Прогнозирование свойств и ассортимента пряжи, нитей

Прядение хлопка

Современные технологии прядения хлопка и смесей хлопка с химическими волокнами позволяют вырабатывать пряжу и нити для производства тканей, трикотажных, ниточных и других текстильных изделий. Важнейшей задачей развития современных инновационных технологий в прядильных производствах является использование и реализация высокопроизводительных машин, позволяющих прогнозировать и вырабатывать конкурентоспособную пряжу и нити с новыми улучшенными потребительскими и эксплуатационными свойствами, повышающими качество готовой текстильной продукции.

Прогнозирование и выработка пряжи и нитей, в первую очередь, зависят от требований к свойствам и ассортименту выпускаемых готовых изделий.

Технологический план выработки пряжи и нитей включает следующие основные факторы: назначение текстильных изделий; вид и качество используемого хлопка-волокна и химических волокон; линейная плотность вырабатываемой пряжи и нитей; выбор системы, способа прядения и оборудования.

Система прядения характеризуется совокупностью последовательных процессов и машин, используемых для приготовления пряжи.

Системы прядения принято называть по способу чесания волокон и способу формирования пряжи.

По кардной системе прядения с кардочесанием, но без гребнечесания, из средневолокнистого хлопка или из его смесей с химическими штапельными волокнами вырабатывают пряжу средней линейной плотности на кольцевых (Т = 11,5–84 текс) и пневмомеханических (Т = 11,8–100 текс) прядильных машинах, а из хлопкового волокна пониженных сортов и отходов – пряжу большой линейной плотности (Т = 84–1000 текс) на пневмомеханических, роторных, аэромеханических и других прядильных машинах.

По гребенной системе прядения с кардочесанием и гребнечесанием, в основном, из тонковолокнистого хлопка, вырабатывают на кольцевых прядильных машинах пряжу малой линейной плотности Т = 5–16,5 текс), средней линейной плотности (Т = 20–24 текс) специального назначения.

Наряду с указанными выше применяют системы прядения для изготовления пряжи из смесей хлопка с химическими волокнами и из смесей волокон, окрашенных в разные цвета (меланжевое прядение).

Проектируя систему прядения, исходят из задачи приготовления по малоотходной технологии возможно большего количества пряжи, в том числе пряжи лучших сортов и получения большей прибыли от реализации продукции.

Выбор системы прядения делают с учетом возможно полного выполнения ряда условий:

обеспечение на ранних стадиях технологического процесса эффективного рыхления и очистки волокон, например, при средней массе клочков после кипного рыхлителя 5–90 мг (1000–10000 волокон) и эффективности очистки жестких примесей не менее 75–80% агрегатом рыхления, очистки, смешивания (РОС);

использование воздействия на волокнистую массу для разрыхления и очистки пильчатых, зубчатых, колковых барабанов;

использование оборудования, конструкция которого лучше сохраняет технологические свойства перерабатываемых волокон;

использование процессов и оборудования, в том числе конденсоров и пневмосистем, для транспортировки клочков волокон смеси, конструкция которых позволяет уменьшить такие пороки, как зажгучивание волокон и образование узелков;

сокращение числа технологических переходов: при эффективном распрямлении волокон в вытяжных приборах чесальных и ленточных машин в сочетании с хорошим выравниванием толщины ленты авторегулятором в определенных случаях второй переход ленточных машин может не использоваться;

использование больших паковок холстиков, лент, ровницы и пряжи: чем больше полуфабриката, пряжи вмещает паковка, тем меньше мест присучивания на единице длины продукта, ровнее продукт, меньше отходов прядомого волокна, меньше загрузка работницы, меньше вероятность обрывов на последующих переходах, меньше средств транспортирования полуфабрикатов;

использование технологического оборудования, работающего по заданной программе с автоматическим контролем качества процесса и выпускаемой продукции и соответствующей коррекцией параметров процессов в автоматическом режиме.

В себестоимости пряжи, вырабатываемой в хлопкопрядении, стоимость сырья составляет 65–85%. Снижение себестоимости пряжи может быть достигнуто при использовании более дешевого сырья, перерабатываемого по лучшей технологии, базирующейся на высокоэффективном оборудовании, работающем на оптимальных режимах, оснащенном автоматизированной системой управления, а также при рациональной организации труда.

Выбор способа прядения зависит от требований, предъявляемых к ассортименту и качеству вырабатываемой пряжи.

Кольцевые прядильные машины могут вырабатывать пряжу в широком диапазоне линейных плотностей, начиная с Т_п = 5 текс при автоматически регулируемой скорости прядения с частотой вращения веретен до 16000– 20000 мин^-1 и вытяжке ровницы на ней Е = 10–60.

Пневмомеханические прядильные машины используют для приготовления пряжи линейной плотности от 10 текс и более.

В последнее время велись разработки технологии приготовления пряжи Т = 11–14 текс пневмомеханическим способом из ленты, приготовленной с использованием процесса гребнечесания (фирма «Rieter»). Технологический эффект в такой технологии проявляется в следующем:

уменьшается масса сорных примесей в ленте на 50–80 %;

уменьшается на 30–50% количество узелков в 1 км пряжи;

улучшается равномерность пряжи по прибору «Устер», уменьшается количество толстых и тонких мест пряжи;

увеличивается на 10% разрывная нагрузка пряжи пневмомеханического прядения;

уменьшается обрывность в прядении и в процессах переработки пряжи;

повышается производительность пневмомеханической прядильной машины за счет увеличения скорости прядения при большей частоте вращения камер, уменьшения крутки пряжи при меньшей обрывности;

увеличивается прочность тканей и трикотажных изделий в среднем на 5– 10%, улучшается внешний вид изделий.

Современные системы прядения позволяют обеспечить большую технологическую и экономическую эффективность в производстве широкого ассортимента пряжи из смесей волокон однородных и разнородных компонентов благодаря использованию:

более эффективных машин для рыхления, очистки и смешивания волокон уже на начальной стадии обработки при меньшем количестве отходов, т.е. при большей доле пороков, сорных примесей и пуха в отходах и незначительной доле прядомых волокон в отходах;

автоматических систем регулирования параметров процессов (интенсивности и эффективности процессов, дозирования компонентов, толщины продуктов и др.) в соответствии с качеством волокон смеси и заданной, программируемой эффективностью процессов.

Анализ развития современных технологий хлопкопрядения показывает, научно-исследовательские центры и машиностроительные фирмы разных стран при разработке инновационных технологий, в первую очередь, комплексно решают задачи повышения технологической и экономической эффективности оборудования и производства в целом.

Повышение технологической эффективности оборудования достигается:

улучшенными качеством изготовления и конструкцией рабочих органов оборудования, обеспечивающими требуемую эффективность процессов при минимально возможной интенсивности без существенного повреждения волокон;

использованием микропроцессорных систем управления процессами рыхления, очистки, вытягивания, наматывания, а также составом выделяемых отходов и др.;

бесступенчатым изменением частоты вращения рабочих органов при заправке и управлении параметрами процесса;

использованием оперативной визуальной информации о качестве выпускаемого полупродукта, пряжи и о качестве процессов, а также графической интерпретацией и отображением спектрограмм на дисплее за определенный отрезок времени работы и др.;

автоматическим изменением параметров без прерывания технологического процесса и др.

Повышение экономической эффективности достигается:

автоматизацией съема сформированных машиной паковок полуфабрикатов, пряжи и заправки питающего продукта (например, холстиков на гребнечесальных машинах и др.);

использованием паковок с увеличенной массой продукта (тазов с лентой, холстиков на катушках и др.);

увеличением выхода пряжи без ухудшения ее качества за счет повышения эффективности процессов очистки волокон, распрямления волокон, увеличения массы продукта, вмещаемой в увеличенные паковки, уменьшением обрывности на всех технологических переходах;

повышением Кпв и нормы производительности машин, нормы производительности труда обслуживающего персонала.

Фирмы «Schlafhorst», «Zinser», «Trutzschler», «Rieter» в технологии хлопкопрядения используют модульные сетевые компьютерные системы в комплексе с центральными информационными системами контроля и управления качеством продукции.

Следовательно, основными направлениями в развитии хлопкопрядильных производств является проектирование ресурсосберегающих технологий для приготовления пряжи из хлопка и смесей с химическими волокнами.

Прогнозирование свойств и ассортимента пряжи, нитей