автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Разработка технологии получения льносодержащей пряжи пневмомеханическим способом прядения и оценка ее свойств

. На правах рукописи

4 ШМИТЦ Рудольф

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЬНОСОДЕРЖАЩЕЙ ПРЯЖИ ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКИМ СПОСОБОМ ПРЯДЕНИЯ И ОЦЕНКА ЕЕ СВОЙСТВ

Специальность 05.19.03 - Технопопи текстнльних материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации не соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт- Петербург . 1997 .

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете технологии и дизайна

Научные руководители;

доктор технических наук, профессор Агапов В.Л.,

доктор-инженер, профессор Н.Шу.нлмин СВШ ИР. г. Крефельд/Менхеигпадбах, Ф(М

(1фтшальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, члеи-корреспондент ДТП РФ, I'руевцев fl.lt.

кандидат технических наук, доцент Привалов С.Ф.

Ведущее предприятие; АО "Петронить" . г .Санкт-Петербург

Защита состоится 1 шж ¿/// 1993 г. в А час. на заседании специализированного Совета Д 063.67.01 при Санкт-Петербургском государственном университете технологии и дизайна в аудитории 241.

Адрес; 191186, Санкт-Петербург, ул.Большая Морская, 18,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке унииеренг

Автореферат разослан

Я/

_ 1993 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

д.т.н., доцент

А .Е. Рудин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы, Для российской текстильной промышленности зозрожде! не отечественного льноводства является жизненно важным делом. После рампада СССР в 1991 г. российская хлопчатобумажная промышленность (аходится в критическом положении из-за острого дефицита качественного (лопкового сырья. Экономическая политика среднеазиатских хлопкосеющих -осударств свидетельствует о том, что сокращение поставок хлопховолокна в Россию - долговременная конъюнктура. Это обусловило поиск дополнительных :ырьеаых источников для хлопчатобумажной промышленности и заинтересованность текстильщиков в исконно русском сырье - льне.

В Германии с середины 80-я г.г. началось возрождение льна как традиционно возделываемой культуры по причине поиска альтернативы терепроизводству другой сельскохозяйственной продукции. Благодаря отличным -игненическнм и механическим свойствам льняное волокно может использоваться 10 многих областях промышленности: в текстильной промышленности для иготовлени* особо модной одежды, в качестве заменителя технических волокон и зеновы для синтетических покрытий, как сырье для целлюлозно-бумажной фомышленности.

Объединение опыта и знаний российских специалистов в области ■сследования свойтв лубяных волокон н технологии их переработки с высоким ехническнм уровнем немецкого текстильного оборудования могло бы дать хорошие результаты, представляющие интерес для обеих стран.

Решение проблемы переработки льноволокна на высокопроизводительном лопкоперерабатываюшем оборудовании позволяет обеспечить российские фядильные предприятия более дешевым, экологически чистым местным сырьем, а го прекрасные гигиенические свойства и соответствие требованиям моды -шеширить ассортимент трикотажных я ткацких фабрик.

Диссертационная работа выполнялась по специальному заказу фирмы Шлафхорст'ЧГермання), • в рамках научно-исследовательской работы по теме 1ентек-34 на кафедре ТиОТП СПГУХД, на прядияьно-ткацкой фабрике 1М.Вагжанова (г.Тверь), на фирме "Шлафхорст", на АО "Погронить".

Цель и задачи исследований. Целью работы является разработка ■елитогии получения льносодержашей пряжи из российского котонизированного !.м; з I меси с хлопком и вискозой пневмомеханическим способом прядения

>'!•, '< !|:~тп и ткацкого назначения.

В соответствие с поставленной целью решались следующие задачи: -выбор способа подготовки льняного волокна для пневмомеханического прддения;

-разработка рациональных технологических параметров процесса подготовки волокнистого материала к прядению, определение оптимального состава смеси;

-оценка свойств волокнистого материала;.

-оптимизация процесса прядения на пневмомеханической прядильной машине ^утокоро:

-исследование физико-механических свойств полученной пряжи стандартными методами;

■ -исследование деформационных характеристик льносодержашей пряжи пневмомеханического слдсоба прядения (ЛСП ПМСЛ) в режиме "ползучесть-релаксация деформации" и оценка их влияния на процессы дальнейшей переработки пряжи:

-анализ ткацких и трикотажных полотен, выработанных из ЛСП ПМСП; •оценка экономической эффективности выработки ЛСП ПМСП и ее использования для трикотажного и ткацкого производства.

Методы исследования, В работе использовались достижения ведущих российских и зарубежных учеаых.. текстильных и машиностроительных фирм I Области техники и технологии прядильного, трикотажного и ткацкогс производства, текстильного материаловедения.

Подготовка и анализ результатов экспериментов . осуществлялись < помощью математических методов планирования и оптимизации, матемэтическо) статистики, элементов кореляцноцного анализа,

При проведении экспериментальных исследований по оценке свойсп волокнистого материала, пряжи, трикотажных н ткацких попотей примеиялиа как традиционные, стамартцзиррваииые* России, так и современные зарубежны! методы и приборы ( прибор измерения разрывной нагрузки^а^таГ, измсрнге;ч неровиоты "иВТЕИ" Те«ег-3", измерительный комплекс Чтыгоп^аналтаю! засоренности волокнистой ленты). Обработка данных осуществлялась на ЭВМ использованием пакетов прикладных программ ( "ЕхсеГ). Научная Йорцзна работы заключается В следующем: -оптимизирован процесс подготовки волокнистого сырья дл пневмомеханического прядение: :

-сравнена и оценена прядильная способность льняного волокнистого сырья в смеси с хлопком и вискозой на пневмомеханической прядильной машине типа

Аутокоро;

-опт шмзирован процессе выработки пркжн из смеси котонизированного льна с хлгиком и вискозой различных линейных плотностей с различной долек содержания льна; ,

-получены уравнения регрессии и определены оптимальные технологически: параметры правильной машины при аырайотке хлопкельняаой пряжи;

-сделан анализ физико-иехгничесхнх свойств Л СП ПМСП с применением методов теории нелинейной вязкоупругости;

-выработаны рекомендации при выборе трикотажных переплетений с учетом свойств ЛСП ПМСП;

-проведен анализ структуры трикотажных образцов способом дискретной обработки оптического изображения поверхности;

Практическая значимость работы заключается в том, что: -выработаны рекомендации по выбору «»года котонизации льноволокна для пневмомеханического прядеИМЯ;

-разработаны рекомендации по выбору оптимальных технологйческих режимов подготовки волокнистого сырья с учетом его прядильной способности;

-по выбору оптимальных технологических рмкииоа процесса прядения и волокнистому составу смеси;

-полученные регрессионные эегисумостн Ьежяу технологическим^ параметрами прядильной машины и покажодямк прйжи ямот йозхажиость получать -пряжу с заданными характеристиками (удяиненнем, Меровнотой, числом утолщений);

-результаты исследований деформационных свойств ЛСП ПМСП^магут быть использованы доя определения технологических условий вязания полотен из льносодержащей пряжя й прогнозирования кх свойств;

-разработаны трийотажны« полоти« и Модели й4 йих. -выработаны образцы Псаней; ДЛЕабаШиилгэЙй'Ш- Основные положения работы докладывались и получили положительную оненху на:

-Международней выставке текстильного оборудования 1ТМА-95, Г.Милан, 1995 г.;

-Международном промышленной сиипотнуме, г.Тверь, 1994 г.; •

-Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы техники и технологии переработки льна и производства льняных изделий" ( Ден-96), г.Кострома, 1996 г.; • '

-Международной научно-технической конфереицн "Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкции в текстильном производстве1^ Прогресс-96). г.Иваново. 19% г.;

-Совместном расширенном заседании кафедр ТиОТП и МТВМ СПГУТД. г. Санкт-Петербург, 1997г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 печатных работы и получено 2 акта о внедрении.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из предисловия, введения. 7 глав с выводами, общих выводов и рекомендаций, списка литературы, приложений. Работа изложена на 1.4 У страницах машинописного текста, содержит Л. рисунков. 1/ таблиц.

. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Що введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследований. Изложена научная новизна н практическая значимость полученных результатов.

Первая глава посвяшеиа анализу существующих теоретических и экспериментальных работ по проблемам переработки короткого льноволокна на хлопкопрядильном оборудовании, использованию льносодержащен пряжи в трикотажном и ткацком производствах, на основании чего сделан вывод об актуальности темы диссертационной работы и целесообразности проведения исследований по разработке технологии получения льносодержашен пряжи на пневмомеханических машинах роторного типа, по оценке ее свойств и возможностям использования в

X

трикотажном и ткацком производствах.

Обзор публикаций последних лет показал возрозший интерес в Герм.шии после тридцатилетнего перерыва к использованию льноволокна, а также актуальность проблемы переработки короткого льняного волокна для россинско. текстильной промышленности. Хотя здесь приводятся сведения о том, что в мировом масштабе использование льна в качестве заменителя хлопка ожидать не приходится, поскольку основные страны-производители хлопка еще не исчерпали возможности повышения урожайности хлопчатника, несомненно н то, что лен представляет интерес прежде всего, как волокно с очень хорошим;!

гигиеническими свойствами. Кроме того, лен имеет, особое значение для России, где он является традиционной сельскохозяйственной культурой. Отсутствие собственных плантаций хлопчатника в России, естественно, повышает к нему интерес из /кономнческих соображений.

Несмотря на достаточно большое количество работ, посвященных прядению короткого льноволокна и использованию этой пряжи в Трикотажном производстве и ткачестве, исследования проводились в основном для кольцепрялильнон пряжи, в то время как на российских предприятиях имеется большое число пневмомеханических прядильных машин. Это высокопроизводительное оборудование также может успешно использоваться для получения ЛСП. Обзор научных публикаций в России и Германии показал, что в промышленных масштаба* ие

I

проводились эксперименты по получению ЛСП ПМСП и глубокие исследования по изучению ее физико-механических свойств.

С учетом проведенного анализа намечены основные направления исследовании.

Во второй гларе подробно рассмотрены-свойства волокон хлопка и льна, приведено их сравнение. Описываются традиционные механические способы котонизации льняных волокон - путем разрывания и путем резания, а также новые разработки последних лет - котонизация паром к ультразвуком. Отмечается безперспективность химических способов укорачивания льноволокна по экологическим соображениям, так как при этом лен утрачивает свой образ экологически чистого волокна.

Описан принцип пневмомеханического прядения, дана характеристика ■ пневмомеханической прядильной машины на примере автомата Аутокоро немецкой фирмы "Шлафхорст". Указываются параметры, влияющие на стабильность процесса прядения и свойства пряжи - сочетание прядильных элементов (зида ротора, расчесывающего валика, воронки, торк-стопа) и подбор технологических режимов машины.

' Подробно описаны особенности переработки льна на пневмомеханическом хлопкопрядильном оборудовании. Его специфические свойства (высокая линейная плотность, жесткость, большая засоренность, плохая сцепляемость между волокнами из-за их гладкой структуры) значительно затрудняют процесс! переработки льна, снижая призводительность оборудования.

. Дано описание усовершенствованной фирмой "Шлафхорст" для .»оаботки льна прядильной камеры машины Аутокоро. Камера имеет ::1-ц.ч1н>ю питающую стенку, к ней установлен, так называемый, спойлер. Это

к

о

N.

О Щ

о

•р

о

Длина, мм

Длина, мм

Ркс.1. Распределение волокон льна го дликш при хотоиизации: а - методом резания, б • методом разрывания.

изменяет количество воздуха и стабилизирует воздушный поток, определяя путь волокон.

В трет~:>1 ьтдвс приведены результаты практической работы по получению котонина к подготовке волокнистого материал» к прядению.

При исследовании двух механических способов котонизации льна резанием на линии французкой фирмы "Ларош" н разрыванием на линии фирмы "Легмашдеталь" (г.Тверь), - было получены следующие результаты. Два способа укорачивания льна дают различную характеристику распределения полученных волокон по длинам (рис.1)- Исход* из этих показателей можно сделать определенные выводы о прядомости льняных волокон. Разрыхление волокон на линии "Ларош" значительно интенсивнее, их линейная плотность в два раза ниже н волокнистый материал не содержит волокон длиной более 60 им. Как показали дальнейшие опыты, волокнистый материал, полученный методом разрывания не мог быть использован Для пневмомеханического прядения из-за наличия длинных волокон до 90 им, вызывающих обрыв нити при пркдскии, а также высокой линейной плотности волокон. •

На рис.2 изображены две разрыхлительно-трепальных агрегата ф-ки им.Вагжанова для подготовки котонизированного льна * смеси с хлопком и вискозой к прядению. При выборе рациональных технологических параметров предложено не подвергать ленту вытяжке на Двух переходах, как прн обычном способе прядения. Опыт показывает, что каждая следуюша* вытяжка после чесальной машины приводит к снижению прядильной способности пентй и ухудшению показателей пряжи. Хоти процесс «ытхжхн и дает более параллельное расположение волокон, маленькие частицы кострикй, находящиеся в льне, еще больше размельчаются и Затрудняется нх удаление на расчесывающем валике пряднлыюп Машины. Попадание лих частиц в ротор почти всегда приводит к обрыву ннти.

Отказ от процеса вытяжки имеет также эканамнческовпреимушество, так как' процесс переработки сокращается. Однако, а данных опытах один переход ленточной машины был- необходим, для »ыраанишания больших колебаний линейной плотности чесалкной ленты. .ПрЦ Налнчйи чесалъноД нашияы с регулятором линейной плотности ленты можно отказатьм от обоих переходов ягнточной машины.

■ & псиесс» экспериментов выям переработаны спеауюг-че варианты смесей;

-хлопок 70% лен ЗОР/«,

Хлопок Вискоза, Лйм

Рис.2. Технологические линии для выработки ЛСП ПМСП из смесей: а-хлопок/лен, б - вискоза /леи.

'г '

С!

I

з

I

о

§

Хлопок

Хлопок, ОН-6

Хлопок, 40

Хлопок, Т-1В

Лен

Лен, 40

Смеситель

Чесальная М

Ленточная 1.пвр.

•вискоза 70° о лен 30° о,

-виском 50° Ь лен 50° о

Следует отметить, что процесс переработки всех смесей на всех переходах

1

проходил стабильно, за исключением чесальной машины при переработке смеси хлопок / лен, так как короткие волокна льна скапливались на гарнитурах. Это ограничило долю содержания льна в смеси до 30 V

При оценке свойств волокнистого материала после каждого перехода на современных приборах фирмы "Шлафкорст" были определены засоренность (получен I". засоренности (рие.З)). число непсов в смесях, длина волокон, их линейная плотноагь. прочность и удлинение. Установлено, чго за счет смешивания с вискозой и хлопком возрастает содержание в смеси длинных волокон более . низкой линейной плотности, что улучшает стабильность процесса прядения и ведет к увеличению прочности и удлинения вырабатываемой пряжи.

В четвертой главе приведены результаты исследований по выбору оптимальных технологических параметров пневмомеханической прядильной машины , Аутокоро и состава волокнистого материала при выработке ДСП.

Дана характеристика элементов автомата Аутокоро. участвующих в процессе образования пряжи: расчесывающего валика, ротора, воронки.

Отмечено, что для переработки льна необходимо использовать расчесывающий валик типа В174,. производящий более агрессивную очистку, так как даже при интенсивной очдстхенэ чесальной машине невозможно полностью избежать попадания частиц костры в ленту, вызывающих обрыв ннти. При этом для лучшей очистки волокнистой ленты от сорных примесей устанавливается высокое числа оборотов расчесывающего валика (9000 - 10 000 об/мин.). Используется усовершенствованная для переработки льна прядильная камера, описанная во второй главе.

Так как в роторе происходит образование нити, правильный выбор его существенно влияет на Процесс прядения. В эксперименте использовались большие . роторы диаметра 56 мм для того, чтобы жесткие льняные волокна могли находиться в желобке в Почти распрямленном состоянии. Установка меньших роторов приводит к значительно большей обрывности нити. Выбор диаметра ротора одновременно определяет число его оборотов из-за возникающих центробежных сил. Для ротора 56 мм максимально допустимое число оборотов 60 000 об/мин.

Наряду с уже названным» элементами имеет значение конструкция вороихи. Канавки, расположенные на воронке, способствуют возникновению колебаний нити. За счет этого отрезки нити на короткое мгновение отрываются от форм и-

Производственные показатели процесса прядения ЛСП на машине Аутокоро

Вариант Волокнистый Линейная Число об. тип ротора От Кр/м Скорость Производительность

прчжи состав плотность ротора выпуска на 1 кам. 240 камер

(вкс об/мин м/ыин г/час кг/час

1 х/6 70 %, лён за % 56 30 000 Т56 56,9 759 79 263 63

2 36 50 000 Т56 60 1013 49 105 25

3 23 50000 Т 56 60 1111 45 79 19

4 . виск. 70 %, дан 30 % 42 55 ООО Э'б 56,9 Б35 62 155 37

5 29 50 000 Б 56 ео 1111 45 79 19

б' Ейск. 50 %, лап 50 % 42 50 000 ; Т 53 £6,9 835 56 140 ' 34

руюшеГо желобка, тем самым уменьшая коэффициент трений на нем и. кручение легче передается на волокна в роторе.

В таб.! приведены характеристики 6 вариантов пряжи н производственные показатели прядильной машины при их выработке.

С целью оптимизации технологических параметров процесса прядения для одного вида хлопкольняной пряжи линейной плотности 42 теле был проведен многофакторный эксперимент первого порядка. В качестве варьируемых факторов были приняты:

-число оборотов ротора х>.'

-число оборотов расчесывающего валика хг,

-коэффициент крутки а. ч.

Таблица 2

Уровни и интервалы варьирования факторов

Фактор Название Размерность Уровни факторов Интервал варьирования

-1 + !

¿1 Число оборотов об/мин 50 000 60 ООО 5000

ротора

XI Число оборотов об/мин 7 500 9 500 ( ООО

расчесывающего -

валика

XI Коэффициент - 54 ' 60 3

крутки От

Параметры оптимизации процесса прядения

Параметр оптимиэаиии Название Размерность

У< Удельная разрывная нагрузка сН/текс

у. Относит, разрывное удлинение

Уз Неровнота СУ 0 л

У' Обрывы нити ед.

у> Удаляемая грязь ° о от массы пряжи

У« Непсы ШОООм

Получены регрессионные модели, описывающие зависимость параметров оптимизации (разрывной нагрузки, удлинении, иеровноты, обрывности, удаляемой грязи, числа непсов (таб.3)) от варьируемых факторов:

у, = 8,68-0,18 х, (1)

у2 = 4,25-0,63 х,-0,3 Х|Х, (2)

у, = 18,63 + 0,37 X) - 0,28 хг + 0,11 х,х, ( 3 )

у< = 4,81+0,91 Х| + 0,47 x2-0,78 X5-0,66X1X^0,?4хгх3 (4)

у( =1,10-0,15 х, +0,27x2 (5)

у» = 1445+ 138х,-924хг+ 87 хз (6)

Полученные значения коэффициентов позволяют сделать следующие выводы:

1. Число оборотов ротора незначительно влияет на прочность пряжи, но дает значительный эффект на ее удлинение. Этот факт является немаловажным, поскольку малое удлинение - один из главных недостатков льносодержашем пряжи.

2. Повышение скорости расчесывающего валика не улучшает стабильное! ■ процесса прядения, но значительно увеличивает удаление грязи и непсов.

Таблица 4

Показатели физико-механических свойств пряжи

Вериент Волокнистый Линейная Неровнота Уд. разр. Отн. разр. Коэффициент утда. утолщ. непсы

пряжи состой плотность нагрузка удлинение (-50%) (+50%) (+280%)

текс СОТЬ сМЛех % «т

1 х/б 70 %, лен 30 % 56 20,2 9,8 5,8 53,7 90 £136 708

2 за 21,8 8,5 5,9 60,0 282 1242 118В

3 29 22,5 8,5 5,5 52.7 313 1637 2215

Эют 70 %, лен 30 % 42 22,7 8,0 10,2 "5,2 180 1470 1752

Б 29 23,5 8,2 10,4 43,6 218 1838 2060

6 Виг;. 50 лен 50 % 42 20,9 5,7 5,4 51,8 94 1166 1362

3. Таким образом, для производства, например, трикотажной пряжи рекомендуется установка меньшего числа обротов расчесывающего валика, что повышает удлинение, снижает число непсов и неровноту.

Пятая глава посвящена исследованию физико-механических свойств ЛСП ' ПМСП. .

Выработанные 6 видов пряжи были исследованы в текстильных лабораториях фабрики им.Вагжанова и фирмы "Шлафхорст" ( таб.4). При этом оказалось,что показатели прочности смешанных льносодержащих пряж уступают чисто хлопковой на 10-20 V хотя при последующей переработке на трикотажных и ткацких машинах это не вызывало заметных трудностей.

Сравнение пряж с машин Лутокоро н БД-200 показало, что пряжа с автомата Аутокоро при схожести всех остальных свойств имеет коэффициент крутки at 43-53. а у пряжи с БД-200 в пределах 55-65. С одной стороны это дает экономический эффект, так хак повышается скорость выпуска, а с другой - относительно низкая крутка пряжи с Аутокоро позволяет перерабатывать ее в трикотажном производстве.

Были определены деформационные характеристики ЛСП ПМСП в режиме "ползучесть - релаксация деформации" с целью прогнозирования ее поведения в процессе дальнейшей переработки и при эксплуатации готовых изделий. Пряжа испытывалась на автоматическом релаксометре деформации. Каждая выбранная нагрузка действовала в течение 4 минут, восстановление образцов проходило в течение 32 минут. Опыты проводились на 4 видах пряжи линейной плотности 29 текс х 2:

1. Хлопок 100%. •

2. Хлопок 80° о, лен 20%.

3. Хлопок 70?«, лен 30%.

4. Вискоза 70%. лен 30%.

Полученные зависимости податливости от нагрузки (рис.4) и вязкоупругой податливости от нагрузки (рис.5) показывают, что да» всех ендов: пряжи характерна ползучесть, то есть удлинение образца с течением времени при постоянной нагрузке. "У хлопчатобумажной и хлопколымной пряжи увеличение нагрузки ведет к монотонному уменьшению податливости (рис.4). Одинаковый характер зависимости позволяет сделать вывод о том, что новая пряжа в этом отношении подобна хлопчатобумажной.

Льновискозная пряжа ведет себя иначе: ее податливость имеет явный минимум при нагрузке 150-200 сН или 2.5-3,5 сН/текс и затем наблюдается резкий

/л' ■ •

прирост, который происходит за счет остаточного компонента деформации. Однако это не мешает ее использованию в ткацком и трикотажном производствах, благодаря малой обрывности.

При сравнении айда зависимостей на рнс.4 с видом зависимостей ■ на рис.5, где кривые для всех 4 видов пряжи приближаются» друг к другу, можно сделать вывод о том, что значительное преимущество хлопчатобумажной пряжи по удлинению получается лишь засчет остаточного компонента деформации. Льновискозна» пряжа хотя и имеет несколько иной характер зависимости на рис.5, но без учета остаточного компонента деформации ее свойства более приближены к свойствам 3-х остальных видов пряжи.

Ислпользоваине полученных результатов при дальнейшей переработке данной пряжи позвопает выбрать оптимальные технологические режимы с учетом ее деформационных своств.

Проведенные исследования также обнаружили, что свойства ЛСП ПМСП определяются свойствами базового компонента и на основании этого сделан вывод о возможности использования разработанных видов гряжи для трикотажного и ткацкого производств.

В шестой гпааа приводятся результаты работы -по выработке образцов тканей к трикотажа. Было выработано 6 видов тканей с переработкой подученной пряжи в виде утка ( таб.3) на чешских ткацких машинах типа "Джеттис" с пневматическим прокладыванием утка. Призводительность составила 400 прокладываний утка в минуту. При этом свойства пряжи оказались соответствующими тому, чтобы обеспечить нормальный процесс ткачества. Полученные образцы тканей соответствуют по прочности И поверхностной плотности стандартам на хлопчатобумажные ткани плательного, сорочечного н костюмного назначения.

ЛСР .ГЩСП линейной плотности 29 Т4кс была переработана в трикотаж. Из части трикотажных полотен ( NN 1-3, таб.6) были изготоишены изделия, представленные затем на ИТМА-95 в г.Милане. Изделия отличались красивым внешним видом и современным дизайном.

При выработке всех трикотажных полотен выявилась зависимость стабильности проц^са вязания от вша трикотажного переплетение. Не удалось получить качественные ластичные полотна из ЛСП ПМСП. Поэтому из данной пряжи рекомендуется производить трикотаж переплетения' кулирная гладь и рисунчатый на основе ку лирной глади (производная гладь, полуфанг, прессовые). Слгдует заметить, что это свойственно всем видам ЛСП. Как уже ранее отмечалось. л4н - очень жесткое волокно, а данное свойство пряжй является очень

0,1 -

100

200 300

нагрузка, сН

400

500

Рис.4. Зависимость податливости от нагрузки вариантов пряжи (при I = 1 мин).

0,14 т

0,1

0,02 --

100

200 300

нагрузка, сН

400

500

Рис. 5. Зависимость вязкоупругой податливости от нагрузки вариантов пряжи 0 = I мин).

Физико-механические показатели суровых тканей

Образец Вид переработанной пряжи Переплетение Плотность ткани Ширина Поверхностная Разрывная нагрузка

(число нитей иа 10 см) ткани, плотность. полосхи(50х200им),Н

оснсвз(БД) утск(Аутакоро) по основе поутгу си ' гЛ»2 по основе по ^ггку

1. 361ех, х/б 56 (ех. х/б 70%. пей 30% саржевое 224 223 167,7 223 343 490

2 201ех. № ЗЫех, т 70%, пен 30% полотняное 2Э0 230 174,5 149,9 363 382

3 20 1ех, Х'б 23!«•*, вис«. 70%, леи 30% полотняное 230 240 172,5 138,1 343 304

4 • 231ех, 35 1ех, вяак. 50%, лен 50% полотняная 222 196 169 146,3 412 255

5. 29 (ех, т 70%, пен 30% 42 (ах, х/б 70%. лен 30% полотняное 224 210 167 161,9 294 343

6 42 (ех, вись 70%, пен 30% полотняное 224 196 167,5 159,3 ■ 421 372

Та&тца 6

ВНЗМ и характеристика трикотажных полотей

Обраявц Вмв лряжя Вод ' рмш Í АЖНШ 0 оборудования Поверхностная плотность, г/н3 Плотность на SB imt Длина нити в петле,мм

подлине го ширина

1 х® 70%, пен 30% жруглсдя 1 ют *нбя машина ЗВ класса кулирная сладь 226 102 64 258

2 проиаиадяая гаэдь 171 95 53 2,92

Э прессовое 182 70 62 3,81

4 29те«сх2, хЛ5 100% кругловязальиая машина 10 класса куяирная гладь 212 50 31 5,9

5 29 такс * 2, хЛ 70%, леи 30% 189 46 29 в,12

в 29 тек X 2, внос. 70%, лен 30% 179 40 30 6,43

Показатели свойств пряжи и структуры трйкбтажа

ж/б 80%, лен 204 к/в 70%, лен 30% •иск. 70%, лен 30%

Жесткость, сНим2 0,69 0.71 1,15

Козфф. трении 0,48 0,54 0,54

Петельный шаг,А мм 1,68 1,ее 1,55

Б (А), мм 0,08 0,25 0,37

СУ (А), % 4,90 14,80 24,00

25,00 г

% '

I

20,00 + 15,00 10,00 5,00

0,СЭ

■Жесткость, сНиагё □СУ (А), %

яЛ вен, г*н 20% х/0 70*, лея 30% еиос. 79%, леи 30%

Рис.6. Зависимость равномерности структуры трикотажа от еологийстогй состава пряжи

важным особенно для трикотажного производства. В таб.7 и на рис.6 престаь-лены зависимости равномерности структуры трикотажа от жесткости пряжи для образцов кулирной' глади NN 4-6 таб.6 Структура трикотажных полотен исследовалась на установке дискретной обработки изображения конструкции Университета г.Ахен (Германия). Было установлено, что величина петельного шага несколько изменяется в зависимости от сырьевого состава пряжи, но эта разница статистически незначима. Увеличение доли льна повышает коэффициент вариации по пегельному шагу, снижается равномерность структуры трикотажа, особенно если леи смешан с вискозой.

Седьмая глава посвящена оценке экономической эффективности выработки льносодержащей пряжи пневмомеханического способа прядения.

Общий экономический эффект от внедрения в производство разработанной технологии получения ЛСП ПМСП требует глубокого анализа большого числа влияющих факторов. Очевидны преимущества:

-рационально используются отходы льнопронзводства; -частично решается сырьевая проблема для хлопкоперерабатьшающих предприятий;

-пригодность данной пряжи для трикотажного производства с одной стороны позволяет расширить ассортимент трикотажных фабрик, с другой - увеличить рынок сбыта для пряднльных фабрик;

. Перечисленные выше преимущества трудно оценить в цифрах, особенно последнее, так к тс это требует серьезного маркетингового исследования.

Кроме того есть еще ряд факторов, как положительных, так и отрицательных:

-производительность машины Аутокоро на 30-40 "о выше, чем БД-200 при производстве ЛСП;

-в предложенной технологии на подготовительном этапе исключается один ленточный переход, что также увеличивает производительность;

-выработка ЛСП пневмомеханическим способом требует пониженной скорости по сравнению с прядением хлопка;

-требуется дополнительный персонал для обслуживания прядильной машины, но автоматическое присучивание на автомате Аутокоро позволяет сократить остановы, связанные с повышенной обрывностью; •

-возникают повышенные затраты на очистку волокнистого материала; -уменьшаются интервалы между техническими чистками Аутокоро;

-быстрее изнашиваются прядильные элементы.

Но несмотря на отрицательные факторы,, несомненен значительный экономический эффект от разработанной в данной работе технологии. Это также подверждается большой заинтересованностью со стороны российских текстильных предприятий и немецких машиностроительных фирм, так как данная работа выполнялась по специальному заказу фирмы "Шлафхорст" для прядильное ткацкой фабрики им.Вагжанова, г.Тверь.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.

1. Использование льноволокна в смешанной пряже является актуальной задачей и имеет большое практическое значение для производства, особенно для получения пневмомеханической пряжи, поскольку это самый производительный способ прядения,

2. В производственных условиях прадильно-ткацкой фабрики им.Вагжанова разработана технология получения смешанной льносодержащей пряжи с использованием котонизированного льна различных линейны* плотностей пневмомеханическим способом прядения.

3. Установлено, что возможности переработки котонизированного льна на прядильном оборудовании зависят прежде всего от способа укорачивания при котонизации. Поэтому, для пневмомеханического прядения рекомендуется котонизация методом резания.

4. Разработаны рекомендации по оптимальному составу смеси котонизированного льНа с хлопком и вискозой, а также по технологическим параметрам получения полуфабрикатов для пневмомеханического прядения и получения пряжи трикотажного назначения с использованием российского прнготовнтельно-прядильного оборудования.

5. Получены адекватные регрессионные модели, отражающие зависимость физико-механических свойств льносодержащей пряжи ПМСП от технологических параметров заправки машины ( "Аутокоро" фирмы "Шлафхорст").

6. Проведен комплекс исследований физико-механических свойств льносодержащей пряжи ПМСП трикотажного и ткацкого назначения.

7.. В результате исследования деформационных свойств льносодержашей пряжи ПМСП установлено, что свойства ЛСП ПМСП определяются свойствами базового компонента пряжи. При малых нагрузках все исследуемые варианты

пряжи имеют относительно малую остаточную деформацию и могут успешно перерабатываться на трикотажном и ткацкой оборудовании (это также подтвердилось при аналогичном исследовании кольцевой льносодержащей пряжи в диссертационной работе С.Гладыш, выполненном на кафедре МГВМ СПГУТД).

В. Подтверждена возможность и технологическая целесообразность использования льносодержащеб пряжи ПМСП иа основе российского котонизированного льна в производстве верхних трикотажных изделий и тканей с целью расширения их ассортимента и решения сырьевой проблемы российской текстильной промышленности.

9. Установлено, что равномерность структуры трикотажных полотен уменьшается с увеличением жесткости пряжи, определяемой ее волокнистым составом.

По тем* диссертации опубликованы следующие работы:

1. Шмитц Р. Совершенствование технологических режимов получения льноссдержащей пряжи пневмомеханического способа прядения II Тез. докл. Международное научйо-техн. конференции. Теория н практика разработки оптимальных технологических процессов й конструкций в текстильном производстве ( Прогресс-96). • Иваново, 1991, с. 26-27.

2. ШмИти Р., Сталевич А.М., Труевцев A.B. Льносодержащая пряжа пневмомеханического способа прядения II Тез. докл. Международной научно-техн. конференции. Актуальные проблемы, техники и технологии переработки льна н производства льняных изделий (Лен-96), Кострома, 1996,

, 3< Иванова O.A., Труеаце» A.B., Шмитц Р. Оценка деформации текстильных полотен В условиях двухосного растяжения II Тез. докл. Международной научно-техн. конференции. Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве ( Прогресс-96 ). -Иваново, 1996, с. 226-227.