Текстильное прядение

Улучшение качества хлопка — повышение длины волокна, увеличение прочности и сопротивляемости болезням, а также повышение урожайности  хлопчатника — достигается селекционной работой и улучшением всей агрокультуры хлопководства.

Весь период роста хлопчатника  от посева до созревания длится 100—220 дней в зависимости от вида хлопчатника  и от условий его роста. Сбор хлопка начинается, когда на большинстве  кустов хлопчатника созреет и  раскроется несколько коробочек. Применяется  ручной и машинный сбор хлопка.

В зависимости от зрелости волокон хлопок-сырец делится  на четыре сорта, которые характеризуются  различной упругостью, плотностью на ощупь и оттенками цвета. Для каждого сорта хлопка-сырца устанавливают также нормы по засоренности и влажности. Заготовительные пункты поставляют хлопок-сырец на заводы первичной обработки, за которыми они закреплены.

На заводах первичной  обработки хлопка производятся следующие  операции: предварительная очистка, волокноотделение, волокноочистка и упаковка волокна, а также отделение пуха и очистка семян.

После полной подготовки посевных семян они затариваются в бумажные мешки и направляются хлопкосеющим организациям.

2.3 Физико-механические свойства волокна

К физико-механическим свойствам  хлопкового волокна относятся: линейная плотность (толщина), длина, прочность, удлинение и упругость, сопротивление  истиранию, изгибу, сжатию, кручению и  скольжению волокна по волокну, гигроскопичность, цвет, электро- и теплопроводность.

Линейная плотность—одно из важнейших свойств волокна. Эта величина показывает, какую массу имеет волокно определенной длины. Измеряется линейная плотность в единицах, называемых тексом.

Текс — это масса в граммах, отнесенная к 1 км волокна (пряжи), или в миллиграммах на 1 м (г/км, мг/м).

 Линейная плотность волокна определяет, в конечном счете его поперечные размеры.

Чем больше площадь поперечного  сечения волокна, тем больше его  линейная плотность. Плотность вещества хлопка составляет 1,5 г/см³.

Линейная плотность волокон  имеет очень большое значение. Прочность пряжи, изготовленной  из волокон, зависит от прочности  самих волокон и от сил трения между ними. А эти силы будут  тем больше, чем больше контактов  между волокнами в поперечном ее сечении, что в свою очередь  зависит от количества волокон. Следовательно, чем тоньше волокна, т. е. чем меньше их линейная плотность, тем больше их будет в поперечном сечении данной пряжи и тем прочнее будет пряжа. С другой стороны, чем тоньше волокна, тем более тонкую пряжу с нормальной прочностью можно из них получить.

Длинна волокна — тоже очень важная характеристика хлопка, определяющая его качество. Чем длиннее волокно, тем больше оно соприкасается с другими волокнами в пряже и тем труднее их растащить. Следовательно, из длинных волокон можно получить более прочную пряжу одной и той же линейной плотности или, с другой стороны, из более длинных волокон можно получить более тонкую пряжу с нормальной прочностью. В данном случае речь идет о некоей отвлеченной длине волокна.

Прочностью волокна называется его способность противостоять растягивающим усилиям. Для оценки прочности пользуются величиной разрывной нагрузки, т. е. наибольшим усилием, выдерживаемым волокном до разрыва. Разрывная нагрузка волокна определяется на динамометрах типа ДШ-ЗМ2.

Для сравнения прочности  волокон разной линейной плотности  используют не абсолютную, а относительную  прочность. Для этого разрывную  нагрузку необходимо отнести к единице  площади поперечного сечения  волокна или его линейной плотности. Для оценки относительной прочности  волокон пользуются величиной разрывной длины волокна, т. е. такой длины, при которой масса волокна равна численно его разрывной нагрузке.

Для оценки качества хлопковых  волокон как сырья для производства пряжи большое значение имеет  равномерность его основных свойств.

Равномерность волокон имеет  большое значение для производства пряжи, так как чем равномернее  волокна, тем легче выработать из них равномерную пряжу, что в  свою очередь в значительной степени  определяет производительность процессов  ее переработки и качество вырабатываемых тканей.

Важными свойствами волокон  являются также удлинение и упругость. При приложении к волокну растягивающих усилий оно удлиняется, т. е. получает деформацию.

Различают два вида деформации: обратимую, которая в свою очередь  включает упругую и эластическую, и необратимую, или пластическую.

Упругое удлинение (упругость) связано с небольшими изменениями расстояний между частицами полимеров, составляющих волокна, и немедленно исчезает после снятия нагрузки.

Эластическое—это такое удлинение (деформация), которое исчезает после снятия нагрузки не сразу, а с течением времени.

Пластическое (остаточное) удлинение не исчезает и после снятия нагрузки. Эластическое удлинение связано с изменением конфигурации и перегруппировкой макромолекул полимеров волокон. Пластическое удлинение вызывается тем, что между звеньями макромолекул происходят необратимые смещения на сравнительно большие расстояния.

Удлинение волокон и особенно упругое является очень ценным свойством. Чем больше удлиняется волокно при  данной нагрузке, тем лучше оно  выдерживает внезапные ударные  воздействия. Чем больше упругое  удлинение волокна, тем лучше  волокно выдерживает многократные нагрузки и тем дольше сохраняют  свой вид и свойства изделия из него.

Большое значение также имеют  такие механические свойства волокон, как сопротивление истиранию, сжатию, изгибу и скольжению одного волокна  по другому. Сопротивляемость волокон истирающим воздействиям важна по двум причинам. Во-первых, пряжа, изготовленная из волокон с большей сопротивляемостью к истиранию, будет лучше перерабатываться в ткань на ткацком станке, где она подвергается многочисленным истирающим воздействиям. Во-вторых, изделие (ткань) из таких волокон будет иметь больший срок носки.

Сопротивляемость  сжатию имеет значение для транспортировки хлопка, так как рыхлая масса его прессуется в кипы.

Сопротивляемость  волокон скольжению определяется их поверхностью и формой самих волокон. Другими словами, сопротивление скольжению зависит от коэффициента трения и цепкости волокон. Чем больше эти величины, тем большую силу надо приложить, чтобы растащить волокна в пряже. Следовательно, при разрыве пряжи она разорвется только тогда, когда разорвутся волокна. Если бы волокна были совершенно гладкими, т. е. между ними не возникали силы трения, то из них невозможно было бы получить пряжу.

Хлопковое волокно обладает сравнительно большим коэффициентом трения и большой цепкостью. Поэтому из хлопка получается пряжа высокого качества самых различных линейных плотностей. Взаимному сцеплению хлопковых волокон способствует их извитость, которая у зрелых волокон достигает в среднем 70—100 извитков на 1 см.

Из физических свойств  волокон наиболее важными являются гигроскопичность, цвет, тепло- и электропроводность.

Гигроскопичность — это свойство материала изменять содержание влаги в зависимости от влажности и температуры окружающей среды. Волокна содержат определенное количество влаги. При увеличении влажности воздуха или повышении его температуры влажность волокон повышается, и наоборот. Если волокно обладает таким свойством, то оно гигроскопично. Это замечательное свойство волокон в значительной степени определяет гигиенические и эксплуатационные свойства тканей.

Теплопроводность хлопкового волокна низкая и она тем ниже, чем рыхлее масса. Это свойство, в частности, используется для изготовления хлопчатобумажного ватина.

В сухом виде хлопковое  волокно имеет низкую электропроводность, что позволяет использовать хлопчатобумажные ткани в качестве изоляции. При  увеличении влажности электропроводность повышается. При механических воздействиях на хлопок возникают электростатические заряды, которые затрудняют его переработку. Поэтому на фабриках ведется борьба с этим явлением.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3Характеристика  технологии производства продукции

 

3.1Понятие о прядении

    .                          .

В текстильном производстве хлопок, лен, шерсть, натуральный шелк и химические волокна перерабатывают в изделия. Совокупность технологических процессов, применяемых для  переработки этих волокон в пряжу определенной толщины и прочности, называют прядением.

Совокупность машин и  процессов, посредством которых  волокна перерабатывают в определенный вид пряжи, называют системой прядения.

 

3.2 Системы прядения

 Для получения пряжи из массы волокон хлопок должен пройти несколько операций обработки. На прядильные  фабрики хлопок поступает в спрессованном виде. После предварительной обработки на заводах первичной обработки хлопок очищают от крупных сорных примесей и семян. Однако в нем содержится еще большое количество мелких примесей, а также поврежденные (короткие) волокна. Отдельные волокна в этой массе хлопка перепутаны, сцеплены между собой в виде клочков или с сорными примесями. Поэтому в задачу всех операций хлопкопрядения входит последующая очистка, рыхление и смешивание волокон, а затем расчесывание их с целью параллелизации, выравнивания и формирования постепенно утоняющего продукта (холста, ленты и ровницы), чтобы на заключительной стадии скрутить ленточку из параллельно расположенных волокон и получить пряжу заданных свойств.

На первой стадии обработки  происходит рыхление хлопка, смешивание и очистка. Для этого масса  хлопка из кипы подается питающими  решетками разрыхлительных агрегатов  к рабочим органам. Здесь на хлопок воздействуют иглы или крупные, легко  удаляемые примеси. Сорные примеси  через колосниковые решетки попадают в угарные камеры, а разрыхленная масса хлопка пневматическими или  механическими питателями попадает к следующим секциям разрыхлительно-трепального  агрегата. С разрыхлительно-трепального  агрегата хлопок выходит в виде холста – уплотненного слоя хлопка в виде рулона. Холст должен иметь определенную толщину. Волокна хлопка в холсте находятся в хаотическом состоянии  в виде клочков и, кроме того, в  хлопке содержится еще определенное количество мелких, трудноудалимых сорных примесей.

Следующая операция, которая  происходит на чесальной машине, называется чесанием. На машину хлопок поступает  в виде холста или разрыхленной массы (бесхолстовое питание). На чесальной  машине масса волокна подвергается воздействию сначала зубьев пильчатой  ленты и валиков, а затем тонких игл гарнитуры рабочих органов  машины. В результате  этого происходит расчесывание клочков хлопка на отдельные  волокна с одновременной очисткой от цепких примесей и коротких волокон. После чесания из частично параллелизованной тонкой ватки (прочеса) волокон формируется лента, представляющая собой длинный рыхлый круглый полуфабрикат диаметром 1-3 см. В ленте волокна расчесаны, почти не связаны между собой, но не распрямлены и слабо ориентированы относительно оси ленты. Сама лента по толщине неравномерна.

Для распрямления волокон  и выравнивания ленты производят сложные нескольких лент, а затем  утонение сложенного продукта до толщины  первоначальных лент. В результате сложения происходит выравнивание лент, так как утолщенные участки складываются в утоненными. При последующем  утонении продукта происходит распрямление волокон и ориентация их относительно оси ленты. Утонение происходит за счет вытягивания продукта, когда он проходит через пары прижатых друг к другу  цилиндров (вытяжных пар) и скорость предыдущей пары меньше последующей.

Задача следующего перехода – утонить нить до размеров, пригодных  для выработки пряжи. Эту операцию осуществляют на ровничных машинах, где на вытяжном приборе происходит утонение продукта. Продукт ровничного перехода называется ровницей. Это  тонкая ленточка, которой для придания минимальной прочности дается слабая подкрутка.

Последняя заключительная операция изготовления пряжи происходит на прядильных машинах. Здесь продукт – ровница  – вытягивается до толщины пряжи, скручивается, и получается тонкая и прочная пряжа. Процесс прядения осуществляется либо на кольцевых прядильных машинах с веретенами и бегунками, либо на безверетенных пневмомеханических машинах.

Описанная последовательность переработки хлопка в прядильном производстве называется кардной (обычной). По этой системе вырабатывается большая часть хлопчатобумажной пряжи. В таблице 1 приведены этапы обработки, технологические процессы и оборудование, применяемые для переработки хлопкового волокна в пряжу по кардной системе прядения.

 Существует еще гребенная,  аппаратная и меланжевая системы.  Кардная и гребенная системы   имеют по два способа прядения: кольцевой и пневмомеханический.

Аппаратную систему в  настоящее время начинают заменять кардной, в которой используются роторные пневмомеханические или аэродинамические прядильные машины.

      3.4Чесание

После разрыхления, смешивания и трепания смесь хлопка содержит еще часть сорных примесей, волокна  полностью не отделены одно от другого, перепутаны и составляют отдельные  небольшие клочки. Дальнейшее трепание не позволяет полностью разделить волокна и подготовить хлопок для дальнейших технологических операций изготовления пряжи. Поэтому следующим переходом является процесс чесания хлопка.

Назначение процесса чесания и требования, предъявляемые  к нему

В процессе чесания происходит разделение клочков хлопка на отдельные  волокна; очистка хлопка от оставшихся в нем сорных примесей и частичное  удаление коротких волокон; частичное  выпрямление и параллелизация волокон и, наконец, утонение продукта и формирование ленты.