ПРЯДЕНИЕ
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 - прядение.
Совокупность машин и процессов, посредством которых волокна перерабатывают в определенный вид пряжи, называют системой прядения.
Задача прядильного процесса - получить из массы хлопковых волокон текстильную нить (пряжу), из которой в дальнейшем можно получить различные текстильные изделия: ткань, трикотаж, нетканые материалы, нитки и др.
Пряжа - бесконечно длинное тело (нить), состоящее из соединений между собой силами сцепления и крутки текстильных волокон.
Различают два типа требований, предъявляемых к пряже: технологические и эксплуатационные. Технологические требования определяют способность пряжи хорошо перерабатываться при выработке тканей и других изделий, а эксплуатационные - обладать определенными свойствами в изделии (ткани) при носке.
Пряжа должна удовлетворять следующим требованиям:
- иметь заданную линейную плотность с минимальными отклонениями и быть ровной по длине, как на малых, так и на больших отрезках. В противном случае снижается качество тканей, ухудшается процесс их выработки или перерасходуется хлопок;
- обладать заданной прочностью и минимальной неровнотой по прочности.
- обладать заданным удлинением и жесткостью при растяжении с минимальными отклонениями от этих показателей по длине. Удлинение, особенно упругое, и жесткость во многом определяют строение ткани и эксплуатационные свойства;
- иметь заданную крутку и быть равномерной по крутке. В связи с тем, что многие свойства пряжи зависят от ее крутки, соблюдение этого требования имеет большое значение;
- быть чистой, с минимальным количеством сорных примесей и пороков внешнего вида.
Нарушение этих требований приводит к повышенной обрывности пряжи при ее переработке и снижению качества изделий.
Пряжа является законченной продукцией прядильного производства и поэтому контроль ее качества в отличие от контроля полуфабриката имеет более важное значение. Каждый вид пряжи должен удовлетворять определенным требованиям, которые записаны в государственных стандартах или технических условиях. Однако на пряже при ее выработке по разным причинам появляются пороки (дефекты), снижающие ее качество. Для оценки качества пряжи разработаны специальные методы. Качество пряжи оценивается по физико-механическим показателям и по порокам внешнего вида. Кроме того, оценивается качество намотки пряжи на паковку- початок, бобину.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРЯДЕНИЯ. ПОЛУЧЕНИЕ ПРЯЖИ
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 называетсякардной (обычной). По этой системе вырабатывается большая часть хлопчатобумажной пряжи.
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.
КАРДНАЯ СИСТЕМА ПРЯДЕНИЯ
Наиболее распространена обычная кардная система прядения, по которой вырабатывается большая часть хлопчатобумажной пряжи.
В таблице приведены этапы обработки, технологические процессы и оборудование, применяемые для переработки хлопкового волокна в пряжу по кардной системе прядения.
| Этапы обработки | Технологический процесс | Оборудование |
|---|---|---|
| Подготовка волокна к чесанию | Разрыхление / смешивание / трепание / очистка | Разрыхлительно-трепальный агрегат, поточная линия «волокно-лента» |
| Получение ленты | Чесание | Чесальные машины |
| Выравнивание ленты и параллелизация волокон | Сложение / вытягивание | Ленточные машины |
| Получение ровницы | Сложение / вытягивание | Ровничные машины |
| Получение однониточной пряжи | Сложение / вытягивание / кручение | Прядильные машины: кольцевая и пневматическая |
| Получение крученой пряжи | Тращение / кручение | Трасильные машины, прядильно- крутильные машины |
| Перематывание и упаковка пряжи | Перематывание | Бабинажные машины, мотальные машины |
ГРЕБЕННАЯ СИСТЕМА ПРЯДЕНИЯ
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 нижеприведнной таблице.
| Этапы обработки | Оборудование | Получаемый продукт |
|---|---|---|
| Разрыхление / трепание | Разрыхлительно-трепальный агрегат | Холст |
| Чесание | Чесальные машины | Лента чесальная |
| Выравнивание ленты и параллелизация волокон | сложение / вытягивание | Ленточные машины |
| Подготовка к гребнечесанию | Лентосоединительная и холстовытяжная машины | Холстик |
| Гребнечесание | Гребнечесальные машины | Лента гребенная |
| Изготовление равномерной ленты | Ленточные машины (2-3 перехода) | Лента |
| Изготовление ровницы | Ровничные машины (1 или несколько переходов) | Ровница |
| Изготовление пряжи - прядение | Прядильные машины | Пряжа |
АППАРАТНАЯ СИСТЕМА ПРЯДЕНИЯ
По аппаратной системе прядения 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.
Последовательность переработки волокна по аппаратной системе прядения приведены в таблице.
| Этапы обработки | Оборудование | Получаемый продукт |
|---|---|---|
| Разрыхление и трепание отдельных видов сырья | Разрыхлительно-трепальные установки в зависимости от видов сырья | Масса разрыхленного сырья |
| Смешивание | Изготовление настилов из компонентов вручную или механически | Смесь волокон |
| Чесание и получение ровницы | Чесальный аппарат | Ровница |
| Изготовление пряжи | Прядильная машина | Пряжа |
МЕЛАНЖЕВАЯ СИСТЕМА ПРЯДЕНИЯ
По меланжевой системе прядения вырабатывается пряжа, состоящая из смеси хлопка, окрашенного в разные цвета в один цвет. При этой системе разрыхленное волокно окрашивается в аппаратах, сушится и снова поступает на разрыхлительные машины. После этого волокно смешивается, проходит трепание и все последующие операции одной из описанных систем прядения.
подробнее...