Процесс прядения волокон

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Классификация волокон

Основу всех материалов и тканей составляю волокна. Друг от друга волокна отличаются по химическому составу, строению и свойствам. В основу существующей классификации текстильных волокон положено два основных признака - способ их получения (происхождение) и химический состав, так как именно они определяют основные физико-механические и химические свойства не только самих волокон, но и изделий, полученных из них.

Волокна делятся на:

- натуральные

- химические.

К натуральным волокнам относят волокна природного (растительного, животного, минерального) происхождения: хлопок, лен, шерсть и шелк. К химическим волокнам - волокна, изготовленные в заводских условиях. При этом химические волокна подразделяются на искусственные и синтетические.

Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений, которые образуются в процессе развития и роста волокон (целлюлоза, фиброин, кератин). К тканям из искусственных волокон относятся: ацетат, вискоза, штапель, модаль. Эти ткани прекрасно пропускают воздух, очень долго остаются сухими и приятны на ощупь. Сегодня все эти ткани активно используются производителями белья, а, благодаря новейшим технологиям, способны заменять натуральные.

Синтетические волокна получают путем синтеза из природных низкомолекулярных соединений (фенола, этилена, ацетилена, метана и др.) в результате реакции полимеризации или поликонденсации в основном из продуктов переработки нефти, каменного угля и природные газов.

1. Прядение шерсти

В прядильное производство поступает однородная тонкая, полутонкая, полугрубая, грубая и неоднородная полугрубая и грубая шерсть. Волокна, предназначенные для выработки пряжи, поступают на прядильные фабрики в плотно спрессованном состоянии, в кипах массой 200-280 кг.

Шерсть любого вида отличается от хлопка значительно большей длиной и неоднородностью по длине, большим сопротивлением к распрямлению и параллелизации, так как более извита, обладает большей цепкостью и упругостью. Перечисленные особенности предопределяют специфические черты ряда процессов прядения. Например, важно обеспечить хорошее разрыхление цепких клочков и тщательное перемешивание разнородных волокон, особенно при использовании смесей с различными химическими волокнами. Чесание шерсти осуществляется на двух- или трехпрочесных чесальных машинах. Волокна шерсти сильно электризуются, поэтому необходимо обязательно замасливать смеси перед чесанием. В связи с повышенной неровнотой волокон по длине, между вытяжными парами приходится устанавливать специальные приспособления -- валики или гребенные поля для поддержания и контроля коротких волокон в поле вытягивания. Значительная цепкость упругого и извитого волокна приводит к необходимости многократно пропускать полупродукты через ленточные машины.

Так как в прядении перерабатывают шерсть разных видов, применяют и разные системы прядения. Наиболее распространенными являются гребенная система прядения для тонкой шерсти длиной около 65 мм и аппаратная система для тонкой и грубой укороченной шерсти.

Процесс прядильного производства можно разделить на три этапа: 1) подготовка волокнистой массы и формирование из нее ленты; 2) подготовка ленты к прядению; 3) прядение. Первый этап включает в себя: разрыхление, смешивание трепание, чесание.

Разрыхление - разделение плотно спрессованной массы волокон на мелкие клочки и уменьшение средней плотности волокон в целях обеспечения в дальнейшем лучшего перемешивание и очистки волокнистой массы от сорных примесей, а также лучшего протекание последующих процессов:

Смешивание проводят для получения больших однородных по свойствам партий сырья.

Трепание обеспечивает дальнейшие разрыхление и интенсивную очистку массы волокон от сорных примесей.

Чесание-разделение мелких клочков или пучков на отдельные волокна, удаление оставшихся после процессов разрыхление и трепание мелких цепких примесей и пороков, а также формирование из тонкого слоя прочесанных волокон ленты или ровницы .

Гребенная система

Приготовление чесальной ленты осуществляются на машинах, агрегированных в поточные линии, типичная схема одной из которых приведена на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Схема поточной линии для разрыхления, смешивания, замасливания и чесания шерсти

С разрыхлительно-трепального агрегата 1 клочки шерсти вентилятором 2 по трубе 3 подаются в замасливающее устройство 4, и далее -- в механизированные лабазы 5. Затем, выгружаемая из лабазов смесь потоком воздуха, создаваемого вентилятором 6, по пневмопроводу 7 попадает к конденсеру 8, который отделяет поток воздуха от шерсти и сбрасывает ее на транспортирующую решетку 9. Последняя передает смесь на самовесы 10, питающие чесальные машины. На чесальной машине получают чесальную ленту.

Для замасливания обычно используют эмульсию, содержащую жировое вещество (олеиновую кислоту, минеральные масла), эмульгатор (триэтаноламин, нашатырный спирт), антистатический препарат и воду. В зависимости от состава смеси применяют различные рецепты эмульсии.

Наносимые на волокна вещества должны обладать хорошей электропроводимостью, гигроскопичностью и главное -- легко удаляться при окончательной отделке тканей.

Чесание осуществляется на двухпрочесных чесальных машинах, состоящих из самовеса, предварительного прочесывателя и двух чесальных машин. На рис.1. 3 приведена схема самовеса, предварительного прочесывателя и первой чесальной машины. Самовес предназначен для непрерывного автоматического питания равномерным слоем смеси машин аппарата. Бункер самовеса периодически загружается автопитателем готовой смесью из расходного лабаза. Наклонная игольчатая решетка 2 с разравнивающим гребнем 1 выводит из бункера самовеса слой волокна. Гребень 3 сбрасывает его с игольчатой решетки в чашу весов 4, состоящую из двух створок. Последние при определенной массе через равные промежутки времени раскрываются и сбрасывают очередную порцию волокон на питающую решетку 5 предпрочесывателя II.

Вторым этапом является приготовление гребенной ленты.

Сложение и вытягивание.

Выравнивание лент по толщине, их уплотнение, а также распрямление и параллелизацию волокон осуществляют на ленточных машинах с двупольным вытяжным прибором (рис.1.4), пропуская ленту 2--3 раза.

Ленты 1 с восьми клубков огибают направляющие прутки 2, пройдя через прорези доски 3 и две нары цилиндров вытяжного прибора 4 и 5, попадают в зону действия нижнего 6, и верхнего 7 гребенных нолей, где волокна и иглы гребней движутся вперед. Дойдя до крайнего переднего положения, гребни верхнего гребенного поля выталкиваются вверх, а нижнего -- вниз. Далее они перемещаются назад, вновь пронизывают и транспортируют вперед поступающую в машину ленту. Так как скорость передвижения гребней в рабочей зоне примерно равна скорости второй пары 5, волокна, получившие скорость вытяжной пары 8, протягиваются через гребни, распрямляются и параллелизуются вдоль продукта. Лента уплотняется вьюрком 9, совершающим возвратно-вращательное движение, и наматывается в клубки 10 накатными валиками 11.

Подготовленная гребенная лента передается на гребнечесальные машины периодического действия, аналогичные машинам, применяемым в хлопкопрядении.

В гребенной системе прядения, как правило, проводят крашение волокна в ленте до или после гребнечесания. В ряде случаев приходится применять гребнечесание дважды: одно до и другое после крашения. Выработанная гребенная лента направляется для вылеживания: чистошерстяная в течение 1214 сут, полушерстяная--10--12 сут. При длительном вылеживании в среде с повышенной относительной влажностью удаляются заряды статического электричества, возникающие в процессе переработки, протекают процессы релаксации напряжения в волокнах, что позволяет нормализовать дальнейший технологический процесс.

Предпрядение

Из гребенной ленты готовят ровницу -- третий этап. В настоящее время внедрена сокращенная система прядения шерсти, при которой лента подвергается обработке на следующих машинах: смешивающей машине (меланжире), представляющей собой две ленточные машины, имеющие общий выпуск в виде двух тонких холстиков, соединенных в одну ленту, что позволяет перемешивать большее число лент, на этой машине осуществляется и нанесение на ленту эмульсий; ленточной двупольной машине с авторегулятором вытяжки, обеспечивающим получение продукта, имеющего постоянную массу единицы длины продукта; двупольных ленточных машинах (два перехода), выполняющих дальнейшее сложение и вытягивание лент с постепенным уплотнением их до требуемой для ровничной машины линейной плотности; ровничной машине с прибором высокой вытяжки (до 20) и сучильными рукавами для выпуска сученой ровницы.

При переработке смесей тонкой шерсти с вложением более 50 %' химических волокон готовят крученую ровницу.

Чистошерстяная ровница выдерживается в среде с повышенной относительной влажностью 8--10 сут, а полушерстяная на двое суток меньше.

Выработанная однониточная пряжа разбраковывается, взвешивается и подвергается запариванию для фиксации крутки и придания ей равновесности. волокно чесание шерсть вискоза

В настоящее время запаривание осуществляется в вакуумных запарных камерах. Предварительное откачивание воздуха позволяет пару проникать в глубь структуры пряжи; необходимый эффект достигается за 3--4 мин вместо 90--120 мин в обычных запарных камерах.

Прядение

Заключительный процесс изготовления пряжи -- прядение -- чаще всего осуществляется на кольцевых прядильных машинах. В процессе прядения происходит окончательное утонение ленты или ровницы до получения мычки заданной толщины, скручивание ее и превращение в пряжу с заданными параметрами и намотка на паковки.

Технологическая схема кольцевой прядильной машины представлена на рисунке 1.6.

Ровница с катушек 1, огибая направляющие прутки 2 и пройдя через глазок водилки 3, совершающей возвратно-поступательное движение вдоль оси, питающего цилиндра, поступает в вытяжной прибор 4. После вытягивания на участке от линии схода с выпускной пары 5 до бегунка; 7, мычка скручивается и наматывается на шпулю или патрон, надетый на веретено 6. Веретено получает вращательное движение от жестяного барабана 8. При обрыве мычки, выходящей из переднего цилиндра вытяжного прибора, происходит засасывание ее в патрубок 9, соединенный с воздуховодом 10, отводящим волокно в специальные сборники.

Для сокращения числа переходов ровничных машин или исключения их совсем на прядильных машинах устанавливают вытяжные приборы высокой вытяжки (типа ВВ), позволяющие утонять продукт в 20--40 раз и более, благодаря наличию органов, осуществляющих контроль за правильным движением волокон в поле вытягивания.

По гребенной системе прядения шерсти вырабатывают пряжу линейной плотности 12--42 текс. Для нее характерны высокая прочность, хорошая чистота, гладкость. Применяют ее для выработки так называемых камвольных шерстяных тканей с заметным рисунком переплетения, используемых для пошива платьев, костюмов, легких пальто и других изделий, кроме того, применяют в трикотажном производстве для выработки различных трикотажных полотен и вязаных изделий.

Аппаратная система

Это самая короткая по числу переходов система прядения - после чесального аппарата полученная ровница сразу поступает на прядильные машины. Важным условием подготовки компонентов к прядению является тщательное смешивание волокон для получения однородной массы , для этого смеси подергаются дважды обработке в механизированных лабазах.

Каждый компонент смеси, отобранный для составленной смеси, с заданной общей массой пропускается через щипальную машину, технологическая схема которой приведена на рис.1. 8.

Волокно в машину подается конвейером 1. Колки барабана 3 отделяют от бородки, зажатой питающими валами 2, мелкие клочки волокнистого материала и несут их к рабочим валам 4. Благодаря тому, что каждый рабочий вал имеет в несколько десятков раз меньшую скорость, чем барабан 3, а колки рабочих валов изогнуты в сторону, обратную вращению, подаваемые барабаном клочки волокон нанизываются на колки вала и растаскиваются. Часть волокон уносится барабаном 3 к следующему рабочему валу, а оставшиеся снимаются съемным валом 5, имеющим изогнутые в сторону вращения колки и скорость большую, чем рабочий вал. С вала 5 клочки снова переходят на колки барабана 3, так как последний имеет значительно большую окружную скорость. Описанный процесс разрыхления осуществляется в каждой рабочей паре. Хорошо разрыхленная и перемешанная масса волокон снимается съемным барабаном 6 и передается для дальнейшего смешивания всех компонентов смеси вручную или на смесовой машине, описанной выше. Замасливание осуществляется на щипальной машине или на специальной установке.

Замасленная смесь обычно загружается в расходные лабазы, в которых должна находиться не менее 12 ч. За это время влажность и замасливатель равномерно распределяются по всей массе смеси. При этом происходит также релаксация напряжений в волокнах после интенсивной обработки их на щипальной машине.

По аппаратной системе прядения из тонкой шерсти вырабатывают пряжу линейной плотности 62,5-166 текс и реже смешанную пряжу 31--50 текс , из которой изготовляют мягкие ,пушистые ткани типа сукна , драпа , а также пледы ,одеяла . Из аппаратной пряжи , полученной из грубой шерсти , вырабатывают более грубые ткани :байку, драпы, сукна ,одеяла .

2. Хлопкопрядение

Кардная система прядения хлопка

Подбор смесей (сортировок) и последовательность переходов

Хлопок поступает на прядильные фабрики отдельными партиями, называемыми марками. Каждая марка состоит из 60--70 кип и при разгрузке размещается отдельно от других.

Волокна в отдельных марках и кипах могут отличаться по длине, толщине и другим свойствам; для обеспечения стабильности технологических процессов на производстве и выпуска в течение длительного времени пряжи стабильного качества отдельные марки хлопка перерабатывают не последовательно одну за другой, а одновременно путем составления смесей (сортировок) из кип разных марок (последних должно быть не менее 6--8). Марки подбирают так, чтобы колебания по длине и толщине волокон были не очень большими, а именно отклонение средней длины было не более 3--4 мм, а в линейной плотности не более 18 мтекс. Количество одновременно перерабатываемых кип, называемое ставкой, должно быть не менее 24, а при применении новых поточных линий -- не менее 18.

Сортировка помимо хлопка содержит не более 5 % обратов производства (рвани ленты, ровницы и т. п.), получаемых при переработке таких же сортировок. Кроме того, при выработке пряжи больших линейных плотностей в смесь добавляют прядильные отходы, например очесы с кардочесальных, гребнечесальных машин и др.

РАЗРЫХЛЕНИЕ, СМЕШИВАНИЕ И ТРЕПАНИЕ

На многих предприятиях разрыхление, смешивание и трепание массы волокон осуществляется на поточных линиях, представляющих собой цепочку последовательно установленных машин, разных в зависимости от характера сырья и принятой системы прядения. В кардной системе пневмомеханического безверетенного способа прядения созданы поточные линии кипа -- лента. На них осуществляется непрерывный процесс разрыхления, смешивания, трепания и чесания волокнистой массы.

В современных, наиболее распространенных поточных линиях первой машиной является двухкипный рыхлитель РКА-2Х, осуществляющий разрыхление хлопка, отбираемого непосредственно из кип, частичное смешивание его и очистку от сорных примесей.

ЧЕСАНИЕ

В хлопкопрядении применяют шляпочные чесальные машины, рабочие органы которых обтянуты кардной гарнитурой (отсюда и название «кардочесальные машины»). Последняя может быть игольчатой (для обтяжки шляпок); (рис.2.6, а ), когда в многослойную прорезиненную ткань вставлены тонкие гибкие стальные иголочки (до 100 игл на 1 см2), пильчатой цельнометаллической (ЦМПЛ) для обтяжки барабанов, которая представляет собой металлическую ленту с тонкими острыми зубьями (до 80 зубьев на 1 см2) (рис. 2.6,б), пильчатой с грубыми зубьями (рис.2.6, в) и полужесткой игольчатой на эластичном основании (рис. 2.6, г).

Расчесывание продукта и передача его с одних рабочих органов чесальной машины на другие возможны только при определенном взаимном расположении кардных поверхностей и направлении их движения друг относительна друга.

Различают следующие расположения кардных поверхностей: параллельное, когда кончики игл или зубьев двух взаимодействующих поверхностей направлены параллельно друг другу (рис. 2.7, а); перекрестное (рис. 2.7,6), когда направления кончиков игл или зубьев при продолжении их до сближения перекрещиваются.

Рисунок 2.6. Виды кардной гарнитуры: а-игольчатая; б-пильчатая цельнометаллическая; в- пильчатая грубая; г -- полужесткая игольчатая

Рисунок 2.7. Схема взаимного расположения игольчатых поверхностей: а -- параллельное; б -- перекрестное

СЛОЖЕНИЕ И ВЫТЯГИВАНИЕ

Лента, полученная со шляпочных чесальных машин, состоит из плохо распрямленных и малопараллелизованных волокон, т. е. мало ориентированных вдоль продукта; кроме того, она недостаточно равномерна; по толщине.

В целях выравнивания продукта применяют сложение нескольких лент вместе. Если утолщенные и утоненные участки складываемых лент распределены по длине случайно, то согласно теории вероятностей в отдельных участках утоненные места одних лент будут совпадать с утолщенными или нормальными участками других, что приведет к уменьшению неровноты продукта. Одновременно в результате сложения произойдет перемешивание волокон.

Для утонения продукта применяют процесс вытягивания, который обеспечивает интенсивное распрямление волокон и ориентацию их вдоль продукта.

Сложение и вытягивание осуществляется на ленточных машинах с вытяжными приборами, состоящими из последовательно горизонтально расположенных металлических рифленых цилиндров и валиков с эластичным покрытием, обеспечивающим надежный; зажим волокон в вытяжной паре.

В кардной системе прядения в настоящее время применяются ленточные машины Л-2-50-1.

ПРЕДПРЯДЕНИЕ. Дальнейшее утонение лент для выработки пряжи с заданной линейной плотностью осуществляется на прядильной машине сразу или после предварительного утонения на ровничной машине. Это зависит от линейной плотности вырабатываемой пряжи и возможностей вытяжных приборов на прядильной машине. Наличие на ровничных и прядильных машинах вытяжных приборов высокой (большой) вытяжки позволяет в кардной и гребенной системах прядения хлопка выработать пряжу малой и средней линейной плотности с одним переходом на ровничных машинах. При применении новых безверетенных пневмомеханических прядильных машин ровничный отдел отсутствует и прядение осуществляется непосредственно из ленты.

ПРЯДЕНИЕ

Заключительный процесс изготовления пряжи -- прядение -- чаще всего осуществляется на кольцевых прядильных машинах. В процессе прядения происходит окончательное утонение ленты или ровницы до получения мычки заданной толщины, скручивание ее и превращение в пряжу с заданными параметрами и намотка на паковки.

Для сокращения числа переходов ровничных машин или исключения их совсем на прядильных машинах устанавливают вытяжные приборы высокой вытяжки (типа ВВ), позволяющие утонять продукт в 20--40 раз и более, благодаря наличию органов, осуществляющих контроль за правильным движением волокон в поле вытягивания.

ОСОБЕННОСТИ ГРЕБЕННОЙ СИСТЕМЫ ПРЯДЕНИЯ ХЛОПКА

Целью гребнечесания является вычесывание из лент цепких и очень мелких примесей в виде сорта, узелков, кожицы с волокном и значительной части наиболее коротких волокон (короче 20 мм), а также распрямление, параллелизация и ориентация волокон вдоль продукта.

Гребенная система прядения предусматривает две дополнительные операции: подготовку к гребнечесанию и собственно гребнечесание.

Подготовка лент с чесальной машины необходима для предотвращения вычесывания из продукта наряду с короткими и более длинных, но нераспрямленных волокон, а также формирование нового продукта-- холстика.

Применяют разные способы подготовки. Один из них предусматривает однократое сложение и вытягивание чесальных лент на ленточной машине в целях выравнивания их по толщине, распрямления и параллелизации волокон и затем формирование из 16--20 продольно сложенных и расположенных параллельно друг к другу в одной плоскости лент холстика (равномерного по ширине и длине), наматываемого на скалку.

Схема узла чесания гребнечесальной машины. Текстима периодического действия представлена на рис. 2.12.

Рис.2.12 Технологическая схема узла чесания гребнечесальной машины Текстима

Полный цикл работы машины состоит из четырех периодов.

В четвертом периоде предыдущего цикла порция холстика, раскатываемого валиками 1 по столику 2, подается в питающий цилиндр 3 и зажимается по всей ширине в губках верхних и нижних тисков 4 и 5.

В первом периоде цикла передние концы волокон зажатой в тисках бородки прочесываются гребенным сегментом гребенного барабанчика 7. При этом из бородки вычесываются незажатые короткие волокна, мелкие сорные примеси и пороки. При движении тисков назад зажатые волокна распрямляются и параллелизуются. Верхний гребень 6 поднят и в работе не участвует. Отделительный прибор, состоящий из двух цилиндров с эластичными валиками 10, постепенно перемещается к тискам.

Во втором периоде тиски раскрываются и передают прочесанную бородку отделительному прибору с валиками 10, который в свою очередь подает задние концы ранее прочесанной порции волокон назад (влево) для соединения с передними концами вновь прочесанной бородки. Валики 1 подают холстик к питающим цилиндрам 3.

В третьем периоде цилиндры отделительного прибора зажимают наложенные порции волокон, верхний гребень 6, опускаясь в нижнее положение, пронизывает прочесанную бородку. Валики 10, вращаясь в противоположном направлении, выводят прочесанные волокна. Задние концы их при этом протаскиваются через иглы верхнего гребня, т. е. прочесываются ими.

В четвертом периоде отделительный прибор отходит от тисков вправо; питающий цилиндр 3 подает следующую заданной величины порцию холстика в раскрытые тиски. Верхний гребень 6 поднимается, верхняя губка тисков 5 опускается на нижнюю и к концу периода вновь поданная порция волокон зажимается в них. Отделительные цилиндры заканчивают отделение прочесанных волокон.

Сегмент гребенного барабанчика 7 очищается быстровращающейся щеткой 8 от очесов, которые под действием тяги воздуха снимаются со щетки и выводятся из машины сетчатым барабаном 9. Затем следует следующий цикл. Число циклов составляет 230--240 мин- 1.

Из прочесанных волокон воронкой 11 формируется лента и уплотняется плющильными валами 12. Ленты со всех выпусков выступами направляются на столик 13, а оттуда в двухцилиндровый вытяжной прибор с двумя парами выпускных валиков. После сложения и вытягивания полученные ленты укладываются в тазы.

Для выравнивания по толщине гребенные ленты вновь пропускаются дважды через ленточные машины, а затем поступают на ровничные машины для получения ровницы.

Более тонкая, чистая, гладкая и прочная по сравнению с кардной гребенная пряжа используется для выработки тонких высококачественных тканей, трикотажных полотен, ниток, крученых и других изделий.

3. Ткацкое производство

Ткань -- текстильное полотно, образованное двумя или большим числом взаимно перпендикулярных систем нитей, соединенных переплетением, и формируемое на ткацком станке в процессе ткачества.

Система нитей, расположенных вдоль ткани, называется основой, а поперек нее -- утком.

В ткачестве перерабатываются самые разнообразные нити.Они поступают на ткацкую фабрику на разных паковках: небольших по размеру прядильных початках, на бобинах крестовой намотки цилиндрической или конической формы и в мотках.

Пряжа или нити, предназначенные для основы или утка, должны быть подготовлены соответствующим образом. Ткацкая фабрика состоит из трех цехов: приготовительного, ткацкого и разбраковочного.

Подготовка основы

В большинстве случаев она состоит из следующих операций: перематывания, снования, шлихтования и пробирания отдельных нитей в детали ткацкого станка.

ПЕРЕМАТЫВАНИЕ

Перематывание нитей основы с прядильных початков или мотков на бобины цилиндрической или конической формы чаще всего осуществляется на мотальных машинах М-150-1.Оно проводится: в целях получения паковок, содержащих нить большой длины; очистки от посторонних примесей и дефектов, в том числе слабых мест, путем ликвидации обрывов, возникающих при перематывании с определенным натяжением.

На современных мотальных автоматах ряд ручных операций, таких, как связывание концов оборвавшихся нитей узлом, замена пустых початков новыми, снятие наработанных бобин, выполняется автоматически. Скорость перематывания доведена до 1200 м-мин- 1 . Обязанностью работницы является лишь заполнение магазина автомата початками с пряжей.

Основная и уточная пряжа с пневмомеханических прядильных машин БД-200 на цилиндрических бобинах крестовой намотки в ткацком производстве не перематывается. Основная пряжа сразу передается на сновальную машину, а уточная поступает на бесчелночные ткацкие станки разных типов.

СНОВАНИЕ

Снование заключается в наматывании большого числа основных нитей (от 200 до 600 и более) одинаковой длины и с одинаковым натяжением параллельно друг другу на одну большую катушку с фланцами, называемую сновальным валом. Известны три способа снования: партионное, ленточное и секционное.

Наиболее широко используется партионный способ снования, при котором на один сновальный вал по всей его ширине наматывают лишь часть общего количества нитей, необходимого для выработки ткани. Затем нити с нескольких сновальных валов пропускают через шлихтовальную машину, на которой формируется ткацкий навой. Нити на навое намотаны параллельно друг другу, имеют одинаковую длину, а их число равно числу нитей в основе ткани.

ШЛИХТОВАНИЕ

Шлихтованием называется проклеивание основных нитей специальным клеящим составом -- шлихтой -- для придания нитям основы прочности, гладкости и предотвращения их обрывов в процессе ткачества от истирания о детали ткацкого станка.

ПОДГОТОВКА УТКА. В зависимости от вида паковки подготовка утка осуществляется по-разному.

Первая операция -- перематывание. Она необходима, если пряжа предназначена для переработки на механических или автоматических челночных ткацких станках и поступила в мотках или на початках, не соответствующих размерам челнока, или на бобинах.

При использовании бесчелночных ткацких станков (с малогабаритными прокладчиками утка, рапирных, струйных), пряжа с пневмомеханических прядильных машин перематыванию не подлежит. Пряжа в мотках или на початках с кольцевых прядильных машин перематывается на конические бобины. Перематывание уточной пряжи для челночных ткацких станков осуществляется на уточно-мотальных автоматах со скоростью до 300 м-мин- 1 . На них съем наработанных початков, установка пустых шпуль и заправка на них нитей для наматывания или останов веретена в случае обрыва нити и при достижении установленного размера початка выполняются автоматически.

Вторая операция -- увлажнение. Она предотвращает образование на слабонатянутой нити утка в момент прокладывания ее в зев сукрутин (мелких петель) и слетов, т. е. сматывания одновременно нескольких витков нитей, приводящих к образованию дефектов на ткани. Обычно хлопчатобумажную и льняную уточную пряжу увлажняют выдерживанием в специальных помещениях с повышенной относительной влажностью воздуха, шерстяную запаривают, а шелковые и химические нити эмульсируют водной эмульсией, содержащей смачивающие вещества -- некаль, контакт, ализариновое масло и др.

Изготовление ткани на ткацком станке

Величина подачи основы зависит от плотности ткани по утку и линейной плотности уточной нити. Чем больше величина подачи основы и соответственно скорость навивания ткани на товарный валик и тоньше нить утка, тем более разрежена ткань, более пориста и меньше ее масса.

Периодическое перемещение ремизных рам вверх и вниз после каждой прокидки уточной нити осуществляется ремизо-подъемными механизмами различных конструкций: эксцентриковые, ремизоподъемные каретки и жаккардовые машины.

По способу прокладывания уточной нити ткацкие станки делятся на челночные и бесчелночные. Последние в свою очередь делятся на пневматические, гидравлические, рапирные, с микрочелноками (прокладчиками) и др. На челночных станках уточная нить прокладывается челноком. Он представляет собой деревянную коробку с заостренными концами, на которых имеются металлические наконечники. В полость челнока вставляется шпуля с пряжей, конец которой выводится через отверстие, расположенное в боковой стенке челнока. Для прокладывания уточной нити специальный боевой механизм сильным ударом по металлическому мыску челнока заставляет его пролететь из челночной коробки, расположенной с одной стороны станка в челночную коробку, находящуюся на противоположной стороне, оставляя в зеве уточную нить. Челночные коробки закреплены на брусе батана. Если на станке за одну минуту прокладывается 220 уточин, то челнок пролетает зев за 0,3 с.

Если все четные нити основы продеты в глазки галев одной ремизной рамы (ремизки), а нечетные--другой и они попеременно занимают верхнее или нижнее положение, то после прокладывания уточной нити получается ткань простейшего, так называемого полотняного переплетения. Для получения более сложных рисунков переплетения необходимо иметь не две, а большее число ремизок и более сложный ремизоподъемный механизм, обеспечивающий определенный порядок чередования подъема и опускания. В этом случае применяют ремизоподъемные каретки разных типов с большим числом ремизок (до 32), в которых управление перемещением ремизок в соответствии с рисунком переплетения осуществляется программным устройством в виде перфорированного картона. Для получения сложных рисунков переплетения применяют ткацкие станки с жаккардовой машиной, на которых перемещение нитей происходит не помощью ремизки, а каждая нить основы при каждой прокидке утка имеет возможность занять верхнее (выход на лицевую сторону ткани) или нижнее (выход на изнаночную cтopoнy ткани) положение.

Для образования заданного рисунка переплетения изготовляют набор перфорированных карт (картон), число которых равно числу уточных нитей, участвующих в образовании элемента переплетения, повторяющегося затем по длине ткани неограниченное число раз.

Для выработки так называемых пестротканых тканей используют крашеную пряжу и окрашенные в массе химические комплексные нити. Если основа содержит чередующиеся в определенном порядке цветные нити, а уток используют одноцветный, то получают ткань с продольными цветными полосами.

При выработке ткани с уточными нитями разной линейной плотности, цвета или крутки получают ткани в. поперечную полоску (если основа одноцветна) или в клетку (при цветной основе). Эти ткани вырабатывают на многочелночных ткацких станках и бесчелночных с многоцветными уточными механизмами. Многочелночные ткацкие станки имеют несколько челночных коробок, которые крепятся по краям специального бруса батанного механизма. В зависимости от рисунка переплетения (чередования поперечных полос) челночные коробки периодически перемещаются так, что под боевой механизм автоматически устанавливается коробка с утком требуемого цвета.

Основной недостаток челночных станков -- малая масса уточной паковки.

В настоящее время на смену автоматическим челночным ткацким станкам приходят бесчелночные ткацкие станки. Технологическая схема бесчелночных ткацких станков не отличается принципиально от челночных.

Широкое применение получили станки типа СТБ, на которых уточная нить с больших конических бобин массой до 2,5 кг прокладывается прокладчиками (микрочелноками), представляющими собой маленькие плоские пластинки с зажимами для нити. Прокладчики перемещаются в зеве слева направо под действием боевого механизма. После прокладывания уточная нить обрезается специальными ножницами, а конец ее захватывается следующим прокладчиком, всего их на станке 11--17.

После прокладывания уточины они сбрасываются на специальный транспортер и переносятся на левую сторону станка, затем подъемником; передаются один за другим в исходное положение, т. е. захватывают конец обрезанной нити и поочередно перемещаются в зону действия боевого механизма. Малая масса прокладчиков позволяет вырабатывать на этих станках ткани с большой заправочной шириной, за счет чего увеличивается производительность оборудования. Концы, срезанных нитей длиной 1,5 см загибаются и зарабатываются в ткань в следующем зеве, образуя прочную, с двойной плотностью кромку.

Для образования кромки используют различные кромкообразующие механизмы. В частности, в пневморапирных станках последних марок концы каждой уточины всасываются в специальные крючки, которые загибают их и вводят между уточными нитями в следующий зев.Это способствует образованию прочной кромки ткани с двойной плотностью, что имеет большое значение при ширении ее в окончательной стадии отделки.

Частота вращения главного вала пневморапирных ткацких станков 300--360 мин-1, челночных 240--250 мин-1. Новый принцип прокладывания утка в зев обеспечивает повышение производительности оборудования в 1,5--1,7 раза, а труда -- в 1,3--1,5 раза. Кроме того, за счет снижения шума улучшаются санитарные условия труда.

На гидравлических станках в сопло, в которое заправляется конец уточной нити, периодически подается вода в виде тончайшей струйки и увлекает за собой уточную нить, пробрасывая ее через зев. Прибивание уточной нити к опушке ткани, подача основы и образование зева на этих станках происходят так же, как и на - челночных.

С целью устранения периодичности прокладывания уточной нити были разработаны круглые ткацкие станки, в которых операции образования зева, прокладывания и прибоя утка к опушке ткани осуществляются одновременно и последовательно, т. е. обеспечивается непрерывность формирования ткани. Круглые ткацкие станки применяются в основном для выработки тканей технического и специального назначения (пожарных рукавов, мешков и др.).

В СССР созданы многозевные ткацкие станки, в которых в отличие от автоматических и бесчелночных станков формирование ткани осуществляется непрерывно. В этих станках ремизки по ширине заправки разбиты на отдельные секции и формируют зев, будучи смещены по фазе раскрытия. Прокладчики (микрочелноки) с уточиной, длина которой равна ширине ткани, перемещаются синхронно перемещению волны зева. В результате при ширине заправки 300 см последовательно друг за другом перемещается одновременно до 15 нитепрокладчиков, т. е. происходит прокладывание и прибой пятнадцати уточин одновременно. Данный непрерывный принцип формирования ткани позволил повысить производительность станка в 2--3 раза по сравнению с другими бесчелночными станками.

В последние годы нашел применение новый способ формирования тканевязаных полотен на машинах типа Метап (ЧССР). Полотно представляет собой сочетание узких полосок ткани, соединенных друг с другом по ширине трикотажным способом.

Свойства и внешний вид тканей зависят не только от свойств исходного сырья, способа выработки и характера отделки, но в большой степени от их строения, определяемого помимо других факторов видом переплетения нитей.

Ткацкие переплетения.

Переплетением ткани называется определенный порядок чередования перекрытий нитей одной системы нитями другой. Возможных видов переплетений очень много. Чаще всего их подразделяют на четыре группы: главные, мелкоузорчатые, сложные и крупноузорчатые.

Главные переплетения. К ним относятся полотняное, саржевое, сатиновое и атласное. На рис. 80, а изображена ткань полотняного переплетения, в которой основные и уточные нити перекрывают одна другую поочередно. Для удобства рассмотрения переплетение обычно изображают на клетчатой бумаге, принимая вертикальные ряды клеток за основные нити, а горизонтальные--за уточные.

Место, где нить одной системы перекрывает нить другой системы, называется перекрытием. Участки, где основная нить перекрывает уточную и выходит на лицевую сторону ткани (основное перекрытие), закрашивают или обозначают крестиком.

Эти переплетения используют для выработки тканей: хлопчатобумажных платьевых и одежных; льняных; шерстяных платьевых, костюмных и пальтовых; шелковых платьевых и подкладочных. Так как основные и уточные нити перекрываются не через одну, как в полотняном переплетении, при всех прочих равных условиях разрывная нагрузка тканей саржевого переплетения ниже, чем полотняного, но сама ткань мягче, лучше драпируется в одежде. Для увеличения прочности к растяжению ткани саржевого переплетения вырабатывают с повышенной плотностью.

Сатиновое переплетение позволяет получить ткань с гладкой блестящей лицевой поверхностью, образованной длинными уточными перекрытиями. В отличие от тканей полотняного и саржевого переплетений (рис. 3.6) сдвиг перекрытий при каждой следующей прокидке утка должен быть не менее чем на две нити (S ^ 2). В результате этого основные и уточные перекрытия разбросаны, незаметны и образуют довольно гладкую поверхность.

Мелкоузорчатые переплетения разделяются на два подкласса: производные главных переплетений и комбинированные. К первым относятся репс, рогожка, саржа ломаная и др., полученные видоизменением главных переплетений (полотняного и саржи), а ко вторым--диагоналевые, креповые, вафельные, полученные сочетанием нескольких простых переплетений, например полотняного и саржевого, саржевого и сатинового и т. д., за счет чего на поверхности ткани образуется мелкий узор.

Крупноузорчатыми называются переплетения, имеющие большой раппорт (более 24) различным образом переплетающихся нитей основы. Такие переплетения можно выработать только с использованием жаккардовой машины, поэтому ткани крупноузорчатых переплетений иногда называют жаккардовыми.

На жаккардовых машинах каждая нить основы связана со специальным приспособлением -- крючком, который осуществляет подъем или опускание нити с определенной закономерностью, определяемой рисунком переплетения. Для получения его имеется программирующее устройство, управление им осуществляется с помощью специального картона, состоящего из отдельных карт. На каждой из них в определенном порядке высечены отверстия. При взаимодействии игл, связанных с помощью специальных деталей с крючками и картоном, осуществляется подъем или опускание нитей основы.

Число карт в полотне равно числу уточных нитей, участвующих в образовании раппорта переплетения. Чем больше крючков, тем более сложный узор можно получить. Обычно крупноузорчатым переплетением вырабатывают шелковые платьевые, подкладочные, мебельно-декоративные ткани, льняные скатерти, хлопчатобумажные покрывала, гобелены, ковры и другие полотна и штучные изделия.

4. Трикотажное производство

Трикотаж -- текстильное изделие, полученное из одной или многих нитей путем образования петель и взаимного их соединения. Вырабатывают трикотаж в виде полотен и штучных изделий.

Полотна вырабатывают на трикотажно-вязальных машинах разных видов и используют главным образом для пошива бельевого и верхнего трикотажа.

Штучные изделия -- чулочно-носочные (чулки, носки, колготки), бельевые (комбинации, майки), верхние (джемперы, жакеты, пуловеры, свитеры и др.) -- вырабатываются в виде заготовок или в готовом виде на автоматах.

Отдельные петли, расположенные по ширине полотна или изделия, т. е. по горизонтали, образуют так называемый петельный ряд. Петли, расположенные по вертикали, образуют петельные столбики.

Различают трикотаж кулирный (поперечно-вязаный) и основовязаный. В кулирном трикотаже (рисунок 4,а) петли одного горизонтального петельного ряда формируются из одной непрерывной нити, которая по завершении одного петельного ряда образует петли следующего ряда и т. д.

В основовязаном трикотаже (рисунок 4, б) петли горизонтального петельного ряда формируются из нитей I, II и т. д. Поэтому для его выработки необходима основа с числом нитей, равным числу петель в одном петельном ряду по ширине трикотажа.

Структура трикотажа определяется размерами, формой, взаимным расположением отдельных петель и связями их между собой.

ОСНОВНЫЕ ОРГАНЫ И СПОСОБЫ ПЕТЛЕОБРАЗОВАНИЯ НА КУЛИРНЫХ МАШИНАХ

К основным органам петлеобразования относятся иглы, платины и нитеводитель.

Наиболее распространенными являются крючковые и язычковые иглы, изготовляемые из стальной проволоки.

Платины представляют собой тонкие стальные пластинки или диски разнообразной формы, выполняющие различные операции в процессе петлеобразования, например изгибание нити (кулирные платины), сбрасывание петли с головки иглы (отбойные платины или сбрасывающие) и др.

Нитеводитель представляет собой металлический стержень с глазком, в который продета нить (на машинах для выработки поперечно-вязаного трикотажа), или с многими глазками, в каждой из которых продеты нити основы (на машинах для выработки основовязаного трикотажа). Он предназначен для прокладывания нити на иглы.

В машинах с крючковыми иглами имеется пресс в виде колесика (диска), который нажимом на мысок 3 крючка 4 углубляет его в чашу 6. На машинах с язычковыми иглами имеются замки, способствующие перемещению язычковых игл вверх и вниз в процессе петлеобразования:

На кулирных машинах петлеобразование осуществляется двумя способами -- трикотажным и вязальным. Петлеобразование трикотажным способом на машинах с крючковыми иглами подразделяется на десять последовательно осуществляемых операций: заключение, прокладывание, кулирование, вынесение, прессование, нанесение, соединение, сбрасывание, формирование и оттягивание.

Перед началом петлеобразования на каждой игле под крючком обязательно должна находиться петля предыдущего ряда (старая).

Заключение -- отодвигание петли 1 (рисунок 4.2, а) из-под крючка иглы на ее стержень так, чтобы между ней и мыском 3 крючка 4 можно было проложить новую нить 2.

Прокладывание нити на иглы осуществляется с помощью нитеводителя, движущегося вдоль фронта игл, на участке между чашей и предыдущей петлей 1.

Кулирование-- изгибание нити 2 в петли, плотно облегающие стержень иглы с помощью изгибающих платин, опускающихся вниз (рисунок 4.2).

Вынесение -- подведение вновь образованных петель под крючки игл за чашу (рисунок 4.2, в) движущимися в наклонной плоскости распределительными платинами.

Прессование -- прижатие прессом мыска 3 крючка 4 до погружения в чашу, чтобы закрыть ход предыдущей петле 1 под крючок (рисунок 4.2, г).

Оттягивание -- поворот новых петель в плоскость перпендикулярную стержню иглы для правильного перемещения вдоль него при следующей операции заключения, в которой они уже играют роль петель предыдущего ряда.

Для трикотажного способа характерно то, что вновь проложенная на иглы нить сразу же изгибается в петли -- кулируется. Но петлеобразование возможно не только при перемещении петель относительно игл, как было показано, а также и при перемещении игл относительно петель (вязальный способ).

Рассмотрим процесс петлеобразования при вязальном способе на машинах с вертикально расположенными язычковыми иглами. Перед началом нового цикла петлеобразования иглы занимают крайнее нижнее положение и должны обязательно иметь под крючком старые петли 1.

Отдельные операции выполняются в следующей последовательности.

Заключение -- старые петли находятся под действием оттягивающего груза и поэтому неподвижны. При движении игл вверх они открывают язычок и сходят с него на стержень иглы на расстояние, большее длины язычка.

Прокладывание нити осуществляется между крючком и открытым язычком иглы выше оси язычка в момент, когда иглы, поднимавшиеся после завершения операции заключения, начинают перемещаться вниз.

Прессование -- закрытие язычка иглы старыми петлями. Это происходит благодаря тому, что иглы продолжают двигаться вниз, а старые петли неподвижны. При этом происходит нанесение старых петель на крючок иглы.

Соединение -- соприкосновение старых петель с проложенной новой нитью в результате продолжающегося движения игл вниз.

Кулирование -- сбрасывание старой петли с крючка (происходит благодаря продолжающемуся опусканию игл вниз).

Формирование новых петель осуществляется путем протягивания проложенной нити через старые петли при движении игл вниз до тех пор, пока новая петля не будет иметь заданные параметры.

Оттягивание новых петель к спинке иглы необходимо для того, чтобы при следующем процессе петлеобразования петли не попали на крючок иглы.

При вязании кулирного полотна рассмотренные выше операции выполняются путем последовательного прокладывания и изгибания одной непрерывной нити на иглы, расположенные на плоских или круглых игольницах.

Чаще всего трикотажным способом полотна вырабатываются на машинах с крючковыми иглами, а вязальным--с язычковыми иглами.

ОСОБЕННОСТИ ПЕТЛЕОБРАЗОВАНИЯ НА ОСНОВОВЯЗАЛЬНЫХ МАШИНАХ

Для выработки основовязаного полотна необходима, как в ткачестве, основа, состоящая из большого числа нитей. Нити (рисунок 4.4, а) 2, 3 и т. д., навитые на катушку 1 на равных расстояниях с одинаковым натяжением, продеты в отверстия ушковых игл 5, закрепленных в гребенке 4, играющей роль нитеводителя.

Петлеобразование может осуществляться вязальным способом как на крючковых, так и на язычковых иглах. Весь процесс складывается из тех же десяти операций, но с некоторыми особенностями. Здесь каждая нить прокладывается на соответствующие иглы в строго определенном порядке в зависимости от рисунка переплетения.

Рисунок 4.4. Технологическая схема Схема получения осно- формирования цепочки (а) и схе- вовязаного переплетения трико матическое изображение цепочки с закрытыми (б) и открытыми (в) петлями '

Если нить 2 прокладывается ушковой иглой в каждом цикле петлеобразования на одну и ту же иглу 7, а нить 3 на иглу б и т. д., то получаются отдельные петельные столбики, не соединенные друг с другом по ширине полотна. Число их равно числу нитей в основе и числу ушковых игл. Получается переплетение, называемое цепочкой. Цепочка может иметь закрытые (рисунок 4.4, б) или открытые (рисунок 4.4, в) петли.

Для формирования полотна необходимо обособленные цепочки соединить друг с другом протяжками между петлями. Для этого гребенка 4 в процессе петлеобразования совершает возвратно-поступательное движение вдоль фронта игл. При этом одна и та же нить прокладывается поочередно на соседние иглы с определенным сдвигом. Так, при перемещении гребенки 1 на величину игольного шага в ту или другую сторону, нить 2 будет прокладываться в первом ряду I снизу на иглу 4, во втором II -- на иглу 5, в; третьем III -- снова на иглу 4 и т. д. Аналогично перемещается и нить 3. В результате формируется полотно, в котором отдельные петли соединены протяжками 6. Полученное переплетение называется трико.

На основовязальных машинах с крючковыми иглами петлеобразование осуществляется чаще всего вязальным способом с участием платины (тонкая металлическая пластина) и несколько иначе, чем на поперечно-вязальных машинах. Основное отличие -- в операции прокладывания нити.

Остальные операции осуществляются вязальным способом в обычном порядке: проложенная нить подводится под крючок, крючок прессуется, старая петля наносится на него, а далее происходит соединение старой петли с новой, сбрасывание последней, формирование новой петли, протягивание ее через старую и оттяжка новых петель.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КУЛИРНЫХ И ОСНОВОВЯЗАЛЬНЫХ МАШИНАХ

По конструкции игольниц, в которых закрепляют иглы, трикотажные машины подразделяют на круглые и плоские. В круглых машинах иглы расположены по окружности цилиндра, поэтому полотно получается в виде трубки, диаметр которой зависит от диаметра игольницы. Если диаметр игольного цилиндра достаточно велик, по его окружности размещают несколько одновременно действующих петлеобразующих систем. В каждую систему подается своя нить. В результате за один оборот игольницы образуется столько петельных рядов, сколько петлеобразующих систем на ней имеется. На основовязальных машинах с плоской игольницей получают плоское полотно определенной ширины, подобное ткани.

По числу игольниц различают машины с одной игольницей-- однофонтурные и с двумя -- двухфонтурные. На однофонтурных машинах вырабатывают одинарный трикотаж, лицевая и изнаночная стороны которого значительно отличаются. На двухфонтурных машинах можно выработать полотно, одинаковое с двух сторон, т. е. двухлицевое (ластик) или двухизнаночное.

Наиболее распространенными машинами для выработки поперечно-вязаного одинарного трикотажа (глади) с крючковыми иглами являются машины, типа КТ, с язычковыми иглами --многозамковая машина типа КО(МС) с большим числом петлеобразующих систем (до 64 при диаметре игольницы 500 мм). Для производства двойного трикотажа чаще других применяют машины ластичные и интерлочные с язычковыми иглами.

Для выработки одинарного основовязаного трикотажа на крючковых иглах используют однофонтурные быстроходные вертелки.

В зависимости от числа игл, приходящихся на единицу длины игольницы, машины разделяют на классы. Чем тоньше иглы и чем меньше расстояние между ними, тем выше класс машины. Чем выше класс машины, тем тоньше нить, которую можно перерабатывать па ней. На машинах более высокого класса можно выработать более тонкий и плотный трикотаж из нитей малой линейной плотности.

Кругловязальная машина КО (усовершенствованная многосистемная отечественная машина МС-5) предназначена для выработки трикотажа переплетением гладь, а также позволяет выработать платированный и некоторые другие полотна.

Число петельных рядов, образуемых за один оборот игольницы, равно числу петлеобразующих систем, или числу пар клиньев 1 и 2, установленных по окружности игольного цилиндра. Так, например, на машине КО 22 кл., на игольном цилиндре диаметром 500 мм имеется 56 петлеобразующих систем. Это значит, что за один оборот игольницы формируется 56 петельных рядов. При частоте вращения игольницы 34 мин-1 машина формирует 1904 петельных ряда в минуту.

Быстроходные вертелки являются высокоскоростными и наиболее производительными машинами трикотажного производства. На этих машинах за одну минуту формируется 2000 и более петельных рядов.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ ТРИКОТАЖА