ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВЫПУСКА ПРЯЖИ БОЛЬШИХ ЛИНЕЙНЫХ ПЛОТНОСТЕЙ ИЗ ВОЛОКНИСТЫХ ОТХОДОВ

Сырьевые ресурсы технологических отходов в хлопчатобумажном производстве составляют 15-20%. Количество отходов зависит от системы прядения, линейной плотности вырабатываемой пряжи, типа, сорта и засоренности хлопкового волокна.

2015-07-16

69.73 KB

20 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

           На правах рукописи

УДК 677.21.04

ГРИГОРЬЕВ  АРТУР ГЕНАДЗЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВЫПУСКА ПРЯЖИ БОЛЬШИХ ЛИНЕЙНЫХ ПЛОТНОСТЕЙ ИЗ ВОЛОКНИСТЫХ ОТХОДОВ

Специальность: 5А540501- «Технология прядения»

Д И С С Е Р Т А Ц И Я

 на соискание академической степени магистра

Ташкент – 2012

Научный руководитель:

д. т. н.,  проф.  К.Ж.Жуманиязов

_________________

«___»__________
2

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I.  ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР……………………………………

1.1 Основные причины образования отходов прядильного

производства……………………………………………………

1.2 Анализ свойств хлопчатобумажных отходов………….

1.3 Физико-механические свойства отходов второй прядомой

группы…………………………………………………………..

1.4 Возможности производства  пряжи большой линейной

плотности при больших скоростях работы оборудования. …

1.5 Особенности  прядильного  оборудования, установленного

на СП «ТашКаятекстиль»……………………………………..

1.6 Характеристика различных типов прядильных роторов,

используемых на прядильных машинах AUTOCORO-240…

1.7 Постановка задач исследования ...............................................

ГЛАВА II.  МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ..................

2.1 План проведения эксперимента ...............................................

2.2 Методы определения длины хлопкового волокна в отходах

прядомой группы. …………………………………………….

2.3 Определение массовой доли пороков и сорных примесей в

отходах………………………………………………………….

2.4 Определение линейной плотности пряжи…………………..

2.5 Определение разрывной нагрузки пряжи и разрывного

удлинения……………………………………………………….

2.6. Характеристики прибора PREMIER.........................................

2.6.1 Методика проведения тестирования полуфабрикатов и

пряжи на приборе PREMIER.....................................................

2.6.2 Принцип измерения неровноты продукции (пряжи, ленты)...

2.6.3 Принцип используемый для классификации пенсов.............

2.6.4 Принцип работы модуля по определенно индекса

ворсистости и счетчика ворсинок.............................................

ГЛАВА III.  ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ......................

3.1 Описание условий проведения эксперимента………………..

3.2 Сравнительный анализ показателей физико – механических

свойств и засоренности полуфабрикатов…………………….

3.3 Сравнительный анализ показателей физика – механических

свойств пряжи………………………………………………….

3.3.1.

3.3.2.

3.3.3.

Анализ неровнаты пряжи по сечению и пороков ее

внешнего вида………………………………………………….

Оценка степени ворсистости пряжи………………………….

Анализ показателей основных физика – механических

свойств пряжи………………………………………………….
3

3.4. Расчет уравнений регрессии…………………………………..

Выводы по главе……………………………………………….

ГЛАВА IV. РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ И

ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ

ПРОЕКТИРОВАНИИ ПРЯДИЛНЫХ ПОИЗВОДСТВ

ФИРМЫ «ТРОЧЛЕР»………………………………………….

ГЛАВА V. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ……….

5.1. Расчет КПВ прядильной машины……………………………..

5.2. Расчет выхода пряжи и средневзвешенной цены хлопковой

смеси………………………………………………

5.3. Расчет интегрального показателя качества сортировок

контрольного и опытного варианта…………………………

5.4. Расчет экономического эффекта……………………………

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.............................

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.................

ПРИЛОЖЕНИЯ..........................................................................
4

ВВЕДЕНИЕ

Известно что затраты на сырье в общем объеме материальных затрат на

производство  хлопчатобумажных  тканей  составляет  около 90%, поэтому

вопросы рационального использования сырья и его экономии всегда стояли в

центре  внимания  текстильщиков. В  последние  годы  в  связи  с  постоянным

ростом  цен  на  хлопок  в  мировой  практике  резко  вырос  интерес  к

рациональному  использованию  отходов  производства. При  современных

объемах производства даже если исходного сырья составляют значительные

ценности [1].

Сырьевые  ресурсы  технологических  отходов  в  хлопчатобумажном

производстве  составляют 15-20%. Количество  отходов  зависит  от  системы

прядения, линейной  плотности  вырабатываемой  пряжи, типа, сорта  и

засоренности  хлопкового  волокна. С  широким  внедрением

пневмомеханического способа прядения для выработки качественной пряжи

еще  больше  возросла  необходимость  в  тщательной  очистки  хлопковой

волокнистой  массы  от  непрядомых  отходов (пороков  хлопкового  волокна,

сора, пуха). Зарубежные специалисты считают, что в определенных пределах

можно  влиять  на  снижение  количества  отходов  и  на  их  качество. Однако,

даже  совершенные  очистители  и  чесальные  машины  неспособны  в  ходе

переработки  хлопка  удалять  только  непрядомые  волокна  и  сор, неизбежно

содержания  в  них  прядомого  волокна. Эффективное  использование

хлопчатобумажных  отходов  способствует  росту  объемов  производства

пряжи, позволяет  экономить  первичное  сырье – хлопковое  волокно.

Повышенный  спрос  на  продукцию  текстильной  промышленности,

выработанную  из  натуральных  волокон  повышает  актуальность  задачи

рационального использования сырьевой базы.

Актуальность  темы  диссертационной  работы  определяется  тем, что

она  направлена  на  решение  важной  экономической  проблемы: снижение

затрат на изготовление пряжи при эффективном использовании сырья.
5

В  хлопчатобумажной  подотрасли  известно  более 20 видов  отходов

производства. В  соответствии  с  качественной  характеристикой  и

направлениям  использования  все  отходы  объединены  в 6 групп.

Наибольшую ценность для повторного использования представляют отходы

прядильного производства: прядомые 1 и 2 группы.

К  прядомым  отходам 2 группы относятся: орешек  и  пух  трепальный,

кардный очес и чистая подметь, содержание прядомого волокна  в которых

достигает 46-48%, однако  использование  этих  отходов  для  производства

пряжи  затруднено  из – за  большого  содержания  в  них  пороков  и  сорных

пряжей. Даже  при  производстве  пряжи  средней  и  большой  линейной

плотности  количество  отходов  в  сортировке  ограничивается  ухудшением

качества пряжи и увеличением уровня обрывности.

До 1982 годов для переработки отходов и хлопкового волокна низких

сортов  в  пряжи  большой  линейной  плотности  применялось  аппаратная

система прядения, характеризующаяся низкой производительностью труда и

оборудования, низкой  очистительной  способностью  и  повышенной

запыленностью. В 80 – ые  годы  для  выработки  пряжи  большой  линейной

плотностью (84-250 текс) из  отходов  производства  в  ЦИИХБИ  был

разработан  безверетенный  роторный  способ  прядения [2] и

аэродинамический способ прядения [3].

Роторные  машины  ПР – 150 -1 выпускались  объединением

Узбектекстильмаш. В  настоящее  время  их  выпуск  прекращен, прекращен

выпуск  и  аэродинамических  машин  ПАМ – 150 (завод – изготовитель

«Пензмаш»).

С  развитием  пневмомеханического  способа  прядения  стали

проводиться  исследования  возможности  выработки  пряжи  больших  и

средних  линейных  плотностей  с  использованием  в  сортировке  прядомых

отходов на машинах типа БД – 200 (БДА - 10), БД – 200 RCE, БД– 200-S.[4,5]

Проведенные  исследования  подтверждают  возможность  выработки
6

пряжи  больших  линейных  плотностей  с  вложением  в  смеску  отходов 2

прядомой группы при условиях:

- максимальной их очистки и обеспыливания;

- высокой равномерности смешивания компонентов;

- использование полуфабриката большой линейной плотности;

- наличия систем сороудаления на пневмопрядильных машинах.

Учитывая  конструктивные  особенности  современного  оборудования,

установленного на СП «ТашКаятекистиль» обеспечивающего эффективную

очистку  и  обеспыливание  волокнистой  массы, оснащенного  системами

контроля линейной плотности полуфабриката а также широкие возможности

пневмопрядильных  машин AVTOCORO – 240 исследования  возможности

выработки пряжи большой линейной плотности с использованием отходов на

базе новой техники и технологии является актуальной задачей.

Цель  и  задачи  исследования.  Исследовать  возможность  выработки

пряжи линейной плотности на пневмопрядильной машине AVTOCORO – 240

c использованием в смеси прядильных отходов.

Задачи исследования включают:

- изучения причин образования отходов в прядильном производстве их

классификацию, физико-механические свойства и прядильную ценность;

- изучение  научно-исследовательских  работ  по  переработке  отходов:

составы  сортировок, используемое  оборудование, качество  получаемой

пряжи, разработанных  рекомендаций  по  совершенствованию

технологических процессов;

- изучение  конструктивных  особенностей  и  возможностей

современного  технологического  оборудования  установленного  на  СП

«ТашКаятекстиль»;

- изучение конструкций прядильных роторов и их влияния на процесс

формирования пряжи;

- изучение современного измерительного прибора Premier, принципов
7

работы  модулей  определения  неровноты  полуфабрикатов  и  пряжи  по

сечению, и пороков внешнего вида пряжи;

- проведение  экспериментальных  исследований, направленных  на

определение  оптимального  процента  вложения  в  рабочую  сортировку

прядильных  отходов  и  выбор  конструкции  прядильного  ротора  для

выработки пряжи большой линейной плотности;

- исследование физико-механических свойств полуфабрикатов и пряжи

пневмомеханического способа прядения.

Общая методика исследования. В работе применяются теоретические

и  экспериментальные  методы  исследования. Экспериментальные

исследования  проводились  в  производственных  условиях  СП

«ТашКаятекстиль». Определение  показателей  качества  отходов,

полуфабрикатов  и  пряжи  проводились  как  по  стандартным  методикам,

предусмотренных  ГОСТ, так  и  с  использованием  современной

измерительной  аппаратуры. Показатели  качества  полуфабрикатов  и  пряжи

оценивались с НТД и нормами по Устер статистик.

В  работе  использовались  методы  математической  статистики  и

математического планирования эксперимента.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- доказана  возможность  выработки  пряжи  большой  линейной

плотности на пневмопрядильных машинах AVTOCORO – 240 при вложении

в  смесь  прядомых  отходов  без  их  предварительной  очистки  по

технологической цепочке современного оборудования;

- анализ  качества  чесальной, питающей  лент  и  пряжи  проведен  с

использованием  современного  прибора Premier, возможности  которого

позволяют  провести  всесторонний  анализ  тестируемой  продукции  в  виде

таблиц и рисунков;

- получены регрессионные уравнения зависимости разрывной нагрузки

пряжи, коэффициента  вариации  по  разрывной  нагрузке  и  технологических
8

непсов  от  процентного  содержания  отходов  и  конструкции  применяемых

роторов.

Практическая  ценность. В  результате теоретических и

экспериментальных  исследований  выбран  оптимальный  процент  вложения

прядомых  отходов  для  выработки  пряжи  линейной  плотности 98,4 текс  на

установленном на установленном оборудовании и рекомендован тип ротора,

наиболее подходящий для выработки пряжи большой линейной плотности.

Ожидаемый  экономический  эффект  от  экономии  сырья  составляет

398,0 тыс. сум на 1 тонну пряжи.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались

на заседании кафедры «Прядения хлопка и химических волокон» ТИТЛП. По

материалом  диссертации  опубликована  статья  в  журнале «Проблемы

текстиля».

Объем работы. Диссертационная работа состоит из ведения, пяти глав,

общих  выводов. Содержание  изложено  на____страницах, содержит___

таблиц,____   рисунков. Список литературы из 33 наименований.
9

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Основные причины образования отходов прядильного производства

Хлопковое  волокно, прошедшее  первичную  очистку  на

хлопкоочистительном  заводе, поступает  на  прядильную  фабрику

спрессованным  в  кипу. При  этом  в  волокне  содержится  значительное

количество  жестких  примесей  и  мягких  пороков. К  примесям  относятся

остатки листочков, створок и стенок коробочек, стеблей; недозрелое, битое и

раздавленное семя; кожица с волокном, отделяемая зубьями пилы от семени

в  процессе  волокноотделения  и  первичной  очистки, а  также  скопления

мертвых  волокон, или  пластики. Кроме  того, в  хлопковом  волокне

содержатся  неорганические  примеси: земля, песок  и  пыль. При

волокноотделении  и  первичной  очистке  неизбежна  порча  волокон, в

результате в хлопковом волокне содержатся рваные и перебитые волокна.

Перечисленные  примеси  и  пороки  затрудняют  получение  пряжи,

повышают ее обрывность и неровноту, портят внешний вид готовых изделий.

Для  получения чистой пряжи необходимо выделить из хлопкового  волокна

все перечисленные примеси и пороки [6].

Однако, даже  совершенные  очистители  и  чесальные  машины

неспособны  в  ходе  переработки  хлопка  удалять  только  пороки  хлопкового

волокна, пух  и  сор, неизбежно  содержание  в  них  прядомого  волокна.

Количество  и  качество  технологически  неизбежных  отходов  зависит  от

свойств исходного сырья (засоренности, количества коротких волокон-пуха,

влажности и др.), системы и планов прядения (количество технологических

переходов, заправочных  параметров  оборудования, конструкции  машин  и

т.д.) и назначения пряжи.

Другая  часть  отходов  обусловлена  прерывностью  технологического

процесса, техническим  состояниям  машин  квалификаций  рабочих

организационными условиями.
10

Некоторое количество отходов зависит от качества упаковки, условий

транспортировки, разгрузки и хранения сырья [7].

Отходы содержат частицы сора и волокна. Волокно попадает в отходы

по разным причинам:

- хлопковое  волокно  в  зависимости  от  его  селекции  содержит

различное  количество  коротких  волокон, узелков, комочков, которые

выделяют  вместе  с  частицами  неволокистых  отходах  на  машинах

приготовительного отдела вследствие недостаточного разрыхления, а также

содержания  большого  количества  незрелых  волокон, что  способствует

образованию и выделению дополнительных узелков волокна;

- из-за  высокой  влажности  воздуха  в  целях  происходит  слипание

волокна и выделение его вместе с сором;

- увеличение  объемов  хлопкового  волокна  машинного  сбора  с

повышенной  засоренностью  в  совокупности  с  широким  внедрением

пневмомеханического  способа  прядения  требует  интенсивной  очистки  и

обеспыливания  хлопка  что  приводит  к  образованию  большого  количества

отходов со значительным содержанием прядомого волокона;

- при  использование  волокнистых  смесей  нестабильных  по  длине

волокна вследствие несоответствующих разводок между рабочими органами

приготовительных машин в отходы выделяются и хорошие волокна;

   - при агрегировании машин конфигурация пневмопроводов и их длина

влияют  на  образование  жгутиков, а  это  непосредственно  увеличивает

выпадение прядомого волокна в отходы [2].

К  увеличению отходов приводить  также  многократная сушка  хлопка-

сырца  на  хлопкозаводах, при  этом  волокно  становится  более  хрупким,

возрастает  процентное  содержания  коротких  волокон, снижаются  его

физико-механические свойства, увеличивается обрывность пряжи.
11

В зависимости  от вида, характеристики, места образования отходов и

возможном направлением использования отходы разбиты на 6 групп. (номера

отходов соответствуют ост. 17-88-86)  [ 5].

1.2. Анализ свойств хлопчатобумажных отходов.

Классификация хлопчатобумажных отходов представлена в таблице 1.1. [7].

Таблица 1.1.

Классификация хлопчатобумажных отходов

Вид отходов Номер отхода

(ОСТ 1788 – 86)

Основные направления

использования

I группа – прядомая

В том числе

Очес гребенной

Равнь ровницы 333,3

текс и менее

Колечки

Мычка

15, 15а, 16, 16а

18, 18а, 19, 19а, 20, 20а

21, 21а, 22, 22а, 23, 23а

25, 25а, 26, 26а

27, 27а, 28, 28а

29, 29а, 30, 30а

В производстве пряжи и

гигроскопической ваты

II группа – прядомая

В том числе

Орешек и пух трепальный

Подбор крашеного волокна

Очес крадный

Подметь чистая

2, 2а, 3, 3а

13

10, 10а, 11, 11а

33, 33а

В  производстве  кард-ной  и

аппаратной  пряжи, ваты  и

нетканых материалов

III группа – ватная

В том числе

Орешек и пух трепальный

Орешек и пух чесальный

Пух – распыл

Очес кардный

Пух

Мычка с химической нитью

4, 4а

7, 7а, 8, 8а

9

12, 12а

17,17а

24

В производстве ваты и

нетканых материалов

IV группа – низкосортная В  производстве  ваты
12

В том числе

Пух подвальный, трубный и

с фильтров

Орешек и пух 2-го пропуска

(от переработки отходов II

группы)

Окрайка

Орешек и пух от гигроваты

Пух-орешек от гигроваты

Пух-очес от гигроваты

1,1а

5

14

53, 53а

54,54а

55,55а

пластмасс, толя-рубероида,

в  сельском  хозяйстве,

строительстве и др.

V группа – обтирочная

В том числе

Путанка пряжи

Срезка и вырезка

Кромка обрезная

35,36,36а,37,37а.38,38а

49,49а

50,50а

В  качестве  обтирочного

материала во всех отраслях

народного хозяйства.

VI группа – кустарная

В том числе

Концы пряжи

Концы армированной нити

39,39а, 40,40а, 41,41а,

42,42а, 43,43а, 44,44а,

45,45а, 46,46а

47,48

В  производстве  сетей,

сеток, шнуров и др.

VII группа –

нескладируемая

В том числе

Орешек и пух 2-го пропуска

(от  переработки  отходов III

ватной группы)

Подметь грязная

Пух стригальной и ворс

Подметь ткацкая

Сор (от  переработки

отходов IV группы)

6

34

51,

52

В настоящее время не

нахобят применения в

промышленности.

В I прядильную  группу  вошли  отходы, которые  могут  быть

использованы  в  производстве  кардной  пряжи  без  их  очистки  от  пороков  и

сорных примесей.

К II прядомой  группе  отнесены  отходы, которые  по  своим  физико-

механическим свойствам после очистки пригодны для производства кардной,

аппаратной пряжи и нетканых материалов.
13

К III группе  вошли  ватные  отходы. В  этих  отходах  содержат  до 44%

короткого  волокна и  пуха. Экономически целесообразно их  использовать  в

производстве ваты.

IV группа – низкосортная, в которую вошли отходы, по своим физико –

механическим  свойствам  пригодные  для  производства  мебельной  ваты,

пластмасс. Эти отходы можно использовать в производстве толя-рубероида,

в сельском хозяйстве, строительстве и других отраслях народного хозяйства.

Трудно разрабатываемые отходы (путанка и концы) отнесены

К V группе  обтирочной. Эти  отходы  используются  в  народном

хозяйстве в качестве обтирочного материала. Волокнистая масса, получаемая

в  результате  расшипления  отходов, используется  в  производстве  нетканых

материалов.

В VI группу – кустарную – вошли  концы, которые  используются  в

производстве сетей, сеток, шнуров и др.

VII группа – нескладируемая. Отходы этой группы в настоящее время

не находят применения в промышленности.

Невидимые отходы (потери) – это пыль, мелкий пух и влага, которые не

могут быть собраны, это количество сырья, которое безвозвратно теряется в

процессе изготовления пряжи.

Из  таблицы 1.1. видно, что  наибольшую  ценность  для  повторного

использования  представляют  отходы  прядильного  производства I и II

прядильных групп.

Прядильная  ценность  любых  отходов  определяются  длиной  волокна,

равномерностью  распределения, степенью  запущенности  и  засоренности, а

также  возможностью  их  очистки  от  посторонних  примесей. При

пневмомеханическом  способе  прядения  выход  отходов I прядомой  группы

незначителен, в  данном  случае  интерес  представляют  отходы II прядомой

группы.
14

1.3. Физико-механические свойства отходов II ой прядомой группы

Отходы №3 – орешек и пух трепальный выделается на разрыхлительно

– очистительном оборудовании при переработке средневолокнистого хлопка,

представляет  собой  волокнистую  массу  в  виде  зажгученных  и  закатанных

волокон, крупных  завитков  с  наличием  пороков  и  сорных  примесей

(недозрелых  и  битых  семян, сора, остатков  коробочек, кожицы) и  пуха.

Разброс в свойстве велик и зависит от свойств исходного сырья.

Содержание  пороков  и  сорных  примесей 13 – 57%. По  модальной,

штапельной и средней массодлине волокнистая масса отхода № 3 на 1 – 3 мм

короче волокон 4 – 5 типов I –III сортов. Содержание прядомого волокна  в

очищенной массе отхода составляет 45 – 50%

Разрывная  нагрузка – на  уровне разрывной нагрузки  волокна II сорта

(4,2сн) отход №3 может быть использован для изготовления пряжи средней и

высокой линейной плотности.

Отход  №11 – кардный  очес  от  переработки  средневолокнистого

хлопкового  волокна, снимаемого  с  главных  и  съемных  барабанов (из

волокносборников) и  со  шляпочного  полотка. Состоит  из  пропыленной

массы  неравномерного  по  длине  волокна  с  наличием  пороков  и  мелких

сорных примесей (сор, кожица с волокном, узелки комочки не разработанных

волокон). Длина  волокна  в  отходе  на 2 – 4 мм  короче  исходного  волокна.

Массовая доля пороков и сорных примесей 9,3 – 11%. Однако, кардный очес

содержит  трудноудалимые  примеси – кожицу  с  волокном, незрелое  и

давленное семя. Разрывная нагрузка на уровне разрывной нагрузки волокна

II сорта. Наблюдается  большое  колебания  содержания  коротких  волокон.

Массовая доля прядомого волокна до 55%.

Отход  №33 – подметь  чистая  приготовительных  цехов. По  физика–

механическим свойством волокна в этом отходе практически не отличаются

от  волокон  перерабатываемой  смеси, может  быть  использован  в

производстве пряжи больших линейных плотностей.
15

Усредненные  показатели  физико-механических  свойств  волокна  в

отходах II прядомой группы приведены в табл. 1.2. [8].

Таблица 1.2.

Показатели физико-механических свойств волокна

илетазакоПНомер отхода

3 11 33

Массовая доля пороков и сорных примесей,

% 29,8 11,1 8,8

Массодлина, мм

- модальная

- штапельная

- средняя

25,2

29,7

21,7

24,6

28,9

19,8

28,3

30,3

20,8

Массовая доля волокон, %

- коротких

-прядомых

20,9

49,3

33,7

55,2

32,6

58,6

Коэффициент вариации, % 40,2 39,6 34,6

Разрывная нагрузка, сН 4,2 4,2 4,2

Коэффициент зрелости 1,9 1,9 2,0

1.4.Возможности производства  пряжи большой линейной плотности

при больших скоростях работы оборудования

Для  выработки  пряжи  из  отходов  и  низкосортного  хлопка  до 80-ых

годов  прошлого  столетия  использовались  только  аппаратная  и  кольцевая

системы прядения, характеризующиеся низкой производительностью труда и

оборудования, низкой  очистительной  способностью  и  высокой

запыленностью.

С 1980-ых годов для выработки пряжи больших линейных плотностей

из  отходов  производства  началось  широкое  внедрение  разработанного  в

ЦИИХБИ (Москва) высокопроизводительного  безверетенного  роторного

способа прядения (машины ПР-150-1, ПР-200). Роторные машины ПР-150 и

ПР-200 выпускались объединением «Узбектекстильмаш» и предназначались

для  выработки  пряжи  линейной  плотности 84-220 текс  из  хлопка  низких

сортов и отходов производства, очистительный эффект машин ПР достигал
16

50%, что позволяло перерабатывать ленту с засоренностью до 10%, повысить

производительность  труда  в 1,5-2 раза. Пряжи  роторного  прядения  было

значительно чище пряжи аппаратного и кольцевого прядения выработанной

из  того  же  полуфабриката  и  не  уступала  по  физико-механическим

показателям пряже аппаратного прядения [1].

В этот же период внедрялся также аэродинамический способ прядения

аэродинамическая  прядильная  машина  ПАМ – 150 предназначалось  для

выработки пряжи линейной плотности  ΙΙΙ – 333 текс (завод – изготовитель

«Пензмаш», Россия). Конструкция  машин  ПАМ – 150 максимально

унифицирована  с  конструкцией серийно выпускаемой  пневмомеханической

прядильной  машиной  БД – 200 – М69. В  конструкции  прядильного

устройства использован принципиально новый способ формирования пряжи

в  неподвижной  аэродинамической  прядильной  камере  с  помощью

воздушного  вихря, создаваемого  отсасывающим  вентилятором. В

аэродинамической  камере  отсутствуют  условия  для  скопления  пуха, грязи,

сорных  примесей. Пряжа, полученная  по  аэродинамическому  способу

прядения  по  сравнению  с  пряжей  с  кольцевых  машин  обладала  большей

пушистостью, удлинением, меньшей  разрывной  нагрузкой, неровнотой  по

линейной плотности и большой прочностью на истирание [9].

В  настоящее  время  прядильные  машины  роторного  и

аэродинамического способа прядения не выпускаются.

Начиная  с 1968 года  хлопчатобумажная  промышленность  стала

интенсивно оснащаться машинами пневмомеханического способа прядения.

Пневмомеханические прядильные машины обладают рядом  преимуществ  и

открывают  возможности  для  автоматизации  процесса. Пряжа

пневмомеханического  способа  прядения  имеет  существенные  особенности

связанные  с  особенностями  процесса  формирования  пряжи [10]. Структура

пряжи  пневмомеханического  способа  прядения  характеризуется  наличием

стержневой  части, поверхностных  слоев  и  наружных  обвивочных  волокон.
17

Распрямленность  волокон  в  этой  пряжи  ниже, чем  в  пряжи  кольцевого

прядения, что  приводит  к  неравномерности  разрыва  волокон, а

следовательно к снижению ее прочности (на 20-25%). Пневмомеханическая

пряжа  обладает  повышенной  равномерностью  по  прочности, удлинению  и

линейной  плотности, повышенной  объемностью  и  меньшей  ворсистостью.

Пряжа  ПМСП  обладает  лучшими  упругими  свойствами, повышенной

устойчивостью  к  истиранию  и  многоцикловым  деформациям, лучшей

равновестностью. В  ней  меньше  количество  тонких, толстых  мест  и  ниже

неровнота по сечению.

С  внедрением  пневмомеханического  способа  прядения  начались

исследования  возможностей  выработки  пряжи  данным  способом  при

использовании  в  смеси  отходов  производства  и  низкосортного  хлопка.

[11,12]. Было  установлено, что при  пневмомеханическом  способе  прядения

причиной  обрывов  являются  внезапные  сопротивления (помехи),

возникающие  на  пути  крутки, набегающий  к  месту  формирования  пряжи.

Такими  помехами  могут  быть: сор, скопления  пуха (т.е. скопление

незаработанных  комплексов  волокон  и  собственно  пуха) и  тонкие  места,

чередующиеся  с  утолщениями (такое  место  поглощает  крутку, уменьшает

плечо крутящего момента, неспособного перейти на утолщения).

Установлено, что  на  уровень  обрывности  при  пневмомеханическом

способе  прядения  оказывают  влияния  при  основных  качественных

показателя питающей ленты: содержание пороков и сорных примесей в ленте

и  масса  порока, разъединенность  комплексов  волокон, неровнота  ленты.

Средняя масса отдельного порока не должна превышать 0,07-0,1 мг, массовая

доля  жестких  пороков  в  ленте 0,4-0,5% для  пряжи 25 текс  и  более.

Коэффициент  вариации  по  массе  однометровых  отрезков  не  должен

превышать 1,5% по сечению м – 4,5%.

Сорные примеси, содержащиеся в ленте оказывают негативное влияние

на процесс  выработки пряжи. Все сорные примеси делятся  по  величине  на
18

крупные  и  мелкие (пыль и  микропыль). Они  могут  быть причиной  обрыва

или  создавать  слой  оседающей  в  прядильном  роторе, что  изменяет

геометрию  сборной  поверхности  и  оказывает  отрицательное  влияние  на

процесс прядения и внешний вид пряжи [13]. Известно что показатели пряжи

находятся  в  прямой  зависимости  от  показателей  сырья  позволит  снизить

интенсивность засорения рабочей поверхности ротора мелким сором, пылью,

пухом.

Согласно F. Stahlecker [15] показатель неровноты по устеру возрастает

с увеличением пыли и сора, а разрывная длина пряжи снижается. Существует

прямая зависимость между чистотой питающей ленты и обрывностью пряжи.

H. Stalder [16] указывает  на  увеличение  отложений  пыли  в  роторе  в

зависимости  от  частоты  его  вращения. Согласно  полученным  данным  при

увеличении частоты вращения ротора (пряжа 77 текс) с 30000 до 40000 мин

отложения  пыли  возрастают  в 3 – 8 раз. Следовательно, при  возрастании

частоты вращения ротора можно ожидать ухудшения качества пряжи прежде

всего в отношении муарового эффекта. Однако H. Stalder делает вывод, что

имеются  определенные  возможности  улучшения  качества  пряжи  путем

подбора  ротора  соответствующей  конструкции. В  роторе  оптимальной

конструкции  откладывается  вдвое  меньше  пыли. При  этом  особое  влияние

оказывает форма желоба ротора.

Таким  образом, при  переработки  сортировок  с  низкосортным  сырьем

диаметр  ротора  должен  увеличиваться, а  частота  его  вращения  снижаться,

что позволяет снизить интенсивность засорения рабочей поверхности ротора

мелким сором, пылью, пухом [17].

В  работе [4] отмечается, что  с  увеличением  линейной  плотности

питающей  ленты  до 4,56 текс (вместо 4,00 текс  при  выработки  пряжи  на

машине  БДА-10 снижается  неровнота  и  засоренность  выпускаемого

продукта).
19

Проведенные  исследования  подтверждают  возможность  выработки

пряжи  больших  линейных  плотностей  с  вложением  в  смеску  отходов 2

прядомой группы при условиях:

- максимальной их очистки и обеспыливания;

- высокой равномерности смешивания компонентов;

- использования полуфабриката большой линейной плотности;

- наличия систем сороудаления на пневмопрядильных машинах.

Установленное  на  СП «ТашКаяТекстиль» современное  оборудование

обеспечивает выполнение вышеуказанных требований.

1.5.Особенности прядильного оборудования, установленного на СП

«ТашКаятекстиль»

Перечень оборудования и его конструктивные особенности приведены

в таблице 1.3.

Таблица 1.3.

Перечень оборудования и его конструктивные особенности

№  Наименования оборудования Марка

оборудова-

ния

Конструктивные особенности

1 2 3 4

1 Кипоразрыхлитель ВДТ 0 19 Высокая  производительность,

бережное  разрыхление  и  получение

клочков минимальных размеров

2  Питатель - смеситель ВОА Высокая гомогенность смеси

3  Чиститель осевой AFC Служит  для  очистки  материала  с

очень  большой  степенью

засоренности

4 Многокамерная

смешивающая машина

Хорошее  смешивание компонентов с

удалением  запыленного  воздуха

через фильтровальную установку

5 Очиститель CleNomat  Благодаря  наличию  в  очистителе

различных  барабанов  с  колковой,

пильчатой  и  игольчатой  гарнитур,

которые  точно  сочитаются  друг  с

другом достигается желаемая степень

очистки. Благодаря  непрерывному

отсосу  даже  материал  с  высокой

засоренностью  перерабаты-вается
20

безпроблемно

6  Обеспыливающая машина DX 385 Устанавливается  перед

кардочесальными  машинами,

эффективно удаляет пыль и

микропыль. Возможно

обеспыливание  до 70%. Сокращение

микропыли  ведет  к  снижению

обрывности на прядильных машинах

7  Чесальные машины:

- бункерный питатель

- питающая система

- система приемных

барабанов

- система непрерывного

отсоса

- система регулирования

DK – 803:

ДиректФиД

СенсоФиД

ВЕБФИД

Корректакар

д iceo

Гарантирует  равномерность  питания

чесальной  машины  и  улучшения

ровноты ленты.

Оптимальный контроль волокнистого

слоя  с  улучшенным  результатом

регулирования.

Улучшение очистки и обеспыливания

материала. Высокая  степень  очистки

уменьшает  нагрузку  на  главный

барабан. Высокая  степень

разрыхления  без  повреждения

волокон.

Все  отходы  и  пыль  непрерывно

отводятся  непосредственно  от  мест

их  образования, что  позволяет

минимизировать  содержание  пыли  в

чесальной ленте.

Точное  поддержания  линейной

плотности ленты

8  Ленточная машина RIETER Согласованная  с  геометрией

вытяжного  прибора  система  отсоса

гарантирует эффективное

обеспыливание  ленты. Наличие

электронного  регулятора  линейной

плотности  ленты  обеспечивает

высокую  равномерность  питающей

ленты.

9  Прядильная машина:

- линейная  плотность

пряжи, текс

- линейная  плотность

питающей ленты, ктекс

- частота  вращения

роторов, об/мин.

- Диаметр роторов, мм.

- Тип ротора

- Агрегат

-    сороудаляющее

устройство

AvtoCoro –

240

Спин-Кэт

Клин - Кэт

15 – 125

7,0 – 2,5

30000 - 100000

28 – 46

S, V, T, K

Очищает камеры

Осуществляет  присучивания  в  зоне

дискетизации волокон
21

Из  таблицы 1.3. видно, что  современная  цепочка  технологического

оборудования позволяет перерабатывать более дешевые смеси с повышенной

засоренностью  одновременно  обеспечивая  нормальное  прохождение

технологического  процесса  без  увеличения  обрывности  в  прядении, и  без

снижения  качества  пряжи. Большое  значение  на  процесс  формирования

пряжи оказывает конструкция ротора прядильной машины. С 1977 по 1994

год  во  многих  странах  проводились  работы  по  выбору  оптимального

диаметра роторов, их формы и покрытия [18].

1.6. Характеристика различных типов роторов, используемых на прядильных

машинах AVTOCORO – 240

В  прядильном  роторе (рис. 1.2.) из  разъединенных  волокон  и

комплексов волокон образуется ленточка волокон удобная для скручивания.

Пряжа формируется на сборной поверхности прядильного ротора, в желобке

(на  рис. 1.1. это  часть  ограничена  точками 12-13). На  способность

присоединения  волокон  могут  оказывать  значительное  влияния  параметры

желоба  ротора, диаметр  ротора, частота  вращения  ротора, линейная

плотность пряжи и ее крутка [19].

Тип  ротора  выбирается  в  зависимости  от  линейной  плотности  и

назначения пряжи, и от используемого сырья.

13

12
22

Рис. 1.1. Схема движения продукта через прядильное устройство машины

БД-200.

Рис. 1.2. Внешний вид роторов.

Решающим  фактором  конструкции  сборной  поверхности  является

ширина  наибольшего  сечения  ленточки  в  точке  формирования  пряжи. Эта

величина  зависит  от  линейной  плотности  вырабатываемой  пряжи  и  от

геометрических  параметров  сборной  поверхности. В  качестве  примера  на

рис. 1.3. приводится схема профилей ленточек волокон для четырех разных

типов конструкций сборной поверхности: типа V и радиусного [13].

Обычно  широкие  желобки  сборной  поверхности  используются  при

выработки объемной пряжи, менее чувствительной к засоренности. А в узкие

желобки для выработки компактной пряжи с высокой ровнотой.

С уменьшением диаметра ротора можно увеличить скорость прядения,

производительность, прочность  пряжи  и  ее  компактность, но  при  этом

увеличивается  засорение  рабочей  камеры  мелким  сором, пылью, пухом,

увеличивается содержание пороков в пряжи и уменьшается ее однородность.
23

Рис. 1.3. Cхема профилей ленточек волокон 4 разных форм сборной

поверхности.

В  процессе  работы  пневмомеханической  прядильной  машины  на

сборной  поверхности  прядильных роторов  происходит накопления  мелкого

сора, пуха  и  пыли, что  нарушает  условия  формирования  волокнистой

ленточки – мычки. Чем  больше  забивается  желоб  ротора, тем  труднее

обеспечить  участие  всех  волокон  в  формировании  пряжи. Наиболее

интенсивное  скопления  пыли  и  сора  в  желобе  ротора  наблюдается  при

переработки хлопкового волокна низких сортов, что требует дополнительных

чисток  прядильных  роторов. В  противном  случае  по  мере  увеличения

времени  после  чистки  повышается  обрывность  и  неровнота  пряжи,

снижается  ее  формировании  в  чистой  камере, что  впоследствии  может

привести к образованию в тканях порока, «Муаровый эффект» [5].

Поэтому дифференцированный подход к выбору типа ротора, особенно

при  переработке  низкосортного  сырья  имеет  большое  значение. Основные

типы  роторов  используемых  в  настоящее  время  и  их  характеристика

приведены в таблице 1.4. Рекомендуемая засоренность питающей ленты для

каждого типа ротора диаметром 46 мм в таблице 1.5.
24

Таблица 1.4.

Основные типы роторов

Типы роторов Характеристика роторов

●используется при выработки грубой пряжи

●высокая объемность пряжи

●рекомендуется  при  переработке  засоренного  хлопка  или

льна

●рекомендуется при выработке пряжи больше 35 текс.

●обычно используется при выработке грубой пряжи

●высокая объемность пряжи

●рекомендуется для выработки пряжи больше 40 текс

· универсальное назначение

●хорошая  прядильная  стабильность, минимальная

засушенность

●есть тенденция к забиванию ротора

●тенденция к росту числа больших порохов в пряжи

●рекомендуется для выработки пряжи больше 100 текс

●универсального назначения

●для гладкой и компактной пряжи

●хорошая ровнота пряжи

●нет  тенденции  к  засоренности  желобка, ротора, меньше

больших порохов

●рекомендуется для выработки пряжи больше 50 текс.
25

●универсального назначения

●для гладкой и ровной пряжи

●нет  тенденции  к  засорению  желобка  ротора, малое

количество больших пороков

●рекомендуется  для  выработки  пряжи  больше 30 текс.

Таблица 1.5.

Рекомендуемая засоренность питающей ленты, %.

вокороп яинавонемиаНТип ротора

T-Rotor G-Rotor U-Rotor S-Rotor

Содержание жестких примесей (сор) 0,29 0,26 0,29 0,30

Содержание  мягких  пороков

(комплексов волокон) больше 500мк

0,081 0,078 0,096 0,099

Содержание  пыли  и  микропыли  больше

15мк

0,067 0,067 0,086 0,1

Всего: 0,438 0,405 0,472 0,499

На  основании  широких  исследований  проведенных Savrer Grop

(Sehlafhorst) влияние  конструкции  роторов  на  показатели  пряжи

представлена в виде рандомезации (таб. 1.6.).

Таблица 1.6.

Влияние конструкции роторов на показатели пряжи

ижярп илетазакоПТип ротора

S U G T K

Прочность 4 3 1 1 1

Ровнота 1 4 2 1 1

Стабильность крутки 1 4 3 1 1

Объемность ворсистость 1 2 2 3 3

Муаровый эффект 1 3 2 3 3

Тенденция к забиванию желобки 1 3 2 1 1
26

1.7. Постановка задач исследования

Изучив  научно – исследовательскую  литературу  по  вопросам

рационального  использования  отходов  производства: прядильную  ценность

отходов, составы  сортировок, используемое  оборудование, качество

получаемой  пряжи, имеющиеся  рекомендации  по  переработке  отходов, а

также  конструктивных  особенностей  и  возможностей  современного

технологического  оборудования  на  СП «ТашКаяТекстиль» в  рамках

заявленной темы диссертации поставлены следующие задачи исследования:

- подготовить  для  экспериментов  прядомые  отходы  орешек  и  пух

трепальный: определить  показатели  их  физика – механических  свойств,

засоренность, прядильную ценность, запрессовать в кипы;

- провести  сравнительный  анализ  качества  чесальной  и  питающей

ленты, наработанных  из  сортировок  с  разным  процентным  содержанием  в

них орешка и пуха трепального;

- провести  экспериментальные  исследования  направленные  на

определение  оптимального  процента  вложения  отходов  в  сортировку  и

наиболее  оптимальной  конструкции  прядильного  ротора  для  выработки

пряжи большой линейной плотности;

- провести  комплексное  исследование  физика – механических  и

геометрических свойств пряжи каждого варианта;

- рассчитать  регрессионные  уравнения  зависимостей  удельной

разрывной нагрузки пряжи, коэффициента вариации по разрывной нагрузки

и засоренности пряжи от процентного содержания отходов в сортировке и от

типа используемого ротора на прядильной машине.
27

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. План проведения эксперимента

Экспериментальные  исследования  проводятся  в  производственных

условиях прядильной фабрики СП «ТашКаяТекстиль».

Исследуется  возможность выработки  пряжи  линейной  плотности 98,4

текс (Nm 10,1) пневмомеханическим  способом  на  прядильной  машине

AVTOCORO – 240 при использовании в сортировке прядомых отходов.

Варьируются два фактора: содержание орешка и пуха трепального (ст.

3) в  фабричной  сортировке  и  тип  ротора  на  прядильной  машине. Уровни

варьирования факторов приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1.

Уровни варьирования факторов

ыроткаФУровень

- 1 0 1

Х1 – содержание в сортировке орешка

и пуха трепального %.

0 10 20

Х2 – тип  ротора  на  прядильной

машине.

Т246 S246 U246

Для  решения  задачи  оптимизации  проводится  полный  факторный

эксперимент ПФЭ 2 (выборочный план Kono Ko) [20].

Все  испытания  проводится  в 3х  повторностях. Параметрами

оптимизации являются:

Y1 - удельная разрывная нагрузка пряжи, сн/текс.

Y2 - коэффициент вариации по разрывной нагрузке, %.

Y3 - количество технологических непсов (p Neps) на 1 км пряжи.

Для каждого параметра оптимизации строятся уравнения регрессии.

Отходы ставятся в ставку запрессованными в кипы.

Полуфабрикат и пряжа всех вариантов вырабатывается по фабричному

плану прядения по одной и той же технологической цепочке оборудования

последовательно.
28

Показатели качества сырья, полуфабрикатов и пряжи определяются как

по стандартным методикам, предусмотренных НТД, так и с использованием

современной измерительной аппаратуры – прибора Premier (Индия) широкие

возможности  которого  позволяют  анализировать  качество  тестируемой

продукции  по  таблицам  и  графикам, полученных  с  прибора. Результаты

испытаний сравниваются с нормами НТД и нормами Устер-Статистик.

2.2. Метод определения длины хлопкового волокна в отходах прядомой

группы

Определения  оптимальной  массодлины, модальной  массодлины,

содержание коротких волокон (%) проводится в соответствии с OZ’DST 633

[21].

Отбирают  навеску  в 4 – 5г  из  которой  подготавливают  пробную

ленточку. Из окончательной ленточки на приборе системы Жукова отделяют

часть  ее  массой 30±2мг. Из  взвешенной  части  ленточки  приготавливают  в

ручную  штапель, из  которого  затем  при  помощи  зажима  №1 и  доски  с

упором  приготавливают  штапель  с  ровным  краем. Ровный  конец  штапеля

должен  выступать  за  металлические  упоры  на 2мм  и  иметь  ширину 32мм.

Далее, штапель  перекладывают  вторично, в  результате  чего  получают

штапель, в нижней части которого расположены самые длинные волокна. По

мере  укладывания  одного  слоя  на  другой  длина  волокон  постепенно

уменьшается. Приготовленный  штапель  закладывают  при  помощи  зажима

№1 в приборе системы жукова с откинутой крышкой (указатель на червячной

колесо должен быть в делении 9). Повернув рукоятку червяка на 1 оборот,

ставят  против деления 10 и  зажима  №2 два  раза  вытаскивают  волокна  на

зажатые между валиком и цилиндром. При этом рукоятку червяка на зажатые

между  валиком  и  цилиндром. При  этом  рукоятку  червяка  каждый  раз

поворачивают  на  два  оборота  и  дважды  производят  сбор  освобожденных

волокон.
29

Волокно, рассортированное  таким  образом  по  группам  длин  с

интервалом 2мм, укладывают  на  доску. После  выдержки  в  течение  двух

часов  взвешивают  на  торционных  весах  с  точностью  до 0,1мг. Результаты

взвешивания записывают в таблицу.

Обработка результатов

1. Модальная масса длина (Lm) в мм.

LmL=n (-1)+((b(mn  -mn -1 ))ё((mn -mn -1)+(mn - +1))nm

Где Ln  – средняя длина группы волокон с максимальной массой, мм.

b - разница по длине между смежными группами, мм (-2мм);

n

m  - истинная масса в мг.

n-1

m  - масса смежной группы волокон с длиной Ln-2

n+1

m  - масса смежной группы волокон с длиной Ln+2

2. Масса волокон имеющие длину больше модальной.

=(y(Ln +1) - L m )  ё ) mnЧ2

3. Сумма масс волокон, длина которой больше модальной

=jk

nnk

12.....е++= =+ +++yj mymmm

jn=+1

4. Произведения – ibmj

Где – разница между порядковым номером группы волокон с длиной

больше Ln и группы с длиной L n ,

=jk

а потом еibmj:

jn=+1
30

5. Штапельная масса длина (Lp ) мм:

pnLL=( + (еibmj)ё(y  +еmj )).

6. Содержание коротких волокон (%)

=jk

R=m(1  ё( ))Ч100mj

j=1

где m1  - масса коротких волокон

=jk

еmj – масса всех гр. волокон

j=1

7. Средняя масса длина

чч

ш

ц

зз

и

ж

nhLbS1(  )=+   (Чёе )mi :

j=1

где S1 =еamj:

j=1

8. Дисперсия отклонений

T2b=2 (ё (е  mj))Ч [S2 -  (S1 ё е ])mj :

j = 1

9. Среднее квадратическое отклонение
31

=TT2

10. Квадратическая неровнота по длине

=C(T Ч100   ) Lё%

2.3. Определение массовой доли пороков и сорных примесей в отходах

Определение  массовой  доли  пороков  и  сорных  примесей  проводится

согласно 02 DST 632  [22].

а) Пробу  массой 50г. помещают  на  лист  полированной  фанеры

размером не менее 50х50 см и  в три приема пинцетом выделяют пороки  и

сорные примеси.

Первый разбор.

Из пробы 50г пинцетом выделяют пороки, жгутики, комбинированные

жгутики, незрелые  и  дробленные  семена, пластики  незрелого  волокна  и

крупный сор. Пороки раскладывают в пластмассовые стаканчики по видам.

Выделившийся  при  отборе  пороков  мелкий  сор  добавляют  в  стаканчик  с

отобранным крупным сором.

Пороки каждого вида и сор взвешивают раздельно с точностью до 1мг.

Очищенное  от  пороков  и  сорных  примесей  хлопковое  волокно  также

взвешивают  с  точностью  до 1мг, определяя  массу mb. Правильность

проведения испытания проверяют по формуле:

(ma - (mn + mb ) ё ma )Ч100

Где: ma  – масса средней лабораторной пробы с учетом высыпавшегося сора

из общей пробы Г.

n

m  – масса пороков и сорных примесей, Г.

Если  полученный  результат  превышает 0,2%, то  новую  пробу

испытывают в том же порядке.
32

Из десяти мест массы хлопкового волокна mb, очищенной отпороков и

сорных  примесей  в  результате  первого  разбора, отбирают  навеску mg для

второго  разбора mg равна 0,05mb при  содержании  пороков  и  сорных

примесей менее 5% и 0,1mb – при содержании пороков и сорных примесей

5% и более.

Второй разбор.

Из  навески mg вручную  с  пинцетом  выделяют  кожицу  с  волокном  и

мелкий  сор  и  взвешивают  их  раздельно  с  точностью  до 0,1 мг. С  той  же

точностью взвешивают очищенную от пороков навеску, определяя массу me.

Из  нескольких  мест  массы  хлопкового  волокна me очищенной  от

пороков  и  мелкого  сора  в  результате  второго  разбора, отбирают  навеску

массой my для третьего разбора, my равна 0,2 me при содержании пороков и

сорных  примесей  менее 5% и 0,5 me при  содержании  пороков  и  сорных

примесей 5% и более.

Третий разбор.

Из  навески my вручную  пинцетом  выделяют  узелки, которые

взвешивают с точностью до 0,05мг.

Содержание  пороков  и  сорных  примесей (II) в  процентах  при

проведении испытаний вручную определяют следующим образом:

1. Содержание каждого вида пороков и сорных примесей выделенных в

результате первого разбора; (Х1) в процентах вычисляют по формуле:

x=m i 1ё m ( )  100Чa

Где: mi – масса каждого вида пороков и сорных примесей, V;

a

m  – масса пробы г.

2. Содержание  пороков  и  мелкого  сора, выделенных  в  результате

второго разбора, (Х2), в процентах вычисляют по формуле:

x=2((mi ё m  )  Ч  ) 100Чka
33

Где: К1 – коэффициент  равный 20 при  содержании  пороков  и  сорных

примесей  менее 5% и  равный 10 – при  содержании  пороков  и  сорных

примесей 5% и более.

3. Содержание узелков в результате третьего разбора (Х3) в процентах

вычисляют по формуле:

x=3((mё m  )Ч  2) 100Чka

Где: m – масса узелков Г.

К2 – коэффициент, равен 100 при содержании пороков и сорных пряжей

в процентах в пробе хлопкового волокна, вычисляют по формуле:

П = Σxi + x

Где: xi – содержание пороков каждого вида и сорных примесей, %.

Х – общее количество сора.

2.4. Определение линейной плотности пряжи

Определение линейной плотности пряжи проводится в соответствии с

ГОСТ 6611.1-73 [23]. Линейная плотность пряжи характеризуется величиной

массы, приходящейся на единицу длины. Линейной плотностью пользуются

при  подсчете  удельной  разрывной  нагрузки, коэффициента  крутки  и  др.

согласно ГОСТ 6611.1 с одной паковки пряжи наматывается 3 пасмы длиной

100м. общее  число  испытаний  с 10  паковок – 30. для  наматывания  пасм

применяют  мотовило  с  периметром (1000±2) мм; весы  лабораторные

электронные с погрешностью не более 0,5% от взвешиваемой массы.

Самым  распространенным  является  автоматизированное  мотовило

МПА-1М  со  скоростью  прохождения  нити 100-200 м/мин. Правильность

длины намотанной нити проверяют по показанию стрелки на шкале счетчика.

При  показании 100м  мотовило  автоматически  останавливается, пасмы

поочередно снимаются и взвешиваются.

Линейная плотность пряжи определяется по формуле:
34

1

=ё=TmL100 0 Ч m Lё

Где, m – масса в г.

L – длина, км.

L1 – длина, м.

Длина  определения  коэффициента  вариации  по  линейной  плотности

взвешивают  каждую  пасму. При  обработке  результатов  используют  метод

сумм или метод произведений [25].

Среднеквадратическое отклонение можно определять по формуле:

δ = √ Σ(M-M)І/n-1

где,

M – среднеарифметическое результатов испытаний;

n – число испытаний;

M – одиночное испытание (порядковое).

2.5. Определение разрывной нагрузки пряжи и разрывного удлинения

Испытания на разрыв и удлинение пряжи одиночной нитью проводится

в  соответствии  с  ГОСТ 6611.2-73 [24] на  разрывной  машине PM-3 при

расстоянии  между  зажимами 500мм  и  при  продолжительности  процесса

разрыва 10±1 с.

Берут  правой  рукой  початок  с  пряжей  и  ставят  его  на  шпиндель.

Захватывают  правой  рукой  конец  нити  на  початке, затем  круговым

движением  руки  слева  направо  заправляют  нить  в  нитепроводник  и  в

верхний  зажим  машины, после  чего, перехватывают  ее  вниз  до  нижнего

зажима. Закрепляют правой рукой верхний зажим. Держа конец нити в левой

руке, огибают  нитью  штифт  рычажка  предварительного  натяжения,

приподнимают  этот  рычажок  до  горизонтального  положения, заправляют

нить в тиски нижнего зажима и зажимают ее в них.

Нажимают  левой  рукой  на  кнопку «вниз». После  разрыва  пряжи

записывают показания по шкале удлиненной в процентах. Нажимают кнопку

«вверх» и записывают показания по грузовой шкале (в гс).

Повторяют  операцию. Всего  на  одну  повторность  надо  сделать 50

разрывов.
35

По окончании испытаний пряжи по определению разрывной нагрузки и

разрывного  удлинения  подсчитывают  их  средние  значения  и  коэффициент

вариации по разрывной нагрузке, используя метод сумм [25].

Среднее удлинение пряжи определяют как среднее арифметическое из

результатов всех без исключения испытаний.

2.6. Характеристика прибора PREMIER

Внешний вид прибора PREMIER показано на рис. 2.1.

Прибор PREMIER (2005г.) является  одной  из  последних  разработок

созданных в Индии как аналог Швейцарского прибора Устер. На нем можно

проводить одновременное тестирование ленты, ровницы, пряжи определять

компоненты машин, которые являются причиной пороков, классифицировать

узелки  по  происхождению  для  регулировки  приготовительных  отделов,

определять  ворсистость  пряжи  на  числу  ворсинок  и  индексу, неровнату  по

коротким и длинным отрезкам.

Рис.2.1. Внешний вид прибора PREMIER

Прибор работает в автоматическом режиме, самоколибрируемого типа.

Принцип  определения  неровноты  полуфабрикатов  и  пряжи – емкостной,

определения  ворсистости, толстых, тонких  мест  и  непсов – оптический.

Скорость тестирования пряжи – 400 м/мин. Скорость тестирования ленты –

25 м/мин. Время проведения теста 1 минута. Схема прибора на рис 2.2.
36

Рис 2.2. Схема прибора PREMIER.

1 – модуль для проверки пряжи.

2 – модуль для тестирования ленты и ровницы

3 – модуль для определения неровнаты 10мм отрезками

4 – процессор

5 – автомат  для  подачи  початков  пряжи (на  СП «ТашКаяТекстиль»

отсутствует).

6 – модуль определяющий длину ворсинок.

7 – счетчик ворсинок

8 – модуль для классификации непсов.

Прибор   PREMIER компонуется  из  нескольких  самостоятельных

модулей (рис. 2.1.) компьютизирован, имеется  принтер  для  распечатки

результатов.

2.6.1. Методика проведения тестирования пряжи на приборе PREMIER

Испытание  пряжи  должны  проводится  в  климатических  условиях  по

ГОСТ 16681.

Влажность воздуха - 65±2%

Температура - 20±2єС

Перед  испытанием  пряжи  на  приборе PREMIERопределяются  ее

линейную плотность.

Главный  процессор  прибора  включается  путем  нажатия  красной

кнопки, находящийся  справа  на  рабочем  столе. На  экране  дисплея  курсор

устанавливается  на  ярлык «piglogin». Кликнуть  мышкой. Ввести  имя

пользователя и пароль. Кликнуть «ОК».

Прогреть прибор в течении 20 минут.
37

Порядок проведения испытания:

1. Ввести в компьютер вид пряжи, ее линейную плотность, количество

испытаний с одной паковки и общие количество испытаний.

2. Поставить  паковку  с  пряжей  на  шпуледержатель, протянуть  пряжу

через  нитенаправители, заправит  ее  в  направляющие  ролики  с  помощью

воздуха, для чего нажать черную кнопку на модуле слева.

3. Установить  курсор  на «start», кликнуть  мышкой. Пряжа  начинает

сматыватья с паковки, проходя через контрольно-измерительное устройство.

Протестированная пряжа подается в короб для отходов.

4. Сменить  початок  и  провести  тестирование  нового  початка  в

указанной  выше  последовательности, на  дисплее  компьютера  для  чего

курсор установить на «Report» кликнуть мышкой.

Выбрать нужный тест и провести распечатку.

Аналогично проводится тестирование чесальной и ленточной ленты.

2.6.2. Принцип измерения неровноты по массе

единицы продукции (пряжи, ленты)

Действие  прибора PREMIER основано  на  принципе  емкостного

измерения, измерительным  органом  прибора  является  электрический

конденсатор, образованный  двумя  параллельными  металлическими

пластинками  электродами, которые  находятся  на  определенном  расстоянии

друг от друга (рис. 2.3.).

Рис. 2.3. Принципиальная схема определения неровноты по массе пряжи

(ленты).
38

В  пространстве  между  электродами  при  подаче  электрического

переменного  напряжения  образуется  электрическое  поле. Если  в  это  поле

поместить  текстильный  материал, то  в  электрической  цепи  возникают

колебания  которые  могут  измеряться  чувствительным  амперметром.

Изменения частоты колебания превращаются в дискриминаторе в колебания

напряжения  и  после  усиления  подводятся  к  показывающему  и  к

записывающим  устройствам. Текстильный  материал  протягивается  через

измерительную  цель  с  определенной  скоростью  поэтому  единица  длины

замеряемой пряжи примерно равна 1см, ленты 2см.

2.6.3. Принцип используемый для классификации непсов

Работа  модуля  по  классификации  непсов, основана  на  оптическом

принципе (рис. 2.4.).

Рис. 2.4. Схема регистрации пенсов.

Источник  полихроматического  света  направляет  луч  света  на

движущиюся  пряжу. Детектор  регистрирует  отраженный  от  пряжи  свет

пропорционально  утолщениям  прошедшей  пряжи  и  направляет  его  в

специальный процессор.
39

2.6.4. Принцип работы модуля по определенно индекса ворсистости и

счетчика ворсинок

Для измерения индекса ворсистости используется оптический принцип

измерения. Схема устройства представлена на рисунке 2.5.

Рис. 2.5. Схема оптического принципа измерения индекса ворсистости.

Модуль определения ворсистости состоит из источника лазерного света

(1), набора линз (2), фильтра (3) и детектора (4). Пряжа, у которой должна

быть измерена ворсистость, помещается между источником лазерного луча и

набором  линз. Ворсинки, которые  выступают  из  тела  пряжи  отражаются,

рассеиваются  светом, который  проходит  через  пряжу  и  это  отражение –

рассеивание общей длины в виде световой информации собирается в наборе

линз  и  фокусируется  в  детектор  для  оценки  общей  длины  ворсинок (см)

приходящихся  на 1 см  пряжи, что  и  является  Индексом  ворсистости.

Механический фильтр используется для сбора информации о теле пряжи.

Подсчет числа ворсинок также основан оптическом принципе.
40

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Описание условий проведения эксперимента

Экспериментальные  исследования  проводились  в  производственных

условиях СП «ТашКаяТекстиль».

Исследовалась возможность выработки пряжи линейной плотности 98,4

текс (Nm=10) на пневмомеханических прядельных машинах AVTOCORO –

240 при  использовании  в  рабочей  сортировке  волокнистых  отходов 2

прядомой  группы. При  выработке  пряжи  линейной  плотности 98,4 текс

использовалось хлопковое волокно 5 типа  – III- IV  сортов, класс средный.

Составы сортировок и средневзвешенные показатели физика – механических

свойств волокна в смесках приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

Показатели физика – механических свойств волокна в смеске

№ Состав

сортировки

Процент

Вложе-

ния

Штапель

ная

длина,

мм

Удельная

разрыв-

ная

нагрузка,

сН/текс

Засорен-

ность %

Зре-

лость

Линей-

ная

плот-

ность,

мтекс

1

Хлопковое волокна:

Ок-даре

Андижан

Орешек и пух

45

55

-

31,6

31,4

-

3,8/24,2

3,4/ 23,6

-

5,5

8,5

-

1,4

1,2

-

0,157

0,144

-

Средневзвешенные

показатели 100 31,49 3,58/23,87 7,15 1,29 0,150

2  Хлопковое волокна:

Ок-даре

Андижан

Орешек и пух

40,0

50,0

10

31,6

31,4

28,2

3,8/24,2

3,4/23,61

3,5/23,3

5,5

8,5

29,8

1,4

1,2

1,3

0,157

0,144

0,150

Средневзвешенные

показатели 100 31,16 3,57/23,83 9,43 1,29 0,1498

3 Хлопковое волокна:

Ок-даре

Андижан

Орешек и пух

35

45

20

31,6

31,4

28,2

3,8/24,2

3,4/23,6

3,5/23,3

5,5

8,5

29,8

1,4

1,2

1,3

0,157

0,144

0,150

Средневзвешенные

показатели 100 30,83 3,56/23,7 11,71 1,29 0,149
41

Переработка  сырья  осуществлялось  по  технологической  цепочке

современного, установленного в следующем порядке:

1. Кипоразрыхлитель ВДТ 019., 2 .  Питатель  –  смеситель  ВОА  046.,

3.Чиститель  осевой   AFC.,4. Многокамерная  смесовая  машина МРМ 10236

 5. Машина для смешивания и очистки волокон CLEFNOMAT., 6. Машина

обеспыливающая ДХ 385.,  7. Кардочесальная машина ДК 803.,8. Ленточная

машина PIETER., 9. Пневмопрядильная машина AVTOCORO 240.

Полуфабрикат и пряжи всех вариантов вырабатывались по фабричному

плану  прядения (таблица 3.2.) на  одном  и  том  же  технологическом

оборудовании, на  одних  и  тех же  прядильных  камерах  последовательно. С

целью повышения качества пряжи также исследовалась влияния типа ротора

на  процесс  формирования  пряжи  для  чего  проведен  полный  факторный

эксперимент  ПФЭ 3І - 9 опытов, т.е. полный  перебор  всех  сочетаний  всех

уровней  факторов, т.к. в  текстильных  исследованиях  обычный  перебор

оказывается наиболее эффективным методом поиска оптимума.

Уровни  варьирования  факторов  приведены  в  таблице 2.1. План

эксперимента в таблице 3.3.

Таблица 3.3.

План эксперимента и рабочая матрица

План эксперимента Рабочая матрица

Факторы факторы

Опыта

Х1 Х2 Х1 содержание

ст.3, %

Х2 тип ротора

1 1 -1 20 Т-246

2 1 0 20 S-246

3 1 1 20 U-246

4 0 -1 10 T-246

5 0 0 10 S-246

6 0 1 10 U-246

7 -1 -1 0 T-246

8 -1 0 0 S-246

9 -1 1 0 U-246
42

Таблица 3.2.

План прядения при выработки пряжи линейной плотности 98,4 текс пневмомеханическим способом прядения

Крутка Скорость

выпускных

органов

№ Наименования

марки машин

Линейная

плотность

выходящего

продукта

Ктекс, текс

Число

сложений

d

Вытяжка

E

αт К

кр/м

V

м/мин

n

минֿ

КПВ Теоретическая

Производительность

1 выпуска, кг/час

1  Чесальная машина

DK-803

5.368 - - - - 150 - 0.978 48.4

2 Ленточная  машина

Rieter

4.921 6 6.55 - - 560 - 0.82 165.5

3 Пневмомеханическая

Прядильная машина

Avtocoro – 240

98.4

1 50 40.3 410

134.1 55000 0.93 0.792
43

Параметры оптимизации:

У1 – удельная разрывная нагрузка пряжи, сн/текс

У2 – коэффициент вариации по разрывной нагрузке, %

У3 – количество технологических непсов (p Neps/км).

Показатели  физика – механических  свойств  полуфабриката  и  пряжи

определялось  как  по  стандартным  методикам, так  и  при  тестировании

продукции на приборе PREMIER.

Обрывность  пряжи  каждого  из  девяти  вариантов  определялось  в

течении 3 часов.

3.2. Сравнительный анализ показателей физико – механических свойств и

засоренности полуфабрикатов

Из сортировок с разным процентным содержанием в них орешка и пуха

трепального последовательно на одном и том  же  оборудовании  наработана

чесальная  и  ленточная  лента  в 1 переход. Засоренность  чесальной  и

ленточной  лент  определена  методом  подсчета  числа  пороков  при  ручном

разборе [25]. Лента  всех  вариантов  протестирована  на  приборе PREMIER.

Результаты испытаний приведены в таблице 3.4.

Из  таблицы 3.4. видно, что  с  увеличением  массовой  доли  прядомого

отхода (ст.3) в смеске засоренность чесальной ленты увеличивается с 1,6% в

варианте 1 без отходов, до 2,08% при 10% с содержания отходов и до 2,7%

при 20% содержании отходов.

Таблица 3.4.

Показатели качества чесальной и питающей лент

йелетазакоп яинавонемиаН№Че сальная лента Ленточная лента

I II III I II III

1  Массовая доля ст.3 в смеске,

%

0 10 20 0 10 20

2  Линейная плотность, ктекс 5,32 5,42 5,37 4,90 4,88 4,92

3  Номер метрический 0,188 0,185 0,186 0,204 0,205 0,203

4  Засоренность ленты % 1,6 2,08 2,7 1,47 1,99 2,6

5  В том числе: - узелки 0,93 1,21 1,73 0,85 1,18 1,69
44

 - кожица с волокном 0,58 0,74 0,82 0,56 0,71 0,80

 - сор 0,09 0,13  0, 1 5 0,06 0,10 0,11

5  Коэффициент  вариации  по

1м отрезкам, %

2,82 3,08 3,30 0,64 0,83 1,11

6  Неровнота по сечению, %

 -линейная, Um 4.13 5.56 5.76 3.66 3.68 4.19

 - коэффициент  вариа-ции,

Cm

5.15 6.99 7.27 4.64 4.69 5.27

7 Теоретическая  неровно-та

чесальной  ленты  по

сечению, % Cu

0.531 0.526 0.528 - - -

8 К оэффициент  К,

характеризующий

технологический процесс

чесания

9,7 10,6 0,9 - - -

 Оценка процесса чеса-ния плохо  плохо  плохо - - -

Причем  в  последнем  варианте  доля  узелков  в  общей  засоренности

больше  на 6%, чем  в  сравниваемых  вариантах. Засоренность  ленты  всех

вариантов ниже на 4 – 9% благодаря наличию.

Согласованной  с  геометрией  вытяжного  прибора  системы  отсоса

гарантирующий эффективное обеспыливание ленты.

Согласно  рекомендациям  ЦИИХБИ [27] коэффициент  вариации  по

массе 1м отрезков чесальной ленты должен быть не более 2%. Из таблицы

3.4. видно, что этому требованию не удовлетворяет чесальная лента всех трех

вариантов.

Однако, заметно увеличение неровноты чесальной ленты с вложением

отходов:

- по 1 метровым  отрезкам  с 2,82% без  отходов  до 3,08% и 3,3% с

вложением 10% отходов и 20% отходов соответственно.

- линейная неровнота по сечению чесальной ленты также возрастает с

4,13% до 5,56% и 5,76% соответственно. Наглядно  это  видно  на

спектрограммах 3D, полученных  на  приборе PREMIER при  тестировании

ленты (рис. 3.1.). без  вложения  отходов (кривая 1) спектрограмма
45

относительно  более  ровная, при 20% отходов (кривая 3) резкие  пики  и

впадины, говорящие о неровнате чесальной ленты по сечению.

Для  характеристики  технологического  процесса  чесания  используется

коэффициент K=Cф /Cu, где Сф – фактический коэффициент вариации массы

ленты  по  сечению, %. Си – коэффициент  вариации  идеальной  чесальной

ленты, %.

Пределом  снижения  неровнаты  чесальной  ленты  можно  считать

идеальную неровнату Си.

Идеальная неровната чесальной ленты определяется по формуле:

n

Си

100

=   где,

n – число волокон в сечении ленты =

Тв

Считают, что при К = 4,5 – 6,5 технологический процесс на чесальной

машине протекает хорошо, при 6,6 – 8,0 удовлетворительно, а при С = 8,5 и

выше – плохо [28].

Рис. 3.1. Спектрограмма 3D массы чесальной ленты пои сечению.

Из  таблицы 3.4. видно, что  технологический  процесс  чесания  при

использовании в смеске 3 – 4 сортов хлопка и отходов соответствует оценке

плохо (коэффициент К растет от 9,7 до 10,9).

Из чесальной ленты каждого варианта на ленточной машине RIETER в

1 переход наработана питающая лента.

Благодаря  адаптивной  системе  регулирования  на  коротких  отрезках

(SERVO DRAFT) и  системе  контроля  толщины  ленты (SLIVER FOCUS)

получены  хорошие  показатели  неровнаты  питающей  как  по 1м  отрезкам –
46

0,64% - 0,83% - 1,11%, так  и  по  сечению (3,66 – 3,68 – 4,19%). Следует

отметить  что неровната  питающей  ленты 1 и 2 ого  вариантов  практически

одинакова. А при вложении в смеси 20% отходов неровната по 1м отрезкам

выше в 1,73 раза в сравнении с 1ым вариантом и в 1,34 раза в сравнении со

вторым вариантом, по сечению выше в 1,14 и 1,12 раза соответственно.

3.3 Сравнительный анализ показателей физико – механических

свойств пряжи

Из  ленты  каждого  варианта  на  прядильной  машине AVTOcoro – 240

меняя типы роторов наработана пряжи линейной плотности 98,4 текс.

3.3.1 Анализ неровноты пряжи по сечению и пороков ее внешнего вида

Неровнота пряжи всех вариантов   по   сечению и   пороков ее внешнего

вида  определены  путем  тестирования  пряжи  на  приборе PREMIER.

Результаты  тестирования  пряжи  линейной  плотности 98,4 текс  всех

вариантов приведены в таблице 3.5. и наглядно представлены на рис. 3.2. и

3.3.

При  нормальном  распределении  массы  пряжи  сечению  отношений

коэффициента  вариации Cm к  линейной  неровноте Um должно  равняться

1,25. из табл. 3.5. видно, что во всех вариантах Cm/Um>1,25 (1,26-1,29) это

говорит  об  ассиметричном  распределении, которое  возможно  от

периодических или случайных воздействий разных факторов, в том числе от

наличия  утолщений  и  утонений. С  вложением  в  смеску  отходов  неровната

пряжи  по  сечению  увеличивается, что  особенно  проявляется  при  работе  с

ротором T и U типов. При  выработке  пряжи  из  низкосортного  сырья

использование  ротора  типа S позволяет  стабилизировать  процесс

формирования пряжи. Зависимость неровнаты пряжи по сечению от сырья и

типа ротора наглядно видно на рис. 3.2.
47

Таблица 3.5.

Пороки внешнего вида пряжи

яинавонемиаН№В арианты

показателей 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Характеристика

варианта:

- содержания ст.3, %

- тип ротора

20

T

20

S

20

U

10

T

10

S

10

U

0

T

0

S

0

U

2  Неровната  пряжи  по

сечению, %:

- линейная, Um

-коэффициент

вариации, Cm

13.8

17.8

12.3

15.7

13.6

17.7

13.3

17

12.2

15.6

12.6

16.2

12.1

15.4

12

15.2

11.9

15.1

3  Отношение Cm/Um 1.29  1.27 1.28 1.27 1.27 1.28 1.26 1.27 1.27

4 Утонения  (-50%)

ед/км

36 6 47 7 9 14 8 3 2

5 Утолщения  (+50%)

ед/км

373 335 374 256 171 265 133 127 148

6 Узелки  (пенсы

+280%), ед/км

178 143 127 139 109 115 50 42 68

7 Всего пороков, е д/км 587  484  548 402  289 394 191 172 218

7 Технологические

непсы (р/Neps), ед/км

В том числе:

+140%

+200%

+280%

+400%

3708

1028

172

74,4

3556

789

121

44

3721

877

130

55

3805

933

131

59,5

3624

748

104

47,2

3314

776

111

44

2154

424

46,3

15,8

2435

468

40,5

16,3

2115

445

64

30

Из  таблицы 3.5 видно  наименьшие  количество  в  пряжи  толстых  и

тонких мест в вариантах 7-9, т.е. без вложения отходов. С вложением в смесь

10% отходов  общее  количество  пороков  внешнего  вида  в  пряжи

увеличивается в 1,68 раза на роторах S и в 1,8-2,1 раза на роторах U и T. С

вложением 20% отходов пороки в пряжи увеличиваются 2,8 раза на роторах

S и в 2,5-3 раза на ротора T и U.

В табл. 3.5 также дана классификация технологических непсов в пряжи

каждого  варианта. С  вложением  отходов  увеличивается  количество  непсов

всех  размеров  пряжи  всех  вариантов  наиболее  вредное  воздействие  на

технологический процесс прядения оказывает увеличение в 2-4 раза (зависит
48

от  типа ротора) крупных непсов размером +280%, +400% так как известно,

что масса узелка (сорники) влияет в большой степени на натяжение нити при

ее    формировании,   так   как   натяжение    пряжи    непосредственно   после

комплекса волокон или соринки возрастает на 36-40%. На рис. 3.3. Наглядно

видно изменения процентного содержания узелков размером +200%, +280%,

+400% в  зависимости  от  состава  смески  и  типа  ротора  на  прядильной

машине.

Рис. 3.2. Зависимость коэффициента вариации (Cm) массы пряжи по сечению

от состава сырья и типа ротора.

Рис. 3.3. Зависимость p/Neps технологических узелков от состава

сырья и типа ротора.

Т S U Т S U Т S U

без отходов 10% отходов 20% отходов

узелки, %

200%

10

15

20

 5

 0

узелки, %

+280, +400%

 5

 4

 3

 2

 1

0

2,4

1,9

3,5

3,9

3,3 3,7

4,9

6,33,8

16,1

15,8

16,7

18,9

16,5

18,2

20,6

17,518,3

13,5

14

14,5

15

15,5

16

16,5

17

17,5

18

без ст3 10% ст3 20% ст3

U ротор

S ротор

Т ротор
49

На  рис. 3.3. Хорошо  видно, что  с  увеличением  в  смески  долевого

содержания отходов возрастает доля крупных узелков в пряжи. Увеличение

содержания  узелков (+200%) в  пряжи  сформированной  в  роторе S при

вложении 10% отходов составляет 4,4% при 20% отходах – 10,7%, в то время

как на роторах Т – 17,4% и 27,9% (соответственно) на роторах U – 9% и 10%

(соответственно). Роторы  типа  Т  с  увеличением  долевого  содержания

отходов  чаще  забиваются  мелким  сором, пылью, пухом, что  приводит  к

необходимости дополнительной чистки их рабочей поверхности.

3.3.2 Оценка степени ворсистости пряжи

Ворсистость пряжи определялась при тестировании пряжи на приборе

PREMIER. Замеры, выполненные  на  приборе PREMIER позволяют  с

помощью  оптико-электрической  сканирующих  системы  регистрировать

количество ворсинок, распределять их по 8 классам длин и характеризовать

степень  ворсистости  в  виде «индекса  ворсистости». Количество  ворсинок

показано  на 100м  длине  пряжи. Средние  результаты  замеров  количества

ворсинок, их  распределения  по  группам  длин  и  индекса  ворсистости

приведены в табл. 3.6.

Таблица 3.6.

Ворсистость пряжи

яинавонемиаН № Варианты

показателей

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Характеристика

варианта:

  - содержания ст.3,

%

20 20 20 10 10 10 0 0 0

  - тип ротора T S U T S U T S U

2 Индекс

ворсистости, см

10,6 16,9 11,5 9,5 16,0 11,0 9,0 15,8 10,6

3 Всего  ворсинок

длиной 3-10мм.

656,5 1041 751  584,8 977 673,8 571,7 968,5 668,8

 В том числе: 3м м 519,3 821  605  465  755  535  508,5  755  534,5

             4 м м    1 15 , 5    1 94  127  101,3  190  118,8  54,2  183,5  112,5

                  5  м м     14,5  19,5  12 12,5 22 11 5,6 22 13
50

                     6  мм  3,3 3,8 2 2,5 4 3,3 1,4 3,5 4,3

                     7  мм  1,3 1,0 2,0 1,3 1,5 2,5 0,7 1,3 1,5

                     8  мм  1,0 0,5 1,0 1,0 1,0 1,5 0,5 1,5 1,3

                     9  мм  1,3 0,5 0,5 0,8 1,3 1,0 0,3 1,5 1,0

10мм 0,5 0,8 1,0 0,5 1,3 0,8 0,1 0,3 0,5

Нормируемые  показатели  индекса  ворсистости  по  Устер – статистик

приведены ниже:

Уровень: 5%  25% 50% 75% 95%

Индекс ворсистости: 5,2  6,7  8,0  10,0 13,0

Сравнивая данные табл. 3.6. с нормами по Устер – статистик видим, что

ворсистость пряжи выработанной в роторах типа Т соответствует 62,5 – 79%

уровню (большой показатель при вложении 20% отходов в смесь), в роторах

типа U – 79 – 85%, в роторах типа S ворсистость пряжи свыше 95% уровня.

Зависимость  ворсистости  пряжи  от  типа  ротора  и  состава  сырья  наглядно

представлена на рис. 3.4.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Т

Т

Т

S S

S

U U U

без отходов 10% отходов 20% отходов

процент

вложения

отходов

индекс ворсистости, см

Рис. 3.4.  Зависимость ворсистости пряжи от состава сырья и типа

ротора.

Из  рис. 3.4. Видно, что  более  компактную  пряжу  с  меньшей

ворсистостью обеспечивает ротор типа Т, а наибольшая ворсистость пряжи

при использовании S ротора.

Так  как, ворсистость  пряжи  на 40-70% зависит  от  конфигурации

волокон  внутри  тела  пряжи, которая  для  пряжи  пневмомеханического
51

способа прядения определяется в основном процессом в прядильном роторе,

то выбор ротора является определяющим фактором в снижении ворсистости.

Увеличение  в  смеске  вложения  отходов  до 20% увеличивает  ворсистость

пряжи (для  соответствующего  ротора) всего в 1,07 – 1,17 раза. А при 10%

вложении  ворсистость  пряжи  для  каждого  типа  ротора  практически

одинакова в сравнении с пряжей выработанной без отходов.

Анализируя структуру ворсистости видим, что ворсистость пряжи всех

вариантов на 77-80% состоит из ворсинок длиной 3мм, ворсинки длиной 4мм

составляют 16-19%, ворсинки  длиной 5-10мм  имеют  удельный  вес 3-8,6%.

Зависимость длины ворсинок от исследуемых факторов отсутствует.

3.3.3 Анализ показателей основных физика – механических свойств

пряжи

Средние  результаты  основных  показателей  физика – механических

свойств пряжи девяти вариантов приведены в табл. 3.7. Для дополнительной

оценки  качества  пряжи  рассчитана  удельная  работа  разрыва 1г  пряжи, так

как данный показатель характеризует эксплуатационные свойства пряжи.

Таблица 3.7

Физика – механические свойства пряжи

яинавонемиаН № Варианты

показателей

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Характеристика

варианта:-

содержания  ст.3,

%

20 20 20 10 10 10 0 0 0

  - тип ротора T S U T S U T S U

2 Линейная

плотность, текс.

95,5 95,2 95,7 95,1 95,4 95,1 94,1 94,6 95,3

3 Коэффициент

вариации  по

линейной

плотности, %.

1,6 1,4 1,7 1,6 1,5 1,7 1,8 1,7 1,6

4 Разрывная

нагрузка, сн.

955 1009 995  980  1040 1008 1007 1041 1001

5 Удельная

разрывная

нагрузка, сн/текс

10,0 10,6 10,4 10,3 10,9 10,6 10,7 11,0 10,5
52

Т-246

S-246

U-

7.01246

7.6

10.3

10.0

7.0

7.4

8.4

8.8

6.4

11.0

10.9

10.6

7.2

6.8

7.2

6.8

7.4

6.6

10.5

10.6

10.4

 8.6

 5.8

 6.4

 6.8

 8.0   8.2

0      10

20

Долевое

содержание

0      10

20

6 Коэффициент

вариации  по

разрывной

нагрузке, %.

8,8 7,4 8,6 8,4 7,2 8,2 7,0 6,8 8,0

7 Удлинения: % мм. 6,6 6,6 5,8 7,4 6,8 6,4 7,6 7,2 6,8

8 Коэффициент

использования

прочности

волокна в пряже.

32 33 29 37 34 32 38 36 34

9 Работа  разрыва,

сн·см.

3056 3329 2885 3626 3536 3225 3826 3747 3403

10 Удельная  работа

разрыва,

сн·см/текс.

32 34,9 30,2 38,1 37,1 33,9 40,7 39,6 35,7

Из табл. 3.7. видно, что пряжи всех вариантов отвечает требованиям 1

сорта НТД.

Однако, использование  различных  типов  роторов  оказывает  разное

влияния на процесс формирования пряжи, стабильность прядения и качество

пряжи, что  особенно  заметно  при  изменении  сырьевого  состава  хлопковой

смеси. Основные различия в качестве пряжи наглядно видны на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Основные показатели физика – механических свойств пряжи.
53

На рис. 3.5. Видно, что:

- с  увеличением  долевого  содержания  отходов  в  смеси  удельная

разрывная нагрузка пряжи и удлинение пряжи уменьшаются, а коэффициент

вариации по разрывной нагрузке увеличивается;

- наиболее чувствительны у изменению сортировки роторы Т-246. при

20% доле  отходов  удельная  разрывная  нагрузка  падает  на 7%, удлинение

снижается на 16%, а коэффициент вариации повышается на 25,7%;

- наименее чувствительны к изменению состава смеси роторы типа U –

246. При  вложении  от 10до 20% разрывная  нагрузка  практически  не

меняется, коэффициент  вариации  возрастает  на 7%, правда  удлинение

снижается на 15%. Однако, процесс формирования пряжи в роторах типа U

происходит хуже, чем в роторах типа S;

- сформированная  в  роторах  типа S, пряжа  имеет  более  высокую

удельную разрывную нагрузку, удлинение и ниже коэффициент вариации по

разрывной нагрузке, чем в роторах Т и U при любом составе сырья.

Большое  разрывное  удлинение  пряжи  имеет  важное  значение  в

технологии  переработки  пряжи, так  как  пряжа  сначала  растягивается  на

определенную  величину  и  только  потом  под  влияниям  этого  возникают

напряжения.

Механические  и  эксплуатационные  хорошо  оцениваются  удельной

работает  разрыва 1г  пряжи (рис. ). Важность  работы  разрыва  определяется

натяжением в течении технологических процессов и успешной дальнейший

ее переработки. На рис.  Видно, что:

- с увеличением долевого содержания в смеске отходов удельная работа

разрыва  пряжи  снижается  а  обрывность  при  пряжи  увеличивается

использованием любого типа ротора;

- при  увеличении  содержания  отходов  смеси  до 20% наиболее  резко

падает  удельная  работа  разрыва  пряжи, сформированной  в  роторах  Т – на

21,3%, сформированной  в  роторе U снижения  на 16%, в  роторах S – на

11,9%;
54

- обрывность пряжи на роторах типа Т значительно  выше при любом

сырьевом  составе, чем  на  роторах U и S, это  связано, с  тем, что  узкий

желобок ротора Т очень чувствительны к засоренности, происходит чистое

накопление мелкого сора, пуха и пыли, что нарушает условия формирования

пряжи, происходит обрыв.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2 3

Ряд1

Ряд2

Ряд3

Ряд4

Ряд5

Ряд6

Удельная работа разрыва , см сН/текс

без отходов 10% ст.3 20% ст.3

Обрывность к

1000 вер/час

ряд 1, 5 – T, ряд 2, 6 – U, ряд 3, 4 – S.

Рис. 3.6. Зависимость удельной работы разрыва пряжи и ее обрывности

от состава сырья и типа ротора.

- наиболее  низкая  обрывность  при  любом  сырьевом  составе

обеспечивают роторы S.

Н.М. Белицын  для  объяснения  механизма  разрыва  пряжи  применяет

коэффициент использования прочности (КИП) волокна в пряжи. Из табл. 3.7.

видно что при переработке низкосортного сырья использования роторов типа

S позволяет  увеличить  коэффициент  использования  прочности  до 0,4

(соответственно  при  долевом  содержании  отходов 0-10-20%), на  роторах  Т

КИП=  , на роторах U.

3.4. Расчет уравнений регрессии

Уравнением  регрессии  называется  зависимость  условного

математического  ожидания  одной  величины  от  значения  другой.
55

Коэффициенты  регрессии  показывают  на  сколько  единиц изменится  какая-

либо величина при изменении на единицу других величин, влияющих на нее

и какая из величин меньше влияет на единицу своего значения.

Для  нахождения  коэффициентов  уравнений  регрессии  и  оценки

адекватности полученных уравнений воспользуемся таблицей 3.8.

Модель в виде полинома второго порядка имеет вид:

еее

===

=++

k

i

iii

k

ij

jiij

k

i

ii

ybbxbxxbx

1

2

11

0

(1)

Где b0 , bi , bij  – оценки коэффициентов модели, k  – число факторов,

ij

,xx   – факторы.

Коэффициенты уравнения определяется по формуле:

е

=

N

u

iu

bqy

1

0

(1)

е

=

N

u

uiu

bqxy

1

12

(2)

е

=

=ЧЧЧ

N

u

jimmu

bqxxy

1

3

(3)

ее

==

=-

N

u

u

N

u

jimu

bqxyqy

11

5

2

4

(4)

Дисперсия  параметра  оптимизации S(y)І , дисперсия  коэффициентов

модели S(bi)І и  дисперсия  адекватности  уравнения  регрессии SадІ

определяются по формулам:

е

=

=Ч-

0

1

2

6

2

()

()

n

i

yooi

Sq yy(5)

n0 – количество опытов в нулевой точке

2

7()

2

b(1 )y

=ЧS q S (6)

-l

-

=

е

-

D

N

yy

S

N

u

u

ад

1

2

2

()

(7)

где N – число опытов, λ – число значимых коэффициентов модели.

Постоянные значения коэффициента qi – для формул 1-6 приведены в

таблице
56

Таблица 3.9.

M q1 q2 q3 q4 q5 q6 q7 N

3 0.11111 0.16666 0.2500 0.16666 0.11111 0.50000 0.03700 9

По  приведенными  формулами 1-4 рассчитаны  коэффициенты

уравнений регрессии для параметров оптимизации У1, У2 , У3:

1. Удельная разрывная нагрузка пряжи, сН/текс (У1):

2

2

2

112121

=-++ Ч--Ухх ххх01 ,65200,3800,510,7200,139х(8)

2. Количество пороков внешнего вида на 1км пряжи, ед. (У2 ):

2

2

2

212121

=+-- Ч-+Ухх ххх56 33713,343,521,725х(9)

3. Коэффициент вариации по разрывной нагрузке, %   (У3):

2

2

2

312121

=+-- Ч-+Ухх ххх7, 280,50,10,30,3500,346х (10)

Оценка  значимости  коэффициентов  уравнений (8-10) проведена  по

критерию  Стьюдента t = 4.3 (значение t – критерия  для (3-1) = 2 степеней

свободы и уровня значимости 0,05).

Коэффициент считается значимым (с данным уровнем значимости

если bi ≥ ∆bi;).

Результаты расчетов по формулам (5), (6), (11) приведены в таблице

Таблица 3.10

Параметры

оптимизации

Sy1І SbiІ Sbi ∆bi

У1 0.01 0.00037 0.0192 0.08256

У2 0.0594 0.0022 0.0469 0.202

У3 382.5 14.167 3.763 16.18

После  отбрасывания  незначимых  членов  уравнения  регрессии (8-10)

приобретает вид:

2

12122

=-++ Ч-Ухх хх01 ,65200,3800,510,139х            (12)

2

21122

=+-Ч +Ухх х56 337143,5225х                          (13)

2

31122

=+-Ч +Ухх х7, 280,50,30,34х                                 (14)

Для  оценки  адекватности  уравнений (12-14) по  данным  уравнениям

определены расчетные значения У1, У2 , У3 (табл.3.10).
57

Адекватность  полученных  уравнений (12-14)  оценивается с помощью

F – отношения (критерия Фишера), т.е.

2

2

Sуi

Sадi

F =

где SадiІ -  дисперсия адекватности вычисляется по формулам  (7).

Дисперсия  адекватности  является  мерой  отклонения  расчетных

значений уR – от фактических уu. Модель считается адекватной если

F < Fтабл. 0,05 Fтабл. = 5,14.

Модель считается адекватной если F < Fтабл. 0,05.

 Дисперсия адекватности уравнения (12) для параметров оптимизации У1

0,0508

5

0,254058

5

222(0 19,489)(01,601,653)(01,501,55)

1

==

-+-+-

даS=

5,800,505,14

0,01

0,0508

2

1

2

= 1= =  Р =Fтабл

Sад

F  т.е. уравнение 2 адекватно с

уравнением значимости 0,05.

Дисперсия адекватности уравнения (13) для параметра оптимизации У2

6181,87

6

10901,26

6

222(7 85795,52)(484385)(812152,52)2

2

==

-+-+-

даS=

4,595,14

283,5

6181,87

2

2

2

= 2= = Р

Sад

F  т.е. уравнение (13) адекватно  с   уровнем

значимости 0,05.

Дисперсии адекватности уравнений (14) для параметра оптимизации У3

0,29575

6

1,7745

6

222(8 ,88,669)(7,48,23)(8,07,669)2

3

==

-+-+-

даS=

4,895,14

0,0594

0,29575

2

3

2

= 3= = Р

Sад

F  т.е. уравнение 6 адекватно с уровнем

Значимости 0,05.

Убедившись в адекватности  уравнений (12-14) приходим к  выводу: с

увеличением процентного содержания отходов в смеси  удельная разрывная

нагрузка пряжи снижается, а коэффициент вариации по разрывной нагрузке и

количество пороков внешнего вида увеличивается.

С  помощью  полученных  регрессионных  зависимостей  было

сформулирована задача оптимизации: максимизировать удельную
58

Расширенная матрица эксперимента

Таблица 3.8

У1 – удельная разрывная

Нагрузка, сН/текс

У2 – количество пороков

внешнего вида на 1км

пряжи, ед.

У3 – коэффициент

вариации

По разрывной нагрузке, %

опыта

Х1 Х2 Х*1Х2 ХІ ХІ

У1-

факт

уRu1 –

расчет

(уф1-

уRu1)І

у1 –

факт

у2 -

расчет

(у2-

у2рас)

у3 –

факт

у3 –

расчет

(у3ф-

у3р)І

1 + - - + + 10,0 9,984 0,000256 587 597.25 105.0625 8.8 8.966 0.02756

2 + 0 0 + 0 10.6 10.356 0.05953 484 538 2916 7.4 8.32 0.8464

3 + + + + + 10.4 10.45 0.0025 548 528.75 370.5625 8.6 8.366 0.05476

4 0 - - 0 + 10.3 10.334 0.001156 402 390 144.0 8.4 8.166 0.054756

5 0 0 0 0 0 10.9 10.556 0.11833 289 365 5776 7.2 7.82 0.3844

6 0 + + 0 + 10.6 10.5 0.01 394 390 16 8.2 8.166 0.001156

7 - - - + + 10.7 10.684 0.000256 191 182.75 68.0625 7.0 7.366 0.133956

8 - 0 0 + 0 11.0 10.756 0.05953 172 192 400 6.8 7.32 0.2704

9 - + + + + 10.5 10.55 0.0025 218 251.25 1105.5625 8.0 7.966 0.001156
59

разрывную нагрузку при ограничениях сверху на коэффициент вариации по

разрывной  нагрузке, на  количество  пороков  внешнего  вида  и  на  стоимость

сортировки. Этой  задаче  оптимизации  отвечает  вариант 5, в  котором

содержание в сортировке орешка и пуха трепального – 10%, а тип ротора на

прядильной машине S246.
60

Выводы по главе

1. Комплексные  экспериментальные  исследования  показали, что  с

увеличением долевого содержания отходов в рабочей сортировке:

- повышается  засоренность  чесальной  и  питающих  лент, повышается

неровнота  полуфабриката как на коротких, так и на длинных отрезках;

- снижается  удельная  разрывная  нагрузка  и  удлинения  пряжи,

увеличивается  число  пороков  внешнего  вида  пряжи  и  ее  обрывность  на

прядильных машинах.

2. Большое  влияния  на  процесс  формирования  пряжи  оказывает

конструкция (тип) ротора прядильной машины.

Наиболее  чувствительны  к  изменению  состава  сортировки  роторы  Т-

246. с  увеличением  долевого  содержания  отходов  до 20% удельная

разрывная  нагрузка  падает  на 7%, удлинение  снижается  на 16%, а

коэффициент вариации на разрывной нагрузке повышается на 25,7%. Роторы

Т – 246  часто забываются мелким сором, пухом, пылью, растет обрывность,

требуется дополнительная чистка их рабочей поверхности.

Наименее  чувствительны  к  изменению  сортировки  роторы U – 246.

Однако, процесс формирования пряжи в роторах U происходит хуже, чем в

роторах S.

Сформированная  в  роторах  типа S246 пряжа  имеет  более  высокую

удельную разрывную нагрузку, удлинение и ниже коэффициент вариации по

разрывной  нагрузке, чем  в  роторах  Т  и U при  любом  составе  сырья.

Недостатком  роторов S является  повышенная  ворсистость  пряжи (свыше

95% уровня по Устер-статистик).

3. Испытания подтвердили возможность использования в сортировке до

10% прядильных  отходов  при  выработке  пряжи  большой  линейной

плотности  требуемого  качества  на  роторах S – 246 без  дестабилизации

технологического процесса.
61

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ И

ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

КОЛЬЦЕ ПРЯДИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ФИРМЫ «TRUTZSCHLER»

Осуществление  глубоких  преобразований  в  сфере  труда  на  базе

рыночных отношений, обеспечение возможностей  высокопроизводительной

работы с одновременным улучшением условий труда непрерывно связано с

внедрением новейших технологий прядильного производства.

Внедрение  нового  прядильного  оборудования  в  настоящее  время

определяется высокими запросами текстильного рынка, на котором решаю-

щую  роль  играет  разнообразие  ассортимента, максимально  возможное

качество и соответствие продукции иногда узко специфическим  свойствам.

При  этом  основными  задачами  предприятий  является  не  только  представ-

ление  заказчику  полного  комплекса  услуг, но  и  обеспечение  безопасности

производства для здоровья людей и окружающей среды. Развитие электро -

ники и компьютерных технологий  способствовало оснащению прядильного

оборудования  сложной  системой  датчиков, реагирующих  на  любые

изменения технологического процесса, что позволило существенно улучшить

условия  труда  и  создать  предпосылки  к  полностью  автоматизированному

прядильному  производству. При  этом  конструкторы  передовых  фирм

уделяют большое внимание снижению уровня шума и вибрации, обеспыли-

ванию  и  аспирации, технической  эстетике, экологической  и

производственной  безопасности. Примером  такого  подхода  к  проблемам

охраны труда и экологии является оборудование фирмы «Trutzschler».

Отличительной  особенностью  всего  оборудования  данной  фирмы

является  современный  дизайн  и  строгое  внешнее  оформление  отвечающее

современным  мировым  стандартам  менеджмента  качества (ISO 9001),

экологии (ISO 14001) и производственной безопасности (ISO OHSAS 18001)

[1] [2]. Обращает  на  себя  внимание  то, что  в  поле  зрения  оператора  нет

вращающихся рабочих органов, вся система работает под строгим контролем

автоматизированных  систем  управления, четкая  и  хорошо  различимая
62

предупредительная  сигнальная  окраска  опасных  зон. Все  оборудование

полностью закрыто и имеет чёткое обозначение прямоугольные и квадратные

габариты  позволяющие  применять  механизированную  очистку  внешних

поверхностей оборудования. Точность изготовления, жесткость конструкции,

специальные  замки  позволяют  каждой  машине  иметь  надёжную

герметизацию, исключающую  выделение  пыли  и  пуха  в  рабочую  зону.

Применяемые  коллекторные  системы  сбора, очистки  и  пакетирования

невозвратных  угаров  от  всего  процесса  прядения  позволяют  исключить

выделение  пыли  в  рабочую  зону  по  всем  переходам  технологического

процесса и достигать нормативную запыленность – 4мг/м3.

Согласно  задания  на  ВКР  по  данному  разделу  проведен  анализ

производственной  и  экологической  безопасности  на  участке  чесального  и

ленточного оборудования.

Согласно технологической цепочке волокно после питателя смесителя

ВО-С  системой  пневмотранспорта  подает  его  в  конденсор LVSA. Здесь

происходит  разделение  транспортирующего  воздуха  и  волокна, которое

поступает в разрыхлитель ВЕ-963, а затем в очиститель CVT-3 Cleanomat и

дальше в аэродинамический очиститель DX Dustex. После смески и очистки

волокно воздушным потоком подаётся в кардочесальную машину DK-903

(рис. 1).

Рис. 1. Схема кардочесальной машины DK-903.

В этой машине установлен бесхолстовой питатель Directfeed DFK (1).

Сам  бесхолстовой  питатель  чесальной  машины  давно  уже  является  самым
63

прогрессивным, исключающим  тяжелый  физический  труд  и  повышающий

производительность  и  дающий  возможность  создания  полностью

автоматизированного  процесса  прядильного  производства. В  питателе

происходит разделение воздуха и волокнистой массы, который направляется

в систему централизованного отсоса LTG Air Engineering для очистки перед

выбросом  в  атмосферу. Очистка  воздуха  производится  на  сетчатых  и

рукавных  фильтрах  типа  ФТ-2М  используемых  на  отечественных

прядильных  производствах. Основными  опасными  зонами  машины

являются: рыхлительный  и  съемный  валики  питателя (1), промежуточный

желоб Sensofeed (2), участок  предварительного  прочесывания Webfeed (3),

участок главного барабана (4), участок съемника (5) и участок съема прочеса

(6). Эти  зоны  полностью  закрыты  кожухами  со  специальными  замками,

блокирующимися во время пуска машины.

Рассмотрим некоторые предохранительные устройства на машине для

абсолютного исключения возможности травматизма.

Блокировка дверей.

На  всех  дверях  установлены  шпингалеты, которые  можно  открыть

только специальным ключом.

Двери за которыми  находятся очаги опасности при работе  машины,

оснащены  дверными  предохранителями  и  блокируются  централизованно

(рис 2а.).

Рис.2а. Чесальная машина
64

После  торможения  главного  барабана  и  предварительного

прочесывателя  в  результате  включения  одного  из  соленоидных  клапанов

подается давление на пневматический цилиндр (1) (рис.2б).

Рис.2б. Пневматический цилиндр чесальной машины

В  результате  этого  контактные  рейки (1) (рис.2в) оказываются

прижатыми  вниз, а  контактные  детали (2) вытягиваются  из

предохранительных датчиков (3). При  открытых дверях пуск оборудования

невозможен. Категорически  запрещено  производить  эксперименты  и

манипуляции с предохранительной системой закрытия и блокировки дверей.

Рис. 2в. Предохранительный датчик чесальной машины

Аварийные выключатели.

На  машине  установлены  два  аварийных  выключателя (рис.3а) и

(рис.3б). Они обозначены красным сигнальным цветом на чистом фоне.

Одним  из  аварийных  выключателей  находится  на  пульте  управления

(1), а другой (2) – справой стороны машины, на распределительном шкафу.

Во избежание незапланированного включения машины посторонними

лицами  во  время  проведения  ремонтных  работ  и  техучета, необходимо

выключатель, переключенный на нулевую позицию, закрыть на замок. Но
65

Рис.3а.Чесальная машина                      Рис.3б. Включатель чесальной

машины

для  этого  требуется  открыть  все  двери, необходимые  для  проведения

ремонтных работ и техухода.

Тормозное  устройство BRE-1 служит  для  обеспечения  торможения

привода барабана  чесальной машины. С  помощью фазного  управления для

торможения  на  две  обмотки  электродвигателя  подается  постоянное

напряжение. Проходящий  там  постоянный  ток  создает  стационарное

магнитное  поле, действующее  против  направления  вращения

электродвигателя и тормозящее его. При помощи кодирующего выключателя

тормоз можно настроить под число вращений барабана. Продолжительность

торможение и ток регулируются по стадиям торможения плавно.

Машина  оборудована  микрокомпьютерной  системой  электронного

управления, которая  решает  все  задачи  по  технологическим  режимам,

режимам  безопасности  и  экологической  надежности. Микрокомпьютерная

система  управления TST-2 представляет  собой  систему  управления  с

программируемой  памятью. Это  означает, что  все  функции  и  процессы

кодируются  и  программируются  в  полупроводниковое  запоминающее

устройство (FLASH EPROM).

Машина  оборудована  высокоэффективным  устройством  для

постоянного  пневматического  очесывания  главного  и  съемного  барабанов

чесальной машины, что не только оздоровляет условия труда в помещении ,

но снижает возможность травматизма при этой операции.
66

ГЛАВА 5. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Результаты  проведенных  экспериментальных  исследований  показали,

что  на  современном  технологическом  оборудовании  при  выработке  пряжи

большой  линейной  плотности  можно  использовать  до 10% прядомых

отходов 2 группы  при  высокой  прядильной  стабильности  за  счет

рационального  выбора  типа  ротора  на  прядильной  машине. Использование

отходов  позволяет  снизить  себестоимость  пряжи  пряжи  и  экономить

натуральное  сырье – хлопковое  волокно. При  расчете  экономического

эффекта сравниваются 2 варианта:

1. Сортировка без отходов, тип ротора T (контрольный).

2. Сортировка с 10% отходов, тип ротора S (опытный).

Исходные  данные  для  расчета  экономического  эффекта  приведены  в

таблице 5.1.

Таблица 5.1.

Исходные данные

№  Наименования показателей Контрольный

вариант

Опытный вариант

1 2 3 4

1  Долевое содержание отходов, % 0 10

2  Тип ротора на прядильной машине Т-246 S-246

3  Марка прядильной машины AVTOcoro - 246 AVTOcoro - 246

4  Число роторов на машине,   шт

                         на сторонке, шт

240

120

240

120

5  Линейная плотность пряжи, текс 98,4 98,4

6  Частота вращения роторов, минˉ№ 55000 55000

7  Вес бобины, г 2200 2200

8  Крутка пряжи, кр/м 485 485

9  Удельная  разрывная  нагрузка  пряжи,

сн/текс 10,7 10,9

10  Коэффициент  использования  волокна

в пряжи (КИП)

11  Часов работы в год 6037 6037

12  Машин в заправке 3 3

13  Обрывность пряжи на 1000 нам в час,

обр.

78 67

14  Цена  на 1кг  хлопкового  волокна

5типа3с:                                     y.e.

Курс                                 1849 сум

4сорта:                                       y.e.

  сум

1,626

3006,474

1,432

2647,768

1,626

3006,474

1,432

2647,768

15  Цена ст.3                               y . e.

           сум

0,75

1386,75

0,75

1386,75
67

16  Цена 1кг. пряжи                      y .e.

           сум

2,2

4067,8

2,2

4067,8

5.1. Расчет КПВ прядильной машины

1. Теоретическая производительность прядильной машины:

0,6695

5841000

000550689,4

1000

60

22

=

Ч

ЧЧ

=

Ч

ЧЧ

=

К

ПТ

Ат рот пр  кг/час на 1камеру

2. Машинное время наработки съема:

нимчаса

А

G

t

т

б

m

791,613,286

966,5

06062200

Ч

=

Ч

=

3. Коэффициент полезного времени прядильных машин

абн

=ЧЧ ВП КККК, где

Ка – коэффициент, учитывающий перерыв в работе прядильной

камеры, связанный с поддержкой технологического процесса: снятия полной

бобины, заправка патрона, чистка камер, подготовка к заправке (присучка).

Кб – коэффициент, учитывающий перерывы, связанные с уходом за

машиной (мелкий ремонт и наладка), личные надобности рабочего.

Кн – коэффициент, учитывающий перерывы в работе отдельных камер

из-за обрыва пряжи или ленты.

Время перерывов Та за съем:

1. Время на снятие полной бобины и ставка новой катушки – 5 секунд

2. Подготовка к присучке конца пряжи – 3сек.

3. Число случаев за съем – 35.

Итого (5+3)с · 35 = 280 сек = 4,67минут.

0,977

791,614,67

791,16

=

+

=

+

=

ма

м

а

ТТ

Т

К

Время перерывов Тб за смену:

1. Мелкий ремонт и наладка – 5минут

2. Отдых и личные надобности рабочего – 7 минут

Итого Тб = 12 минут
68

0,975

480

08412

=

-

=

-

=

см

мсб

б

Т

ТТ

К

Коэффициент полезного времени без учета Кн:

ВПКККаб=Ч = Ч=0, 7790,5790,953

Расчет коэффициента Кн:

Время занятости робота на ликвидацию обрыва пряжи на 1 камере –

25сек.

Время занятости робота на 1 камеру без учета времени на переходы в

% к машинному времени:

0,61112%

06791,16

52100

t

1000

м

=

Ч

Ч

=

Ч

р з=зр

Т

Р

Время обхода обслуживаемых веретен:

100

1

1

рзр

м

обх У Р

М

Т

-

, где

М – длина маршрута робота на одной сторонке – 31,1м

Ур – скорость робота – 0,66м/с.

49,441,475хбо Тм инут

100

0,211

1

1

0,66

13,12

==

-

Ч

Ч

=

Число случаев на ликвидацию обрыва пряжи на одной сторонке

47,88

1000

870218

=

ЧЧ

Чп о= фабричный вариант

46,32

1000

760218

=

ЧЧ

Чп о= опытный вариант

Процент не наматывающих камер

о

похбообх

Н

ЧТК

П

ЧЧ

= , где

Кобх – принимаем 1,4%

1,373

120

47,881,4751,4

=

ЧЧ

Пф н=    – фабричный вариант
69

1,181

120

46,231,4751,4

=

ЧЧ

По н=  – опытный вариант

Коэффициент Кн:

0,9863

100

1,373

К фн =1- =  – фабричный вариант

0,9882

100

1,181

Кон =1- =  – опытный вариант

Коэффициент полезного времени КПВ:

КПВф = Ка · Кб · Кнф = 0,977 · 0,975 · 0,9863 = 0,9395 – фабричный вариант

КПВо = Ка · Кб · Кно = 0,977 · 0,975 · 0,9882 = 0,9413 – опытный вариант

Норма производительности на 1000 камер в час

НПф = Ам · КПВф = 669,5 · 0,9395 = 628,99 кг/час – фабричный вариант на

1000 камер.

НПф = Ам · КПВф = 669,5 · 0,9413 = 630,2 кг/час – опытный вариант на 1000

камер.

Изменение объема выпускаемой пряжи при 720 камерах (3 машины) в

год:

(630,2 – 628,99) · 6037 · 0,72 = 5259,4 кг ≈ 5,26 тонн.

5.2. Расчет выхода пряжи и средневзвешенной цены хлопковой смеси

Расчет количества отходов на прядильной машине:

Количество мычки определяется по формуле:

%

600

оо

м

ЧТ

Р

=Ч   , где

Чо – обрывность пряжи на 1000 камер/час

То – длительность обхода роботом одной сторонки, мин.

0,6402%

600

871,574

=

Ч

Рф м=  - фабричный вариант

0,5571%

600

761,572

=

Ч

Ро м=  - опытный вариант

Количество путанки определяется по формуле:
70

H1000

m100

m

n

n

Ч

ЧЧ

Р = Чо  , где

mn – масса потерь пряжи при ликвидации обрыва = 0,008 г

Нм – норма производительности, кг/час.

0,4000%

051,691000

870,800100

=

Ч

ЧЧ

Рф м=  - фабричный вариант

0,00035

151,8421000

760,800100

=

Ч

ЧЧ

Ро м=  - опытный вариант

Итого отходов:

Фабричный вариант Рмф + Рnф = 0,2046 + 0,0004 = 0,205%

Опытный вариант Рмо + Рno = 0,1755 + 0,00035 = 0,176%

Количество отходов уменьшается на 0,205 – 0,176 = 0,029%

Расчет выхода пряжи из 1кг хлопковой смес:

Контрольный вариант: 0,45 · 0,841 + 0,55 · 0,7923 = 0,814 выход 81,4%

Опытный вариант: 0,40 · 0,841 + 0,50 · 0,7923 + 0,1 · 0,48 = 0,78055

выход 78,055%

С учетом экономии отходов на прядильной машине:

78,055 + 0,029 = 78,084%

Расчет средневзвешенной цены 1кг хлопковой смеси:

Контрольный вариант: 0,45 · 1,626 + 0,55 · 1,432 = 1,5193 у.е.

(2809,2сум).

Опытный вариант: 0,40 · 1,626 + 0,50 · 1,432 + 0,1 · 0,75=1,4414 у.е.

(2665,1сум).

5.3. Расчет интегрального показателя качества сортировок контрольного и

опытного варианта

Интегральный показатель качества подсчитывается по формуле:

ТИ

ВК

И

пр

хип

к

Ч

ЧЧЧ

= 10 1000   (м/тыс.сум)

где, Вх – выход пряжи из смеси, %.

КИП – коэффициент использования прочности волокна в пряжи;

Тпр – линейная плотность пряжи, текс;

И – средневзвешенная цена 1кг смеси, у.е. (сум).

Контрольный вариант:

52,73,1/e.yус/м1273.1м

89,49082,2

0148,10,1541000

==

Ч

ЧЧЧ

к И=м

Опытный вариант:
71

7152,93/.e.yус/м5163.1м

89,45662,1

0187,320,2641000

==

Ч

ЧЧЧ

к И=м

Расчеты Ик показали, что с точки зрения количества метров на сумм

затрат сортировки с 10% им до процентным содержанием отходов

незначительно уступает сортировке без отходов.

5.4. Расчет экономического эффекта

1. Объем выработки пряжи в год на 3х машинах:

Контрольный вариант: 628,99 · 6037 · 0,72 = 2733,99 тонн.

Опытный вариант: 630,2 · 6037 · 0,72 = 2739,25 тонн.

2. Расход хлопковой смеси на выработку пряжи 6 год:

Контрольный вариант: 2733,99 ч 814 = 3358,71 тонны.

Опытный вариант: 2739,25 ч 0,78084 = 3508,08 тонны.

3. Стоимость хлопковой смеси, G:

Контрольный вариант: C1k = 3358710 · 1,5193 = 5102888,1 у.е. (9435,24

млн. сум).

Опытный  вариант: C1o = 3508,08 · 1,4414 = 5056546,512 у.е. (9349,55

млн. сум).

4. Стоимость выработанной пряжи, С2.

Контрольный вариант: С2к = 2733,99 · 202 = 6014778 у.е (11121,3 млн.

сум).

Опытный  вариант: С2о = 2739,25 · 2,2 = 6026350 у.е. (11142,72 млн.

сум).

5. Прибыль  за  год  при  одинаковых  условно  постоянных  расходах

можно определить по формуле П = С2 – С1.

Контрольный вариант: Пк = С2к – С1к = 6014778 – 5102888,1 = 911889,9

у.е. (1686,1 млн. сум).

Опытный вариант: По = С2о – С2к = 6026350 – 5056546,512 = 969803,5

у.е. (1793,22 млн. сум).

6. Экономический эффект от увеличения прибыли Э1. Э1 = По – Пк.

Э1 = 969803,5 – 911889,9 = 57913,6 у.е. = 107,1 млн. Сум.

7. Экономия хлопка: 10% от объема хлопковой смеси:

3501,53 · 0,1 = 350 тонн.

8. Экономический эффект от экономии хлопка Э2:

Э2 = 350 · 1,5193 = 531755 у.е. (983,24 млн. сум).

9. Ожидаемый экономический эффект в год Э = Э1 + Э2:

Э = 107100000 + 983200000 = 1090,3 млн. Сум.

   1090300000

На 1 тонну пряжи ────────── = 398029 сум.

2739,25

Таблица 5.2.
72

Техника – экономические показатели

№  Наименование

показателей

Единицы

измерения

Контрольный

вариант

Опытный

вариант

Отклонение

1 2 3 4 5 6

1 Линейная  плотность

пряжи текс 98,4 98,4

2 Норма

производительности

прядильной машины

Кг/час 150,96 151,248 +0,288

3 Коэффициент

полезного времени КПВ 0,9395 0,9413 +0,002

4  Выработка пряжи в год

на 3 машинах тонн 2733,99 2739,25 +5,26

5  Выход пряжи из смеси

% 81,4 78,23 -3,17

6 Расход  хлопковой

смеси т 3358,71 3508,08 +143,37

7 Стоимость  хлопковой

смеси в год

Млн. сум 9435,24 9349,55 -85,69

8  Стоимость пряжи Млн. сум 11121,3 11142,72 +21,42

9 Прибыль Млн. сум 1686,1 1793,2 107,1

10  Экономия хлопка в год -

+350

11  Общий  экономический

эффект в год

на 1 тонну пряжи Млн. Сум

Тыс. Сум

109,3

398,0
73

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Одним из средств эффективного использования сырьевых ресурсов

является  рациональная  переработка  хлопка  низких  сортов  и  прядомых

отходов.

Наибольшую  ценность  для  повторного  использования  представляют

отходы  прядильного  производства 1 и 3 группы, массовая  доля  прядомого

волокна в которых составляет 45 – 55%, однако их использования затруднено

из – за  большого  содержания  в  них  пороков  и  сорных  примесей  и

ограничивается  ухудшением  качества  пряжи  и  увеличением  уровня

обрывности.

2. С увеличением долевого содержания отходов (ст.3) до 20%:

- засоренность  чесальной  ленты  увеличивается  с 1,6% (без

использования отходов) до 2,7%, причем доля узелков в общей засоренности

увеличивается на 9%, засоренность ленточной ленты также увеличивается  с

1,47% до 2,6%;

- коэффициент  вариации  массы  чесальной  ленты  по  сечению (Сm)

увеличивается с 5,15% до 7,27%, а ленточной ленты с 4,64% до 5,27%.

Коэффициент  вариации  по 1м  отрезком  ленточной  ленты

увеличивается почти в 2 раза: с 0,64% до 1,11%.

3. Большое  влияние  на  процесс  формирования  пряжи  оказывает

конструкция (тип) ротора на прядильной машине.

4. С  вложением  в  смеску 10% отходов  общее  количество  пороков

внешнего вида увеличивается в 1,68 раза на роторах типа S и 1,8, 2,1 раза на

роторах U и  Т. С  вложением  в  смеси 20% отходов  количество  пороков

внешнего вида увеличивается в 2,8 раза на роторах S и в 2,5 раза на роторах

U, в 3,1 раза на роторах Т.

Роторы  типа  Т  с  увеличением  долевого  содержания  отходов  чаще

забываются  мелким  сором  пухом, пылью, что  требует  дополнительной

чистки их рабочей поверхности.
74

5. Более  компактную  пряжу  с  меньшей  ворсистостью  можно

выработать  на  роторах  типа  Т, а  наибольшую  ворсистость  имеет  пряжа,

сформированная в роторах S.

Увеличение  в  смеске  долевого  содержания  отходов  увеличивает

ворсистость пряжи в 1,07 – 1,17 раза (доля соответствующего ротора). При

10% содержании  отходов  ворсистость  пряжи  доля  каждого  типа  ротора

практически одинаково в сравнении с пряжей, выработанной без отходов.

6. Использование различных типов роторов оказывает разное влияние

на процесс формирования пряжи, стабильность прядения и качество пряжи,

что особенно заметно при изменении сырьевого состава хлопковой смески.

Наиболее чувствительны к изменению сортировки роторы Т – 246. при

20% доле  отходов  удельная  разрывная  нагрузка  пряжи  снижается  на 7%,

удлинение  снижается  на 16%, а  коэффициент  вариации  по  разрывной

нагрузке повышается на 25,7% (отп).

Сформированная  в  роторах  типа S пряжа  имеет  более  высокую

удельную разрывную нагрузку, удлинения и ниже коэффициент вариации по

разрывной  нагрузке, чем  в  роторах U и  Т  при  любом  составе  хлопковой

смеси.

При увеличении содержания отходов в смеси до 20% наиболее резко

падает  удельная  работа  разрыва  пряжи, сформированная  в  роторах  Т – на

21,3%, сформированная  в  роторах U снижается  на 16%, в  роторах S – на

11,9%.

Обрывность  пряжи  на  роторах  типа  Т  значительно  выше  при  любом

сырьевом составе (72 – 86 – 93 обр. на 1000 кем/час) чем на роторах U (60 –

78 – 82 обр. на 1000 кем/час) и  на  роторах S (54 – 67 – 74 обр. на 1000

кем/час), т.е. наиболее  низкую  обрывность  при  любом  сырьевом  составе

обеспечивают роторы S.

8. Экспериментальные  исследования  подтвердили  возможность

использования  в  сортировке  до 10% прядомых  отходов  без  их

предварительной  очистке  при  выработке  пряжи  большой  линейной
75

плотности  хорошего  качества  на  роторах S – 246 без  дестабилизации

технологического процесса.

9. Получены  регрессионные  уравнения  зависимостей  удельной

разрывной нагрузки пряжи, коэффициент вариации по разрывной нагрузке и

пороков  внешнего  вида  от  долевого  содержания  отходов  в  смеси  и

конструкции прядильных роторов.

10. Экономия  хлопкового  волокна  составляет 127,8 кг  на 1 тонну

пряжи. Ожидаемый  экономический  эффект, полученный  за  счет  экономии

хлопкового  волокна, снижения  обрывности  и  выработки  пряжи  хорошего

качества составляет 398000 сум на 1 тонну пряжи.
76

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.  Д.А.Полякова, Н.М.Чулков  и  др. Рациональное  использование

отходов производства, 1984.

2. Д.А.Полякова, Г.А.Ермилов  и  др. Роторный  способ  прядения  и

формирования. М: Легпромбытиздат , 1987.

3. С.В.Трекова и др. Выработка пряжи из отходов производства в смеси

с низкосортным хлопком на машинах ПР – 150 – 1 и ПАМ – 150, сб. научных

трудов ЦНИХБИ. М: 1983.

4. Т.В.Колмонович, Н.П.Ермолаева, В.А. Кулина. Технологические

режимы  работы  чесальных  и  ленточных  машин  при  выработке  пряжи

больших  линейных  плотностей  на  машине  БДА – 10, сборник  научных

трудов ЛенШИТП, М: ЦНИИТЭН легпрам, 1990.

5. В.П.Широков, А.Н. Смирнов, Ю.В. Павлов  и  др. Прядение  хлопка

низких  сортов  и  отходов  производства. М: легкая  и  пищевая

промышленность. 1984.

6. И.Г.Борзунов, К.И.Бадалов, В.Г. Гончаров. Прядение  хлопка  и

химических волокон. М: Легпромбытиздат, 1986.

7. Д.А.Полякова, А.П.Алленова  и  др. Отходы  хлопчатобумажной

помышленности. Справочник, М: Легпромбытиздат, 1990.

8. Е.К.Ганеман, В.М.Юдин  и  др. Качественная  характеристика

хлопчатобумажных  отходов  и  пути  их  рационального  использования, М:

Легпромбытиздат, 1984.

9. А.И.Коряковцева, Л.М.Федорова, В.А.Лемова. Рациональное

использование  прядомых  хлопчатобумажных  отходов. ЦНИХБИ, сборник

научных трудов, М: ЦНИМТЭИлегпром, 1983.

10. Н.Н.Тревцев, Свойства  пряжи  пневмомеханического  способа

прядения. Ленинград, 1977.
77

11. Ю.Ф.Чукаев, А.П.Манакова. Переработка  хлопчатобумажных

гребенных очесов в пневмопрядении. – Текстильная промышленность, 1979

№4.

12. Н.Н.Хрущева  и  др. Использование  прядомых  угаров  и  хлопка

низких сортов для выработки пряжи средних линейных плотностей в системе

пневмомеханического способа прядения. – в сб.: Научные труды ЦНИХБИ.

М. 1980.

13. В.Роглена, А.Боумек  и  др. Безверетенное  прядения. М: Легкая  и

пищевая промышленность, 1981.

14. Г.Б.Леонова, Л.П.Ладынина. Влияния  засоренности  хлопкового

волокна на качество пряжи. – в сб.: Научные труды ЦИИХБИ, М: 1980.

15. Stahlecker F. Die Automation der Rotorspinnmaschine mit Clean – Cat

und Spin – cat, Aspekte – Perspektiven Vortrag 3. Reutlinger OE – Kolloquium

19. April 1977.

16. Stalder H. Textil Praxis 28 (1973), 944.

17. Ф.М.Плеханов. Технологические  процессы  пневмомеханического

прядения. М: Легпромбытиздат, 1986.

18. Booklet. Open – End. PremiumParts issued by SUSSEN. Publicity

Departament. Germany, 1999.

19. П.Артцт, Г.Эгберс. Технология пневмомеханического прядения. М:

Легпромбытиздат, 1986.

20. Под  редакцей  В.В.Наимова. Новые  идеи  в  планировании

эксперимента. Издательство «Наука», М: 1969.

21. OzDSt 633: 1995. Волокно хлопковое. Методы определения длины.

22. OzDSt 632: 1995. Волокно хлопковое. Методы определения пороков

и сорных примесей.

23. Гост. 6611.1 – 73. Нити текстильные. Метод определения линейной

плотности.

24. Гост 6611.2 – 73. Нити  текстильные. Методы  определения

разрывной нагрузки и удлинения при разрыве.
78

25. С.С.Иванов, О.А.Филатова. Технический  контроль  в

хлопкопрядении, М: Легкая индустрия, 1978.

26. М.М.Варковецкий. Оптимизация  процессов  хлопкопрядения. М:

Легкая и пищевая промышленность, 1982.

27. Техническое  руководство  по  эксплуатации  пневмопрядильных

машин, М: ЦНИХБИ, 1986.

28. И.Г.Борзунов. Теория  и  практика  кардочесания  хлопка. М:

Гизлекпром, 1969.

29. И.Г.Борзунов, К.Н.Бадалов, В.Г.Гончаров. Прядение  хлопка  и

химических волокон. М: Легпромбытиздат, 1982.

30. Б.П.Поздняков. Методы статистического контроля и исследования

текстильных материалов, М: Легкая индустрия, 1978.

31. Технические  условия TSH 64 – 19284603 – 01: 2006. Пряжа

хлопчатобумажная  суровая  кардная  одиночная  для  ткацкого  и  для

трикотажного производств.

32. Н.М.Белицын. Составление  смесок  в  хлопкопрядении. М:

Гизлегпром, 1932.

33. А.Г.Севосьянов, В.С.Малышева. Расчет  коэффициента

использования прочности волокон в прочности пневмомеханической пряжи//

Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности, - 1978, №4.
79

П Р И Л О Ж Е Н И Е
80

ЎЗБЕКИСТОН РЕСПУБЛИКАСИ ОЛИЙ ВА ЎРТА

МАХСУС ТАЪЛИМ ВАЗИРЛИГИ

ТОШКЕНТ ТЎҚИМАЧИЛИК ВА ЕНГИЛ САНОАТ ИНСТИТУТИ

МАГИСТРАТУРА

ТАЛАБАЛАРИНИНГ

ИЛМИЙ МАҚОЛАЛАР

ТЎПЛАМИ

Тошкент -2012
81

УДК. 677. 08.21

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ВЫПУСКА ПРЯЖИ БОЛЬШИХ ЛИНЕЙНЫХ

ПЛОТНОСТЕЙ ИЗ ВОЛОКНИСТЫХ ОТХОДОВ

Григорев А.

Одна  из  важнейших  проблем  развития  экономики  независимого  Узбекистана –

решение вопросов эффективности и рациональности использования сырьевых ресурсов [

1].

    При выработке пряжи малых и средних плотностей 15-20% сырья уходит в отходы

производства, а рациональное использование этих отходов, правильный их сбор, очистка

и хранения является важной народнохозяйственной задачей текстильщиков.

  В связи с этим для выработки пряжи больших линейных плотностей (84 – 250 текс)

из отходов производства в смеси с низкосортным хлопковым волокном является

актуальной задачей.

Целью  данной  работы  является  исследование  возможностей  выпуска  пряжи

больших линейных плотностей из волокнистых отходов ,  изыскание путей возможности

расширения ассортимента текстильных изделии и разработки методических рекомендаций

по их использованию в производственных условиях.

Таким  образом, использование  волокнистых  отходов  для  выработки  прочной

пряжи  является  весьма  целесообразным, для  чего  необходимо  сочетать  выработку

пневмомеханической пряжи.

В  исследованиях  предполагалось  использовать  волокнистые  отходы  прядомой

группы выделяющихся в условиях  прядильной фабрики СП «Тошкаятекстиль». По

этому основное внимание было уделено волокнистый отход прядомой группы, кардный

очёс СТ №11.

В условиях фабрики волокнистые отходы СТ №11 перед чесанием обрабатывалось

на разрыхлительном агрегате, в следующем составе:

1. Питатель – смеситель  BOA 046

2. Чиститель осевой   AFC

3. Машина для смешивания и очистки волокон   CLEFNOMAT

4. Машина для обеспыливания хлопка DX 385

5. Кардочесальная машина  DK  803

6. Ленточная машина I переход    VOUK

7. Прядильная машина   AUTOCORO – 240

Волокнистые  отходы  по  структуре  и  составу  были  изучены  в  условиях

производственной лаборатории СП «Ташкаятекстиль» по стандартной методики (ГОСТ-

3274.172). Испытания проводились в 3-х повторностях.

Технологическая  оценка  работы  чесальной  машины DK-803 производились  по

качеству прочеса, ровноте ленты, количеству и качеству выделенных угаров.

Таблица 1.

Физико-механические показатели волокнистых отходов

Показатели

Разрывная нагрузка

№  Наиме-

нование

отходов

стандарта Линейная

плотность

(текс

Сред-

няя

длина

(мм)

Абсолют-

ная

Р сН

Относитель-

ная

R сН/текс

Содержание

пороков и

сорных

примесей

1 Кардный

очес

№ 11 0,156 24,7 4,58 29,53 20,25%
82

Анализируя данную таблицу можно убедиться в том, что по длине волокна

являются вполне прядомым.

Производились  следующие  испытания полуфабриката, угаров  и  наблюдения  за  работой

чесальных и прядильных машин.

Засоренность прочеса путем подсчета пороков на стекле (площадью 600см2);

-  неровнота чесальной ленты длинными отрезками;

-  физико-механические   свойства   пряжи,   по   каждому   варианту   нараба-тывались

три съема, при трехкратной повторности каждого варианта

Квадратическая  неровнота  чесальной  ленты  находилась  по  испытаниям  трех

образцов (по 100 отрезков длиной 1 метр) для каждого варианта.

Выход угаров с определением их состава анализировался 3 раза на вариант.

С целью выявления  качественные показателей чесальной ленты и выхода отходов

было   проведено   исследование   на  чесальной машине DK –803.

Показатели  свойств  полуфабрикатов  и  пряжи  были  определены  по  стандартным

методикам.

Для  проведение  сранительного  анализа  были  сотавлены  сортировки  которой

указаны в табл. № 2. Из этих сортировке были получены полуфабрикаты и лента.

таблица №2

Состав компонентов ХБ отходов

Процентное содержание

№  Наименование отходов

Стандарты

отходов Контрольный  Опытный

1  Орешка и пух трепальный №3 40% -

2  Кардный очес №11 40% 100%

3 Мычка №30 10% -

4  Рвань ровницы №19 5,0% -

5  Рвань холстов и ленты - 5,0% -

ИТОГО: 100%

Результаты  исследования, среднее  из  трех  повторностей, по  определению

квадратической неровноты и качество прочеса приведены в табл. № 4.

Результаты технологических испытаний чесальной машины.

таблица  №4

Варианты

Показатели Норма по ГОСТу

Контрольный Опытный

1.  квадратическая неровната

по массе 1 м отрезков в %

    Iс-4,2

    Пс – 5,2

   IIIс – 6,2

5,32 5,56

2. число пороков в 1 гр прочеса

   Отл – 110

   Хор – 130

   Удов-150

138 165

Из таблицы видно, что   квадратическая  неровнота  чесальной  ленты   отвечает

требованиям ГОСТа.

Количества пороков в прочесе составляет  165 пороков против 138 контрольного

варианта.
83

Не смотря, предварительной очитки  кардного очеса на разрыхлительном агрегате

на кардном очесе остаются короткие волокна и узелки.

По нашему мнению использование в сортировке 100% кардного очеса увеличивает

число пороков в прочесе так как кардный очес состоит из коротких волокон и узелков.

Засоренность угаров исследовалась на анализаторе хлопка-волокна по стандартной

методике. Результаты обработки экспериментальных данных приведены в табл. №

В  табл. №  5  приведены  средние  значения  выхода  отходов  на  чесальной

машине.

Выход отходов на чесальной машине.

таблица  №5

Варианты

Показатели, %

Контрольный Опытный

1. Выход отходов из под

приемного барабана

2,82 3,16

2. Очес шляпочный 1,56 1,97

3. Отходы  в системе

пылеудаления

0,46 0,68

4. Всего отходов 4,84 5.81

При  проведении  эксперимента  так  же  были  определены  состав  угаров  по  всем

вариантам табл. № 6

Состав угаров

таблица  №6

Анализ угаров по видам

Угары из под машин Шляпочный очес

Варианты

Общий

выход

угаров

Чистое

волок-но

%

Тяже-лые

примеси

%

Легкие

примес

и

%

Чистое

волок-

но

%

Тяже-

лые

примес

и

%

Лег-

кие

приме-

си,

%

Контроль-

ный

4,84 89,8 8,2 2,0 97,75 1,8 0,45

Опытный 5,81 92,3 4,8 2,9 98,5 1,2 0,25
84

УDK 677.21.04

К.Ж.Жуманиязов.,С.Л. Матисмаилов., А.Г. Григорьев., А.Собиров

ВЫРАБОТКА ПРЯЖИ БОЛЬШОЙ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЛОКНИСТЫХ ОТХОДОВ.

Maqolada  aralashma tarkibida titish tozalash agregati puh va tugunaklarini ulushi  va

yigirish mashinasi har xil yigirish kameralarida ishlab chiqarilgan chiziqiy zichligi 98,4 teksli ip

sifat ko’rsatkichlariga ta’siri tadqiq etilgan.

В статье исследовано влияние долевого содержания орешка и пуха трепального в

смеске  на  качественные  показатели  пряжи  линейной  плотности 98,4 текс,

выработанной различными прядильными камерами.

 In this article was investigated the influence of partition contain nut let with fuzz in the

mixture on quality data of fibre with line density 98.4 textile, elaborated with difference spinning

cells.

В последние годы в связи с постоянным ростом цен на хлопковое волокно и с

увеличением  спроса  на  продукцию, вырабатываемой  из  ОЕ  пряжи, возрос  интерес  к

рациональному  использованию  волокнистых  отходов. Эффективное  использование

хлопчатобумажных отходов способствует росту объемов производства пряжи, снижению

затрат на ее изготовление и главное позволяет сэкономить первичное сырье – хлопковое

волокно.

Проведенные  исследования [1.2] подтверждают  возможность  выработки  пряжи

больших линейных плотностей пневмомеханическим способом прядения с вложением в

смеску отходов 2 прядомой группы при условиях:

- максимальной их очистки и обеспыливания;

- высокой равномерности смешивания компонентов;

- использования полуфабриката большой линейной плотности;

- наличия систем сороудаления на пневмопрядильных машинах.

Конструктивные  особенности  современного  оборудования, установленного  на  СП

«Ташкаятекстиль» обеспечивает  эффективную  очистку  и  обеспыливание  волокнистой

массы, оснащена  системами  контроля  линейной  плотности  полуфабриката,

пневмопрядильные машины AVTOCORO – 240 сороудаляющего  устройство, оснащены

агрегатами Клейн – КЭТ и Стин – КЭТ, с диапазоном вырабатываемой пряжи от 15 до 125

текс, поэтому исследование возможности выработки пряжи большой линейной плотности

с использованием в смеске отходов проведены в производственных условиях прядильной

фабрики СП «Ташкаятекстиль».
85

При  выработке  пряжи  линейной  плотности 98,4 текс  использовалось  хлопковое

волокно 5 типа  – III- IV  сортов, класс средний. В качестве отходов использовался орешек

и пух трепальный ст.3, предварительно запрессованный в кипы. Смешивание компонентов

осуществлялось на разрыхлительном агрегате фирмы TRUETZSCHLER (Германия).

Составы  сортировок  и  средневзвешенные  показатели  физико – механических

свойств волокна в смесках приведены в таблице 1.

Показатели физико – механических свойств волокна в смеске

Таблица 1.

№ Состав

сортировки

Процент

Вложе-

ния

Штапель

ная

длина,

мм

Удельная

разрыв-

ная

нагрузка,

сН/текс

Засорен-

ность %

Зре-

лость

Линей-

ная

плот-

ность,

мтекс

1

Хлопковое волокна:

Ок-даре

Андижан

Орешек и пух

45

55

-

31,6

31,4

-

3,8/24,2

3,4/ 23,6

-

5,5

8,5

-

1,4

1,2

-

0,157

0,144

-

Средневзвешенные

показатели 100 31,49 3,58/23,87 7,15 1,29 0,150

2  Хлопковое волокна:

Ок-даре

Андижан

Орешек и пух

40,0

50,0

10

31,6

31,4

28,2

3,8/24,2

3,4/23,61

3,5/23,3

5,5

8,5

29,8

1,4

1,2

1,3

0,157

0,144

0,150

Средневзвешенные

показатели 100 31,16 3,57/23,83 9,43 1,29 0,1498

3 Хлопковое волокна:

Ок-даре

Андижан

Орешек и пух

35

45

20

31,6

31,4

28,2

3,8/24,2

3,4/23,6

3,5/23,3

5,5

8,5

29,8

1,4

1,2

1,3

0,157

0,144

0,150

Средневзвешенные

показатели 100 30,83 3,56/23,7 11,71 1,29 0,149

Составы  сортировок  и  средневзвешенные  показатели  физико – механических

свойств волокна в смесках приведены в таблице 1.

Решение  задачи  оптимизации  проводилось  методом  полного  факторного

эксперимента (ПФЭ 3І - 9 опытов, план Коно).

Уровни варырования факторов приведены в табл. 1.

Уровни варырования факторов

Таблица 2.

Факторы - 1 0 1

Х1 – содержание ст.3 в смеси, %

Х2 – тип  ротора  на  прядильной

машине

0

Т246

10

S246

20

U246
86

Параметрами оптимизации являются:

У1 – удельная разрывная нагрузка, си/текс.

У2 – количество пороков внешнего вида на 1км пряжи.

У3 – коэффициент вариации по разрывной нагрузке, %.

Показатели физико – механических свойств пряжи определялись по стандартным

методом, количество пороков внешнего вида на приборе PREMIER.

План и результаты эксперимента приведены в табл. 3.

Обработка результатов эксперимента проводились согласно методике ПФЭ 32 при

Рдов = 0,95.

План и результаты эксперимента

Таблица 3.

№Натуральные значения факторов Параметры оптимизации

Х1 – доля

ст.3, %

Х2 – тип ротора У1 У2 У3

1 20 Т246 10 587 8.8

2 20 S246 10.6 484 7.4

3 20 U246 10.4 548 8.6

4 10 Т246 10.3 402 8.4

5 10 S246 10.9 289 7.2

6 10 U246 10.6 394 8.2

7 0 Т246 10.7 191 7.0

8 0 S246 11.0 172 6.8

9 0 U246 10.5 218 8.0

Оценка  значимости  коэффициентов  уравнений  регрессии  проведена  по  критерию

Стьюдента.

После отбрасывания незначимых членов уравнения регрессии приведены в вид:

2

12122

=-++ Ч-Ухх хх01 ,65200,3800,510,139х            (1)

2

21122

=+-Ч +Ухх х56 337143,5225х                          (2)

2

31122

=+-Ч +Ухх х7, 280,50,30,34х                                 (3)

Адекватность  полученных  уравнений  проверена  с  помощью F – отношения

(критерий Фишера) – все уравнения адекватны.

С помощью полученных регрессионных зависимостей  было сформирована задача

оптимизации максимизировать удельную  разрывную  нагрузку  пряжи при ограничениях

сверху  на  коэффициент  вариации  по  разрывной  нагрузке, на  количество  пороков

внешнего вида и на стоимость сортировки.

Этой задаче оптимизации отвечает вариант 5, в котором содержание орешка и пуха

трепального – 10%, тип ротора на прядильной машине S246.
87

Выводы:

1. С  увеличением  долевого  содержания  в  смеси  прядомого  отхода  ст.3 удельная

разрывная нагрузка пряжи снижается, а коэффициент вариации по разрывной нагрузке и

количество пороков внешнего вида пряжи увеличиваются.

2. На процесс формирования пряжи оказывает влияние конструкции (тип) ротора,

поэтому дифференцированный подход к выбору типа ротора особенно при переработке

низкосортного сырья имеет большое значение.

3. Для  выработки  пряжи  линейной  плотности 98,4 текс  оптимальным  являются:

содержание орешка и пуха трепального в смеси – 10%, тип ротора S246.

Литература

1. Ганеман  Б.К., Юдин  В.М. «Классификация  хлопчатобумажных  отходов» –

Текстильная промышленность, 1982, №3, с 42-43.

2. «Рациональное  использование отходов  производства  с  применением  прядильных

роторных машин». Москва, «Легкая и пищевая промышленность» 1984, - 36 стр.

Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности.

К.Ж.Жуманиязов, С.Л.Матисмаилов, А.Г.Григорев., А.Собиров

ВЫРАБОТКА ПРЯЖИ БОЛЬШОЙ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЛОКНИСТЫХ ОТХОДОВ.

Q.J.Jumaniyazov., S.L.Matismailov., A.G.Grigorev.,A.Sobirov

TOLALI CHIQINDILARDAN FOYDALANIB YOGON CHIZIQIY ZICHLIKDAGI   IP

ISHLAB CHIQARISH

Q.J.Jumaniyazov., S.L.Matismailov., A.G.Grigorev.,A.Sobirov



 

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.
20429. Анализ и исследование стратегических возможностей компании на примере ООО «Комплекс» 466.49 KB
  Сущность и значение стратегического управления для компании. Для достижения цели в работе необходимо решить ряд задач: изучить сущность и значение стратегического управления для компании; рассмотреть стратегические возможности: теоретические подходы; выявить особенности стратегического управления в гостиничном бизнесе; описать деятельность отеля Вертолетная площадка; провести анализ управленческого аппарата отеля Вертолетная площадка; провести анализ факторов внешней среды отеля Вертолетная площадка; оценить...
3659. Закон редкости и необходимость технологического выбора. Кривая производственных возможностей. Альтернативная стоимость, или издержки упущенных возможностей 5.98 KB
  Кривая производственных возможностей. Альтернативная стоимость или издержки упущенных возможностей. В мире ограниченных ресурсов экономика любой страны имеет свой уровень производственных возможностей т. Потенциальный объем производства устанавливает границу производственных возможностей выйти за пределы которой экономика страны не может не изменив технологии производства в отраслях.
12246. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ АЛГОРИТМОВ И УСТРОЙСТВ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ 68 KB
  Успешное воплощение перспектив развития инфокоммуникационных технологий во многом базируется на достижениях цифровой обработки сигналов (ЦОС), призванной решать задачи приема, формирования, обработки и передачи информации в реальном масштабе времени
10064. Эмпирическое исследование проблемы возможностей коррекции эмоционально – волевой сферы и личности детей с ранним детским аутизмом 98.05 KB
  К нарушениям эмоционально-волевой сферы начального норова относят не столько классические формы ребяческого аутизма так как и варианты при которых состояние возникает позднее указанного периода или не подходит 1 из выделенных исследовательских критериев или смешивается с другими нарушениями развития не являющимися вторичными. Возможность проведения коррекционной работы с аутичными детьми стоит в высочайшей ступени остро и привлекает к себе пристальное внимание педагогов психологов лекарей. Особенности дизонтогенеза при ребяческом аутизме...
1226. Экспериментальное исследование возможностей формирования психолого-педагогической компетентности будущих воспитателей по вопросам гендерной социализации детей дошкольного возраста 275.91 KB
  Актуальность формирования психологопедагогической компетентности будущих воспитателей по вопросам гендерной социализации детей дошкольного возраста связана с тем что человек развивается как представитель того или иного пола уже с момента зачатия гендерная социализация ребенка происходит постоянно под влиянием различных факторов агентов и в настоящее время большое значение отводится такому фактору как образование. Практическая значимость исследования состоит в том что разработана учебная программа дисциплины по...
17712. Характеристика больших социальных групп 26.8 KB
  руппа - это некоторая совокупность людей, рассматриваемых их с точки зрения социальной, экономической, бытовой, профессиональной, возрастной и т.п. общности. Сразу же следует оговориться, что в общественных науках в принципе может иметь место двоякое употребление понятия “группа”
12249. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ Х/Б ПРЯЖИ И ТИПОВЫХ СОРТИРОВОК С УЧЕТОМ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ХЛОПКОВОГО ВОЛОКНА НА АМЕРИКАНСКОЙ СИСТЕМЕ HVI 57.19 KB
  Проблема качества актуальна для всех стран независимо от зрелости их рыночной экономики. Чтобы стать участником мирового хозяйства и международных экономических отношений необходимо совершенствование Национальной экономики с учетом мировых достижений и тенденций...
12708. Автоматизированный цех (АЦ) для выпуска металлоизделий 1.98 MB
  Цеховая ТП получает электроснабжение ЭСН от главной понижающей подстанции ГПП завода по кабельной линии длиной 1 км напряжение 10 кВ. РП1№ на плане с 4446 Определяем кабель №4546 Из таблицы 1.ПУЭ выбираем кабель ближайшего большего значения. Проверяем выбранный кабель на допустимую просадку напряжения.
16725. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ КЛИМАТА НА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ БОЛЬШИХ ОЗЕР 17.85 KB
  Так например в Северо-Западном регионе России на территории которого расположены свыше 100 000 тысяч озер включая крупнейшие озера Европы – Ладожское и Онежское – а также бассейны таких полноводных рек как Печора и Северная Двина уровень антропогенной нагрузки на водные объекты настолько высок что проблема питьевой воды при сохранении сегодняшних методов эксплуатации природной среды может стать одной из самых острых. Как известно одними из основных накопителей пресной питьевой воды на Земле являются большие стратифицированные озера....
16449. дорожное движение вызывает ряд привычных ассоциаций: пробки в больших городах бездорожье в провинции и жу 17.81 KB
  Наше утверждение заключается в том что все обозначенные проблемы связаны в первую очередь с пробелами в освоении ряда базовых институций давно принятых во всех просвещенных странах. Суть дела в том что дороги это прежде всего среда обитания автомобилизированных домохозяйств которую нельзя сформировать и поддерживать в комфортном состоянии иначе как через посредство групповых согласованный действий равноправных и равно ответственных автовладельцев – налогоплательщиков – избирателей. Сформирована устойчивая связь закрепленная в...
© "REFLEADER" http://refleader.ru/
Все права на сайт и размещенные работы
защищены законом об авторском праве.