7.3. Производство пряжи

из разволокненных текстильных

отходов

При переработке разволокненных текстильных отходов существенную роль играют чесальные и прядильные машины. Их тип подбирают в соот­ветствии с особенностями сырья, чтобы обеспечить высокое качество продукции и производительность.

Предпочтительно использовать че­сальные машины, обеспечивающие хорошую очистку волокна от пыли, пуха и сорных примесей.

Современные чесальные машины полностью закрыты, что улучшает условия труда на них. Они имеют один и более приемных барабанов, снаб­женных зубчатыми разрыхляющими сегментами (рис. 7.4). Питание чесаль­ных машин осуществляется из бун­кера или путем подачи холста по транспортеру.

Отечественная промышленность производит чесальные агрегаты с раз­личным количеством чесальных ма­шин и разной производительностью марок Ч-31-Ш, Ч-31-Ш4 и Ч-22-Ш, которые работают в автоматическом режиме. Для изготовления пряжи большой линейной плотности из раз­волокненных текстильных отходов выпускается роторная прядильная машина ПР-150-1 и аэромеханичес­кая прядильная машина ПАМ-150.

Для прядения восстановленного волокна предпочтительны аэромеха­нические прядильные машины, ко­торые менее чувствительны к боль­шим различиям в длине и толщине перерабатываемых волокон.

7.4. Производство нетканых материалов из вторичных волокон

Большие возможности для ис­пользования текстильных отходов представляет производство нетканых материалов, которые изготавливают из волокон, минуя стадию выработ­ки пряжи.

Технология производства нетка­ных материалов имеет следующие преимущества: сокращение производ­ственного цикла и интенсификация производства; использование регене­рированных волокон; возможность быстрой смены ассортимента выпус­каемой продукции; низкая себестои­мость продукции; сокращение энер­гозатрат и расхода материальных ре­сурсов.

Нетканые текстильные материа­лы (НТМ) получают различными способами, но все они включают сле­дующие обязательные стадии процес­са: смешивание волокон; формиро­вание холста из волокон; закрепле­ние нетканого холста. Понятие «холст»

в данном случае относится к одно­слойной или многослойной волокни­стой массе с одинаковой толщиной и плотностью, с требуемым распо­ложением волокон, обладающих за­данной длиной.

Свойства НТМ зависят от их структуры, на которую влияют: ха­рактеристики волокнистого сырья; технология формирования и закреп­ления холста; расположение волокон в холсте. Формирование холста из вто­ричных волокон возможно механи­ческим, аэро- и гидродинамическим способами.

Механическое холстообразование осуществляется с помощью чесаль­ных машин, которые позволяют по­лучить холст заданной ширины и раз­веса. Этот способ отличают хорошее разрыхление и смешивание различ­ных волокон, а также возможность переработки волокна, неоднородно­го по качеству. При использовании в производстве нетканых изделий че­сальных машин особое внимание уде-

ляется созданию условий для форми­рования холста. Этому способствуют вибропитатели, которые обеспечива­ют равномерность подачи волокнис­той массы за счет высокой точности ультразвукового контроля наполне­ния волокном вибрационной шахты. Этим способом из текстильных отхо­дов изготавливают НТМ среднетяже-лого и тяжелого типов. Для получе­ния холстов большой массы чесаль­ные машины агрегируются последо­вательно, что позволяет наслаивать образующиеся на каждой машине слои (ватки) друг на друга.

Аэродинамическое формование холста осуществляется с помощью воздушного потока, который транс­портирует волокно в зону образова­ния холста. При этом способе холст формируется на поверхности перфо­рированного барабана или сетчатого конвейера. Предварительно разрых­ленные и смешанные волокна отде­ляются от разрабатывающих элемен­тов холстообразователя с помощью воздушной струи и транспортируют­ся к месту образования холста. Отли­чительные особенности данного спо­соба холстообразования: возможность изготовления изотропного холста; возможность перерабатывать волокна, значительно отличающиеся по своим свойствам и длине; возможность бы­строго изменения развеса холста; высокая производительность.

Аэродинамическим способом можно изготавливать холст развесом 10-2000 г/м². Недостатком аэродина­мического способа является зависи­мость качества полотна от линейной плотности перерабатываемых волокон. В частности, тонкие легкие волокна забивают отверстия перфорированно­го барабана, увеличивая аэродинами-

ческое сопротивление и ухудшая ус­ловия их транспортировки.

Холсты, полученные аэродинами­ческим способом, могут использо­ваться при изготовлении линолеума, прокладок, тепло-, шумоизоляцион-ных материалов, наполнителей для подушек, матрацев, спальных меш­ков и других изделий.

Технология аэродинамического холстообразования ясна из схемы, приведенной на рис. 7.6. Предвари­тельно разрыхленные волокна пода­ются на быстро вращающийся рас­чесывающий барабан и захватывают­ся им с помощью специальной гар­нитуры. Под действием центробежной силы и воздушного потока волокна отделяются от гарнитуры барабана и транспортируются на поверхность перфорированного барабана или сет­чатого конвейера. Одним из главных технических параметров процесса яв­ляется скорость воздушного потока. При малой скорости волокно плохо прижимается к перфорированному барабану (или сетчатому конвейеру) и происходит сдвиг волокнистой мас­сы, что приводит к неравномернос­ти полотна. При большой скорости отверстия барабана забиваются во­локном. Для оптимальной работы обо­рудования целесообразно поддержи­вать скорость воздушного потока в пределах 10-15 м/с. Скорость форми­рования холста достигает 80 м/мин.

Гидродинамический способ холсто­образования (его иногда называют мокрым или бумагоделательным) реализуется с помощью водной сре­ды, которая является одновременно дисперсионной средой для волокна и транспортирующим агентом для его перемещения в зону образования холста Гидродинамический способ обра­зования холста позволяет: использо­вать короткие дешевые волокна, об­разующиеся при переработке отходов; смешивать в любом соотношении во­локна различного вида и происхож­дения; получать полностью изотроп­ное полотно, у которого свойства одинаковы во всех направлениях. При производстве холста гидродинамичес­ким способом можно использовать не только короткие регенерированные текстильные волокна, но и целлюлоз-

ные и другие трудноперерабатывае-мые иными способами волокна. Ос­новные преимущества гидродинами­ческого способа формирования хол­ста заключаются в возможности сме­шивания и использования самых раз­личных, в том числе очень дешевых, волокон, и получении полотна с вы­сокой однородностью свойств. Спо­соб позволяет получать холст с плот­ностью 10-2000 г/м². На рис. 7.7 по­казана схема агрегата гидродинами­ческого формирования холста НТМ.

При этом способе в специальных емкостях образуется дисперсия во­локна в воде с концентрацией 0,01- 0,1 %. Дисперсия перемешивается с помощью лопастной мешалки и по­дается на наклонное сито в зону фор-

мирования холста. Вода, прошедшая через сито, возвращается в произ­водственный цикл, а сформирован­ный холст закрепляется с помощью связующих веществ и подается в су­шилку.

Скорость выпуска холста этим способом на современных машинах достигает 400 м/мин при ширине полотна 5 м. Этим способом можно формировать холсты для изготовле­ния тяжелых и среднетяжелых нетка­ных материалов, используемых в про­изводстве линолеума, геотекстильных материалов, фильтров с большой плотностью, гидро- и электроизоля­ционных материалов.

Производство нетканых текстиль­ных материалов из сформированного волокнистого холста осуществляется иглопробивным, вязально-прошив-ным и клеевым способами.

Самым распространенным явля­ется иглопробивной, при котором мож­но использовать холсты, сформиро­ванные механическим и аэродинами­ческим способами. По этой техноло­гии производят НТМ из холста плот­ностью 50-2000 г/м², а иногда и до 5000 г/м². Иглопробивная технология состоит из следующих операций: подготовки и смешивания волокна, формирования холста, иглопрокалы-вания, финишной отделки (при не­обходимости). Для увеличения проч­ностных свойств иглопробивных НТМ иногда используют армирую- ■ щие текстильные полотна различных способов производства (ткани, три­котаж, НТМ).

При иглопробивной технологии для получения холста можно исполь­зовать почти все виды волокон: нату­ральные, искусственные, синтетичес­кие, металлические, стеклянные, асбестовые, минеральные. Наиболь­шее влияние на свойства НТМ, по­лученных иглопробивным способом, оказывают следующие свойства воло­кон: длина, извитость, линейная плотность, форма поперечного сече-

ния, структура поверхности, эластич­ность, устойчивость к многократным деформациям и др.

Этим способом целесообразно получать НТМ, для которых эксплу­атационные характеристики не зави­сят от различий в свойствах образую­щих волокон. Такими изделиями яв­ляются среднетяжелые и тяжелые материалы, где разница в свойствах волокон нивелируется за счет боль­ших толщин холста. По этой техно­логии изготавливают НТМ для про­изводства: напольных покрытий (ков­ров); технических войлоков; объем­ных прокладок для швейной промыш­ленности; тепло-, звукоизоляцион­ных материалов; фильтровальных ма­териалов и др.

Например, в конструкции авто­мобилей широко используют тепло-, звукоизоляционные материалы с плотностью холста 1000 г/м², полу­ченные иглопробивным способом из текстильных отходов. Такие материа­лы, изготавливаемые из регенериро­ванных волокон, обладают прекрас­ными акустическими и механически­ми свойствами (табл. 7.1). Физико-ме­ханические и акустические свойства шумопоглощающего иглопробивного нетканого материала из регенериро­ванных волокон приведены ниже.

Иглопробивным способом изго­тавливаются и геотекстильные мате­риалы. Они имеют плотность холста 250-850 г/м² и предназначены для фильтрации и стабилизации насыпа­емого на них грунта. Такие материа­лы используют при строительстве железных и автомобильных дорог, в борьбе с эрозией почвы, для укреп­ления берегов каналов,"водохрани­лищ, пляжей, дамб, насыпей, при строительстве спортивных площа-

док, взлетно-посадочных полос аэро­дромов и для других целей. Срок служ­бы таких материалов, изготовленных из синтетических волокон, не менее 20 лет, поскольку волокна не под-

вержены гниению. Наиболее целесо­образно при производстве геотек­стильных материалов использовать полиэфирные и полипропиленовые волокна, полученные из отходов.

При вязально-прошивном способе производства закрепление холста про­изводится с помощью тех же волокон или с применением ниток. В первом случае принципиально важно исполь­зовать холст, имеющий не менее 30 % волокон длиной более 40 мм, кото­рые и должны выполнить закрепля­ющую роль и обеспечить прочность изделия.

Вязально-прошивным способом яз восстановленных волокон изготав-швают одеяла, упаковочные матери­алы, подкладочные материалы для небел и и обуви, для напольных по­крытий (линолеума и ковра) с плот--юстью холста 200-400 г/м².

При клеевом способе закрепление солста производится путем пропит­ай дисперсией связующего вещества щи оплавлением термопластичных

волокон, входящих в состав полотна. В качестве связующего для закрепле­ния холста применяются полиакри-латные дисперсии, бутадиен-стироль-ные и бутадиен-акрилонитрильные латексы, связующие вещества на ос­нове поливинилацетата, полиурета­на и др.