Технологические процессы прядения и формирования полуфабрикатов

ВВЕДЕНИЕ

 

Важнейшей задачей, стоящей перед текстильной  промышленностью, является улучшение  качества и ассортимента изделий, которое  в настоящее время возможно лишь при использовании новой прогрессивной  техники и технологии. Повышение  качества выпускаемой пряжи - важнейшая  задача, решение которой будет  зависеть от разработки и внедрения  в производство нового технологического оборудования.

Технологические процессы прядения и формирования полуфабрикатов характеризуются непрерывностью, большим  числом и неконтролируемостью параметров, наличием возмущающих воздействий, недостаточной изученностью связей между входными и выходными параметрами. Для увеличения выпуска качественной пряжи, расширения ассортимента необходимо быстрейшее перевооружение текстильной  промышленности за счет создания и  внедрения принципиально новых  высокопроизводительных машин, автоматизированных систем управления технологическими процессами, начиная от локальных регуляторов  и заканчивая системами, оптимизирующими  процесс в масштабе участков, цехов, фабрик.

В последнее  время выявилась необходимость  перехода к широкому применению высокоэффективных  и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию  производства. Для расширения этой проблемы важное значение приобретают вопросы развития и внедрения новой техники и гибкой технологии, позволяющей быстро и эффективно перестраивать производство на изготовление новой продукции, широкого применения микропроцессорной техники, компьютеров, ускорения научно-технического процесса.

 

 

 

 

 

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ТКАНИ  И КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЯЖИ

 

В зависимости  от выбранного в проекте ассортимента продукции должен выбираться и сорт пряжи. А от выбора сорта пряжи  зависит отпускная цена на продукцию. Очевидно, с улучшением качества пряжи, зависящего от выбора сырья, планов прядения, выбора системы прядения, можно повысить рентабельность предприятия, увеличивающуюся  с ростом разницы между отпускной  оптовой ценой и себестоимостью выпускаемой продукции. Необходимо иметь в виду, что стоимость сырья в себестоимости пряжи составляет около 80 % и оптимальный выбор сырья для выработки пряжи требуемого качества имеет большое значение. Характеристика ткани выбирается из справочника по хлопкоткачеству и записывается в виде таблицы. Характеристики ткани арт. 115 приведены в таблице 1.

 

Таблица 1. – Заправочные параметры ткани арт.115

Наименование ткани	Номер арт.	Ширина ткани, см	Линейная плотность пряжи, текс		Число нитей		Число нитей на 10 см ткани		Уработка нитей, %
			Основа То	Уток Ту	всего	в т.ч. кромочных	Ро	Ру	ао	ау
Бязь	115	90,5	25	29	2250	48	246	224	7	6,9

 

Наименование ткани	Бердо			Перепле-тение	Тип станка	Поверхност-ная плотность ткани, г/см2	Величина отходов, %		Расход пряжи на 100 пог.м. суровых тканей, кг без отходов
	номер	число нитей в зуб
		фон	кромка				по основе уо	по утку уу	по осно-ве	по ут-ку
Бязь	115	2	4	Полотня-ное	СТБ	140	0,74	0,40	5,959	6,314

 

 

 

 

 

 

 

 

В стандартах на ткань рядом с линейной плотностью пряжи ставят буквы, обозначающие систему  прядения. Буквы БД указывает на кардную систему прядения. Т.к. в стандарте на ткань не указан сорт пряжи, то принимаем для основной пряжи – I сорт, для уточной пряжи – I сорт. Технические условия приведены в таблице 2.

 

Таблица 2. - Технические условия на кардную хлопчатобумажную пряжу.

Номинальная линейная плотность, Текс	Допускаемые относительные отклонения кондиционной линейной плотности от номинальной, %	Сорт пряжи	При испытании одиночной нити
			Относительная разрывная нагрузка, сН/Текс	Коэффициент вариации по разрывной нагрузке, %	Показатель качества, не менее
25 (основа)	+2,0	первый	11,7	13,8	0,86
	-2,5
29 (уток)	+2,0	второй	11,0	16,2	0,69
	-2,5

 

 

 

2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СЫРЬЯ

 

Выбор сырья в типовую сортировку для выработки пряжи заданной линейной плотности производят в зависимости от ее назначения, системы и способа прядения.

Требуемое качество пряжи обусловлено, прежде всего, ее назначением, или требованиями к изделиям из нее, а так же условиями ее дальнейшего перерабатывания. Основными факторами, определяющими качество пряжи, являются свойства сырья, из которого она выработана, системы и планы прядения, условия протекания технологического процесса (t, влажность), техническое состояние оборудования, квалификация рабочих. Стоимость сырья составляет до 80% себестоимости пряжи, и поэтому очень важно выбрать оптимальный состав сырья для получения пряжи требуемого качества.

Основными факторами, определяющими  сортность пряжи, являются, прежде всего, качество волокна, то есть его прочность, длина и толщина. В зависимости  от выбранного в проекте ассортимента продукции выбирается и сорт пряжи. Основная задача проектировщиков заключается  в выборе сортировки хлопка, химических волокон, чтобы при минимальных  затратах на сырье и технологический  процесс вырабатывать пряжу, которая  соответствует ГОСТ.

Смесь волокон различных марок  хлопка, из которой вырабатывается пряжа требуемого качества, называется сортировкой.

Сортировка, отнесенная к хлопку того или иного типа, называется типовой  сортировкой. Всего установлено 31 типовая сортировка. Для отборного, I, II, III сортов установлено по 7 типовых сортировок, для IV сорта по одной типовой сортировке и по одной типовой сортировке для средневолокнистого. Весь хлопок V сорта объединен в одну V типовую сортировку. Типовая сортировка обозначается по ГОСТу.

Стоимость хлопка зависит, как от типа, так и от сорта.

Содержание базисного хлопка в  смесях, состоящих из 2-х компонентов, должно быть не менее 60%, а в смесях, состоящих из 3-х и более компонентов  не менее 40%.

С целью улучшения показателей  свойств смеси и волокнам базисного  типа и сорта рекомендуется добавлять  волокно либо более высокого смежного типа того же сорта, или более высокого смежного сорта того же типа, что и базисный (или смежный с тем).

Для улучшения стоимости смеси (при достаточном запасе прочности  пряжи) к волокну базисного типа и сорта рекомендуется добавлять  волокно более низкого смежного типа того же типа или более низкого  типа того же сорта, что и базисный.

На основе выбранных типовых  сортировок выбираем селекционный сорт хлопчатника и выписываем технологические свойства волокон для требуемых сортов хлопка.

Средневзвешенные  показатели технологических свойств  волокон смеси определяются по следующей  формуле:

где R – средневзвешенный показатель какого-либо свойства волокон смеси;

R₁…R_n – показатели этого же свойства для волокна каждого из сортов, входящих в сортировку;

β₁… β_n – процентные содержания компонентов в смеси.

 

Расчет  средневзвешенных показателей по основе:

L_шт = 31,8×0,6+31,8×0,4 = 31,8 (мм);

Т = 0,166×0,6+0,184×0,4 = 0,173 (текс);

Р = 3,9×0,6+4,4×0,4 = 4,1 (сН);

 

 

 

Расчет  средневзвешенных показателей по утку:

L_шт = 31,8×0,4+32×0,05+31,8×0,55 = 31,81 (мм);

Т = 0,166×0,4+0,152×0,05+0,156×0,55 = 0,1598 (текс);

Р = 3,9×0,4+3,5×0,05+3,5×0,55 = 3,66 (сН).

где L_шт – штапельная длина волокон смеси, мм;

Т – линейная плотность волокон смеси, текс;

Р – разрывная нагрузка волокон смеси, сН.

 

Выбранные сортировки приведены в  таблицах 3, 4.

Таблица 3. - Технологические свойства хлопкового волокна для основы

№	Селекционный сорт	Вид   сбора	Тип хлопкового  волокна	Промышленный сорт  хлопкового   волокна	Содержание  компонентов  в  смеси %	Физико-механические показатели свойств  волокна
						Штапельная  длина,  мм	Линейная  плотность,  текс	Разрывная  нагрузка,  сН
1	Регар-34	маш.	5	II	60	31,8	0,166	3,9
2	Ташкент-1	маш.	6	I	40	31,8	0,184	4,4
Средневзвешенные показатели:						31,8	0,173	4,1

 

Таблица 4. - Технологические свойства хлопкового волокна для утка

№	Селекционный сорт	Вид   сбора	Тип хлопкового  волокна	Промышленный сорт  хлопкового   волокна	Содержание  компонентов  в  смеси %	Физико-механические показатели свойств  волокна
						Штапельная  длина,  мм	Линейная  плотность,  текс	Разрывная  нагрузка,  сН
1	Регар-34	маш.	5	II	40	31.8	0,166	3.9
2	Регар-34	маш.	5	III	5	32	0,152	3.5
3	Ташкент-1	маш.	6	III	55	31.8	0,156	3.5
Средневзвешенные показатели:

Фактический коэффициент крутки пряжи определяют по таблицам, имеющимся в «Справочнике по хлопкопрядению», в зависимости  от линейной плотности пряжи, назначения пряжи и длины волокна, из которого вырабатывается пряжа.

Фактический коэффициент крутки по основе: a_Т = 39,8

Фактический коэффициент крутки по утку: a_Т = 33,4

Критический коэффициент крутки пряжи определяют по экспериментальной формуле профессора А.Н. Соловьева :

 

Критический коэффициент крутки по основе:

Критический коэффициент крутки по утку:

Определив оба коэффициента крутки, находят  разность между ними, по которой  определяют величину коэффициента:

a_Т-a_Ткр = 39,8 – 37,553 = 2,247

k_основы = 1