Волокна природного походження

Рис. 4. Будова волокон натурального шовку: а - коконна нитка; б - варений шовк

Хімічний склад - основна речовина волокна - це білкова сполука, яка містить, в основному, білок фіброїн, до складу якого входять: водень, кисень, вуглець, азот, а також серицін (22-25%) та природні домішки: воски, фарбуючі та мінеральні речовини.

Властивості волокна

I. Механічні властивості: високі: міцність (27-32 сН/текс), у вологому стані міцність знижується на 10-20%, видовження (у сухому стані - 22-25%, у вологому - 25-30%), пружність; середня стійкість до стирання [5].

II. Фізичні властивості: високі: гігроскопічність (11%) та набухливість (об'єм збільшується на 30-40%); середня теплостійкість (110°С) та низька світлостійкість (різко зменшується міцність, волокно стає крихким, жовтіє).

III. Хімічні властивості: середня хемостійкість. Неконцен-тровані кислоти практично не руйнують волокно, навпаки, вони поліпшують його якість та зовнішній вигляд, надають йому ще більшого блиску та приємного хрусту на дотик. Шовк виявляє також адсорбційні якості, тобто він мас здібність поглинати солі металів та інші речовини. Ця особливість волокна використовується при виготовленні шовкових тканин з доброю здібністю до драпірування та приємним блиском. Лужні обробки погіршують властивості шовку. Шовк не рекомендується відварювати та кип'ятити тому, що він втрачає блиск та міцність.

Природний колір шовку - білий або кремовий.

Характер горіння: горить шовк повільно, розповсюджує запах паленого пір'я, на кінці нитки створюється м'яка кулька темно - сірого кольору.

Використовують шовк для виготовлення легких платтєво-блузочних тканин, швейних ниток та штучних галантерейних виробів.

1.5 Азбест

Азбестове волокно є мінеральним натуральним волокном.

Азбест (гірський льон) - це тонковолокнистий білий або зеленувато-жовтий мінерал c шовковистим блиском, що утворить прожилки, що мають поперечно-волокниста будівля з довжиною волокон від часток міліметра до 5-6 см (зрідка до 16 см) товщиною менш 0,0001мм. По хімічному складі азбестові мінерали є водними силікатами магнію, заліза, кальцію і натрію.

Чудовою властивістю цього мінералу є здатність розпушуватися в тонковолокнисту масу, подібну лляного або бавовняного, придатної для виготовлення неспалених тканин.

Азбест має унікальні властивості: високою термостійкістю (температура плавлення 1550°С), стійкістю до дії лугів, кислот і інших агресивних рідин, еластичністю і видатними прядильними властивостями. Має високими сорбційними, тепло-, звуко- і електроізоляційні властивості. Його міцність при розтяганні уздовж волокон вище міцності стали.

Особливості горіння: не горить.

Іншого матеріалу з подібним набором властивостей у природі просто немає. Найбільш великі з розроблювальних світових родовищ азбесту: у Росії, Канаді й у Зімбабве (Південна Африка).

Азбест йде на виготовлення неспалених текстильних виробів, теплоізоляційних виробів, різних наповнювачів для пластмас, для азбестоцементу. Волокна азбесту прядуться звичайно в суміші з бавовною або хімічними волокнами [5]. Азбестова тканина використовується для пошиття жароізоляційного одягу і відноситься до первинних засобів пожежегасіння невеликих вогнищ при запаленні речовин, горіння яких не може відбуватися без доступу повітря. Температура робітничого середовища до 500°С. Асбополотно (полотнина неткане азбестове), використовується як теплоізоляційний матеріал для ізоляції гарячих поверхонь. Температура до +400°С. ЛАЛЕ (стрічка асболавсановая електроізоляційна), ткана смуга, виготовлена з азбестової пряжі, у якості сполучного застосоване поліефірне волокно - лавсан, плетиво - полотняне. Використовується як напівпровідне покриття високовольтних обмоток турбо- і гідрогенераторів, великих машин перемінного струму високої напруги; температура ізольованих поверхонь до +200°С.

РОЗДІЛ 2. Основні стадії переробки на прикладі вовни

2.1 Підготовка волокон

У залежності від виду і призначення волокнистих матеріалів, що надходять у вовнопрядильне виробництво, застосовують різноманітні плани підготовки їх до змішування.

Нормальну вовну, якщо вона не підлягає фарбуванню, розпушують на тіпальних машинах. Бур'яниста і реп'яхова вовна, що не надходить у фарбування, піддається розпушенню на тіпальних машинах, звільненню від реп`яхів - на спеціальних машинах або карбонізації з наступною нейтралізацією і висушуванням. Реп'яхова вовна, що піддається карбонізації і фарбуванню, проходить карбонізацію, роздрібнення і вибивання домішок, нейтралізацію, фарбування, віджим, висушування [10].

Сильно зваляна овеча і верблюжа вовна піддається розпушенню на спеціальних машинах - рвачах.

Відсортування вовни піддають тріпанню, карбонізації і, якщо необхідно, фарбуванню з наступними віджимом, сушінням і тріпанням.

Штапельні хімічні волокна, які не підлягають фарбуванню, вкладають у суміш після їх розпушення на щипальній машині. Розпушення рекомендується вести з піднятими валиками або без них. Якщо штапельні хімічні волокна фарбують перед змішуванням, то вони проходять послідовно операції: фарбування, віджим, розпушення на мокрому вовчку, висушування і розпушення на щипальній машині.

Відходи апаратного прядіння. Ці відходи досить різноманітні за станом і властивостях, і для їх обробки застосовують різні машини.

Ровничний брухт і мичка є обривками ровничних ниток, одержуваних в апаратному і прядильному відділах. Це найбільш дорогий вид відходів апаратного прядіння. Ровничний брухт розділяють по партіях сумішей і після розпушення на щипальній машині вкладають у суміші, однотипні із сумішами, з яких він отриманий.

Круті і кручені кінці пряжі одержують у прядильному і крутильному цехах і в ткацькому виробництві. Крутими називаються кінці від однониткової пряжі, а крученими - від крученої пряжі.

Кінці пряжі розділяють на чистошерстяні і напівшерстян, груб, напівгруб і тонкі м'які, круті і кручені. Такий поділ дозволяє вибрати найбільш доцільний спосіб розробки і використання кінців.

Круті і кручені кінці після їхнього розрізування на різальній машині розробляють на комбінованій концервальній машині або на вовчку з наступною розробкою на комбінованої концервальній машині.

Апаратні випади являють собою відходи, одержувані при чесанні у вигляді випадів з-під чесальних машин і, що збираються із шийок валиків. Апаратні випади очищають на машині для очищення відходів і прочісують на чесальній машині. Випади, сильно засмічені рослинними домішками, доцільно після розробки на машині для очищення відходів промивати, а потім карбонізувати, нейтралізувати і після висушування прочісувати на чесальній машині [12].

Апаратний сдир одержують у результаті чищення робочих органів чесальних машин. При чесанні суміші деяка частина волокон разом із брудом і сміттям, просочених жиром, забивається між голками робочих органів чесальних машин, унаслідок чого них чистять через визначений час. Сдир містить 20-50 °/про повноцінних волокон, 30-50 % мінеральних домішок і 10-20 % жиру. Сдир спочатку обробляють на машині для очищення відходів, при цьому віддаляється приблизно 15 % найбільш великих домішок. Потім його промивають у теплому мильно-содовому розчині в овальних мийних машинах, віджимають на центрифугах, висушують, знепилюють на машині для обробки відходів і прочісують на чесальних машинах.

Випади з-під тіпальних і снесмітнюючих машин одержують у результаті тріпання й вилучення реп`яхів з вовни. Це сильно засмічені волокна (з великим змістом землистих і рослинних домішок). Найбільш ефективними для таких відходів є наступні операції: обробка на машині для очищення відходів, карбонізація з наступною нейтралізацією і висушуванням, прочісування на чесальній машині.

Відходи гребінного прядіння. У сумішах для апаратного прядіння використовують відходи, одержувані в гребінному прядінні: випади з-під тіпальних машин, випади і сдир з чесальних машин, гребінний очес, кручені і круті кінці, поміть. Найбільша кількість відходів одержують у виді гребінного очесу, що являє собою коротковолокнистий матеріал, засмічений рослинними домішками.

Гребінний очес розділяють на тонкогребінний і грубогребінний, чистошерстяний і змішаний. Очес можна обробляти без карбонізації і з карбонізацією. У першому випадку очес спочатку проходить тріпання, а потім прочісування на чесальній машині. В другому випадку обробка здійснюється в послідовності: промивання й отжим, карбонізація, нейтралізація, віджим, висушування, чесання на чесальній машині. Найбільш ефективним є другий спосіб обробки, при якому віддаляються всі рослинні домішки [8].

Інші відходи гребінного прядіння обробляють так само, як і відходи апаратного прядіння.

Відходи оздоблювального виробництва. В оздоблювальному виробництві одержують відходи: сукновальний і промивний збій, фарбувальний і ворсувальний збій, стригальний кноп.

Збій одержують у виді волокон, що випадають у процесі валки, промивання, фарбування і ворсування тканини. Найбільш повної є обробка збою, що включає промивання, віджим, сушіння, розпушення на машині для очищення відходів, чесання на чесальній машині.

Стригальний кноп - це короткі до 3-4 мм волокна, що зрізуються в процесі стрижки тканини. Кноп - непрядимий матеріал, його збирають, упаковують і відправляють на фабрики для використання в якості набивного матеріалу.

Плани підготовки волокнистих матеріалів до змішування і норми технологічних режимів докладно викладені в довіднику по прядінню вовни й у нормах технологічного режиму.

Таким чином, щоб підготувати волокнисті матеріали до змішування, у підготовчих відділах здійснюються розпушення і тріпання вовни, її чищення, фарбування волокон і пов'язані з ним віджим і висушування, очищення і розробку відходів, розробку шматка.

2.2 Змішування волокон

Сортування, тріпання, мийка і сушіння вовни виробляються на деяких фабриках при наявності відповідного устаткування. Звичайно ці операції виконуються на фабриках первинної обробки вовни.

Перед змішуванням миту вовну розпушують на трепально-розпушувальних агрегатах АРТ-120Ш.

Хімічне штапельне волокно підготовляють до змішування шляхом розпушення його на щипальній машині (зі знятими робочими валиками) або на тіпальній машині.

Змішування хімічних штапельних волокон з вовною перед чесанням у гребінному прядінні, як правило, не роблять, вовна і хімічні штапельні волокна проходять підготовку до чесання і чесання роздільно, з наступним змішуванням стрічок на стрічкових машинах. У гребінному прядінні в основному переробляють хімічні волокна у виді джгутів елементарних хімічних ниток шляхом штапелювання їх на штапелюючих машинах. Отримані стрічки змішують з вовняними на стрічкових машинах [12].

Мериносову вовну, якісну помісну і кросбредну, намагаються переробляти в гребінному прядінні в стрічку по сортах. Необхідність такої переробки вовни різних сортів викликана високими вимогами, пропонованими до рівномірності пряжі, і прагненням найбільше правильно організувати для вовни кожного сорту процеси чесання і гребінечесання з урахуванням лінійної щільності волокон, їх довжини, засміченості, міцності і т.д. Така переробка сировини в гребінному прядінні дозволяє використовувати його з меншими втратами у виробництві й одержувати продукцію кращої якості.

Однак вовна того самого сорту, отримана з овець тих самих порід, але різних районів збору, різних мийних партій і сортувань, має розходження у своїх властивостях. Для усунення впливу цих розходжень на рівномірність властивостей пряжі і тканини складають великі виробничі партії сумішей з вовни однойменних сортів, але відрізняються сортуванням, мийкою, районом збору і т.д. Крім того, змішування роблять з метою створення великих, рівномірних по складу виробничих партій суміші вовни і хімічного волокна.

У процесі готування ровниці на стрічкових і ровничних машинах змішують різні партії чистошерстяних гребінних стрічок або чистошерстяних гребінних стрічок зі стрічками з хімічних волокон. У результаті одержують ще більші виробничі партії однорідної ровниці і пряжі, що забезпечує стійку високу сортність готової тканини. Починають змішування на нульовому переході стрічкових машин або на меланжі. Змішування вовняних стрічок зі штапельними хімічними часто роблять перед другим гребнічесанням.

Нижче приведена класифікація сумішей для тонко-гребінного прядіння, розроблена в ЦНІІвовни:

Група суміші Склад суміші

І Вовна тонкорунних порід овець 64К и вище

1а Те ж, з віскозними волокнами

1б Те ж, з лавсановими волокнами

1в Те ж, з нітроновими волокнами

ІІ Вовна тонкорунних порід овець 60К, тонка помісна і кросбредна

ІІ а Те ж, з віскозними волокнами

ІІ б Те ж, з лавсановими волокнами

ІІ в Те ж, з нітроновими волокнами

ІІІ Вовна напівтонка помісна тонкорунно-грубошерстних овець, цигайська і кроссбредна

ІІІ а Те ж, з віскозними волокнами

ІІІ б Те ж, з лавсановими волокнами

ІІІ в Те ж, з нітроновими волокнами

Примітка. Вкладення в суміш 5% капронового волокна не змінює групи суміші.

Відповідно до цієї класифікації всієї суміші розділені на групи по лінійній щільності волокон вовни і змістові в суміші штапельного хімічного волокна. Це забезпечує більш стійкий режим переробки сумішей кожної групи.

Задача змішування полягає в створенні досить великої виробничої партії однорідної суміші, у кожнім малому обсязі якої був би склад волокон, можливо близький до заданого рецепта.

В даний час процес змішування перед чесанням у гребінному прядінні здійснюється на потокових лініях для виробництва чесальної стрічки, до складу яких входять розпушувально-тіпальні агрегати, механізовані лабази, чесальні машини й інше устаткування. У зв'язку зі створенням високошвидкісних стрічкових машин останнім часом з'явилася можливість включати в потокову лінію стрічкову машину. Схема потокової лінії для виробництва стрічки приведена на мал. 5.

Рис. 5. Схема потокової лінії для виробництва чесальної стрічки в гребінному прядінні

Потокова лінія складається з двох ділянок. У першу ділянку входять розпушувально-тіпальні агрегати АРТ-120Ш (1), компонентний конвеєр 2, емульгуючий пристрій 15 і механізм механізованих лабазів, що розсіює, 4.

До другої ділянки відносяться механізовані лабази 4, конвеєр-розподільник 11 з завантажувальним конденсером 12, бункери живлення 10 самоваги чесальних машин, чесальні машини 6, транспортер-стрічка 9, нагромаджувач стрічки 8 і високошвидкісна стрічкова машина 7 з авторегулятором витяжки, ланцюговим приводом гребенів і автоматичною зміною пакувань.

Керування першою ділянкою здійснюється зі станції 14, а другою - зі станції 5. Для очищення курного повітря служать фільтри 3 і 13.

Кіпи вовни після розпакування встановлюють на завантажувальний пристрій розпушувально-тіпальних агрегатів 1. Розпушена вовна з агрегатів подається на компонентний конвеєр 2, на якому утвориться компонентний настил волокнистого матеріалу, безупинно подаваний у емульгуючий пристрій 15. Після емульсування суміш по пневмопроводу подається в механізовані лабази 4, де після наповнення лабазу вона відлежується протягом певного часу. Після відлежування суміш з механізованих лабазів надходить на другу ділянку, на якому суміш переробляється в стрічку.

Механізовані лабази закріплюють за групою чесальних машин. Число чесальних машин, що приходяться на групу лабазів, розраховують виходячи з продуктивності чесальних машин, обсягу лабазу і часу відлежування суміші. Періодичне включення для подачі суміші з лабазів на конвеєр-розподільник і вимикання виробляються автоматично в залежності від рівня завантаження бункерів, які живлять самоваги.

Стрічка, вироблювана кожною чесальною машиною, випускається на стрічковий транспортер-річку 9, де виробляється додавання стрічок. Отримана товста стрічка проходить через нагромаджувач 8 і далі через стрічкову машину 7. Наявність нагромаджувача стрічки між транспортером-стрічкою 9 і стрічковою машиною дозволяє не переривати роботу другої ділянки потокової лінії при короткочасній зупинці одного з його вузлів. Для удосконалювання роботи другої ділянки доцільно мати нагромаджувачі стрічки між транспортером-річкою і чесальними машинами.

У потоковій лінії цього типу механізовані лабази розділені на групи по чотирьох лабазу в кожній. При цьому кожна група лабазів обслуговує одну лінію чесальних машин, що складає з чотирьох - шести апаратів, і над цією лінією встановлений один грабельний розподільник з одним конденсером. У групі чотири лабази працюють попарно: коли одна пара одночасно розвантажується, інша заповнюється, а після заповнення суміш відлежується.

Емульгування сумішей. Волокна в гребінному прядінні емульгують перед кардочесанням - при складанні суміші, перед гребнечесанням - на стрічкових машинах і на початку готування ровниці - на стрічкових машинах.

Страницы: 1, 2, 3