Технология волокнистых материалов

Петлеобразующий механизм трикотажной  машины имеет следующие рабочие  органы: вязальные иглы, платины, нитеводы, прессы.

Наиболее распространены крючковые и язычковые иглы, которые  либо жестко закреплены в игольнице, либо свободно перемещаются в направляющих пазах игольницы.

Платины представляют собой  тонкие стальные пластинки разнообразной  формы; они предназначены для  изгибания нитей, перемещения нитей  или петель на иглах.

Пресс устанавливается только на машинах с крючковыми иглами и  служит для погружения мысика иглы в чашу.

Нитеводы предназначены  для прокладывания нити на иглы. На основовязальных машинах устанавливают  столько нитеводов, сколько игл  в игольнице.

Процесс петлеобразования независимо от способа получения трикотажа  и вида игл состоит из десяти операций: заключения, прокладывания нити, изгибания, вынесения, прессования, нанесения, соединения, сбрасывания, формирования и оттяжки.

Ниже рассматриваются  процессы петлеобразования основовязаного трикотажа на машинах с крючковыми иглами. Крючковые иглы жестко закреплены в игольнице.

Заключение - перемещение  ранее сформированных петель из-под  крючков по стержням игл в направлении  к пяткам с помощью платин. Прокладывание  нити на иглы осуществляется нитеводами для образования из нее нового ряда петель.

Кулирование - изгибание  проложенной нити с помощью платин.

Вынесение - продвижение  вновь изогнутой в петле нити по стержням игл и вынесение их под крючки с помощью платин.

Прессование - закрытие с  помощью пресса входа под крючки игл. Этот момент необходим для того, чтобы старые петли при продвижении  к головкам игл не попали под крючок.

Нанесение - при продвижении  к головкам игл старые петли наносятся  на запрессованные крючки.

Соединение - соприкосновение  старых петель с изогнутыми нитями, расположенными под крючками.

Сбрасывание - соскальзывание старых петель с крючков игл при  их дальнейшем вынесении. Формирование новых петель из изогнутой нити, расположенной под крючками игл, путем протягивания через старые петли.

Оттяжка - только что сформированные петли, которые в следующем цикле  будут выполнять роль старых петель, с помощью механизма накатки  полотна поворачиваются перпендикулярно  стержням игл. Это необходимо для  того, чтобы новые петли не мешали образованию последующих петель.

Способ петлеобразования, при котором кулирование нити производится сразу после ее прокладывания  на иглы, характерен для получения  трикотажа на машинах с крючковыми иглами и называется трикотажным.

На поперечно-вязальных  машинах с язычковыми иглами и  на основовязальных машинах как  с крючковыми, так и с язычковыми иглами изгибание нити происходит не сразу после ее прокладывания, а  одновременно со сбрасыванием.

При этом иглы не закреплены жестко в игольнице, а перемещаются относительно друг друга. Такой способ петлеобразования называются вязальным.

В зависимости от количества игольниц вязальные машины бывают однофонтурные  с одной игольницей и двухфонтурные  с двумя игольницами.

На однофонтурных вязальных  машинах вырабатывают более тонкий и легкий одинарный трикотаж, а  на двухфонтурных - более толстый  и тяжелый двойной.

В зависимости от конструкции  игольниц различают плосковязальные  и кругловязальные машины.

На плосковязальных машинах  игольница прямолинейная, и трикотаж вырабатывается в виде плоского полотна; на кругловязальных - игольница круглой  формы, поэтому трикотаж получается в виде трубки.

По назначению трикотажные  машины можно сгруппировать следующим  образом:

машины для изготовления полотен и деталей для различных  изделий;

машины для производства чулочно-носочных изделий;

машины специального назначения.

Влажность. Для трикотажного производства содержание влаги в  пряже имеет большое значение. Пониженная влажность понижает также  и электропроводность пряжи, делает ее жесткой и ломкой. От соприкосновения  с деталями машин волокна хлопка электризуются, получая электростатические заряды одноименного знака. Вследствие этого волокна начинают отталкиваться  одно от другого или же прилипать  к деталям машины. Пряжа становится пушистой; наэлектризованные волокна  в пряже затрудняют работу вязальной  машины.

С увеличением влагосодержания. пряжи увеличивается и ее электропроводность. В то же время для трикотажного производства содержание влаги в  пряже имеет большое значение. Пониженная влажность делает пряжу  жесткой и ломкой; ее трудно перерабатывать на машине. Излишняя влажность придает  пряже повышенный вес, что связано  с переплатой за нее и, следовательно, с повышением себестоимости продукции  трикотажного производства.

Чистота. Пряжа, перерабатываемая на трикотажной машине, не должна иметь  никаких механических примесей и  не должна быть загрязнена маслом. Механические примеси, попадающие в полотно, наіцример  лист, коробочка хлопчатника, остатки  репья в шерстяной пряже и  пр., не удаленные в процессе прядения, вызывают много затруднений в  процессе вязания. Они препятствуют изгибанию нити, вызывая полом  игл. Загрязнения маслом, наличие  в пряже сорных примесей портят внешний  вид полотна и усложняют процесс  отделки.

Гладкость. Для чулочных и бельевых изделий (за исключением  белья из начесного полотна) пряжа  должна быть гладкой. Гладкость повышает качество изделий, так как петли, образованные из гладкой пряжи, более  отчетливы (рельефны), чем из пряжи  пушистой.

Мягкость. Мягкость пряжи  играет весьма большую роль в процессе вязания, так как імягкая отряжа легче изгибается в виток, а затем  в замкнутую петлю. Жесткая пряжа  затрудняет процесс вязания, вызывает обрывность нити и увеличивает полом  игл.

Петли, связанные из жесткой  пряжи, менее отчетливо выделяются в изделии, чем петли из мягкой пряжи, и имеют неправильное и  неоднородное строение. Жесткость искусственных  нитей также вызывает полом игл, срыв полотна и появление ложных петель.

Способность к равномерному окрашиванию. Разнотонность пряжи, получающаяся при неправильном приготовлении  смеси из хлопка разных сортов, портит вид готового полотна, вызывая полосатость  и другие пороки, вследствие чего изделия  из такого полотна идут пониженным сортом. Способность пряжи к равномерному окрашиванию имеет весьма важное значение для трикотажного производства.

Требования, предъявляемые  к искусственным нитям.

К качеству искусственных нитей (вискозных, ацетатных, медно-аммиачных), предназначенных  для вязания, предъявляются требования, аналогичные перечисленным выше для пряжи. Кроме того, предъявляются  и дополнительные требования. Недопустима  повышенная неравномерность по удлинению, вызывающая в трикотаже зебристость. Необходимо, чтобы искусственные  нити имели минимальное количество оборванных элементарных волокон (отсутствие ворсистости), не имели курчавости, т. е. волнистых нитей на коротких участках, оттеночности — желтых и других пятен, являющихся следствием плохой химической отделки, налетов, узлов и других внешних и скрытых дефектов.

 

Тема 6. Технологический  процесс прядения.

Понятие 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.

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.

Меланжевая система в  принципе повторяет кардную, но имеет  дополнительные переходы, связанные  в крашением хлопка.

По гребенной системе  вырабатывается пряжа малой линейной плотности или средней, но с повышенной прочностью. Для выработки такой (гребенной) пряжи используются тонковолокнистые сорта хлопчатника. По сравнению  с кардной гребенная пряжа  более прочная, ровная, гладкая и  чистая. Чтобы получить такую пряжу, в процесс дополнительно добавляется  гребнечесальный переход. На этом переходе волокна прочесываются гребнем (гребнечесание), в результате чего из продукта вычесываются и удаляются короткие волокна (очес). Лента, выходящая в гребнечесальной  машины, состоит из длинных, ровных, хорошо распрямленных волокон, и  поэтому пряжа получается высокого качества.

Для того чтобы процесс  гребнечесания проходил без излишней потери длинных волокон и их повреждения, последние должны быть достаточно распрямлены,  а продукт, поступающий на машину – равномерным. Поэтому лента  с кардочесальных машин проходит дополнительно две подготовительные операции: соединение в холстики по 16-20 лент и вытягивание (утонение) холстиков.

Гребенная система имеет  последовательность переработки, представленную в таблице 2.

По аппаратной системе  вырабатывается рыхлая пушистая пряжа  с невысокой прочностью, к качеству этой пряжи предъявляются пониженные требования. В качестве сырья используются волокна различной длины, большое  количество отходов (угаров), а также  смеси их различных волокон. В  последнем случае разрыхление и  трепание компонентов иногда ведется  раздельно, а затем идет смешивание с одновременным замасливанием  волокон. Характерной особенностью аппаратной системы является то, что  утонение продукта после чесания  происходит не в процессе его вытягивания, а делением ватки (прочеса) на отдельные  ленты и получением из них ровницы  при слабом ссучивании лент. Чесание  при этой системе проводят на чесальных  аппаратах, которые включают 2-3 перехода кардочесания и ровничную каретку. Полученная ровница передается на прядильную машину. В ровнице, полученной на чесальном  аппарате, волокна слабо распрямлены, что и обусловливает рыхлую структуру  пряжи.