Нити, ткань; электроустановочные изделия

Этот процесс в основном реализован для текстильных полиэфирных  нитей, предназначенных для последующего текстурирования или применения в производстве трикотажа, что объясняется  повышенным удлинением получаемых нитей.

Аэродинамическое формование широко используется из расплавов полиолефинов, полиамидов и полиэфиров. Струи расплава, вытекающие из отверстий фильеры, растягиваются  высокоскоростной струей воздуха, охлаждаются. Образовавшиеся нити раскладываются на сетчатом транспортере в виде нетканого  полотна, которое затем подвергается иглопрокалыванию и, при необходимости, термоскреплению (каландрованию).

При центробежном формовании капли расплава, срываясь с вращающегося ротора, растягиваются в виде волокон  с одновременным охлаждением  воздухом.

При мокром способе формования из раствора полимера волокно образуется в результате взаимодействия струек раствора с компонентами осадительной ванны. При этом компоненты осадительной ванны диффундируют в струйку  раствора, а растворитель диффундирует из струйки в осадительную ванну, что приводит к коагуляции раствора и осаждению полимера в виде элементарных нитей. В ряде случаев процесс  коагуляции раствора осложняется протеканием  химических реакций. Скорость формования составляет 30—130 м/мин.

Формование из растворов  по мокрому методу включает два типа процессов: без протекания химических реакций и с их протеканием. Первый из них применяют при получении  следующих волокон и нитей:

• полиакрилонитрильных (растворители - водный раствор роданида натрия, ДМФА, диметилацетамид; осадитель - водный раствор этих соединений);
• поливинилхлоридных (растворитель - ДМФА; осадитель - его водный раствор);
• поливинилспиртовых (растворитель - вода; осадитель - водный раствор Na2SO4);
• триацетатных (растворитель - ацетилирующая смесь; осадитель - ее водный раствор].

По мокрому методу формуются  также многие сверхпрочные, сверхвысокомодульные и термостойкие волокна на основе ароматических полимеров.

Обычно применяют машины непрерывного процесса, имеющие устройства для подачи раствора, пластификации, вытягивания, промывки, сушки и приемки. Раствор дозируется насосиком и  подается через фильтр в фильеру. Формование происходит в горизонтальном желобе, горизонтальных или вертикальных трубках, куда подается осадительная ванна, в которую вытекают струйки раствора из отверстий фильеры и происходит образование волокна.

Сформованные нити и жгутики (последние объединяются в общий  жгут) подвергают последующим обработкам, включающим операции: пластификации, вытягивания, противоточной промывки и сушки. Операцию замасливания нитей проводят при дальнейшей переработке. Жгуты  дополнительно подвергают авиважной  обработке, гофрированию и, при необходимости, резке. Термическое вытягивание  и термообработку проводят только при  получении некоторых видов нитей  и волокон технического назначения.

Формование с протеканием  химических реакций применяют при  получении гидратцеллюлозных волокон (вискозных и медно-аммиачных  волокон). Процессы их формования и  последующей обработки имеют  ряд существенных отличий. Так, вискозные  волокна формуются в осадительной ванне, содержащей в качестве основных компонентов серную кислоту, сульфаты натрия и цинка, при более высоких  скоростях, чем другие виды волокон, получаемых по мокрому методу. Сформованные нити или жгутики подвергают пластификационному вытягиванию, промывке, десульфурации (удалению образовавшейся при формовании серы), авиважной обработке, сушке  и, при необходимости, резке.

При сухом способе формования из раствора элементарные нити образуются в результате испарения растворителя из струек раствора, которое обусловлено  обдувом формуемой нити горячим  воздухом или паровоздушной смесью. Скорость формования составляет 300—600 м/мин.

Формование из раствора по сухому методу применяют при получении  следующих видов нитей и волокон:

• ацетатных (растворитель - ацетон с добавкой воды);
• триацетатных (метилен-хлорид с добавкой этанола);
• полиакрилонитрильных (ДМФА, ДМСО, этиленкарбонат);
• поливинилхлоридных (смесь ацетона и сероуглерода или бензола);
• поливинилспиртовых (вода) и др.

Машины для сухого формования имеют устройство для подачи раствора, обогреваемые шахты, механизмы транспортирования  и приемки нитей или жгутиков. Раствор дозируют насосиком, подогревают  и подают через фильтр в фильеру. Образующиеся струи раствора поступают  в вертикальную шахту, куда подается горячий теплоноситель (обычно воздух) противотоком или прямотоком и где  происходит испарение растворителя и образование волокна.

Воздух подается в таком  количестве, чтобы парогазовая смесь  имела концентрацию вне пределов взрывоопасности (обычно ниже этого  интервала), но достаточно высокую для  последующей рекуперации растворителей. Нити принимаются на паковку или  объединяются в общий жгут. Полученные нити или жгуты (за исключением ацетатных  и триацетатных) подвергают термодинамическому вытягиванию и термодинамической  обработке.

Метод используется для получения  ультратонких волокон (микроволокон) на основе сополимеров акрилонитрила, винилхлорида в легколетучих растворителях (например, ацетон). Струи раствора, вытекающие из капилляров, растягиваются  в электростатическом поле, из них  испаряется растворитель и образовавшиеся тонкие волокна раскладываются на сетчатом барабане или транспортере с образованием тонкого нетканого полотна (материала).

Электрическое поле на только служит «средством транспорта и растяжения формуемых волокон», но и существенно  изменяет реологические и поверхностные  свойства полимерных жидкостей, тем  самым изменяя закономерности формирования структуры волокон.

Интерес к этому способу  формования связан с оптимизацией и  созданием экономичных технологий получения ультрафильтрационных фильтрующих  материалов для тонкой очистки воздуха  и жидких сред.

Сухо-мокрое формование - формование через газовоздушную прослойку  между фильерой и зеркалом осадительной ванны применяется при получении  нитей из высоковязких формовочных  растворов (особенно на основе жесткоцепных полимеров), что требует использования  фильер с большим диаметром отверстий  и соответственно высоких значений фильерных вытяжек.

Формование ведется сверху вниз глубокованным методом или  в трубках. Струи формовочного раствора проходят путь 5-50 мм на воздухе, где  происходит основная доля фильерной  вытяжки, после чего поступают в  осадительную ванну, где происходит образование волокна. Этот метод  позволяет в несколько раз  увеличить скорость формования по сравнению  с обычным мокрым процессом и  достигнуть более высокой степени  ориентации волокон.

Способ формования из дисперсии  полимера может быть использован, когда  отсутствует возможность перевода полимера в вязкотекучее состояние  путем расплавления или растворения, но существует значительная потребность  в волокне из этого полимера. Данным способом формуют фторсодержащие волокна:полифен, тефлон и другие.

При формовании из дисперсии  полимера элементарные нити образуются из формовочной композиции, в состав которой входят: раствор волокнообразующего полимера, матрица — тонкодисперсные частицы искомого полимера во взвешенном состоянии и поверхностно-активные вещества. Осуществляется формование способом, характерным для волокнообразующего полимера, но в более жестких условиях осаждения, необходимых для быстрой коагуляции.

Образуется волокно, наполненное  контактирующими между собой  частицами искомого полимера, которое  подвергается высокотемпературной  обработке (для удаления волокнообразующего полимера посредством термической  деструкции). В результате повышенной диффузионной адгезии между частицами  искомого полимера происходит спекание с образованием волокна.

Гель-формование - формование из раствора с фазовым распадом при  охлаждении — используют при получении  следующих волокон:

• полиолефиновых (растворители - высококипящие углеводороды);
• полиакрилонитриловых (смесь ДМФА с диметилсульфоном или мочевиной);
• поливинилспиртовых (вода с мочевиной, капролактам);
• поливинилхлоридных (капролактам или его смеси с циклогексаноном) и др.

Формование производится в шахте с охлаждением или  в охладительной ванне. Волокна  подвергают пластификационному вытягиванию. Растворитель удаляют осторожной (например, вакуумной) сушкой или промывкой  легкотекучими жидкостями, смешивающимися с растворителем полимера (во многие случаях водой), с последующей  сушкой. После этого, при необходимости, проводят термодинамически вытягивание  и термообработку.

Практическое применение метод нашел при формовании высокопрочных  нитей на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

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. [5] 
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.

Характерной особенностью синтетических волокон является их неспособность впитывать влагу, что сопровождается при механических воздействиях на волокна появлением статического электричества.[1]

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.  
Выбор системы прядения, на которых будет производиться обработка сырья для получения пряжи, тесно связаны с разработкой плана прядения.  
План прядения является основным документом прядильной фабрики, определяющим технологию производства пряжи. Он содержит основные данные, определяющие заправку машин всех переходов для выработки пряжи требуемой линейной плотности и качества. План прядения определяет производительность всех машин и их количество.  
Составление плана прядения и выбор технологического оборудования проводят параллельно, так как технические возможности машины влияют на параметры плана прядения. С другой стороны, изменение отдельных параметров плана прядения иногда вызывает необходимость изменения сделанного раннее выбора машины.  
Разработка плана прядения производится по следующей схеме:  
1. выбор и обоснование линейной плотности всех полуфабрикатов, числа сложений и вытяжек, осуществляемых на машинах всех переходов.  
2. выбор и обоснование скорости выпуска продукта на всех машинах, а также частоты вращения веретен на ровничной и прядильной машинах.  
3. расчет теоретической производительности машины, выпуска, веретена, кг/ч.  
4. расчет выработки одной машины, выпуска, веретена и другие параметры.  
Оптимальным, т.е. наилучшим планом прядения является такой, при котором потребуется наименьшие капитальные затраты на оборудование, будут созданы наилучшие условия труда и обеспечено высокое качество продукции.

Требования к видам  нитей: