1. Проверка правильности выбора сырья

Проверка правильности сырья для хлопчатобумажной пряжи пневмомеханического способа формирования производится по следующей формуле:

,

где Р_П – относительная разрывная нагрузка пряжи, сН/текс;

Р_В – разрывная нагрузка волокна, сН;

Т_В – линейная плотность волокна, текс;

Т_П – линейная плотность пряжи, текс;

L_ШТ – штапельная длина волокна, мм;

y – доля обвивочных волокон (0,07).

Н₀ – удельная неровнота пряжи в процентах, характеризующая совершенство технологического процесса (Н₀ = 3-3,5);

h - коэффициент, характеризующий состояние оборудования (при нормальном состоянии оборудования h = 1, при улучшенном состоянии оборудования и работе на прядильных машинах с двумя сложениями ровницы h = 1,1; при неудовлетворительном состоянии оборудования h = 0,85-0,99);

k - коэффициент, определяемый по разности между фактическим коэффициентом крутки a_Т и критическим коэффициентом крутки a_Ткр.

Для основы Т_о = 29 текс:

Фактический коэффициент крутки пряжи определяют по таблицам, имеющимся в «Справочнике по хлопкопрядению» [7], в зависимости от линейной плотности пряжи, назначения пряжи и длины волокна, из которого вырабатывается пряжа.

Определив оба коэффициента крутки, находим разность между ними, по которой из таблицы определяют величину коэффициента k = 0,9.

Расчетное значение равно стандартному, следовательно, выбранная сортировка пригодна для выработки пряжи и обеспечивает получение пряжи требуемого качества.

Для утка Т_у=36 текс:

Определив оба коэффициента крутки, находим разность между ними, по которой из таблицы определяют величину коэффициента k = 0,92.

Расчетное значение больше стандартного в пределах 0,5 сН/текс. Следовательно, выбранная сортировка пригодна для выработки пряжи и обеспечивает получение пряжи требуемой разрывной нагрузки.

4. Характеристика используемой системы прядения

Последовательность превращения волокнистого материала в пряжу принято называть системой прядения. При этом в понятие системы прядения включают не только порядок операций, производимых над волокнами и полуфабрикатами из них, но и перечень машин, которые предусмотрены для прядильного производства. Последовательность обработки зависит от вида волокна и от назначения будущей пряжи, определяющего свойства, которые желательно придать пряже и изделиям из нее. Выбор системы прядения, т.е. выбор определенного оборудования, на котором будет производиться обработка сырья для производства пряжи, тесно связан с разработкой плана прядения.

Кардную систему прядения применяют при выработке пряжи линейных плотностей 15,4 – 80 текс из средне- и тонковолокнистого хлопка.

Для выработки пряжи линейной плотности 29, 36 текс выбираем кардную систему прядения пневмомеханического способа формирования:

1. Разрыхлительно-очистительный агрегат (разрыхление, очистка, смешивание)

2. Чесальная машина (кардочесание)

3. Ленточная машина 1 переход (вытягивание, сложение)

4. Ленточная машина 2 переход (вытягивание, сложение)

5. Пневмомеханическая прядильная машина (дискретизация, транспортирование дискретного потока, циклическое сложение, кручение, наматывание готовой пряжи)

Поступающее на предприятие хлопковое волокно в кипах необходимо, прежде всего, разрыхлить, очистить от сорных примесей и подвергнуть смешиванию для создания однородной смеси. Перечисленные процессы осуществляются на машинах, входящих в состав автоматизированного разрыхлительно-очистительного агрегата.

Цель процесса разрыхления заключается в том, чтобы обеспечить эффективное перемешивание компонентов и создать благоприятные условия для удаления сорных примесей.

Сущность процесса разрыхления состоит в разделении волокнистого материала на мелкие клочки и ослабление связей между волокнами.

Цель процесса смешивания – это создание условий для получения равномерной по свойствам и составу пряжи, а также обеспечение стационарности протекания технологических процессов и необходимой себестоимости продукцию

Сущность процесса смешивания состоит в создании из нескольких небольших по массе клочков волокнистого материала (компонентов) с разными физико-механическими свойствами большой партии однородного материала (смеси), в равномерном распределении в каждом сечении продукта всех компонентов в соотношении, соответствующем рецептуре смеси.

Волокнистый материал, сформированный в виде холста или равномерного потока, поступает на чесальные машины. Он представляет собой пучки спутанных волокон, в которых еще сохраняются соринки, узелки волокон, очень короткие волокна. Такой волокнистый материал подвергается кардочесанию.

Сущность процесса кардочесания заключается в разъединении волокон, в вычесывании мелких и цепких примесей и пороков волокон, а также в частичной ориентации волокон.

Процесс кардочесания осуществляется с целью обеспечения индивидуального движения волокон в вытяжных приборах ленточных и других машин и получении равномерного продукта и пряжи при ее формировании. Перечисленные процессы осуществляются на кардочесальных машинах. На кардочесальных машинах осуществляются следующие процессы: смешивание волокон, выравнивание неровноты (главным образом коротковолновой) входящего продукта.

Лента, полученная на кардочесальных машинах, имеет ряд недостатков: неровноту на коротких и длинных отрезках, слабую распрямленность волокон, достигающую лишь 50 – 60 %, недостаточную продольную ориентацию многих волокон. На ленточных машинах осуществляется два процесса: вытягивание и сложение.

Цель вытягивания – распрямление и ориентация, утонение продукта.

Сущность вытягивания заключается в относительном смещении волокон вытягиваемого продукта и в распределении их на большей длине. Перечисленные процессы осуществляются на ленточных машинах.

На ленточных машинах применяется механический способ вытягивания в вытяжном приборе.

На ленточной машине после одновременного вытягивания нескольких лент осуществляется соединение этих лент, т.е. процесс сложения. Сложение осуществляется с целью выравнивания продукта по толщине, составу и структуре.

Сущность сложения заключается в том, что различные по толщине, структуре и другим свойствам участки складываемых продуктов соединяются в самых разнообразных комбинациях. В процессе сложения происходит смешивание волокон. Для уменьшения неравномерности ленты по линейной плотности, наряду с процессом сложения нескольких лент на ленточной машине, может применяться автоматическое регулирование вытяжки. Получение пряжи на прядильной машине является последним этапом технологического процесса переработки хлопка в пряжу.

Цель этапа прядения – получение из ленты окончательного продукта прядильного производства – пряжи, имеющей определенную линейную плотность, прочность и равномерность.

На пневмомеханической прядильной машине осуществляются следующие процессы:

- дискретизация входящего продукта, т.е. разделение ленты на отдельные неконтактирующие волокна;

- транспортирование дискретного потока волокон в зону формирования пряжи;

- циклическое сложение потока отдельных волокон с целью формирования волокнистой ленточки до требуемой линейной плотности;

- кручение волокнистой ленточки с целью формирования пряжи и придания ей необходимой прочности;

- наматывание готовой пряжи.

Циклическое сложение на пневмомеханической прядильной машине приводит к снижению примерно на 30 – 40 % неровноты пряжи по линейной плотности и разрывной нагрузке по сравнению с кольцевым способом. Пряжа с пневмомеханической прядильной машины имеет также более высокую стойкость к истиранию, объемность, стойкость к многократному растяжению, прокрашиваемость, теплоизоляционные свойства, но меньшую на 15 – 25 % разрывную нагрузку по сравнению с кольцевой пряжей.

4. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Разрыхлительно – очистительный агрегат

Чесальная машина.

Ленточные машины.

Пневмомеханические прядильные машины.

4. Разработка плана прядения.

Развитие техники хлопкопрядения позволяет вводить новые более совершенные способы производства пряжи. При этом сокращается технологический процесс, автоматизируется передача продукта с машины на машину, регулирование толщины продукта, механизируется обмахивание машин и уборка отходов производства.

План прядения - это параметры, характеризующие технологический процесс, т.е. данные о линейной плотности продукта, величинах вытяжек и круток, число сложений, скорости и частоты рабочих органов машины, КПВ, КИМ и производительности машин.

На свойства пряжи значительное влияние оказывает технологические параметры. Эти параметры устанавливаются на основе экспериментальных исследований и длительности производственного опыта передовых предприятий. Они регламентированы правилами и нормами прядильного производства, и их соблюдение является обязательным для выработки высококачественной пряжи.

Обычно при выборе параметров руководствуются справочным материалом на основе исследовательских работ и опытов, проведённых на фабриках. От выбранных планов прядения зависит количество машин, качество выпускаемой продукции, производительность оборудования и труда, и себестоимость выпускаемой продукции, т.е. основные показатели, определяющие эффективность работы предприятия.

Составление плана прядения и выбор технологического оборудования проводят параллельно, так как технические возможности машины влияют на параметры плана прядения. С другой стороны, изменение отдельных параметров плана прядения, иногда вызывает необходимость изменения сделанного ранее выбора машины.

Разработка плана прядения производится по следующим этапам:

• выбор и обоснование линейной плотности всех полуфабрикатов, числа сложений и вытяжек, осуществляемых на машинах всех переходов;

• выбор и обоснование коэффициентов крутки и величин крутки пряжи и ровницы;

• выбор и обоснование скорости выпуска продукта на всех машинах, а также частоты вращения веретён на ровничных и прядильных машинах;

• расчёт теоретической производительности машины, выпуска, кг/ч;

• расчёт плановой производительности машины, выпуска с учётом КПВ и КРО, кг/ч;

Чтобы обосновать каждый параметр плана прядения, была использована техническая литература, а также опыт работы передовых предприятий.

Следует стремиться к наибольшему использованию мощностей вытяжных приборов, получению высокой производительности оборудования за счёт увеличения частоты вращения выпускных органов машин. Вытяжка и скорость оборудования выбиралась в разумных пределах, при которых качество продукта и уровень обрывности в прядении обеспечивает экономное расходование сырья, максимальный выход пряжи из смеси хлопка, достаточно высокие зоны обслуживания основных производственных рабочих и в конечном счёте минимальную себестоимость пряжи.

Наилучший план прядения является такой, при котором потребуются наименьшие капитальные затраты на оборудование, будут созданы наилучшие условия труда и высокое качество продукции.

План прядения для выработки основной пряжи для пряжи арт. 274 представлен в таблице 6.1, 6.2. План прядения разрабатывается, начиная с пряжи. Выбор линейной плотности полуфабрикатов, величин вытяжки и числа сложений на каждой машине производится в следующем порядке. Зная линейную плотность пряжи, задаются числом сложений и вытяжкой на прядильной машине в соответствии и ее технической характеристикой. Для принятого типа вытяжного прибора следует использовать, возможно, большую величину вытяжки.