Хлопчатобумажное производство

 

 

Содержание

 

1. Введение……………………………………………………..……………….....3

2. Платьево-сорочечные ткани………………………….…….………………….4

3. Бельевые ткани

4. Костюмно-пальтовые ткани

5. Мебельно-декоративные ткани

6. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Ассортимент хлопчатобумажных тканей очень разнообразен, он включает наибольшее число видов и артикулов. Ткани различны по структуре, виду отделки, свойствам, внешнему оформлению и имеют разностороннее применение. Хлопчатобумажные ткани характеризуются хорошей износоустойчивостью, гигиеничностью, красивым внешним видом, светоустойчивостью, хорошо переносят водные и тепловые обработки. Недостатки этих тканей – повышенные сминаемость и деформируемость в носке. Хлопчатобумажные ткани вырабатывают из гребенной, кардной и аппаратной пряжи различной толщины (от 263,2 до 5,88 текс) и разной структуры (однониточные, крученые, фасонные). Помимо хлопчатобумажной пряжи, используют смешанную пряжу (хлопковискозную, хлопкополинозную, хлопко-лавсановую) и химические нити (вискозные, ацетатные, капроновые). Для выработки хлопчатобумажных тканей применяют все виды ткацких переплетений. Ткани вырабатывают различной тяжести – поверхностная плотность 1 м2 тканей колеблется от 36 до 815 г и ширины – от 60 до 150 см.

 

Хлопчатобумажные ткани характеризуются наиболее разнообразным оформлением, они бывают отбеленные, гладкокрашеные, печатные, пестротканые и меланжевые. Печатный рисунок хлопчатобумажных тканей также очень разнообразен по виду, форме и колористическому оформлению. Благодаря применению специальных видов отделки повышаются стойкость окрасок хлопчатобумажных тканей и устойчивость к светопогоде, уменьшается сминаемость, улучшается внешний вид, а также расширяется ассортимент.

 

Ассортимент пополняется  новыми хлопколавсановыми тканями (новых смесовых составов) и тканями, выработанными с применением текстурированных нитей. Большое внимание уделяется внешнему оформлению тканей, расширению гаммы цветов, улучшению прочности окраски, приданию рисункам большей колоритности. При отделке тканей все шире применяется двухфазная и растровая печать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II. Свойства Χ. волокна. Семя  хлопчатника покрыто кожицей,  состоящей из отдельных клеточек. Некоторые из последних, развившись  сильнее остальных, превращаются  в полые трубочки, заостренные  кверху и слегка утончающиеся к основанию, у которого они опять расширяются, образуя ножку, которой они приросли к соседним клеткам кожицы. Эти трубочки и представляют волокна хлопка. При созревании семян жидкость, наполнявшая внутреннюю полость волокна, высыхает, волокно сплющивается и слегка скручивается по длине (наружный вид и поперечные сечения нескольких сортов Х. волокна см. Исследование прядильных волокон). При ближайшем исследовании волокно хлопка оказывается состоящим из: 1) наружной тонкой кожицы (cuticula), 2) главной стенки трубочки, состоящей из клетчатки (целлюлозы), и 3) внутреннего канала (а на нижеуказанной фиг. 1), заключающего остатки жидкости, наполнявшей его во время роста семян. Указанное строение особенно ясно обнаруживается при обработке волокна реактивом Швейцера (см. Волокна растений). Этот реактив быстро растворяет целлюлозу, причем она первоначально сильно увеличивается в объеме. Кутикула же гораздо сильнее противостоит действию реактива, но под давлением разбухающей целлюлозы начинает лопаться местами. В этих местах целлюлоза сильно расширяется; там же, где кутикула сохранилась, образуются перехваты, так что волокно получает характерный вид бус (ср. Волокна растений). Этот вид, впрочем, сохраняется недолго, так как целлюлоза скоро совсем растворяется, и в жидкости остаются лишь лоскутья кутикулы и частицы пленки, наполнявшей внутреннюю полость волокна, которые несколько позднее исчезают в растворе. Главной составной частью волокна является клетчатка, или целлюлоза, из которой состоят стенки трубочки. От ее свойств и зависят, главным образом, химические свойства Х. волокна. Горит хлопок очень легко, ярким пламенем, распространяя характерный запах жженой бумаги, не образуя нагара и лишь немного золы. Особенно легковоспламеняемостью обладает разрыхленная масса волокна. Сильно спрессованный хлопок горит значительно труднее. Количество золы в чистой клетчатке самое незначительное: не более 0,2%, но в волокне иногда доходит до 1,65 — 1,87%. Состав золы сильно меняется в зависимости от происхождения и сорта хлопка. Кроме клетчатки, в состав Х. волокна входят: вещество, образующее кутикулу, затем небольшие количества азотистых веществ — во внутреннем канале, а также минеральных солей и пигментов, заключенных частью в стенках, а частью во внутреннем канале, и наконец, влага. Свойства наружной кожицы (cuticula) значительно разнятся от свойств клетчатки. По Боуманну, состав кутикулы таков: С — 80,38%; H — 14,51%; O — 5,11%, что заставляет признать в ней видоизменение клетчатки, так назыв. адипоцеллюлозу (см. Волокна растений), входящую в состав кожицы плодов, листьев и коры деревьев. Она отличается непромокаемостью, и по свойствам имеет много сходства с воском, что вполне согласуется с фактом нахождения, по многим наблюдениям, на поверхности волокна воскообразного слоя (cire de coton; Baumwollwachs; cotton wax), который при повышении температуры размягчается и тем облегчает скольжение волокон друг по другу. Этим объясняется тот факт, что в теплом помещении обработка хлопка идет значительно успешнее, чем в холодном. От свойств наружной кожицы зависит блеск волокна. Если она гладкая, то и волокно обладает сильным шелковистым блеском. Если кожица рубчатая, что бывает у некоторых пород, или повреждена обработкой, то волокно делается матовым, тусклым. Варка волокна в щелочах (при отбелке) совершенно ее разрушает. Нагревание выше 150°С разрушает волокно хлопка. Точно так же продолжительное нагревание даже до 100°С ухудшает его качества. Кислоты разрушают волокно, делают его хрупким и рассыпают в порошок. Азотная кислота растворяет волокно, обращая его в нитроклетчатку (см.). Слабые щелочи не действуют на клетчатку, более же крепкие оказывают на нее особенное действие. Так, при обработке раствором едкого натра уд. веса 1,25 волокно хлопка сильно укорачивается (до 20%) и как бы разбухает, обращаясь в гладкий цилиндр с едва заметным внутренним каналом. Хотя кутикула при этом пропадает, но волокно получает сильный блеск. Этот процесс носит название мерцеризирования по имени Джона Мерсера, впервые его указавшего и исследовавшего, и за последнее время получил значительное применение. Волокно при этом становится крепче, и способность его окрашиваться увеличивается. Йод производит голубое окрашивание клетчатки и желтое — центрального канала; последнее свидетельствует о присутствии в нем азотистых веществ. Удельный вес Х. волокна 1,47 — 1,5; чистой же клетчатки — 1,45; льняного волокна — 1,5; шерсти — 1,25; шелка — 1,30. Цвет хлопка иногда бывает снежно-белым, но чаще, вследствие присутствия в волокне некоторого количества пигментов, он является с оттенками: желтоватым, буроватым, синеватым или сероватым. Иногда этот оттенок довольно силен, например в желтом египетском хлопке. Особенно замечателен в этом отношении нанкинский хлопок (от Gossypium religiosum L.), имеющий бурый цвет. Снежно-белый цвет не всегда сопровождается другими хорошими качествами. Напротив, большая часть лучших сортов хлопка (Sea-Island, египетский) имеет легкий желтоватый оттенок (крем). Лучшие сорта, обыкновенно, отличаются и блеском, хотя, наоборот, блеск не всегда является признаком остальных хороших качеств волокна. Зато матовость, обыкновенно, указывает на низкий сорт хлопка. Извитость волокна хлопка является одной из характерных его особенностей. Она ясно видна даже при небольшом увеличении. Направление витков обыкновенно непостоянное, точно так же не всегда одинакова и длина витков. Мелкие и равномерные витки обыкновенно сопровождаются тониной и другими хорошими Х. качествами волокна. Впрочем, встречаются хорошие, тонкие сорта хлопка, довольно слабо извитые и со слабо сплющенным поперечным сечением. Извитость, повышая силу сцепления между волокнами, увеличивает крепость пряжи и потому является очень желательным качеством Х. волокна. В массе хлопка иногда попадаются волокна, отличающиеся от других полным отсутствием извитости, прозрачностью стенок, слабостью на разрыв и неспособностью принимать окраску. Подобное волокно называется мертвым волосом и представляет собой запоздавшее в своем развитии и, следовательно, недозрелое волокно. Находясь в массе хлопка в незначительном количестве, мертвый волос удаляется при кардочесании. Значительное же количество его понижает достоинство хлопка, попадая в ткань и образуя на ней проседь от неокрасившихся волокон. Под именем тонины Х. волокна подразумевается большее из двух измерений продолговатого поперечного сечения, измеренное в самом широком месте волокна, приблизительно в средней трети по длине волокна. Говоря об тонине известного сорта, подразумевает среднюю величину ее, так как она сильно колеблется даже на одном и том же растении. Тонина Х. волокна колеблется между 0,01 и 0,024 мм, чаще всего между 0,017 и 0,020 мм. К наиболее тонким сортам принадлежат лучшие из североамериканских хлопков: Sea-Island (0,010 — 0,016 мм), Louisiana (0,015 — 0,017) и египетский (Мако — 0,015 мм). Середину занимают остальные североамериканские (Texas, Savannah, Tenessee — 0,019 мм), лучшие из бразильских (Pernambuco — 0,019 мм). Наконец, к наиболее грубым принадлежат остальные бразильские (Ceara — 0,021 мм), ост-индские (0,020 — 0,028 мм), левантские (Smyrna) и македонский (0,024). Длина Х. волокна изменяется между 16,5 и 43 мм (доходя даже до 50 мм иногда у Sea-Island). К длинноволосым (более 25 мм) относится Sea-Island (обыкновенно 37 — 43 мм, иногда же до 50 мм и более), египетские (28 — 35 мм), бразильский (28 — 38 мм). Среднее место занимают остальные сев.-ам. хлопки (22 — 28 мм), а также среднеазиатский американских семян. К коротковолосым относятся азиатские, ост-индские (Scinde — 9 мм), левантские и южно-европейские. Крепость. Сопротивление разрыву отдельных волокон колеблется между 5 и 10 г. В среднем это сопротивление составляет около 37 кг на 1 кв. миллиметр, самым крепким является египетский хлопок. В высушенном состоянии волокно слабее, чем при известном содержании влажности. Растяжимость Х. волокна перед разрывом составляет 5 — 7%. Вес волокна составляет 0,00000184561l граммов, где l — длина волокна в сантиметрах. Число волокон, идущее на 1 грамм, равняется 541825/l. Средний номер волокна = 3200 (по английской системе, см. Пряжа). Хлопок, находясь в воздухе средней сухости (ок. 50% относит. влажности), содержит в себе до 7% влаги, которая удаляется высушиванием при 105°С. Но во влажном воздухе Х. волокно может принять в себя до 27% влаги, не делаясь влажным на ощупь. Сильно сырой хлопок, находясь долгое время в спрессованном состоянии, подвергается медленному окислению с возвышением температуры иногда выше 100° С, при чем волокно желтеет, делается жестким и хрупким. Если же в хлопке есть примесь масла, то очень часто наблюдается самовозгорание при лежании больших масс без доступа холодного воздуха. Хлопок является дурным проводником тепла и электричества.

 

IV. Ход обработки хлопка. Выработка Х. пряжи начинается с сортировки т. е. с подбора подходящего материала. Выбор его обуславливается тониной и назначением пряжи. По отношению к тонине, различаются номера высокие (выше № 60 англ.), средние (от № 20 до 60) и низкие, или грубые (ниже № 20). Выбранный для данного № пряжи сорт хлопка подвергается на фабрике сортировке, состоящей в проверке качеств волокна и отборе всех попорченных частей кипы. Для сортировки кипы поднимаются в особое помещение, где они освобождаются от стягивающих их обручей и тары, т. е. дерюжной покрышки. Вместе с тем, обираются все загрязненные и подмоченные места (окрайки). Признанные годными кипы не могут прямо идти в работу, не подвергнувшись тщательному смешению с другими кипами, иначе всегда можно опасаться неравномерности полученного продукта. Часто, кроме того, для удешевлении пряжи приходится смешивать разные сорта хлопков, дешевые с дорогими, а также примешивать к свежему хлопку угары, т. е. отбросы от обработки более высоких сортов материала. Не следует только смешивать между собой слишком разнородные сорта и никогда — разнящиеся по длине волокна, иначе вытягивание не может идти правильно. Процесс смешивания состоит в том, что материал из нескольких кип сразу расстилается по полу скирдного помещения горизонтальными попеременными слоями, пока не получится скирд вышиной около 3 метров. Когда из такого скирда хлопок пойдет в обработку, то он отделяется от него вертикальными порциями, так что в каждую такую порцию попадает понемногу от каждого из горизонтальных слоев. Производство смешивания облегчается расщипыванием крупных комьев хлопка на более мелкие, что прежде производилось руками, теперь же почти повсюду исполняется специальной машиной: щипком, или кипоразбивателем (Bale-breaker). Машина состоит из нескольких пар рифленых или зубчатых вальцов, вращающихся с возрастающими от входа к выходу скоростями и производящих расщипывание крупных комьев. Устройство скирдного помещения показано на фиг. 1.

 

 Фиг. 1.

Расщипанный кипоразбивателем А материал падает на бесконечное  полотно, которое, с помощью системы  подъемных (В) и переносных (С) полотен, доставляет его в то место скирдного помещения Е, где в настоящий момент производится складывание скирда. Применением подобных полотен достигается значительная экономия в рабочих руках, а также полная свобода в размещении сортировочного и скирдного помещений, которые прежде должны были устраиваться непременно одно над другим, причем хлопок сбрасывался вниз через особые люки в полу верхнего этажа. Чем большее количество кип взято для образования скирда, тем на больший срок обеспечена равномерность материала. На практике размер скирда ограничивается помещением. В объеме одного кубич. метра помещается около 240 англ. фн. американского или египетского хлопка или около 335 фн. ост-индского.

Обработка рассортированного  и смешанного хлопка начинается с  трепания (см. соотв. статью), имеющего целью разрыхлить материал, очистить от сорных примесей и расположить его в форме слоя равномерного сечения, называемого холстом. Трепальные машины для хлопка разделяются на взрыхлительные, называемые также волчками и опнерами (openers), и собственно трепальные, или бильные, называемые также холстовыми. Треплющим орудием первых служит барабан, снабженный железными зубьями, которые наносят своим ребром удары по материалу. Орудием вторых является трепало, или крыло, состоящее из вала с втулками, на которых укреплены две или три железные планки, называемые билами.

Фиг. 2.

На фиг. 2 изображена взрыхлительная машина системы Taylor и Lang, у которой  В обозначает трепальный барабан  с зубьями, А — питающее приспособление, состоящее из пары валиков, подводящих материал под удары зубьев, D — колосниковая решетка, через которую вылетают под действием центробежной силы более тяжелые примеси, F и G — пыльные ящики, куда попадают сорные частицы, выделяющиеся из пролетающего по каналу H взрыхленного хлопка, J и К — сетчатые барабаны, через которые действием вентилятора L просасывается пыль и другие легкие примеси, M и N — аппарат, спрессовывающий полученный слой материала и навивающий его в форме цилиндрического холста Р.

 

Фиг. 3

 

Фиг. 3-я представляет другой весьма употребительный вид взрыхлительной машины — волчок Крайтона, барабан которого состоит из вертикального вала А с насаженными на него дисками B, по краям которых расположены горизонтальные и наклонные зубья С. Барабан окружен конической решеткой D из наклонных брусков-колосников. Хлопок поступает в нижнюю часть камеры машины через воронку E и затем под действием ударов зубьев и тяги воздуха постепенно поднимается кверху и вылетает, наконец, по стрелке на сетчатый барабан F, внутренность которого соединена с вентилятором G, высасывающим из хлопка пыль и мелкие примеси. Бесконечное полотно H выводит хлопок из машины. Этот волчок очень пригоден для протрепывания коротко- и средневолосых материалов.

 

 

 Фиг. 4.

 

На фиг. 4 изображен  разрез бильной, или холстовой, трепальной машины. Главной ее особенностью является трепало, или крыло, Н, снабженное 2 билами. Остальные части те же, что и в предыдущей машине, за исключением питающего приспособления, снабженного так наз. прибором Лорда, регулирующим скорость питания так, что несмотря на колебания в толщине подводимых холстов, в каждую минуту вводится один и тот же объем материала. Обыкновенный ход трепания состоит из 1 прохода на взрыхлительной машине и 2 — 3 проходов на бильной трепальной. Иногда взрыхлительная машина соединяется с бильной, отчего получается так наз. комбинированная трепальная машина. Особый вид комбинированных машин составляют так наз. эксгауст-опенеры, или пневматические трепальные (exhaust-opener), особенностью которых является применение длинной трубы, по которой проносится хлопок под действием тяги воздуха. В этой трубе устраиваются решетки с ящиками под ними, куда при пролете хлопка выделяются посторонние примеси: песок, сор и т. п. Вообще, применение воздушной тяги при разрыхлении хлопка все расширяется, и надо ожидать в будущем еще более широкого применения этого способа, сохраняющего неприкосновенными качества волокна.

 

Хлопок, разбитый трепанием на мелкие жгутики и комочки, расщипывается  на отдельные волокна при следующем  процессе Х. производства: кардочесании. Наибольшим применением в настоящее время для обработки средних и высоких сортов хлопка пользуется кард-машина с движущимися шляпками, называемая обыкновенно самочесом. При наименьшем уходе за шляпками она дает наилучшие результаты в смысле чистоты прочеса. Приспособления для установки шляпок допускают приближение их к барабану с точностью до тысячных долей дюйма. Только для низких номеров и для ваты сохраняются еще более дешевые валичные кард-машины. Для самых высоких №№ применяются и кард-машины с неподвижными шляпками, у которых тонина игл шляпок возрастает по направлению движения материала, что недостижимо при движущихся шляпках. Двойное кардование все более и более заменяется гребнечесанием (см. соотв. статью), которое начинает применяться не только для высших, но и для средних номеров пряжи при желании иметь пряжу высокой доброты. Из кардной машины хлопок выходит уже в форме ленты, представляющей непрерывный рыхлый жгут приблизительно равномерного поперечного сечения, в котором волокна хотя и вполне изолированы одно от другого, но расположены по всевозможным направлениям. Поэтому прежде, чем подвергнуть эту ленту утонению, приближая ее к размерам нити, надо распрямить в ней волокна, расположить их по одному направлению вдоль оси ленты и сравнять могущие быть колебания в толщине ленты. Эта цель достигается вытягиванием и сдваиванием (см. соотв. статью), производимым на ленточной машине, описанной в указанной статье. Вытягивание повторяется над материалом обыкновенно 3 раза подряд или, как говорят, на 3-х головках. Редко, для низких номеров, ограничиваются 2-мя головками. Каждая головка имеет несколько выпусков, В каждый выпуск идет от 6 до 8 лент, которые складываются вместе и, вытягиваясь в 6 и 8 раз, дают одну ленту.

 

За вытягиванием следует предпрядение, при котором лента начинает утоняться, подходя постепенно к тонине пряжи, каковой и достигает, наконец, на тонкопрядильной машине. Чтобы сохранить крепость ленты, утрачиваемую при утонении ее, ленту подвергают легкому скручиванию. Машины для предпрядения называются банкаброшами. При прядении средних номеров Х. пряжи применяются три последовательные банкаброша: толстый, или ровный, средний, или перегонный, и тонкий. Главное их различие в размерах рабочих частей: валиков, веретен и катушек, вызываемое уменьшением толщины самой ровницы. Для тонкой пряжи применяется иногда и 4-й банкаброш: extra-тонкий, или жак (Jack).

 

Ровница с последнего банкаброша поступает на тонкопрядильную машину, где она уже обращается в нить. Для тонкопрядения Х. пряжи применяются в настоящее время сельфактор и кольцовый ватер. Если пряжа назначена в ткачество, то прямо с тонкопрядильной машины она поступает в уборку: размотку или укладку. Если же она назначена для крученой пряжи или ниток, то катушки с тонкопрядильных машин переходят в крутильное отделение. Крутильная машина отличается от тонкопрядильной отсутствием вытягивающего аппарата, замененного одной парой подающих (питающих) валиков. Поэтому каждая тонкопрядильная машина может служить как крутильная, если у нее снять верхние валики со всех цилиндров, кроме переднего. Обыкновенно же крутильные машины отличаются от тонкопрядильных большими размерами наматываемых катушек, несколько более медленным вращением веретен и приспособлениями для постановки катушек со скручиваемой пряжей. Иногда крутильные машины снабжаются приспособлением, останавливающим валики одного выпуска при обрыве одной из скручиваемых нитей, во избежание так назыв. пропусков, т. е. более тонких мест в нити. Чаще же скручиваемое число нитей соединяется на так наз. тростильной машине, перематывающей все эти нити на одну общую катушку, которая уже и ставится на крутильную машину.

 

Уборка пряжи состоит или  в укладке в ящики, или в  перемотке в мотки, соединяемые  в куфты и пачки. Укладке подвергается уточная мюльная пряжа, початок которой предназначен для вкладывания прямо в челнок ткацкого станка. В ящике помещается около 10 пудов. Пряжа основная, а также спряденная на деревянных катушках (ватерная) подвергается перемотке на мотовилах. Мотовило состоит из горизонтального вала, на котором укреплено несколько втулок с 6-ю спицами каждая, несущими шесть деревянных планок, образующих шестигранную призму. Параллельно с осью мотовила расположена доска с подставками для початков или катушек.

Перед выпуском из прядильного отделения пряжа подвергается проверке на номер и на крепость, для чего 2 или 3 раза в день с каждой машины берут по пробной шпуле. Сообразно отклонениям номеров от нормы приходится изменять вытяжку на машинах, а при отклонениях крепости в ту или другую сторону изменяется крутка пряжи. Результаты пробы заносятся в особый журнал. Кроме того, проверяется содержание влажности в пряже, а также равномерность последней по тонине и наружному виду.

 

 

Особым видом хлопкопрядильной промышленности является так наз. угарное, или отладочное производство, часто также называемое вигоневым. Материалом для него служат отбросы, получаемые при трепании и кардочесании хлопка. Они представляют волокно, ослабленное и, главное, укороченное, не способное подвергнуться вытягиваю. Поэтому выработка грубой пряжи из подобного материала производится без применения вытягивающих валиков. Производство начинается с трепания, за которым следует кардование, повторяемое 2 — 3 раза. Тонкий слой прочесанного материала (ватка), полученный с вальяна (см. Кардование) последней машины, не соединяется в ленту, а наоборот, разделяется на значительное число узких ленточек, которым с помощью скатывания между двумя кожаными поверхностями придается круглое сечение. Такая рыхлая ровница поступает прямо на тонкопрядильные машины системы jenny (см. Тонкопрядение), отличающиеся, как известно, отсутствием вытягивающего аппарата. На этих машинах ровница подвергается легкому вытягиванию кареткой до желаемой тонины и сильному скручиванию. Таким способом получается грубая (не выше № 10 — 12) пряжа, очень пушистая, так как волокна в ней расположены по разным направлениям, и некрепкая. Она находит большое применение, как уток, при изготовлении тканей с начесом: бумазеи, бумажной фланели, букскина и проч. Такие ткани подвергаются начесыванию на ворсовальных машинах, снабженных валиками, покрытыми металлической кардной обтяжкой. Иглы этой обтяжки, проникая в ткань, выдирают из нее кончики волокон, образующие на поверхности ее пушистый слой ворса. Для этой цели рыхлая и пушистая угарная пряжа оказывается особенно пригодной.