автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Разработка способа эмульсирования ленты пенной средой в гребельном прядении шерсти



На правах рукописи

ГАЛИШИНА ИРИНА ИВАНОВНА

РАЗРАБОТКА СПОСОБА ЗЛУ.ЯЬСИРОВАШЯ ЛШЫ ШВДОЯ СРКДОЙ'В ГРЕШШСЫ ПРЯДШИИ ШЕРСТИ

Специальносгь 05.19.03 - Технология текстилыгл*

материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственна.! уни верситете технологии в дизайна на нафедре механической технологии волокнистых материалов.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Н.Н.Труевцев

Научный консультант - кандидат технических наук, доцент

В.В.Павутиицкий

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

АЛ.Киоелев

кандидат технических наук С.Ф.Привалов

Ведущее предприятие - акционерное общество "Румянцевекая

текстильная фабрика"

Защита даооертадаи состоится " ¿иеил. 1996 г. 3 , на заседании диссертационного'Совета К 063.67.03 при СанхтгПетербургском государственном университете технологии и дизайна, ауд. 241*

Автореферат разослан _ 1326 г.

О диссертацией можно ознакомится в библиотеке университета, адрео: 191186, г.Санкт-Петербург, ул.Большая Морская, д.18.

• Ученый секретарь диссертационного Совета, к.т.в., доцент

Л.А.Дергачева

ОЕЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Характерной особенностью развития шерстяной отрасли промышленности в современных условиях развивающихся рыночных отношений является некоторый спад производства шерстяных тканей, основными причинами которого являются сложность финансирования, необеспрченносгь отрасли сырьем, рост конкуренции со стороны импорта. В овязи с этим возникает не обходи?.! ость изыскания резервов стабилизации производства для его последующего развития.

Для больиинства предприятий отрасли • естественный путь изменения сложившейся ситуации - повышение качества выпускаемой продукции и ее конкурентоспособности при минимальных экономических затратах и строгой экономии сырьевых ресурсов.

В текстильной промышленности высокое качество готовой продукции определяется качеством полуфабрикатов и пряжи. Для получения качественной шерстяной прякп, обладающей высокой равномерностью, прочностью, хорошими, потребительскими свойствами, доданы обеспечиваться необходимые требования к волокнистым материала»! и к технологии их переработки.

Одним из резервов повышения эффективности технологических процессов является целенаправленное изменение свойств исходного волокнистого материала под воздействием внешних факторов с целью ' создания наиболее благоприятных условий для его переработки. В этом смысле эмульсирование сырья и полуфабрикатов является ванной и эффективной технологической операцией. Поэтому изучение вопросов, связанных с совершенствованием эмульсирования полуфабрикатов в производстве гребенной шерстяной пряжи с целью интенсификации технологических процессов, улучшения качества выпускаемой продукции и наиболее рационального использования сырья, является весьма актуальным.'

г

Цяль и задазц.иодлрдовярия. Целью данной работы является разработка способа эмульсирования гребенной ленты, как эффективного средства для улучмеаия .условий протекания технологических процессов прядения, повышения качества выпускаемой продукции и обеспечения рационального использования сырья. •...,,.,..

На основании изучения состояния вопроса для достижения поставленной цели предусмотрено решение следующих задач:, . ,

разработка устройства, обеспечивающего получение эмульсии в Езде монодасперсной пенной среды и равномерное' нанесение ее'на волокнистой материал;

исследование свойств пен, полученных из различных пеноофа-зу^щх составов, их влияния на эффективность обработки волокнистых цродуктов;

исследование влияния эмульсирования вспененной эмульсией на свойства различных волокон и цродуктов прядения;

определение оптимального состава замасливающей эмульсии, предназначенной для нанесения на гребенную лещу в виде пенноЦ среды;

исследование влияния эмульсирования на распрямленность волокон в ленте, ее неровноту и качество прягл;

разработка процесса замасливания гребенной ленты вспененной эмульсией с целью снижения обрывности и улучшения качества вырабатываемой пряжи;

производственные испытания и оценка эффективности нового способа замасливания пенной средой в сравнении с существующей технологией.

Методы исследования. В работе сочетаются экспериментальные и . теоретические методы исследований. Методологической основой диссертационной работы явились труды ведущих отечественных и зарубежных ученых в области исследования процессов прядения шерсти, за- . масливания волокнистых продуктов, ценообразования и свойств текстильных материалов. В работе-использованм методы математического планирования и анализа эксперимента. При обработке полученных экспериментальных данных использовались методы математической статистики. Расчет.ч проводились с применением ЭВ.1. *

Для обеспечения экспериментальной части создана лабораторная установка для получения замасливающей эмульсии в виде пены.

Экспериментальные исследования проводились в лабораториях Димитровградского филиала Ульяновского Государственного технического университета, Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна с применением современных средств измерения. .

Научная новизна работы:

разработано устройство для эмульсирования волокнистого продукта пенвой средой (авторское свидетельство на изобретение й 1726599);

определи оптимальный состав замасливающей эмульсии, предназначенной для эмульыфования гребенной ленты в, виде пенной среды;

определено йвияние свойств ленной'среды на процесс эмульсирования гребенной ленты;

изучен ход технологических процессов шерстопрядения и определены условия эффективного процесса эмульсщ)Ования гребенной ленты, позволяющие получать пряку с улучшенными качественнши показателями к уменьшать отходы в процессе ее приготовления.

Практическая ценность,работы состоит в том, что на основании теоретических и экспериментальных исследований разработан способ эмульсирования гребенной ленты в производстве гребенкой шерстяной 1ряжи, позволяющий улучшить условия протекания основных технологи-)еских процессов - гребнечесания, приготовления ровницы и пряжи, внедрение предлагаемого способа эмульсирования гребенной ленты 1енной средой обеспечивает сохранение влажности полуфабрикатов ® фоизводства, повышения их равномерности по линейной плотности, :нижает количество гребенного очеса на 0,5 %, уменьшает обрывность ювницы на 20,9 % и'пряки - на 31 %, способствует улучшении равно-' арности пряки по линейной плотности и прочностным характеристикам.

Внедрение результатов*работы на Румянцевской текстильной фабрике позволило получить годовой экономический эффект в сумме 19 тыс.руб. (в ценах 1990 г.) на годовой объем вырабатываемой пря-;и 30С000 кг.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы , [оложены,- обсундены и получили положительную оценку на научно-тех-шческкх конференциях в Димитровградском филиалег Ульяновского го-:ударственного технического университета (1990, 1991, 1993 гг.), а кафедре МТН.1 Санкт-Петербургского государственного университета ■ехнологии и дизайна. . •

По материалам диссертационной работы опубликовано 5 печатных абот, вкличая I авторское свидетельство на изобретение.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, че-ырех глав, общих выводвв и рекомендадий, прилонений. Изложена на 14 ъ страницах машинописного текста, содержит 26 рис., 16 табл. писок литературы включает ?£ наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во'введения дано обоснование выбора темы работы, показана ее ктуальность, сформулированы црль и задачи исследований,, их научая иолязка и практическая ценность.

л пррмп" гя.чро прогодпн аналитический обзор научно-техничес-г:: -л патпггпо:! яьтлратурн, посвяаониый исследованию вопросов,

^связанных с процессом эмульсирования в технологии приготовления гребенной прягл из шерстяного волокна и его смесей с химическими волокнами. Учеными Паниным П.:.:., Ашнинш Н.«!., Леонтьевой Т.И., -Ивановой ы.И., Григорьевым В.Н., внесшими больной вклад в изучение вопросов замасливания пр.; переработке различных волокон, указывается ванное значение отой технологической операции, позволяющей обеспечить стабильность и эффективность основных технологических процессов цряденкя.

Эмульсирование, вл;;ят на деформационные свойства шерсти, позволяет повысить гибкость г.олокон, предохраняя их от разрушавдего « действия многократных интенсивных механических воздействий. Изменяя фрикционные свойства шерстяного волокна, замасливание обеспечивает необходимую напряженность внутреннего поля сил трения, благодаря которому создается благоприятные условия многократных процессов вытягивания продуктов прядения, повышается равномерность иг по.линейной плотности, прочность и компактность.

Замасливание является одним из самых эффективных и легкоосуществимых мероприятий по снижению электризуемости волокон, вследствие чего уменьшается обрывность на различных ^хнологических переходах, повышается качество вырабатываемой пряни. В условиях пнфокого использования в смесях с шерстью химических волокон проблема снижения их электризуемосгп в процессе переработки становится особенно актуальной.

Указывается, что эффективность процесса эмульсирования в технологии гребенного прядения шерсти монет быть достигнута при выполнении следующих условий: -

. использование в качестве компонентов замасливающих эмульсий текстильных вспомогательных веществ, создающих благоприятные условия для процессов вытягивания продуктов прядения и приготовления пряжи;

применение устройств, обеспечивающих равномерное монодисперсное нанесение замасливающих э \ульскй на волокна;

рациональный выбор места установки замасливающих устройств по ходу технологического процесса.

Отмечено, что существует большое количество препаратов, использующихся для замасливания шерсти и химических волокон, расход которых на единицу массы волокнистого материала рекомендуется до 5 % в зависимости от тонины персти, состава смеси и других параметров технологического процесса. Однако в зависимости от те':пера-турно-вла-нвстного реота и вида используемого оборудования, сое-

тав эмульсии,оптимальные значашее расхода и расход жира для замасливания ленты необходимо подбирать для каждого конкретного случая.

На основании результатов различных исследований, производственного опыта работы многих предприятий, учеными были сформулированы следующие технологические требования к замасливающей эмульсии для ленты: '

она должна обладать сильным и продолжительно сохраняющимся антистатическим действием;

хорошо распределяться на поверхности волокон, образуя тонкую равномерную пленку и выравнивая коэффициент трения по длине волокон ;

изменять коэффициент трения волокна по волокну в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от длины, тонины, извитости волокон и других факторов;

снижать коэффициент трения волокон по стали; повышать компактность ленты, ровницы и пряки, В четвертом разделе главы рассматриваются способы замасливания продуктов прядения, использующиеся в современном производстве гребенной шерстяной пряжи. Указывается, что устройства, применяемые для эмульсирования ленты, имеют ряд существенных недостатков; сникающих эффективность процесса замасливания. Основным недостатком является неравномерность и грубодисперсность распределения эмульсии на волокне, а также отсутствие средств мгновенного црек-раизния нанесения эмульсии на волокно.

Отмечается, что исследователями предлагаются различные способы жидкостной обработки полуфабрикатов производства для обеспечения нормальных условий протекания процесса приготовления пряжи и последующей ее переработки: замена замасливания увлажнением перед кардочесанием, увлажнение ровницы, эмульсирование пряжи и нчтей в процессе трощения и кручения. Однако при всех достоинствах предлагаемых способов они не отрицают, а иногда и подчеркивают необходимость оптимального режима эмульсирования волокнистого материала во всех процессах приготовления ленты и ровницы гребенного способа прядения шерсти.

Поисковые исследования, теоретический анализ и эксперименты, проведенные Калитановил А.Ф., позволили установить возможность и целесообразность использования для обработки полуфабрикатов в качестве среди вопенс-ннук, эмульсии и средства для ее получения и нанесения. - пеногенераторы.

Изучение .литературных источников по данному вопросу определило основные задачи диссертационной работы:

разработку способа эмульмфования ленты пенной средой в технологическом процессе приготовления гребенной шерстяной пряжи;

разработку устройства для осуществления процесса эмульсирования ленты на ленточной машине;

определение оптимального состава замасливающей эмульсии; исследование влияния свойств пенной среды на протекание технологического процесса прядения^ на структуру и физико-механические свойства полуфабрикатов и пряки.

Во второй главе проведен теоретический анализ существующих устройств, использующихся в различных технологических процессах для получения пенных сред с заданными свойствами. Подчеркивается, что к пенам, применяемым в технологии эмульсирования волокнистого цродукта, предъявляется жесткое требование по дисперсионному составу, обоснованное тем, что для равномерного нанесения эмульсии на волокно'необходимо, чтобы концентрация эмульсии во всед объеме пены была одинакова.

Рассмотрены основные параметры раб.гы устройств для получения пены с целью выбора типа пеногенератора, позволяющего* получать вспененную эмульсию для обработки ленты в технологии производства 1ребенной шерстяной пряжи.

Представлено устройство для эмульсирования ленты пенно!'] средой на ленточной марине, в состав которого входит статический на-садочный пеногеяератор с предварите ль ни,1 барботированием воздуха .' в пенообразукщей эмульсии. Устройство (ркс.1) содержит емкость для пенообразующей эмульсии I, регулировочный элемент для воздуха и эмульсии 2, пневмоэлектроклапан 7 с трс.-я патрубками 8, у, 10, гидроклапан механического типа II с двумя патрубками 12 и 13 и клапаном 14, пеногеяератор 20, трубопроводы для подачи воздуха 3, 5, 15, 17, трубопроводы для подачи эмульсии 4, 6, 16, гибкий трубопровод для подачи пены 24, наносящее устройство 25 с отверстиями 26. •

Устройство обеспечивает получение эмульсии-в виде ценно:': среды, нанесение ее на ленту, ерехращсние подачи эмульсии б случае останова машины. '

Проведены сравнительные лабораторные Испытания предлагаемого' устройства с форсуночным .распылителем эмульсии, испол12./к'!:|:г.хя

на-предприятиях для замасливания лента в поо::зьодстве гр'-бпкно/ ' *

:а устройства для нанесения пенообразувщего состава на волокнистый

продукт

Рис.1

пряки. Визуальные наблюдения за процессом эмульсирования показали, что использование предлагаемого устройства для получения эмульсия в виде монодисперсной пены и нанесение ее на ленту при одинаковых количественных затратах эмульсии позволяет нанести ее на большую поверхность волокнистого материала, что способствует более быстрому и равномерному распределению эмульсии по волокну.

Анализ результатов испытаний показал, что обработка ленты вспененной эмульсией способствует повышению равномерности по линейной плотности волокнистых полуфабрикатов на последующих переходах, обеспечивает равномерность пряжи по линейной плотности и ее хорошие прочностные свойства.

В связи с тем, что предлагаемый способ эмульсирования предполагает обработку волокнистого материала качественно новой средой, отличающейся структурны.« свойствами от традиционной технологии замасливания, проведены эксперименты по определению зоны нанесе- • ния вспененной эмульсии на ленточной машине. Установлено, что эмульсирование волокнистого материала в зоне питания приводит к уменьшению средней длины волокна, неравномерности ленты, образованию намотов на выпускной паре в сравнении с вариантами эмульсирования ленты в зоне выпуска. Определено, что при использовании пенного способа эмульсирования целесообразно наносить эмульсию на волокнистую ленту в зоне мекду выпускной парой и вьюрковым устройством ленточной машины. •

Третья глава посвящена исследованию процесса эмульсирования волокнистого материала вспененной эмульсией.

Распространение замасливающей эмульсии, нанесенной люби-.; способом, в массе волокнистого материала происходит благодаря менво-локонным пространствам, образующимся в совокупности ориентированных определенны?.! образом волокон, которые с высокой степенью приближения моено рассматривать как систему капилляров. Основываясь на том, что определяющим фактором движения жидкости в капиллярах является возникающее под воздействием поверхностного натяке-н"я (5* капиллярное давление Рр , и, используя уравнение Уошбурна для'определения распространения жидкости в капиллярах, получено выражение, отражающее зависимость скорости распространения гпдхос-ти в волокнистом материале от структуры последнего и свойств наносимой жидкости:

иг-

(I)

а также выражение для определения величины подъема жидкости за

от; езок времени V :

в которых величины ¿и а определяются из соотношений:

»

где иг- скорость распространения жидкости в волокнистом материале, м/с;

краевой угол смачивания; - пористость волокнистого матерцала; г/ - вязкость жидкости, Па • о;

О .

¿2 - удельная поверхность, ы*/и I - величина подъема жидкости за время ; т - масса пробы волокнистого материала, кг; ^ - плотность волокон, кг/м3; ¡Г - радиус волокон, м; V, - объем пробы волокнистого материала, м3. Проведены экспериментальные исследования по определении ка-и.ллярного подъема растворов с различный поверхностным натяжением з волокнистых лентах различной плотности. Результаты экспершен-?ов подтвердили теоретические выводы и показали, что содержание в )астворе ПАВ - сульфонол НП-3, обладающего высокой смачивающей шособностью, обеспечивает резкое снижение-поверхностного натяхе-ия между жидкостью и гидрофобной поверхностью оиятвтических волоок - капроновых, позволяя значительно увеличить высоту капилляр-ого подъема жидкости в ленте практически независимо от ее плот-ости. В сучае с гидрофильны;« волокнами - шерстяными и вискоз-ыми содержание сульфонола в жидкости не изменяет характера ка-цллярного перераспределения нидкооти в лейте: о увеличением плот-ости последней уменьшается высота подъема жидкости в межволокон-ах капиллярах. Для шерстяных волокон характерна меньшая величина ,1сотн подъема жидкости, что, очевидно, объясняется наличием !ешнего чоиу.Пчптого слоя, резко изменяющего при набухании воло-

кон размеры и форму межволоконных капилляров. Следовательно, при обработке шерстяного волокна в процессах замасливания необходимо стремиться к максимально равномерному нанесению эмульсии на волокнистый продукт, т.к. только за очет капиллярного перераспределения в волокнистой ленте, состоящей из шерстяных волокон, трудно добиться высокой степени равномерности распределения эмульсии по волокнам. В связи с этим предпочтительнее использование пенной среды для эмульсирования шерстяного волокна, поскольку дате при малы* содержаниях жидкости пена обладает большим объемом, который гораздо легче с помощью наносящих устройств распределить более равномерно по поверхности волокнистого продукта.

Быстрое и равномерное разрушение пены на поверхности волокнистого материала является необходимым условием с точки зрения эффективности эмульсирования, что обусловлено, с одной стороны, наличием межволоконных пространств, способствующих возникновению и развитию всасывающего эффекта, за счет которого жидкость переходит из пены в эти пространства, а с другой стороны - разным давлением жидкости в пленках и меадупленочных каналах. Таким образом, разрушение пены на поверхности волокнистого материала связано, в основном, о перепадом давлений:

где Рд. - капиллярное давление, Па{

Ра - давление жидкости в пленках. Па и зависит от капиллярных свойств материала и свойств пены.

Для более конкретной оценки указанной.выше зависимости было получено выражение для определения скорости истечения жидкости из пены:

ЦТ, А • (2)

где Ц»- средний диаметр пузырьков воздуха в пене, м; р - плотность жидкости, кг/м3; ^ - вязкость жидкости. Па • с» Р - кратность пены.

Результаты цроведенных экспериментов по определению .устойчивости пен различной кратности, имеющих одинаковый средний дкалетр пузырьков, приготовленных из.растворов с различной вязкостью, подт-

вердили данную теоретическую зависимость.

При нанесении пен на различные текстильные материалы и, в частности, на волокнистые полуфабрикаты одновременно протекают два процесса - вытекание ¡кидкости из пены и капиллярное перераспределение ее в мекволоконных пространствах, направленные в сторону обезвоживания пены, ее разрушения. При этом, чем выше скорость капиллярного всасывания, тем, очевидно, будет выше и скорость вытекания еидкости из пены, нанесенной на поверхность волокнистого . материала. Сопоставляя выраяения (I) и (6), мохшо сделать вывод о том, что характер разрушения пены, а значит, и условия равномерного распределения жидкости е волокнистом материале зависят, с одной стороны, от плотности структуры и волокнистого состава последнего, а с другой стороны - от кратности пены и вязкости пено-образующей жидкости.

С целью определения более конкретных характеристик пенной среды и соотнесения их со свойствами волокнистого материала поведены экспериментальные исследования по определению степени разрушения пены различной кратности, приготовленной из растворов с различной вязке гью на волокнистых лентах, состоящих из шерстяных, вискозных и капроновых волокон. Результаты экспериментов показали, что разрушение пены на различных волокнах имеет одинаковый характер и зависит в большей степени от кратности пены и вязкости жидкости, чем от вида волокна и плотности волокнистой ленты. Таким образом, компоненты, входящие в состав эмульсии, предназначенной для нанесения в виде пенной среды, должны обеспечивать минимальный уровень вязкости жидкости и кратность пены в пределах от 5 до 10.

Рассмотрены вопросы по определению состава замасливающей эмульсии, предназначенной для нанесения ее в виде пенной среды и обеспечивающей эффективное влияние процесса эмульсирования го переработку шерстяного Еолокна на последующих переходах приготовления прытки,. Предложено использовать в составе эмульсии следующие компоненты: глицерин, сульфонол НП-3, моноэтагголамид.

Проведены экспериментальные исследования по определению влияния содержания глицерина в эмульсии на степени сохранения влажности шерстяного волокна. Результату экспериментов свидетельствуют о способности шерстяного волокна, обработанного эмульсиями с присутствием глицерина, сохранять энсоккй уровень влажности в те- -ченпе длительного врп ;еш!. В условиях длительной последующей ме-

ханической обработки это обеспечивает сохранение гибкости волокон, снижение электризуемости, создание благоприятных условий вытягивания волокнистого продукта, состоящего из шерстяных волокон, ускорению релаксационных процессов, происходящих в волокне во время вылеживания ленты и ровницы,

На основании результатов экспериментов определен состав вмудьсия, предназначенной для эмульсирования в виде пенной среды дев?ы, приготовленной из смеси 2В группы! глицерин - 2 %\ суяьфонол - 0,5 %% моноэтанолачид - I . ' вода - 96,5 %,

Оптимальный раоход эмульсии, определенный по результатам вкспериментов, составляет 10 % от массы ленты.

Сравнительные исследования эффективности эмульсирования предложенной эмульсией, наносимой во вопененном ввдо, и известной емудьоией на основе препарата Б-73, показали, что при последующей переработке на технологических переходах лента, обработанная по венному способу эмульсирования, обладает более высокой средней длиной волокна, более равномерна по динейвой плотности, а пряка Ю1еег низкий коэффициент вдриащда по линейной плотности и хорошие физико-механические свойства.

Проведены исследования влияния предлагаемого способа эмульсирования ленты на ее структурные характеристики. Для оценки рас- -прямлевности волокон в лейте использовался оптический метод, основанный на исследовании светового потока, рассеянногЬ в обратном направлении лентой и измерении угловой диаграммы рассеяния света. Коэффициент анизотропии обратного светорассеяния ([ характеризует коэффициент раопрямленнооти волокоа в волокнистой ленте и определяется выражением:

.

где х - степень изотропности рассеяния,

Результаты измерений (габл.Х) ковффицнента распршленнооти волокон в ленте позволяют сделать вавод о преимуществе предлагаемого способа эмульсирования, .Можно полагать» что сохранение влакнос-гп иерстяных волокон в процессе последующей за »пульсированием обработка на л»н»очных малинах Е в гребнечесании обеспечивает их пакость, бальсув податливость при прохождении в вытяхккх приборах,

вследствие чего волокна легче распрямляются и паралло лл з уют ся.

Таблица I

Показатели структуры ленты

Коэффициент распрям ленн ости волокон в ленте

Работа разрыва ленты, к^/текс

Переход

Произ- Зкспери- Произ- Экспери-

водст- менталь- водст- ментаяь-

венный ный ва- венный ный ва-

вари- риант вари- риант

ант ант

Лента после I гребнечесания

Лента с Ш перехода ленточных машин перед П гребнече-санием

Лента после П гребнечесания

0,065 0,065 29,09 29,09

0,125 0,129

0,182 0,188

70,60 44,30

70,70 51,40

Известно, что для повышения закономерности движения волокон в вытяжных приборах необходимо, чтобы'поступающий продукт был . плотным, обладал достаточной-прочностью, т.е. составляющие его волокна должны конгакт!фовать между собой по возмлжности по всей длине. Этому в значительной степени способствует высокая степень распрямленности и параллелизации волокон, поскольку она создает большие площади контактов между волокнами. Однако, для того, чтобы исключить возможность проскальзывания волокон, необходимо создать в ленте достаточно напряженное внутреннее поле сил трения - повысить коэффициент трения волокон друг относительно друга, обеспечивая достаточное сцепление их в ленте.

При Эмульсировании ленты любил способом связанность волокон в ней повышается, что обеспечивает компактность ленты,в поперечном направлении, препятствует пушению волокон. Однако, создан;-" равномерного поля сил трения возможно лииь при равномерном рас., делении эмульсии по поверхности волокон. Это обеспечивает наиболее полный взаимный контроль движущихся волокон, а, значит, позволяет получать более прочным и равномерным по линейной плотности продукт на выходе. 1

• Для оценки прочности ленты проведены измерения показателя работы разрыва ленты, определяемого как площадь под кривой разрыва в координатах "нагрузка-удлинение". Анализ полученных результатов (тгбл.1) показывает, что лента экспериментального варг.анга ;: :е-

ет большую прочность, причем величина работы разрыва возрастает именно из-за плотности и компактности экспериментальной ленты при лучшей степени распрямленности волокон в ней. Следовательно, предлагаемый способ эмульсирования благодаря сохранению влажности шерстяного волокна и равномерности нанесения эмульсии посредством пены способствует более эффективному сцеплению волокон в ленте. На последующие за эмульсированием технологические переходы производства шерстяная лента поступает более .прочной, компактной, что способствует улучшению условий вытягивания ее в вытяжных приборах, нормальную транспортировку ее по технологическим переходам и сокращению числа обрывов ленты, возникающих при этом.

С целью определения влияния условий процесса эмульсирования шерстяной ленты пенной средой - кратности пены и содержания глицерина в емульсии - на равномерность получаемой пряжи по линейной плотности проведены эксперименты в соответствии с центральным ро-татабельным планом второго порядка. Получено следующее уравнение регрессии;

Ун = 6,03 + 1,28Х| + 1,03х| , ее)

где уя - коэффициент вариации пряжи по линейной плотности;

- содержание глицерина в эмульсии, % ;

- кратность пены.

Анализ уравнения (8) показывает, что содержание глицерина в эмульсии и кратность полученной из данной эмульсии пенной среды независимо друг от друга вызывают изменение коэффициента вариации пряжи по линейной плотности, причем увеличение каждого из них ведет к повышению неровдоты цряаи по линейной плотности. Оптимальными значениями указанных факторов для процесса эмульсирования шерстяной ленты пенной средой являются следующие: содержание глицерина - 2 %, кратность пены -.10, •

В четвертой главе представлены результаты промышленных испытаний предлагаемого способа эмульсирования ленты в производстве гребег юй шерстяной пряжи в условиях Румянцевской текстильной фабрики. Для проведения испытаний попользовалась- гребенная лента, приготовленная из 2В группы смеси. Эмульсирование производилось • на,ленточных машинах Л.1Е-220-1К 1-го перехода перед вторым греб-нечеськием п на первом переходе б ровничном ассоршменте..В соот-гететы'л с планом производства была наработана пряжа линейной

плотности 31 текс для выработки крученой пряжи арт.2372. и ., 2 приведены результаты.сравнительных исследований пряжи, 'пол. ной из ленты, эмульсированной по предлагаемому способу и по с;; шествующей на предприятии технологий' замасливания.

Таблица 2

Показатели физико-механических свойств пряжи

Показатели

Значение

'Произвол- Экспери- по ГОСТ

ственный м'енталь- 17511-83

вариант ный ва- 1с риант

Линейная плотность, текс

Коэффициент .вариации по линейной плотности, %

Разрывная нагрузка, сН

Коэффициент вариации по разрывной нагрузке, %

Удлинение, мм

Коэффициент вариации по удлинению, %

Удельная разрывная нагрузка, сП/текс

Крутка, кр/м с

Коэффициент вариации по крутке,

Влажность", % ' Обрывность, на 1000 вер/ч ровницы пряхи

31,6

1.6 317

.15,25 10,8

22,0

10,03

483

23,1 6,3

67 136

30,6

0,25 315

13,9 13,5

18,8 10,3

492

16,8 9,8

53 94

31,0 3,1

Не менср 9

не менее-' 7,5

24

8,5

Результаты производственных испытаний показали, что прпдлаг'п-способ эмульсирования ленты обеспечил:

снижение отходов в гребнечесании, в том числе гребенного очеса на 0,5

уменьшение обрывности ровницы и пряни на 20,9 и 31 Л соответственно. ' •

О ЕЩЕ ВЫВОДЫ И РШГ.1ЩЩЩИИ

1. Установлено, что современное состояние технологии прядения шерсти требует эмульсирования волокнистых продуктов, причем существующие способы и средства эмульсирования имеют ряд существенных недостатков, снижающих е^ эффективность.

2. Показана возможность и целесообразность использования для эмульсирования полуфабрикатов гребенного прядения шерсти эмульсии в виде пенной среды и пеногенераторов как средств получения монодисперсных пен с определенными технологическими свойствами.

3. В результате патентного поиска и изучения литературных данных определен тип пеногенератора, применение которого позволяет получать пенные среды с высокой степенью монодисперности в широком диапазоне кратностей; р&зработано устройство для нанесения пенооб-разующего состава на волокнистый продукт. Устройство обеспечивает получение эмульсии в виде пенной среды, равномерное нанесение ее на ленту и. прекращение подачи ее на продукт в случае останова машины,

4. Теоретически показало влияние свойств пены и свойств обрабатываемого продукта на процесс разрушения пены и капшшрнсе перераспределение вытекающей из пены жидкости в межволоконных пространствах продукта.

5. Изучен процесс разрушения пенной среды на волокнистой ленте различной плотности. Установлено, что вязкость пенообразуы-щей жидкости и кратность пены оказывают наибольшее влияние на скорость вытекания жидкости из поны и капиллярное перераспределение ее в волокнистой ленте.

6. Обоснован выбор компонентов замасливающей эмульсии, обеспечивающих создание пенной среды и эффективность процесса эмульсирования пенной гребенной ленты. Показано, что эмульсирование ленты 2В группы смеси вспененной гмульсией состава: глицерин - 2 %, сульфонол - 0,5 %, монсэтаноламид - I %,. вода - 56,5 % обеспечивает наибольшую эффективность процесса' эмульсирования и приготовления пряки, равномерной пъ линейной плотности и прочностным характеристика.!. ■ .

7. Изучено влияние предлагаемого способа эмульсирования на структуру и свойства продуктов-прядения. Выявлено, что в условиях ь. £-'л>С1!рования предлагаемым способом Еспененной эмульсии улучшаться рг.слрЯ'.:ленность и параллелизация волокон в Ленте в процессе

. ссо.-.е^.г^еЬ переработки ее на леиго*йшх-г.ашшах и в гребнечесашш;

8. Определено, что эмульсщювание ленты пенной средой способствует повышению ее прочности на последующих переходах производства вследствие большей плотности и компактности при лучшей степени распрямленности волокон в ней.

9. Определено, что наиболее эффективными условиями эмульсирования ленты вспененной эмульсией является расход эмульсии 10 % от массы ленты при кратности пены 10.

10. Промышленные испытания предлагаемого способа эмульсирования гребенной шерстяной ленты вспененной эмульсией показали, что предлагаемый способ обеспечивает равномерное и эффективное эмульсирования ленты и существенно улучшает последующий технологически!-! процесс приготовления пряжи: количество гребенного очеса снизилось на ,0,5 %, уменьшилась обрывность в приготовлении ровницы на 20,9 % и пряжи на 31 улучшилась равномерность пряжи по линейной плотности и разрывным характеристикам.

11. Внедрение результатов работы на Румян'цевской текстильной фабрике позволило получить годовой экономический эффект в суше 49 тыс.руб. (в ценах 1990 г.) на 300000 кг пряжи.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. A.c. 1726599 СССР, МКИ Д 06 В 1/10. Устройство для нанесения пенообразующего состава на волокнистый продукт / В.В.Павут-ницкий,(ЖБузик, А.В.Поздняков, И.И.Галиуллина (СССР); Опубл. 15.04.92. Бюл. № 14.

2. Павутницкий В.В., Еузик С.И., Гал'иуллинаИ.И. Влияние пе-ноэмульсрфования на повышение качества полуфабрикатов npouni рдетва // Новое в технике и технологии текстильного произЕОдстл1: Тез. докл. науч.-техн. конф. - Иваново, 1990.

■ 3. Павутницкий В.В., Галиуллина И.И., Бузпк С.И. .Зозмоянои*. применения пен для эмульсирования шерстяной ленты. - Дпп. в ЦККЛТЭШегпром, 3242-лп, й 3 (233), 1991.

4. Павутницкий В.В., Галиуллина II.И., Буьик С.И. К вопрос;/ повышения эффективности нанесения эмульсии на ленточных машинах: Тез. докл. науч.-техн. конф. - Ульяновск, ISC3.

5. Павутницкий З.Б., Галиуллина 'Л.2., Бузик С.II. Уйтройстпо для получения и „анессняя пеноэмульепп на .-.ситочних переходах кэ::-еольной с::сте:.:ы прядения // Проблемы разэ:'.т;л те/сп:льной и лг-г-

иок промышленности в современник условиях: Tea. докл. между нар. науч.-техн. конф.Иваново, 1993.

Лицензия № 020712 от 02.02.93 г.

Оригинал подготовлен,автором.

Подписано к печати 20.cS.9b. . Форма 60 t34 1/16.

Печать офсетная. Усл.печ.л. 1,3. Заказ 7 ^ , Тираа 100 акз.

Отпечатано в типографии СПГУТД. 1

I9I028, Санкт-Петербург, ул.Моховая, 26.

У