенные нити основы проходят между двумя парами от-

жимных валов 7, S и 9, 10. У обеих отжимных пар нижние при-

водные валы S и 76) из нержавеюш,ей стали, а верхние валы

чугунные или стальные. Верхние валы прижимаются к нижним

валам и получают движение за счет трения о нижние валы.

Валы отжимают из основы излишек шлихты и способствуют

равномерному пропитыванию нитей шлихтой. Для предохра-

нения нитей от сплющива»ия, а также для более интенсивного

отжима верхние чугунные валы обмотаны тканью (фланелью),

а остальные валы аппарата имеют резиновое покрытие. Сте-

пень отжима основы для получения требуемого приклея или

определенной влажности перед сушкой регулируется путем из-

менения нагрузки на верхние валы 7 и 9.

Клеевую ванну 5 изготавливают из нержавеюш;ей стали.

Стенки ее двойные. Между стенками залит жидкий глицерин

для уменьшения потерь тепла. Подогрев и поддержание темпе-

ратуры раствора шлихты в ванне осуществляется насыщенным

паром, подаваемым в каналы, образованные в донном прост-

ранстве ванны. Конденсат из донного пространства ванны от-

водится по коденсатопроводу. Для быстрого разогрева рас-

твора шлихты при подготовке машины к работе острый пар

подается по паропроводу к змеевику 11, который установлен

внутри клеевой ванны.

Клеевая ванна снабжена автоматической регулирующей ап-

паратурой для поддержания заданных температуры (до 90 °С)

и уровня шлихты.

После отжима нити основы поступают в сушильное устрой-

ство.

Шлихтовальные машины барабанной сушки. На отдельных

предприятиях еще широко применяются двухбарабанные шлих-

товальные машины. Постепенно эти машины будут заменены

многобарабанными машинами. В настоящее время устанавли-

Рис. 11.16. Схема сушильной камеры

машины ШКВ

ваются 9- и 11-барабанные

машины рабочей ширины 140б

и 1800 мм для шлихтования

пряжи из хлопка, льна и их

смесей с химическими волок-

нами, штапельной пряжи из

химических волокон, а также

комплексных нитей из искус-

ственных волокон. На рис.

11.15 показана схема сушиль-

ной камеры многобарабанной

шлихтовальной машины. Ос-

новная пряжа 1 после отжим-

ных валов направляется в су-

шильную камеру и попадает

на первый сушильный барабан 2. Все барабаны расположены

в шахматном порядке и имеют принудительный привод. Нити

основы быстро высыхают, соприкасаясь с горячими цилиндри-

ческими поверхностями сушильных барабанов. Первые пять ба-

рабанов и направляющий валик при входе в сушильную камеру

покрыты антиадгезионной лакотканью, которая предотвраш,ает

прилипание влажной основы к горячей поверхности барабанов.

Для улучшения и ускорения сушки пряжи, удаления увлажнен-

ного воздуха от сушильных барабанов на машине установлен

шатер 3. Для удаления воздуха, увлажненного в результате ис-

парения нагретой шляхты, от клеильного аппарата (на рисунке

не показан) смонтирован остекленный вытяжной зонт 4. Ув-

лажненный воздух из-под шатра удаляется через канал вытяж-

ного зонта. Для удаления воздуха установлен специальный вы-

тяжной вентилятор. ^

Шлихтовальные-машины камерной сушки. Устройство этих

машин, за исключением сушильной части, во многом напоми-

нает устройство машин барабанной сушки.

На рис. 11.16 представлена схема сушильной камеры высо-

коскоростной шлихтовальной машины типа ШКВ. Ошлихтован-

ные и отжатые нити основы 1 в камере 2 последовательно оги-

бают нижние 3 и верхние (ребристые 4 и гладкие 5) валики.

Выйдя из камеры через щель 6, основа огибает направляющий

валик 7 и поступает в переднюю часть машины.

Смесь свежего и отработанного воздуха засасывается вен-

тилятором 8, который приводится во вращение электродвига-

телем (на рисунке не показан), проходит через фильтры Р и

калориферы 10, где нагревается до температуры 80—120 °С.

Нагретый воздух по коробу 11 подается к вертикальным

коробам 12 и далее через сопла воздействует на нити ос-

новы. Влажный воздух удаляется из камеры вытяжным вен-

тилятором через отверстия, расположенные в верхней части

камеры.

в зависимости от линейной плотности нитей основы и их

числа схему заправки можно изменить. Для этого изменяют

длину основы в камере, уменьшая или увеличивая число глад-

ких роликов 5. Испарительная способность сушильной камеры

250—300 кг влаги за 1 ч. Скорость шлихтования на машинах

ШКВ-140 от 20 до 100 м/мин, иа машинах ШКВ-180 и ШКВ-230

от 16 до 80 м/мин. Шлихтовальные машины камерной сушки

применяют для шлихтования шерстяных, льняных и хлопчато-

бумажных цветных основ.

Деформация нитей основы \при ихлихтовании. На шлихто-

вальной машине основа шлихтуется при определенном натя-

жении, которое необходимо для обеспечения плотности намотки

нитей на ткацкий навой, ликвидации провисания нитей между

направляющими органами машины и разъединения в ценах

машины. Натяжение на шлихтовальной машине создается

вследствие разности в скоростях органов машины, соприкасай-

щихся с основой. Чрезмерная деформация пряжи на шлихто-

вальной машине снижает разрывное удлинение пряжи, в ре-

зультате чего значительно увеличивается обрывность на ткац-

ких станках.'

Деформацию, %, основной пряжи между различными орга-

нами шлихтовальной машины можно определить по формуле

e = (t)2—Ui) 100/ui,

где —скорость питающих органов; uj —скорость выпускных органов.

При правильно выбранном режиме шлихтования деформа-

ция не должна превышать для хлопчатобумажной и шерстя-

ной пряжи 1—1,5, льняной — 0,5—0,8, вискозной штапельной —

4—5, ацетатных нитей —3—4, капроновыхf—1—1,5%. Дефор-

мация основы в первую очередь зависит от скорости шлихто-

вания. При изменении деформации от 1,2 до 2,2 % обрывность

ошлихтованной пряжи на ткацком станке возрастает от 0,19 до

0,24 обрыва на 1 м. Исследования показали, что прочность по-

лоски миткаля по основе при увеличении деформации от 1,9 до

3,2 % падает с 363 до 340 Н, снижается также и удлинение.

Для получения минимальной деформации основы скорости ра-

бочих органов шлихтовальных машин должны быть согласо-

ваны. Для осуществления этого на шлихтовальных машинах

должны быть установлены уравнительные механизмы.

Пороки и отходы при шлихтовании. Рассмотрим основные

виды пороков шлихтования.

Малоклееные основы получаются при неудовлетворитель-

ном качестве шлихты, недостаточном ее уровне, сильном от-

жиме и разжижении шлихты конденсатом.

Переклееные основы бывают из-за плохого разогрева

шлихты, слабого отжима или слишком глубокого погружения

основы в клеильную ванну. Такая основа бывает жесткой, лом-

кой, что приводит к повышенной обрывности в ткачестве.

Недосушенные основы получаются при большой скорости

шлихтования и недостаточной температуре сушки, пересушен-

ные основы — при недостаточной скорости шлихтования, дли-

тельном останове машины во время шлихтования и чрезмерно

высокой температуре сушильного аппарата. Нити основы ста-

новятся сухими, ломкими и перерабатываются на ткацком

станке с повышенной обрывностью.

Заклей поперек основы образуется в том случае, если при

длительном останове машины не подняты верхние отжимные

валы или если в жало отжимных валов попал посторонний

предмет.

Неравномерный приклей получается при неравномерном по-

догреве шлихты в ванне, разжижении ее острым паром, нерав-

номерной подаче шлихты и неравномерном давлении отжим-

ных валов.

Закрещенные основы образуются при несвоевременной про-

кладке нитей в рядке в процессе работы, несвоевременном и

неправильном срезании хомутов.

Неправильное наматывание навоя происходит вследствие

неправильного размещения нитей между зубьями рядка. При

неправильной наладке прижимного механизма образуется

слишком слабая или слишком тугая намотка основы, которая

приводит к повышенной обрывности в ткачестве.

Неправильная длина основы затрудняет учет ткани и при-

клея; она получается при неисправности мерильно-меточного

механизма или при неправильной его установке.

Пятна на основе образуются из-за плохой очистки клеиль-

ной ванны и других частей машины и являются причиной сни-

жения качества ткани.

Повышенная вытяжка основы наблюдается при чрезмерном

торможении сновальных валов, неправильной работе уравни-

тельных механизмов или несоответствии скоростей рабочих ор-

ганов машины. Значительная вытяжка основы вызывает обрыв-

ность в шлихтовании и ткачестве.

Отходы шлихтования состоят из концов клееной и мягкой

пряжи и срезаемых хомутов. Общее количество отходов обычно

составляет 0,1—0,2 % массы пряжи, поступающей на шлихто-

вальную машину. Процент отходов определяют по формуле

Ошл =

[/1

+ /г(1-п-')]100/;с,

где li — длина клееных концов;

— длина мягких концов; п — число сно-

вальных валов в партии; U — сопряженная длина основы на сновальных

валах.

Скорость шлихтования и производительность машин. Ско-

рость шлихтования зависит от вида шлихтуемой пряжи, ее ли-

нейной плотности, числа нитей в основе, ширины основы, сте-

пени отжима и, главным образом, от испарительной способно-

сти сушильного аппарата машины. Скорости шлихтования

вл'йяет на удельный расход пара, качество пропитки нитей ос-

новы шлихтой и производительность машины. Скорость шлих-

тования, м/мин,

где Q — влагоиспарительная мощность сушильного аппарата шлихтовальной

машины, кг/ч; N — число нитей в основе; Т — линейная плотность основной

пряжи, текс; /Си — коэффициент, характеризующий долю испаряемой влаги

относительно массы основы (0,9—1,4).

Производительность шлихтовальных машин может быть вы-

ражена в килограммах ошлихтованной пряжи, числом ошлих-

тованных партий, и числом наработанных за определенный ин«

тервал времени навоев.

Фактическая производительность машины, кг, за определен»

ный интервал времени

Р = v^JTNKn.

в (1

+ а„/100) 10-»,

где Vmn—скорость шлихтования, м/мин;

— время работы машины, мин;

Т — линейная плотность пряжи, текс; N — число нитей в основе; Кп. в — ко-

эффициент полезного времени;

Ои

—истинный приклей, %.

Коэффициент полезного времени зависит от простоев, свя-

занных с заправкой, сменой навоев, прокладкой цен, среза-

нием хомутов и т. д. Для шлихтовальных машин различных

конструкций коэффициент полезного времени колеблется от 0,6

до 0,85.

автоматические регуляторы на шлихтовальных машинах

Шлихтовальные машины последних выпусков оборудованы ря-

дом автоматических и контролирующих приборов, обеспечи-

вающих нормальное протекание технологических процессов

шлихтования и получения основ.

Автоматический регулятор температуры шлихты. Для регу-

лирования температуры шлихты в клеильной ванне на машинах

устанавливают двухпозиционный дилатометрический терморе-

гулятор системы ЦНИХБИ. Регулятор температуры может ре-

гулировать температуру в пределах 35—100 °С с точностью

±1,5 °С.-

Дилатометрический жезл, помещаемый в отверстие клеиль-

ного аппарата выше змеевика для подогрева шлихты, состоит

из наружной латунной трубки 1 (рис. 11.17) и внутреннего

стержня 2, изготовленного из инвара. Работа жезла-датчика

основана на разности температурных коэффициентов линейного

расширения латуни и инвара. При отклонении температуры

шлихты от заданной изменяется длина латунной трубки, в ре-

зультате чего происходит продольное перемещение инварного

стержня, который при изменении температуры практически не

изменяет линейных размеров.

Fin

S 7

Рис. 11.17, Схема двухпозиционного терморегулятора системы ЦНИХБИ

Левый конец стержня 2 закреплен в торце трубки 1, а пра-

вый проходит через отверстие корпуса 3 и упирается в сфери-

ческий подпятник установочного винта 6. На установочном

винте закреплена шкала, с помощью которой его поворачивают

и настраивают регулятор на определенную температуру. При

изменении температуры шлихты латунная трубка изменяет

свою длину и вызывает перемещение инварного стержня. Стер-

жень 2 поворачивает рычаг 7 вокруг оси вращения 5. При по-

вороте рычаг 7 нижним плечом действует на микровыключа-

тель 8. На верхнее плечо рыч^ага 7 действует пружина 4, при-

жимающая рычаг 7 к стержню 2. При снижении температуры

шлихты по сравнению с заданной латунная трубка укорачива-

ется, стержень 2 перемещается вправо и поворачивает ры-

чаг 7.

Нижний конец рычага 7 отходит от микропереключателя 8,

и контакт замыкается в положении «Включено». Электромаг-

нит срабатывает и открывает клапан для пара. При повыше-

нии температуры микропереключатель 8 замыкается в поло-

жении «Выключено», электромагнитный клапан срабатывает и

прекращается доступ пара в клеильный аппарат. Терморегу-

лятор устанавливают в клеильную ванну 9 через имеющееся

там отверстие.

Автоматический регулятор уровня шлихты в клеильной

ванне. Наиболее широкое применение получил электрический

регулятор уровня РУ-3 (ЦНИХБИ). Электроды этого регуля-

тора устанавливают в клеильной ванне так, что концы их

стержней находятся на высоте желаемого уровня шлихты; при

этом конец одного из электродов устанавливают на 3 мм ниже

другого. Когда шлихта в клеильной ванне достигнет концов