книги из ГПНТБ / Кулагина, М. И. Новые способы прядения шерстяных и химических волокон

Для реальной шерстяной пряжи показатель объемности всегда больше 1, так как 6< у , и величина его будет находиться в преде­ лах 2-1-6 при центрифугальном способе прядения и 2-М — при кольцевом, т. е. при центрифугальном способе объемность пряжи

ности тем или иным показателем в зависимости от вида и назна­ чения пряжи.

Для обычной пряжи с кольцевых машин типа Sant-Andrea-No- vara и пряжи с центрифугальных машин типа Мицубиси Дзосен можно не измерять фактический диаметр, а определять W расчет­ ным путем по формулам (46), (47) и (48), взяв фактические ко­ эффициенты круток из стандартных испытаний физико-механиче­ ских свойств пряжи.

Чем выше абсолютная величина показателя W, тем объемность пряжи больше.

С помощью радиографии определено [18] истинное положение волокон в пряже, выработанной из одинакового сырья на кольце­ вой и центрифугальной машинах.

Распрямленность волокон, определенная методом радиографии для пряжи 31,3 текс, обладающей минимальной и максимальной

Данные табл. 18 показывают, что при большой разнице коэф­ фициентов объемности распрямленность и протяженность волокон пряжи, получаемой центрифугальным способом, выше, чем у пря­ жи с кольцевой прядильной машины.

Следовательно, при центрифугальном прядении пряжа форми­ руется более закономерно, ее структура более рациональна, чем при кольцевом прядении, при котором большое влияние на струк­ туру нити оказывают элементы теории случайного запутывания, нарушающие общие закономерности скручивания волокнистых ма­ териалов. Это подтверждает предположение, что при центрифу­ гальном способе прядения волокна перенапрягаются в меньшей

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЦЕНТРИФУГАЛЬНЫХ ПРЯДИЛЬНЫХ МАШИН ДЛЯ КАМВОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Эффективность применения центрифугальной прядильной ма­ шины обусловливается возможностью работы на значительно больших скоростях при снижении уровня обрывности, что позволя­ ет повысить производительность оборудования и труда.

Однако центрифугальные машины расходуют значительно боль­ ше двигательной энергии и являются более дорогими. Следова­ тельно, необходимо сопоставить факторы, снижающие стоимость изготовления пряжи, с факторами удорожающими и результат по себестоимости сравнить с капитальными затратами.

На основании результатов исследований, проводимых в ЦЬШИшерсти, и данных хронометража и фотографии рабочих при­ емов на японских центрифугальных машинах сотрудник лаборато­ рии экономических исследований ЦНИИшерсти И. И. Устюхин рассчитал эффективность применения центрифугальной прядиль­

смотря на увеличение удельного расхода производственной пло­ щади более чем в 1,5 раза (с 73,6 до 116,5 м2 на 1000 веретен), центрифугальные прядильные машины благодаря высокой произ­ водительности дают на 47% больше продукции с единицы произ­ водственной площади (16 кг/ч вместо 10,9 кг/ч с 1 м2). При одном и том же количестве выпускаемой пряжи экономия площади, при­ ходящаяся на 1000 центрифугальных веретен, составит 51,3 м2, а на одну центрифугальную машину — 15,6 м2.

Производительность труда. Расчет загруженности и зоны об­ служивания основных рабочих показал, что, несмотря на значи­ тельное сокращение обрывности на центрифугальной машине, за­ грузка прядильщицы остается высокой, так как одновременно воз­ растают затраты времени на смену ровничных катушек.

Зона обслуживания прядильщиц возрастает на 38%, съем­ щиц— на 49%, зона обслуживания помощника мастера принята несколько меньшей— 12 машин вместо 16 кольцевых. Затраты

.труда и рост производительности труда основных производствен­ ных рабочих показаны в табл. 20.

Таблица 20

С применением центрифугальных прядильных машин произво­ дительность труда основных рабочих прядильного цеха возраста­ ет примерно в 3 раза, в том числе за счет повышения производи­ тельности оборудования — в 2,3 раза и за счет увеличения зон об­ служивания — в среднем в 1,3 раза.

В целом по прядильному производству (включая чесание, гребнечесание и приготовление ровницы) производительность труда производственных рабочих возрастает примерно на 30%.

Издержки производства. Изменение стоимости обработки 100 кг пряжи на центрифугальной прядильной машине по срав­

При испытании стенда центрифугальной прядильной машины было также выявлено, что благодаря резкому снижению обрыв­ ности уменьшается количество отходов (ровничных и крутых кон­ цов) в размере 0,9 кг на 100 кг пряжи.

84

Снижение себестоимости на годовой объем производства пряжи

Капитальные затраты. При установке 36 центрифугальных пря­ дильных машин капитальные затраты на технологическое обору­ дование при новом строительстве по сравнению с затратами на технологическое оборудование кольцевых прядильных машин (57,6 кольцевых машин на тот же годовой выпуск — 2844 т пряжи) увеличиваются на 423 тыс. руб. Одновременно уменьшатся затра­ ты на строительство производственного корпуса за счет лучшего использования площади примерно на 56 тыс. руб. Таким образом, увеличение капитальных затрат на годовой выпуск составит 367 тыс. руб., а на одну центрифугальную машину— 10,4 тыс. руб.

дильной машины со съемом пряжи перематыванием рассчитана на основании технологических исследований по пряже 22,2 текс, по которой получено суммарное повышение выхода пряжи в прядении и трощении на 0,9%. Так как для большинства смесей экономии по сырью при центрнфугалъном прядении (суммарно в прядении и трощении) не получено, из расчета снижения затрат по себестои­ мости следует исключить эту статью. Тогда снижение себестои­ мости на 100 кг пряжи 22,2 текс составит 7,24 руб. При годовом

Таким образом, внедрение центрифугальных прядильных машин фирмы Мицубиси Дзосен для выработки пряжи 31,2^22,2 текс даст большую эффективность и будет рентабельно.

85

Учитывая высокое качество пряжи, получаемой на центрифугальной машине, наиболее целесообразно использовать эту маши­ ну для выработки в первую очередь трикотажной чистошерстяной пряжи. Для смесей с большим вложением химических волокон (бо­ лее 50%) применять центрифугальную прядильную машину со съемом пряжи перематыванием нецелесообразно.

г л а в а III. ПРОИЗВОДСТВО САМОКРУЧЕНОЙ ПРЯЖИ

Одним из самых новых и возможно самых перспективных спо­ собов получения пряжи из штапельных волокон является в настоя­ щее время способ получения самокрученой пряжи. Он основан на классической системе непрерывного прядения, но готовая пряжа сформирована практически из двух составляющих — стренг, хотя скручивание волокнистых прядей каждой стренги и формирование из них самокрученой готовой пряжи осуществляются одним техно­ логическим процессом. В этом способе использован эффект лож­ ного разнонаправленного кручения двух соседних волокнистых прядей, а формирование самокрученой пряжи осуществляется за счет стремления волокон раскрутиться при сдваивании двух со­ седних стренг на выходе из крутильного механизма ложной крут­ ки. При раскручивании происходит нахлестывание одной стренги на другую и самозакручнвание их. По этому способу вырабатыва­ ют только крученую пряжу, однониточиую получить невозможно.

Разработку этого метода около десяти лет вела научно-промыш­ ленная организация CSIRO Австралии (Commonwealth Scientific

Первый стендовый прототип машины для выработки самокру­ ченой пряжи (28—30] был построен в 1964 г. Испытания этого опытного образца дали обнадеживающие результаты и в послед­ ние годы работы велись CSIRO совместно с машиностроительной фирмой Repco.

Доведя образец до промышленного освоения, фирма Repco вступила в соглашение с английской машиностроительной фирмой Platt International. Совместно были проведены исследования по оп­ ределению области применения ST-машины, и в 1971 г. на Между­ народной машиностроительной текстильной выставке ITMA-71 в Париже машина была выставлена для продажи.

ST-машина предназначена в первую очередь для выработки камвольной пряжи из чистой шерсти от 58к и выше, а также из смесей шерсти с химическими волокнами. Ведутся исследователь­ ские работы по применению машины для получения хлопчатобу­ мажной самокрученой пряжи и пряжи из химических волокон в чистом виде.

86

Уже в 1969 г. [31] было получено 15 т самокрученой пряжи и из нее выработана ткань.

Способ производства самокрученой пряжи (ST-пряжи) вызвал большой интерес во всем мире не только благодаря новизне идеи, но и из-за высокой производительности машин,— в 10—12 раз пре­ вышающей производительность кольцевых прядильных машин.

При производстве самокрученой пряжи в отличие от новых не­ классических способов прядения не требуется изменения техноло­ гии получения ровницы. Поэтому на прядильной ST-машине пи­ тающая рамка и вытяжной прибор могут быть использованы от обычных кольцевых прядильных машин. Крутильный и мотальный механизмы разделены. Следовательно, имеются большие возмож­ ности увеличения скорости выпуска пряжи.

СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ САМОКРУЧЕНОЙ ПРЯЖИ

Сущность процесса получения самокрученой пряжи состоит в двухзонном кручении прядильной мычки, вытянутой в обычном вытяжном приборе.

В первой зоне волокна уплотняются ссучиванием: контактным способом каждой прядильной мычке сообщается знакопеременный момент кручения, который сообщает нити чередующуюся левую и правую крутку. Для этой цели используют механизм ложного кру­ чения.

Во второй зоне осуществляется действительная крутка бескон­ тактным способом за счет сдваивания и самопроизвольного скру­ чивания двух соседних прядильных нитей — стренг, получивших чередующуюся крутку в первой зоне.

Процесс формирования самокрученой пряжи заканчивается именно во второй зоне: под действием момента сопротивления во­ локон скручиванию каждая стренга, выходя из крутильного зажи­ ма, стремится раскрутиться и нахлестывается на другую. Возни­ кающие при этом силы взаимного трения — сцепления обеспечи­ вают целостность нити.

Раскручивание каждой из стренг и эффект самоскручивания обеих продолжается до тех пор, пока крутящий момент готовой самокрученой пряжи не уравновесит остаточный крутящий момент составляющих. Таким образом, готовая ST-пряжа имеет также че­ редующуюся крутку разной величины и направления на всей дли­ не с участками нулевой крутки, т. е. ясно выраженную периоди­ ческую структуру (рис. 38, а). Такая пряжа неравновесна и слаба.

Рис. 38. Продольный вид самокрученон пряжи

Однако перед сдваиванием нитей можно задать такой сдвиг периодов наложения S и Z-крутки, чтобы ни в одной точке пряжи крутки стренг и готовой нити не равнялись бы нулю одновремен-

87

мо (рис. 38, б). Это упрочнит пряжу и улучшит ее дальнейшую переработку.

Способ сообщения крутки каждой стренге и готовой нити при самоскручивании определяет технологическую схему ST-машины.

ST-машина выполняет следующие технологические операции:

1)питание ровницей;

2)формирование прядильной мычки утонением ровницы при вытягивании;

3)уплотнение в первой зоне методом ссучивания каждой мычки;

4)обеспечение заданного сдвига по фазе кручения между со­ седними стренгами;

5)соединение двух соседних стренг в одной точке;

6)самопроизвольное кручение попарно соседних стренг во вто­ рой зоне;

7)наматывание готовой пряжи на бобины.

Принципиально новой является лишь шестая операция. Машина для производства самокрученой пряжи состоит из сле­

дующих узлов:

ровничной рамки для питания машины сученой или крученой ровницей;

механизма подачи ровницы в вытяжной прибор; вытяжного прибора;

механизма образования знакопеременного крутящего момен­ та — крутильного механизма;

узла сдваивания нитей; мотального механизма; привода; системы электроуправления;

системы обеспечения сжатым воздухом.

Технологический процесс на ST-машинах осуществляется сле­ дующим образом.

Крученая или сученая ровница, разматываясь с рамки обыч­ ной конструкции через стержневые гштенаправители и валики с резиновым покрытием, поступает в вытяжной прибор. Принципи­ ально для производства самокрученой пряжи не требуется раз­ работки специальных вытяжных устройств, поэтому могут быть использованы общепринятые в камвольном производстве вытяж­ ные приборы. В частности, на стендовых образцах применены ши­ роко распространенные двухремешковые приборы типа SKF по­ вышенного качества изготовления, в которых ровница вытягивает­ ся до линейной плотности, вдвое меньшей заданной линейной плотности самокрученой пряжи.

Выходя из зажима выпускной пары вытяжного прибора, каж­ дая стренга поступает в крутильный механизм в виде двух цилинд­ ров, имеющих вращательное и осевое возвратно-поступательное движение.

Проходя через крутильный зажим, мычка получает чередую­ щуюся по величине и направлению крутку путем сообщения кру­

88