Министерство образования и науки Украины

Министерство образования и науки Автономной Республики Крым

Республиканское высшее учебное заведение

«Крымский инженерно – педагогический университет»

Кафедра: Технологии и конструирования швейных изделий

МАШИНЫ И АППАРАТЫ

ШВЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Методические указания к лабораторной работе

Тема: Влажно – тепловая обработка (ВТО)

Для студентов 3 курса

специальности 6.010100 Профессиональное обучение.

Моделирование, конструирование и технология изготовления одежды

Симферополь 2008 г.

Лабораторная работа № 11

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЛАЖНО – ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ

Цель работы: ознакомление с процессом работы и конструкцией оборудования для влажно – тепловой обработки швейных изделий: электропаровыми утюгами, прессами, паровоздушным манекеном, трубчатым электронагревателем и др.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

В процессе изготовления одежды значительное место зани­мает влажно-тепловая обработка, которая оказывает большое влияние на качество изделий. С помощью влажно-тепловой об­работки одежде придается нужная форма, производится рас­прямление смятых участков ткани и разутюживание швов. Та­кая обработка применяется также в операциях соединения деталей швейных изделий термопластическими клеями, в опера­циях резания оплавления срезов деталей из некоторых хими­ческих материалов. Влажно-тепловая обработка способствует снижению напряжения в волокнах ткани, возникающего в них при изготовлении изделий.

Выбор оптимальных режимов влажно-тепловой обработки зависит от свойств ткани и закономерностей ее изменения под влиянием влаги, тепла и механического воздействия.

В швейном производстве применяются три вида влажно-тепловой обработки тканей: отпаривание, глажение и прессование.

При отпаривании снимается значительная часть напря­жений с волокон, вызванных предшествующей обработкой. Про­цесс отпаривания ткани с целью уменьшения ее усадки при дальнейшей обработке называется декатированием. Под гла­жением понимается влажно-тепловая обработка, при которой гладильная поверхность под некоторым давлением перемеща­ется по увлажненной поверхности ткани. При прессовании предварительно увлажненная деталь или часть изделия с боль­шой силой зажимается между гладильными поверхностями. Этот вид обработки намного производительнее, чем глажение; он обеспечивает хорошее качество выполняемых операций. Прессо­ванием можно заменить многие операции глажения.

При выполнении любой из операций влажно-тепловой обра­ботки наблюдается некоторая остаточная деформация ткани.

Как известно, ткани, из которых изготовляют одежду, отно­сятся к высокополимерным: материалам и подвергаются трем видам деформации:

-упругой,

-эластической

-пластической.

Уп­ругая деформация исчезает сразу после снятия напряжения и ее не следует учитывать.

Пластическая деформация приводит при влажно-тепловой обработке изделий к разрушению волокон ткани. Поэтому при влажно- тепловой обработке ткань нельзя доводить до пластического состояния. Сущность влажно-тепло­вой обработки заключается в переводе ткани сначала в эласти­ческое состояние путем подвода тепла и увлажнения ткани, затем в получении необходимой деформации в этом состоянии и в переводе волокон ткани в застеклованное состояние, в ре­зультате чего- тканям придается необходимая устойчивая форма, а готовой одежде—товарный вид. Для всех видов влажно-теп­ловой обработки ткани характерны четыре перехода в этих про­цессах: ориентация полуфабриката относительно рабочих орга­нов гладильного оборудования, перевод волокон в эластическое состояние, деформация - полуфабриката и, наконец, перевод во­локон ткани в застеклованное состояние для фиксации необ­ходимой деформации.

Операции, относящиеся к первому переходу, выполняют, как правило, вручную. При ручном глажении ориентация полу­фабриката относительно утюга производится на гладильном столе или утюжильной колодке. При работе на гладильных прессах полуфабрикат укладывают и расправляют на нижней подушке пресса.

Перевод волокон в эластическое состояние (второй переход) зависит от ряда физических параметров, определяющих резуль­тат влажно-тепловой обработки. К этим параметрам относят температуру ткани, увлажнение полуфабриката, давление на полуфабрикат и время обработки.

При выполнении операций третьего перехода полуфабрикат, переведенный в эластическое состояние, деформируется нагре­тыми поверхностями оборудования для получения необходимой формы.

Четвертый переход — перевод волокон ткани в застеклован­ное состояние — достигается охлаждением и просушиванием полуфабриката. Эти процессы протекают медленно, поэтому полуфабрикат должен оставаться неподвижным некоторое время после отхода гладильных поверхностей от ткани и снятия нагрузки. Такой метод просушивания снижает производитель­ность работы оборудования. Но, если снимать полуфабрикат сразу после отхода гладильных поверхностей, это приведет к появлению случайных деформаций. Для ускорения процессов просушивания и охлаждений полуфабриката многие конструк­ции прессов и утюжильных колодок снабжаются дополнитель­ным узлом для создания вакуума в камере нижней подушки пресса или в утюжильной колодке. С помощью вакуума воздух просасывается через полуфабрикат, что приводит к резкому уменьшению времени на просушивание и охлаждение волокон ткани. При этом значительно возрастает производительность труда и улучшается качество обработки полуфабриката.

В конечном счете, на качество влажно-тепловой обработки влияют следующие основные параметры: температура ткани, степень и эффективность увлажнения, усилие прессования, про­должительность прессования и просушивания. Кроме этого, на современном этапе развития науки и техники необходимо обе­спечить выбор наиболее важных и существенных показателей для оценки качества выполнения той или иной операции. Важно также обеспечить объективность оценки качества, наличие ме­тода и аппаратуры для определения количественной оценки различных показателей качества выполнения операций влажно-тепловой обработки.

Виды теплоносителей

На предприятиях швейной промышленности для нагревания гладильных поверхностей применяют влажный насыщенный пар и электричество. Другие виды теплоносителей, например, токи высокой частоты, применяют пока только в лабораторных усло­виях.

Рассмотрим основные преимущества и недостатки указанных теплоносителей.

Пар, подаваемый к рабочим органам гладильного обору­дования, может одновременно выполнять две функции: нагре­вать гладильную поверхность и увлажнять полуфабрикат. При увлажнении паром обеспечивается равномерное пропаривание всей поверхности полуфабриката, что приводит к быстрому его нагреву. Такой нагрев сокращает время на влажно-тепловую обработку и значительно повышает производительность труда. К недостаткам парового обогрева гладильных поверхностей следует отнести невозможность регулирования температуры гладильных поверхностей в зависимости от вида обрабатывае­мой ткани и низкую температуру обогреваемых поверхностей. На существующих предприятиях давление насыщенного пара не превышает 0,3—0,5 МПа. А такому давлению соответствует тем­пература насыщенного пара 130—150'С. При этом температура гладильных поверхностей будет ниже температуры пара на 8— 10° С. Такая низкая температура не обеспечивает интенсивного подвода тепла к полуфабрикату в момент нагрева его при влажно-тепловой обработке и приводит к некоторому снижению производительности оборудования.

В настоящее время начинают применять пар высокого давле­ния (до 1,0—1,2 МПа). При этом верхний предел температуры гладильных поверхностей устанавливается более высоким, что обеспечивает обработку почти всех видов ткани.

Конструкция рабочих органов оборудования с паровым обо­гревом более громоздка, чем с электрическим. Наличие подво­дящих паропроводов делает это оборудование менее маневрен­ным.

При электрическом обогреве используют тепловое действие электрического тока. Электрический обогрев гладильных, по­верхностей позволяет весьма легко изменять температуру гла­дильных поверхностей, что очень важно при обработке различ­ных видов ткани. При этом обогреве можно обеспечить автома­тическое регулирование температуры на заданном уровне. Раз­меры рабочих органов в этом случае значительно меньше, чем при паровом обогреве. Отсутствие же сложных подводящих па­ропроводов делает их более маневренными. Однако при элек­трическом обогреве с помощью спиральных нагревательных элементов ухудшается равномерность нагрева гладильной по­верхности. Гладильная поверхность имеет большую температуру нагрева непосредственно под нагревательными спиралями и меньшую между ними. Увлажнение полуфабриката произво­дится распыленной водой, что ухудшает равномерность увлаж­нения поверхности полуфабриката и резко увеличивает время нагрева полуфабриката. При этом, естественно, снижается про­изводительность оборудования, и образуются ласы на изделиях. При автоматическом регулировании температуры гладильной поверхности с применением спиральных нагревательных элемен­тов не всегда удается точно обеспечить сохранение температуры на заданном уровне. Это объясняется резким перепадом темпе­ратуры между нагревательным элементом (600—650° С) и гла­дильной поверхностью, а также большой тепловой емкостью по­душки пресса.

Применяемые в настоящее время спиральные нагревательные элементы значительно снижают производительность пресса. Они неэкономичны, требуют длительного времени для разогрева, не­долговечны и потребляют большое количество электроэнергии, так как имеют низкий тепловой коэффициент полезного дейст­вия (0,3—0,5).

Кроме обычных спиральных нагревательных элементов, в по­следнее время широкое применение получили трубчатые элек­тронагреватели - (ТЭН). Установка ТЭНов для обогрева рабочих органов гладильного оборудования не вносит принципиальных изменений в методы нагрева, но конструкция ТЭНов обеспечи­вает лучшую защиту спирали высокого сопротивления от до­ступа кислорода и от механических повреждений, а также имеет лучшие условия отвода тепла к гладильной поверхности.

В ТЭНах электрическую спираль, точно такую же, как в утю­гах, помещают в стальную трубку диаметром 16,5 мм. Свобод­ное пространство трубки заполняют кристаллической окисью магния, которая обладает высокими диэлектрическими свойст­вами. Затем трубку методом холодной прокатки доводят до диаметра 13,5 мм. Сильное уплотнение кристаллической окиси магния значительно увеличивает ее теплопроводность, не пони­жая диэлектрических свойств. В результате этого электрическая спираль оказывается изолированной от воздушной среды, что обеспечивает ее долговечность.

Перед укладыванием спиралей в трубку к ним приваривают электропровода для подключения к электрической сети. Трубча­тые электронагревательные элементы укладывают по форме в подушки пресса или подошвы утюга и заливают расплавлен­ным металлом или закладывают в лабиринты подушки пресса или подошву утюга.

Наиболее эффективным является нагрев с помощью токопроводящих пленок, коэффициент полезного действия которых в не­сколько раз больше (0,9), чем у обычных спиральных нагре­вательных элементов. Установлено, что наиболее перспектив­ными являются ферросилициевые пленочные нагревательные элементы, позволяющие интенсифицировать процессы влажно-тепловой обработки и способствующие созданию в рабочей зоне температурного поля, имеющего большую равномерность на­грева.

Однако в швейной промышленности такие электронагрева­тельные элементы пока не находят применения из-за трудности нанесения пленок ферросилиция на гладильную поверхность и невысокой их механической прочности.

Возможен также нагрев рабочих органов оборудования ви­хревыми токами, индуцируемыми в ферромагнитных материа­лах. Такой обогрев уменьшит перепад температур между ин­дуктором и гладильной поверхностью и повысит тепловой коэф­фициент полезного действия. Работу по созданию такого метода нагрева гладильных поверхностей осуществляют сейчас в МТИЛПе.

В настоящее время наиболее широкое применение получил смешанный подвод теплоносителей — пара и электричества — как к утюгам, так и к подушкам прессов. В этом случае насы­щенный пар используют для увлажнения полуфабриката, что значительно улучшает качество влажно-тепловой обработки и приводит к резкому уменьшению времени на нагрев полуфаб­риката, а электронагревательные элементы позволяют создать необходимую температуру гладильных поверхностей. Конструк­ция такого оборудования становится более сложной, но зато резко возрастает его производительность и повышается каче­ство обработки полуфабриката.