автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Разработка технологии получения швейных ниток из полипропиленовой пряжи

Введение

Глава 1. Обзор современного состояния и перспектив развития использования ПП волокон и синтетических швейных ниток

1.1. Свойства и области использования ПП волокон и нитей

1.2. Современное состояние производства и потребления ПП волокон и нитей

1.3. Основные сведения о синтетических швейных нитках 17 Выводы

Глава 2. Технологические схемы производства швейных ниток

2.1. Анализ технологических схем используемых для производства одиночной пряжи из синтетических волокон

2.2. Сравнительный анализ экономической эффективности выработки ПП крученой пряжи по различным технологическим схемам

2.3. Технологические схемы выработки швейных ниток из ПП пряжи

Выводы

Глава 3. Определение оптимальной структуры швейных ниток из ПП пряжи и необходимых условий, которым она должна удовлетворять

3.1. Наработка двухкруточных швейных ниток

3.2. Испытание опытных образцов двухкруточных швейных ниток в производственных условиях

3.3. Наработка однокруточной швейной нитки

3.4. Испытание образца однокруточной швейной нитки в производственных условиях

3.5. Определение максимально допустимого диаметра швейной нитки

3.6. Определение минимально допустимой разрывной нагрузки нитки в структзфе шва

3.7. Свойства двухниточного цепного стежка

3.8. Определение потери разрывной нагрузки нитки в процессе шитья

3.9. Исследование физико-механических свойств ПП пряжи, выработанной на различных предприятиях

3.10. Сравнение свойств исходной пряжи и готовой нитки Выводы

Глава 4. Влияние текстильно-вспомогательных веществ на физико-механические свойства ПП крученой пряжи

4.1. Общие тенденции по применению специальных составов, способствующих улучшению перерабатывающей способности текстильных материалов

4.2. Текстильно-вспомогательные вещества, классификация и свойства

4.3. Проведение эксперимента по изучению влияния различных ТВВ на свойства ПП крученой пряжи

Выводы

Глава 5. Определение оптимальных параметров выработки швейных ниток из ПП пряжи линейной плотности 25 текс для технических изделий с использованием математических методов планирования эксперимента

5.1. Обоснование проведения планирования эксперимента и выбор факторов влияющих на свойства готовой швейной нитки

5.2. Выбор плана проведения многофакторного эксперимента

5.3. Методика проведения эксперимента

5.4. Обработка результатов эксперимента

Выводы

Глава 6. Испытание опытных партий швейных ниток, структуры

25 текс х5 и 25 текс х6, в производственных условиях

6.1. Наработка опытной партии

6.2. Применение швейных ниток из ГШ пряжи при пошиве донного шва ГШ круглотканых мешков

Выводы

Глава 7. Укрутка однокруточной пряжи

7.1. Общие сведения об изменении длины продукта в результате скручивания ПО

7.2. Определение укрутки крученой пряжи 114 Выводы

Глава 8. Определение остаточной крутки одиночной пряжи в структуре крученой

8.1. Методики расчетов остаточной крутки

8.2. Расчет остаточной крутки одиночной пряжи, входящей в структуру крученой пряжи

Выводы

Актуальность темы. Сейчас текстильная промышленность нашей страны, как и другие, в первую очередь, производственные отрасли народного хозяйства, переживает не самые лучшие времена, что главным образом связано с очень тяжелым положением всей экономики государства. Одной из важнейших причин кризиса в текстильной промышленности явилось то, что многие предприятия были ориентированы на выпуск продукции с использованием натурального сырья, поступление которого в связи распадом СССР значительно сократилось, а стоимость возросла. По этой причине большинство предприятий переходят на переработку химических волокон и нитей, и в первую очередь увеличиваются объемы производства изделий из синтетического сырья, в основном это полиамидные (ПА), полиэфирные (ПЭ), полиак-рилонитрильные (ПАН) и, в последние годы, полипропиленовые (ПП) волокна и нити.

Первоначально использование химических, в основном синтетических, волокон и нитей сдерживалось их специфическими свойствами, отрицательно влияющими на готовые изделия, это: низкая гигроскопичность, способность накапливать заряды статического электричества, металлический блеск, плохая окрашиваемость. Но постепенно, благодаря работе ученых в разных странах, из различных полимеров, стали производиться модифицированные волокна и нити, в которых перечисленные недостатки были устранены или в значительной степени уменьшены.

Необходимо отметить, что во всем мире происходит увеличение объемов выпуска текстигаьной продукции в основном за счет роста производства химических волокон и нитей. Так, в 1997 г. доля химических волокон в мировой продукции текстильного сырья составила 57 %, это на 3 % больше, чем в 1996 г. [1]

Производство текстильных изделий из ПП началось в 1960-м году в Италии и на год позже в Японии. ПП нити выпускались малыми объемами и не находили широкого применения, они использовались при изготовлении шпагатов, технического текстиля, подкладочного текстиля для ковров, то есть применялись в качестве альтернативы грубым натуральным волокнам. В первые годы своего существования ГШ волокнам было трудно конкурировать с другими синтетическими волокнами, такими как ПА и ПЭ, которые к моменту возникновения ГШ выпускались в больших объемах и занимали твердую позицию на мировом рынке текстильного сырья.

С середины 70-х годов ГШ волокна и нити стали находить все новые и новые области применения: декоративный текстиль, обивочные ткани, одежда и т.д. К этому времени бьш накоплен необходимый опыт по технологии производства и переработке текстильных волокон из ГШ.

На настоящий момент у нас в стране, в больших объемах производства ГШ текстильного сырья, выпускается пленочная нить (гладкая и фибрилли-рованная), используемая в ншагатах и при производстве различной тары и волокно, из которого вырабатывается нетканый материал и пряжа использующаяся в ткачестве и трикотаже.

Ассортимент изделий из ГШ волокон и нитей постоянно увеличивается, и данная тенденция будет продолжаться. Сейчас на внутреннем рынке страны отсутствуют швейные нитки из ГШ волокон и нитей отечественного производства, это вынуждает предприятия для пошива изделий из ГШ использовать или ГГА и ПЭ швейные нитки отечественного производства или импортные ГШ.

Цель работы и задачи исследования. Целью настоящей работы является создание технологии выработки ГШ швейных ниток. Несмотря на то, что большинство швейных ниток из синтетического сырья вырабатывается из комплексных нитей, в качестве исходного материала использовалась ГШ пряжа. Комплексные ГШ нити у нас в стане выпускают, в небольших объемах, на одном предприятии в городе Курск. Это нити специального назначения, для электротехнической промышленности, они имеют высокое разрывное удлинение (около 100%), что делает их непригодными для производства текстильных изделий и особенно швейных ниток.

Так как к исходному сырью при выработке швейных ниток предъявляются высокие требования, необходимо проанализировать различные технологические схемы вьфаботки одиночной ГШ пряжи используемые на предприятиях, и определить оптимальную, позволяющую получать пряжу с наи-лзЛчшими физико-механическими свойствами.

В текстильной промыпшенности, при переработке химических волокон и нитей, широко используются различные текстильно-вспомогательные вещества (ТВВ), способствуюпще улучшению протекания технологических процессов. Важной задачей является выбор ряда составов ТВВ, способных, в значительной степени, улучшить свойства ГШ швейных ниток (снизить коэффициент поверхностного трения, увеличить стойкость к истиранию).

Общая методика исследований. Для решения поставленных в работе задач использовался комплексный анализ теоретических и практических работ, выполненных в нашей стране и за рубежом по данной или близкой тематике. Экспериментальные исследования проводились на производственном оборудовании, с применением стандартных измерительных приборов. При экспериментальных исследованиях применялись современные методы математического планирования, статической обработки экспериментальных данных в сочетании с обработкой результатов на ЭВМ.

Практическая ценность. Использование ГШ швейных ниток позволит расширить ассортимент изделий вырабатываемых из ГШ волокон и нитей; улучишт качество изделий из ГШ волокон и нитей, которые в настоящее время сшиваются швейными нитками, выработанными из других химических или даже натуральных нитей и волокон, так как, важным фактором является создание однородности материала изделия и швейных ниток.

Выводы

1. На основании полученных результатов можно отметить следующее, использование формулы профессора К.И. Корицкого позволяет достаточно точно прогнозировать остаточную крутку компонентной пряжи во всем диапазоне круток, но в тоже время с увеличением величины крутки при ползче-нии крученой пряжи необходимо учитывать величины коэффициентов возврата укрутки компонентной пряжи и укрутки готовой нити. Использование для этой цели формул (77) и (79) дало хорошие результаты. Как видно из таблицы, значения абсолютных ошибок, при сравнении результатов расчетов остаточной крутки одиночной пряжи с использованием коэффициентов и без них, уменьшилось во всех случаях, при этом с увеличением окончательной крутки разница в абсолютных ошибках так же злеличивается, это связано с тем, что увеличивается величина раскручивания стренги и укрутка крученой пряжи.

2. Результаты расчетов по формуле Г.В. Соколова в ряде слзЛаев оказались более близкие к фактическим значениям остаточной крутки одиночной пряжи, но разница между значениями полученными по формуле Г.В. Соколова и по формуле К.И. Корицкого, с учетом коэффициентов укрутки, незначительна, в то время, как использование данной формулы в большинстве вариантов приводит к большей абсолютной ошибке, особенно это заметно в тех случаях, когда окончательная крутка имеет большое значение или используется одиночная пряжа большой линейной плотности.

Заключение.

1. В процессе работы с литературными источниками и предприятиями отрасли было установлено, что в настоящее время одним из наиболее динамично развивающихся химических полимеров используемых в текстильной промышленности является ПЛ.

2. В ходе проведенной работы разработана и обоснована технологическая схема выработки швейных ниток из ГШ пряжи, это позволит расширить области использования ГШ волокон и нитей, создать однородность материала изделия и швейной нитки.

3. В процессе использования двухкруточных и однокруточных швейных ниток из ПП пряжи при пошиве донного шва ПП круглотканых мешков было установлено, что однокруточные швейные нитки из ПП пряжи могут успешно применяться на автоматической швейной линии, анализ работы бесчелночной швейной машины двухниточного цепного стежка показал, что в сравнении с челночными швейными машинами, швейная нитка испытывает меньшие нагрузки, не происходит раскручивания нитки и ухудшения ее физико-механических свойств.

4. Проведенный анализ влияния различных составов ТВВ, широко использующихся на текстильных предприятиях, на изменение физико-механических свойств ПП крученой пряжи позволил установить ряд ТВВ способных в значительной степени улучшить ее свойства (снизить коэффициент поверхностного трения на 30%, увеличить стойкость к истиранию в 6 раз).

5. С помощью методов математического планирования эксперимента были установлены полиномиальные модели второго порядка отражающие зависимость физико-механических свойств швейных ниток из ПП пряжи от коэффициента крутки пряжи, коэффициента крутки нитки и от суммарной линейной плотности исходной пряжи.

132

6. В ходе проведенных экспериментальных исследований, была получена эмпирическая формула, позволяющая расчетным путем определять укрутки крученой ПП пряжи, в зависимости от крутки пряжи, крутки при скручивании стренг, количества складываемых стренг и линейной плотности одиночной пряжи.

7. Уточненная методика определения остаточной крутки одиночной ПП пряжи в структуре крученой позволит при проектировании свойств ПП ЖДОШи. пряжи проводить более полный анализ влияния соотношения прядильной и конечной круток, линейной плотности одиночной пряжи, числа стренг.

1. Айзенштейн Э.М. Производство химических волокон и нитей, преимущественно полиэфирных, на современном этапе.//Химические волокна 1999. -№ 5. - С.3-12.

2. Конкин A.A. Зверев М.П. Полиолефиновые волокна. М.: Химия. 1966. -280 с.

3. Иванюков Д.В., Фридман М.Л. Полипропилен. М.: Химия, 1974. - 270 с.

4. Канкаев A.A. Развитие мирового рынка химических волокон//Химические волокна. 1995. - Ш. - С.3-5.

5. Живетин В.В., Лялько А.Ф., Дружинина Р.Д. и др. Новая техника и технология выработки тарных тканей в СССР и за рубежом ./Обзорная информация. Вып.2. Льняная промышленность. ЦНИИИТЭИЛП. М., 1985. -С.38.

6. Роговин З.А. Основы химии и технологии производства химических волокон. Т-2. Производство синтетических волокон. М., - Л.: Химия, 1965. -291 с.

7. Альбрект Г. Установки для производства полипропиленового волокна// Химические волокна. 1994. - №4. - С.66-67.

8. Muller Н., Linhart Н. Recent Advances in the Light Stabilization of Polypropylene Fibers.// Препринты, 2 международный симпозиум по химическим волокнам, секция № 2, Технология химических волокон. -Калинин: 1977. С.262-271. - Анг.

9. Технологические процессы и виды услзт фирмы "ЭМС Инвента"// Химические волокна, 1994. - №4. - С.3-7.

10. И. Разбоева В.Н. Производство и рынок химических волокон: состояние и направление развития.//Директор, Легпромбизнес, 1999. № 9-10 (12). -С.12-16.

11. Анитекс №26. По материалам "Asian Textile Flash", 14.11.96.

12. Потребление ПП продукции в США. Pronouncement // ОЕ Rept and Fibre News. 2000. - 24, № 139. - C.7. - Англ.

13. Соколов A.n. Сваривание материалов в швейном производстве. М.: Легкая индустрия, 1970. - 72 с.

14. Черемисинов Н.М., Рубинян Ц.В. Оборудование для соединения материалов, содержапщх синтетические волокна, с помош;ью токов высокой частоты. Обзор. ЦНИИИТЭИлегпищмаш. М.: 1971. - 58 с.

15. Савостицкий A.B., Меликов Е.Х. Технология швейных изделий.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. 440 с.

16. Федоровская B.C. Швейные нитки. Обзорная информация. Вьш.1. Швейная промышленность. ЦНИИИТЭИЛП. М., 1990. - 53 с.

17. Усенко В.А. Производство синтетических швейных ниток. Учебное пособие. М.: МТИ, 1980. - 62 с.

18. Малооперационная технология изготовления швейных изделий. Обзорная информация. Вьш.З. Швейная промышленность. ЦНИИИТЭИЛП. -М., 1988.-40 с.

19. Третьякова Н.Я. Материаловедение швейного производства. Л.: Ростехиздат, 1960. - 232 с.

20. Павлов Ю.В., Иванова М.И. Крутильно-ниточное производство.- М.: Легпромбытиздат, 1986. 177 с.

21. Беденко В.Е., Сухарев М.И. Технологические свойства швейных ниток. М.: Легкая индустрия, 1977. - 144 с.

22. Бузов Б. А., Модестова Т. А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение швейного производства. М.: Легпромбытиздат, 1986. - 424 с.

23. Усенко В. А. Шелкокручение. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983.-248 с.

24. Моисеенко М.М. Швейные нитки новых структур. Обзорная информация. Швейная промышленность. ЦНИИИТЭИЛП. М., 1971. - 45 с.

25. Усенко В.А. Производство 1фученых и текстурированных химических нитей. М.: Легпромбытиздат, 1987. - 352 с.

26. Корицкий К.И., Грилихес Е.А., Косцов A.A. Крутильное и ниточное производства. М.: Гизлегпром, 1957. - 310 с.

27. Слываков В.Е. Рациональные методы переработки химических волокон. М.: Легпромбытиздат, 1990. - 144 с.

28. Слываков В.Е. Штапелирование химических волокон в жгуте. М.: Легкая индустрия, 1968. - 214 с.

29. Усенко В.А., Родионов В.А., Усенко Б.В., Слываков В.Е., Михайлов Б.С. Прядение химических волокон. М.: РИО МГТА, 1999. - 472 с.

30. Neuere Spinnverfahren: ein Uberblick. Prinzipien, Leistungen, Grenzen, Einsatzgebiete. Stutz H. "Chemief as. Textilind.", 1987, 37/89, N 4, 313-319.-Нем.

31. Garnerzeugung in der 90er Jahren /Stalder H.//Chemiefas.-Textilind.-1990.-40,N9.-C. 870-873.-Нем.

32. Шулешко И.С. Новая техника и технология в ниточном производстве хлопчатобумажной промышленности. М.: Легкая индустрия, 1970.- 80 с.

33. Механическая технология текстильных материалов. Справочное пособие./Под ред. Труевцева H.H., Штута И.И. Санкт-Петербург: Издательство С.-Петербургского зАиверситета, 1993. - 212 с.

34. Борзунов И.Г., Бадалов К.И., Гончаров В.Г., Дугинова Т.А., Шилова Н.И. Прядение хлопка и химических волокон. М.: Легпромбытиздат, 1986.392 с.

35. Корицкий К.И. Инженерное проектирование текстильных материалов. -М.: Легкая индустрия, 1971. 352 с.

36. Русаков СИ., Трухан Г.Л., Эппель С.С., Попков В.И. Технология швейного производства. М.: Ростехиздат, 1961. - 671 с.

37. Першина Л.Ф., Петрова СВ. Технология швейного производства. М.: Легпромбытиздат, 1991. - 416 с.

38. Русаков СИ. Технология машинных стежков и наладка швейных машин. М.: Гизлегпром, 1959. - 340 с.

39. Нити текстильные. Правила приемки и методы испытаний. ГОСТ 6611.0-73-6611.4-73.

40. Соколов Г.В. Теория кручения волокнистых материалов. М.: Легкая индустрия. 1977. - 142 с.

41. Протасова В.А., Белышев Б.Е., Капитанов А.Ф. Прядение шерсти и химических волокон. М.; Легпромбытиздат, 1988. - 334 с.

42. Зотиков В.Е., Будников И.В., Трыков П.П. Основы прядения волокнистых материалов. М.; Гизлегпром, 1959. - 376 с.

43. Труевцев H.H., Труевцев Н.И., Гензер М.С Технология и оборудование текстильного производства. М.: Легкая индустрия, 1975. ~ 640 с.

44. Соколов Г.В. Вопросы теории кручения волокнистых материалов. М.: Гизлегпром, 1957.-235 с.

45. Белов Е.Б., Ломов СВ., Труевцев И.И, Бредшоу М., Харвуд Р. Измерение сопротивления химических нитей кручению и критических параметров образования сукрутин.//Химические волокна. 1999. - № 5. -С37-42.

46. Прядение хлопка./Под ред. Будникова В.И, Ракова А.П., Терюшнова A.B. Часть вторая. М.; Ростехиздат, 1963. - 396 с.

47. Ушакова К.Н. Основы производства и подготовки к текстильной переработке химических нитей. М.: Легпромбытиздат, 1991.- 356 с.

48. Клебер Р. М. Антистатики для отделки волокон.//Препринты, 4 Международный симпозиум по химическим волокнам. Том 5. Специальные и новые виды химических волокон. Калинин: 1986 - С. 177.

49. Шахова Н.В., Усенко В.А, Родионов В.А. Кручение и перемотка химических нитей./Учебное пособие для учащихся профессионально-технических училищ. -М.: Высшая школа, 1975. 174 с.

50. Серебрякова З.Г. Поверхностно-активные вещества в производстве искусственных волокон. М.: Химия, 1986. - 192 с.

51. Филинковская Е.Ф., Серебрякова З.Г. Текстильно-вспомогательные вещества в производстве химических волокон. М.: Химия, 1970. - 208 с.

52. Абрамзон A.A., Зайченко Л.П., Файнгольд СИ. Поверхностно-активные вещества. Л.: Химия, 1988. - 200 с.

53. Севостьянов А.Г. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности. М.: Легкая индустрия, 1980.- 392 с.

54. Технология кручения и текстурирования химических волокон и нитей./Межвузовский сборник научных трудов. М., 1980. - 140 с.

55. Гусев В. Е., Усенко В. А. Прядение химического штапельного волокна. ~ М.: Легкая индустрия, 1964. 594 с.

56. Севостьянов А.Г. Математическое планирование эксперимента./Учебное пособие. М., 1979. - 88 с.

57. Корицкий К.И. Основы проектирования свойств пряжи. М.: Гизлегпром, 1963. - 246 с.138