Исследование полноты смешивания хлопко-нитроновой пряжи

АННОТАЦИЯ

В данной статье приведены результаты исследования эффективности перемешивания разнородных волокон в смешанной пряже, определяющиеся равномерностью распределения этих волокон в поперечном сечении и вдоль пряжи, а также наличием и величиной различных групп волокон. 

ABSTRACT

This article presents the results of a study of the efficiency of mixing dissimilar fibers in mixed yarn, determined by the uniformity of distribution of these fibers in the cross section and along the yarn, as well as by the presence and size of various groups of fibers.

Ключевые слова: пряжа, хлопок, нитрон, смешивание, неровнота, кардная пряжа.

Keywords: yarn, cotton, nitron, blending, unevenness, carded yarn.

Введение. Экспериментальные исследования были проведены в условиях Учебной лаборатории Ташкентского института текстильной и легкой промышленности кафедры «Технология прядения» по методике, изложенной в «Инструкции технического контроля в хлопкопрядении». Все испытания проводились в трёх поверхностях.

Пряжа линейной плотностью 29,0 текс выработана на оборудовании фирмы «Trutzschler» и «Zinser» Германия: кипоразрыхлитель - ВО-С; конденсор - LVSA; разрыхлитель - ВЕ-963; трех барабанный очиститель - CVT-3; аэродинамический очиститель - DX; чесальная машина - DK-903; ленточная машина - HSR-1000; ровничная машина - Zinser-668; прядильная машина - Zinser-350 [1].

Результаты исследований. Для выработки смесевой пряжи в качестве первого компонента сырья служило хлопковое волокно V типа, I сорта селекции С-4727. Качественные показатели хлопкового волокна были оценены на приборе HVI в Узбекском центре сертификации хлопка волокна «SIFAT». Пряжа линейной плотности 29 текс была выбрана сортировка нитрон-33%, хлопок-67%. С целью обеспечения достоверности результатов для проведения эксперимента, состав рабочей сортировки не изменялся. Для предотвращения отклонения процентного соотношения компонентов экспериментальной сортировки от рецепта был использован метод смешивания лентами. При этом на ленточной машине на питании две из шести лент были выработаны из 100% волокна нитрон, а 4 ленты из 100%-ного хлопкового волокна. Таким образом, доля нитрона в смеси составляла 33%, а 67% хлопок.

Главной причиной применения смешивания лентами на ленточных машинах является сохранение постоянства компонентов смеси за единицу времени, что обуславливает постоянство требуемых свойств полуфабрикатов и пряжи, т.е. снижение неравноты, что должен обеспечивать выработку пряжи нормального качества [2, 3].

Перед началом эксперимента было проверено техническое состояние машины и кардных поверхностей рабочих органов чесальной машины.

Результаты процесса смешивания, т.е. оценка эффективности смешивания, оцениваются различными критериями, одним из которых является полнота смешивания. Следует отметить, что в последнее время критерии оценки неровноты расширились, т.к. в настоящее время неровнота пряжи определяется кроме «Uster Tester» на приборе «PREMIER». Неровнота оценена сначала критерием полноты смешивания, т.е. класическим методом, а затем показатели неровноты смешанной хлопко-нитроновой пряжи были опеределены с помощью прибора «PREMIER» [4].

Полноту смешивания волокон S определяют по формуле (1):

                                                  (1)

где:   К - число компонентов;

D - абсолютное отклонение среднего процентного содержания в действительной смеси от установленного в рецептуре смеси, выраженное в % от последней.

Абсолютное отклонение для первого, второго и К компонента:

;    ;             (2)

где:    - среднее процентное содержание по числу волокон 1, 2, ...., К  компонента в сечениях пряжи;

 - процентное содержание 1, 2, ...., К компонента по рецепту.

В рецептуре смеси имеем соотношение компонента по массе, а при изучении пряжи по срезам - соотношение по числу волокон. В том случае, когда смесь состоит из однородных волокон, имеющих одинаковую толщину и удельный вес и отличающихся только по цвету, соотношение волокон по весу и числу будет равноценным. Если же смесь состоит из волокон, различных по толщине и удельному весу, то процентное содержание по весу будет отличаться как по процентному содержанию, так и по числу волокон. В этом случае необходимо вычислить условное число волокон компонентов, приведенное к одинаковой толщине и удельному весу, и необходимо определять  с учетом поправки.

Так, если имеем в сечении пряжи число волокон первого компонента n₁ с толщиной Т₁, удельным весом d₁ и второго компонента n₂ с толщиной Т₂, удельным весом d₂, то приведенное условное число волокон первого компонента равно:

                                                                           (3)

         Среднее процентное содержание определяется по следующей формуле

                                                                     (4)

Применение показателя полноты смешивания для оценки степени перемешивания разнородных волокон в гребенной пряже посредством обработки поперечных срезов считается неэффективным. По существу, в этом случае определяем отклонение фактического состава от рецептуры смеси. Фактический состав определяется путем усреднения показателей по процентному содержанию волокон определенного компонента в большом числе срезов пряжи. Даже при значительном отклонении в отдельных сечениях процентного содержания компонента от средней величины сама средняя величина процентного содержания компонента будет незначительно, отклоняться от заложенной в рецептуре смеси.

Учитывая все вышеизложенные особенности, была определена полнота смешивания хлопкового и нитронового компонентов в кардной пряже толщиной 29 текс (Ne 20,3) при соотношениях соответственно хлопкового волокна  Р_х = 67% и нитрона Р_н = 33%.

В результате обработки двух групп по 200 срезов пряжи было определено общее число волокон хлопковых - 98 и нитроновых - 32. Исследуемая пряжа состоит из волокон хлопковых толщиной 169 мтекс (Ne3491) и нитроновых толщиной 170 мтекс (Ne3470). Известно, что удельный вес волокон компонентов соответственно был d_x1=1,52 г/см³ и d_н2=1,15 г/см³.

Условное число волокон хлопкового компонента определено по формуле (3):

Среднее процентное содержание по (4) равно:

Подсчитывая все найденные значения в формулу (1) определяется полнота смешивания

следовательно, она равна S=71%.

Таким образом, на основе изучения неровномерности распределения волокон в сечении пряжи, определена полнота смешивания хлопко-нитроновой пряжи, которая составляет 71%, т.е. смешивание считается удовлетворительным.

Следует отметить, что кроме критерия полноты смешивания имеет особое значение оценка распределения волокон в поперечном сечении пряжи, для чего применяются различные методы.

Во многих источниках отмечено, что неровнота пряжи связана с её структурой, т.е. распределением в сечении компонентов.

При смешивании компонентов лентами вопрос, о перемешивании разнородных волокон становится очень актуальным. В связи с этим большое значение приобретает правильная оценка эффективности распределения волокон смешиваемых компонентов в продуктах прядения. В настоящее время наиболее распространена визуальная оценка перемешивания компонентов в пряже. Преимущество визуального метода заключается в его простоте и быстроте оценки.

Однако визуальная оценка связана с субъективным восприятием каждого специалиста степени смешивания. Поэтому необходимо иметь среднюю оценку, полученную на основании оценок нескольких специалистов.

Выводы. Оценку распределения волокон в пряже можно дать, используя статистические методы. Средняя оценка будет более репрезентативной для всей совокупности, т.е. в целом для оцениваемой партии. Статистические методы позволяют определить степень приближения фактического распределения волокон в продуктах прядения к случайному.

Используя статистические методы оценки, можно выбрать наилучшие технологические режимы получения пряжи в отношении эффективного перемешивания, что особенно важно при сокращенном технологическом процессе. Эффективность перемешивания разнородных волокон в смешанной пряже определяется равномерностью распределения этих волокон в поперечном сечении и вдоль пряжи, а также наличием и величиной различных групп волокон. При определении эффективности перемешивания, важным является выбор метода оценки равномерности распределения и группируемости волокон в пряже.

Список литературы:

1. Ражапов О.О., Гафуров К.Г., Арабов Ж. Условия получения равномерной смеси из хлопко-нитронового волокна с минимальной неравномерностью смешивания // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. 11(80). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/10949
2. Mogahzy Y.E., Faray R., Abdelhady F., Mohamed A. An integrated approach to analyzing the nature of multicomponent fiber blending. Textile Research Journal, 2004, v 74, № 9, p. 767-775
3. Зензинова Ю.Б. Автоматизация методов прогнозирования эффективности процессов смешивания на смесовых и ленточных машинах / Автореферат дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.13.06. - Москва, 2005. - 16 с.
4. Ражапов О.О., Ғофуров Қ.Ғ., Матисмаилов С.Л., Эргашев К.Э. Исследование производства хлопко-нитроновой трикотажной пряжи линейной плотности 18,5 текс // Проблемы текстиля - Ташкент, №3/2008, - С.42-46