Основные понятия о процессе ткачества. История.
Ткачество – технологический процесс изготовление тканей и тканных изделий.
Ткачество возникло в древности за 2500 лет до н.э. В начале это было ручное плетение, затем появились ручные ткацкие станки. В конце XIV в появились ручные ткацкие станки с батаном и ремизоподъемным механизмом. В 1733 году был изобретён челнок-самолёт, благодаря чему значительно повысилась производительность ручного ткацкого пр-ва. В конце XVIII века в России появляются механические ткацкие станки. В 1798 году была создана в Петербурге Александровская мануфактура – первая механическая текстильная фабрика в России на которой также было организовано пр-во и механических ткацких станков. В 1894 году был выпущен автоматический станок оснащённый прибором для автоматической смены уточной шпули внутри челнока. В настоящее время производительность челночных станков считается недостаточной и ведущими фирмами зарубежных стран и России разработаны новые типы ткацких станков отличающихся способом введения утка и зевообразованием. Это так называемые станки новых принципов действия. К ним относятся:
1. Станки с микро прокладчиками
2. Пневматические станки (уточная нить прокладывается сильной струёй воздуха)
3. Пневморапирные станки
4. Рапирные станки
5. Гидравлические станки (уточная нить пробрасывается через зев тонкой струёй воды (капли))
6. Станки с волновым зевом
7. Станки челночные (классический тип станка)
Уток – вся система поперечных нитей ткани.
Образование ткани на ткацком станке.
Ткань – текстильное изделие получаемое на ткацком станке в результате переплетения двух систем нитей расположенных перпендикулярно друг другу в одной плоскости и связанных друг с другом путём ткацкого переплетения.
Нити идущие вдоль ткани наз-ся основными, а вся система продольных нитей наз-ся основой.
Нити идущие поперёк ткани наз-ся уточными (одна нить – уточина), а вся система поперечных нитей наз-ся утком.
Ткань вырабатывается на ткацком станке
Нити 2 основы медленно сматываются с ткацкого навоя 1 огибают скало 3 проходят сквозь отверстие ламелей 4 через глазки галев ремизок 5 и между зубьями берда 6. Ремизки служат для разделения нитей основы и получения переплетения их с нитями утка. Перемещаясь в вертикальных пл-ях одна вверх, другая вниз ремизки образуют свободное пространство 8 которое наз-ся зев. В этот зев пробрасывается челнок 7 оставляющий в зеве уточную нить, которая с помощью берда 6 закреплённого на качающемся батане 9 прибивается к опушке ткани. Затем происходит закрывание зева и образование нового зева при этом верхняя ремизка опускается, а нижняя поднимается. В образовавшийся новый зев челноком прокладывается новая уточина, которая затем прибивается к опушке ткани, т.е. процесс периодически повторяется (за каждый оборот главного вала ткацкого станка) Наработанная ткань огибает грудницу 11 и отводится медленно вращающимся вальяном 12 и наматывается на товарный валик 13.
Для полёта челнока через зев и прибивания утка к опушке основа должна иметь определённое натяжение. Его создаёт специальный механизм ткацкого станка. Он управляет вращением ткацкого навоя 1 и называется основный регулятор (в более старых станках использовался основный тормоз)
Требования предъявляемые к пряже
Пряжа применяемая в ткачестве должна удовлетворять след основным требованиям:
1. Иметь определённую линейную плотность (Текс) и быть равномерной по линейной плотности
2. Обладать достаточной прочностью на разрыв и быть равномерной по прочности
3. Иметь заданную крутку и быть равномерной по крутке
4. Быть чистой, не иметь внешних дефектов (узлов, шишек, непропрядов, посторонних включений)
5. Паковки поступающие в ткацкое пр-во должны быть правильно намотаны.
Во время работы основа на ткацком станке подвергается многократному растяжению при зевообразовании и прибое уточной нити. Кроме того на нити основы действуют изгибающие силы и силы трения. Трение возникает при прохождении основы по скалу, через ламели, через галево ремизок, через зубья берда и при взаимодействии основы и утка во время прибоя.
Т.к. основа на ткацком станке имеет небольшую скорость перемещения в горизонтальном направлении, то большинство из перечисленных воздействий воздействуют на нить многократно.
Чтобы противостоять этим разрушающим силам к основным нитям предъявляются повышенные требования по прочности, стойкости к истиранию, стойкости к многократным переменным растягивающим нагрузкам, к гладкости и равномерности нити.
Уточная нить при переработке на ткацком станке испытывает значительно меньшее напряжение чем основная (терние при выходе из челнока и терние при прибивании к опушке. Это однократное воздействие) Поэтому уточные нити могут иметь значительно худшие чем основа физико-механические характеристики.
Технологическая схема ткацкого пр-ва
Основная пряжа Уточная пряжа
Перематывание в конич бобины Перематывание в конич бобины
Снование партионное Перематывание в уточные шпули
для челночных ткацких станков
Шлихтование (эмульсирование) Увлажнение (эмульсирование)
Ткачество на ткацких станках
Проборка Привязка
Ткачество на ткацких станках
1 – снование ленточное и эмульсирование
Пришедшая из прядильного в ткацкое пр-во пряжа проходит через след технологические переходы:
Основная пряжа:
1. Перематывание – осуществляется для того чтобы получить паковку с большой длиной пряжи, удобную для последующей переработки. Перемотка осуществляется на мотальных машинах М-1, -2 либо на мотальных автоматах. В результате процесса перематывания получаются выходные паковки в виде конических бобин
2. Снование: Цель снования – из ставки бобин получить партию сновальных валиков. Снование бывает партионное, ленточное и секционное. Партионное: входная паковка – коническая бобина (ставка конических бобин), выходная паковка – сновальный валик (партия сновальных валиков); Ленточное: вход – конические бобины (ставка конических бобин), выход – ткацкий навой; Секционное: вход – конические бобины (ставка конических бобин), выход – секция (партия секций)
3. Шлихтование: Цель шлихтования – из партии сновальных валиков (сумма нитей на которых равна числу нитей на навое) получить ткацкий навой. Кроме того в процессе шлихтования пряжа проклеивается спец составом – шлихтой, в результате чего пряжа приобретает как бы наружную оболочку и становится стойкой к истиранию и более прочной на разрыв. Для шлихтования применяются машины: многобарабанные, камерные и спец сушки. Входная паковка – партия сновальных валиков, выходная паковка – ткацкий навой.
4. Проборка: Цель проборки – продеть нити основы в съёмные рабочие органы ткацкого станка и заменить сработанный навой на ткацком станке. Проборка осуществляется на проборных станках: ручных или механизированных или на проборных автоматах.
5. Привязка: Цель привязки – замена ткацкого навоя вместо проработанного на ткацком станке. Осуществляется с помощью передвижных узловязальных машин. При этой операции нити основы отрезаются от старого навоя и их концы связываются с концами нитей от нового навоя. Затем эти узлы протаскиваются через съёмные рабочие органы ткацкого станка после чего процесс ткачества продолжается.
Подготовка утка (уточной пряжи)
1. Перематывание утка: назначение процесса перематывания – переработать пряжу с прядильных початков на конич бобины (конич бобина имеет большую длину и пряжа проконтролирована по качеству). Конич бобины используются в качестве уточных паковок на бесчелночных ткацких станках. Для челночных ткацких станков осуществляется вторая операция перематывания с конич бобин в уточные шпули которые вставляются в челнок.
Мотальная машина М-2 – вход: прядильный початок; выход: конич бобина
Шпульный автомат УА-300 – конич бобина; уточная шпуля для челнока
Автомат трубчатых початков АТП-290 – конич бобина (лён шерсть); трубчатый початок для челнока
2. Увлажнение и эмульсирование: Цель этой операции – снять внутреннее напряжение в уточной пряже (чтобы она не образовывала сукрутин в моменты когда челнок выстаивает, а пряжа (уточная) провисает. Оборудование применяемое для этого: Запарные камеры; Эмульсирующие – Увлажняющие установки либо длительная выдержка в помещениях с повышенной влажностью
Подготовка основной пряжи к ткачеству
Перематывание основной пряжи:
Цель процесса – получить паковку одиночной нити, удобной формы для последующего перематывания, с большой длиной пряжи и проконтролировать пряжу по качеству.
Сущность процесса перематывания заключается в последовательном наматывании на новую паковку пряжи с нескольких прядильных паковок с одновременным контролем качества пряжи.
Требования к процессу перематывания.
Процесс перематывания должен удовлетворять след требованиям:
1. Не должны ухудшаться физико-механические св-ва (прочность, удлинение, упругость)
2. Строение намотки мотальной упаковки должно обеспечивать лёгкость схода пряжи в последующих переходах (снование)
3. На мотальной паковке должна помещаться нить возможно большей длины
4. Концы нити должны быть связаны прочными узлами правильного строения, легко проходящими через рабочие органы машин всех последующих переходов (снование, шлихтование, ткачество)
5. Натяжение пряжи при перемотке должно быть равномерным.
6. Кол-во отходов должно быть незначительным
7. Процесс перематывания должен быть производительным.
Технологическая схема процесса перематывания пряжи.
Общая схема процесса перематывания пряжи на мотальной машине выглядит след образом:
Процесс перематывания происходит след образом: пряжа сматывается с прядильного початка 1 проходит через баллоногаситель 2 огибает направляющую 3 поступая в рабочую зону машины. Далее пряжа проходит через натяжное устройство 4, через контрольно-очистительное устройство 5, огибает направляющую 6 и поступает через винтовые канавки барабанчика (играющие роль нитераскладчика) 8 на бобину 9 наматываясь на неё. В зоне о направляющего прутка 6 до барабанчика 8 снизу на нить воздействует пруток самоостанова 7 (в случае обрыва нити она перестаёт удерживать его в заданном положении и он поднимается вверх, при этом срабатывает система рычагов которая поднимает бобину 9 над мотальным барабанчиком 8) Бобину поднимают для того чтобы уменьшить истирание нитей на её поверхности о барабанчик в то время когда на эту поверхность не накладываются новые витки пряжи.
II Сущ-ет другой вариант технологической схемы процесса перематывания, который применяется для перемотки в конические бобины пряжи поступающей в виде мотков после процесса крашения. В верхней части машины устанавливается мотовила 10 на которой закрепляется расправленный моток пряжи. Пряжа сматывается с мотовила, огибает направляющий пруток 12 и далее по описанной схеме. Однако можно заметить что по этой схеме пряжа минует натяжное устройство 4. В данном случае натяжным устройством яв-ся тормозной ремень 11 с грузом , который подвешен на тормозной диск 13 прикреплённый к мотовилу.
Классификация и основные рабочие органы мотальных машин
I По виду наматываемой паковки мотальные машины подразделяются на:
1. Машины наматывающие бобины
2. Машины наматывающие катушки (шёлк)
II Мотальные машины наматывающие бобины делятся на 2 группы:
1. Машины крестовые (рассеянной намотки) – на этих машинах наматывается бобина, которая приводится во вращение посредством трения о вращающийся мотальный барабанчик. Барабанчик одновременно яв-ся и нитеводителем за счёт винтовых канавок на нём (машина М-2)
2. Бобинажные машины – на этих машинах бобина устанавливается на специальном веретене, которое получает вращение от специальной передачи, а нитеводитель выполнен в виде отдельного механизма который двигает вдоль поверхности бобины направляющий глазок для нити. Используются для перематывания искуств шёлка и очень тонких нитей.
Мотальные машины для крестовой намотки
Для перематывания всех видов пряжи применяются мотальные машины для крестовой намотки.
Основные механизмы этой машины:
1. Наматывающий механизм
2. Нитеводитель – механизм раскладки нити
3. Механизм автоматического выключения машины при обрыве нити или полной её доработки
4. Привод машины
Кроме того мотальные машины могут быть оборудованы дополнительными механизмами:
- транспортёр для пустых патронов
- электродвигатель
- сферообразователь
- пухоотсос и пухообдувка
Классификация мотальных автоматов
Мотальный автомат выполняет часть операций при перематывании нити автоматически:
1. Смена питающей паковки
2. Связывание узла при обрыве нити
3. Съём наработанной бобины
4. Укладка бобин на транспортёр
При обслуживании мотальных барабанов работница заполняет магазин початков и следит за работой автомата. В случае отказа автомата в выполнении какой-либо операции работница устраняет ошибки автомата. В некоторых конструкциях мотальных автоматов нет автоматического съёма наработанных бобин. В таком случае эту операцию выполняет мотальщица.
I. Автоматы карусельного типа (АМК-150)
Узловязальная заправочная станция (УЗС) располагается неподвижно на торце, а мотальные головки перемещаются по кругу. При подходе мотальной головки к узловязателю производится проверка и если нить отсутствует, то карусель останавливается и происходит связывание или заправка початков. АМК-150 – автомат мотальный карусельного типа с высотой бобины 150 мм; «Эббот» – США; «Жильбос» – Бельгия
II. Неподвижные мотальные головки обслуживает узловязатель, который двигается по монорельсу. Узловязатель обслуживает либо все мотальные головки либо часть. «Автоконор» – Германия
III. Каждая мотальная головка оборудована автоматическим узловязателем “Autosuk” ЧССР – Чехословакия
Производительность мотальных машин и мотальных автоматов
Произв-ть – [кг/час] [бобин/час]
Теоретическая произв-ть Пт=V*60*T*m/1000000 [кг/ч]
Фактическая произв-ть Пф=Пт*Кпв Пф=Пф [кг/час]/G [кг] ][бобин/час]
Т – Текс мг/м; m – кол-во мотальных головок; V – скорость м/мин; Кпв – к-ент полезного времени; Gб – масса бобин.
Кпв мотальных машин 0,7-0,8
Скорость перематывания зависит от линейной плотности пряжи.