ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И УСЛОВИЯ ПОДГОТОВКИ ВОЛОКНИСТОЙ СМЕСИ К ПРЯДЕНИЮ

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты исследования и анализа технологии переработки смеси волокн разной засорённости на технологических линиях, отличающихся эффективностью очистки, установлены потери волокон в отходы методом анализа состава отходов и факторы, определяющие их причин.

ABSTRACT

The article presents the results of a study and analysis of the technology for processing a mixture of fibers of different contamination on production lines that differ in cleaning efficiency; the loss of fibers into waste is established by analyzing the composition of the waste and the factors determining their causes.

Ключевые слова: прядильный комплекс, сорт волокна хлопка, класс волокна хлопка, состав смеси волокон, эффективность очистки, отходы.

Keywords: spinning complex, cotton fiber grade, cotton fiber class, fiber mixture composition, cleaning efficiency, waste.

Большой ассортимент сырья для выработки хлопчатобумажной пряжи и различие технологических свойств волокон приводят к возникновению практических задач по обеспечению качества пряжи и её себестоимости. Качество получаемой пряжи обуславливается принятым составом смеси волокон и организацией технологического цикла её производства. Себестоимость производства пряжи, в том числе, включает затраты на сырьё и затраты на обработку этого сырья.

Разнообразие сырьевой базы хлопчатобумажной промышленности Республики Узбекистана обеспечивается созданием хлопково-текстильных кластеров [1]. При этом из хлопка-сырца, выращенного кластерами, получают волокна различных промышленных сортов и класса, что требует применения особой технологии обработки, которая характеризуется типом используемого оборудования, его техническими возможностями и количеством. В таких условиях перед промышленным предприятием ставятся две задачи по полной переработке сырья:

• определить, какие виды пряжи можно получить из имеющихся волокон;
•  определить, какие волокна необходимы для производства пряжи требуемого качества.

При решении таких задач необходимо оценить технологические факторы и условия подготовки волокнистой смеси к прядению, влияние каждого из них на конечный результат.

Следует также учитывать, что промышленные предприятия стремятся сохранить свои позиции на рынке наряду с обеспечением цены и качества пряжи. На прядильных предприятиях установлены различные комплексы оборудования. Хотя такие комплексы охватывают все этапы прядильной системы, их техническое состояние и производители неодинаковы. Поэтому технические и технологические возможности прядильного комплекса отличаются способностью обеспечить соответствующий ассортимент и качество продукции. Известно, что на разных технологических комплексах одна и та же смесь волокон  будет очищаться по-разному и выход отходов будет различаться. Соответственно, была поставлена задача по определению связи с эффективностью очистки и потери волокон в отходы при использовании разных комплексов оборудования.

Исходя из вышеизложенных соображений, основной целью работы являлось определение оптимального порядка организации технологии прядения в соответствии с имеющимся на предприятиях технологическим оборудованием и качеством сырья.

В качестве технологических факторов подготовки волокнистой смеси к прядению принимались промышленный сорт, класс, качественный состав и прядильная способность волокон. Эффективность очистки волокон, сохранение их свойств и обеспечения заданных свойств пряжи приняты как условия подготовки к прядению. Поскольку принятые факторы и условия взаимосвязаны, важно правильно определить исходные условия и критерии оценки результатов.

В качестве критериев возможно установить показатели, перечисленные в действующем порядке технического контроля, правилах и стандартах оценки технологического процесса [2]. Поэтому при проведении исследований должна быть изучена важность исходных условий, критериев, одобренных производителем и потребителем. В ряде случаев потребитель может не отметить важность норм, указанных в стандарте, и наоборот. С такими ситуациями можно столкнуться в зависимости от цели использования пряжи.

Методы и материалы

Практические исследования по определению совместимости технологических условий и состава используемого сырья были проведены на двух прядильных предприятиях одного текстильного кластера, которые условно обозначены А и Б. При анализе состава комплексов оборудования, установленных на предприятиях и состава перерабатываемой волокнистой смеси установлено, что технологические условия неодинаковы. Комплекс оборудования, установленный на предприятии А, и установленный порядок приспособлен для работы с высокой эффективностью очистки. На втором предприятии Б установлен типичный разрыхлительно-очистительный агрегат с сравнительно малой эффективностью очистки и имеется очиститель от пыли [3]. Рабочие параметры чесальных машин в обоих предприятиях соответствуют установленным агрегатам. При этом параметры узла приемных барабанов также отличаются эффективностью очистки. К таким параметрам относятся частота вращения барабанов и разводки между барабаном и ножами. При переработке первосортных волокон эффективность очистки первой технологической системы составила 86,4%, а второй – 73,5%. [4].

Суммируя вышеперечисленные условия, исследования проводили по четырём вариантам обработки. При этом в каждом агрегате обрабатывались по два варианта смеси волокон (см. табл. 2). Образцы отходов отбирали из сборников отходов с машин 3 раза с интервалом в 20 минут работы соблюдая правила для данных способов отбора образцов, без рассортировки. После отбора отходы выдерживали в климатических условиях производственных лабораторий.

В качестве критериев оценки подготовки волокнистой смеси к прядению были приняты содержание волокон в отходах и состав отходов. Согласно классификации [5] отходы с разрыхлительно-очистительных агрегатов относится к видам «орешек и пух трепальный» (условно обозначены Ст. 3). Отходы с чесальных машин собираются централизованным способом, и состоят из видов «орешки и пух чесальный» а также «очес кардный» (условно обозначены Ст.7/11).

Качественный состав образцов отходов исследовали на приборе Shirley Analyzer MK2. Результаты приведены в таблице 3.

Исследования проведены при подготовке пряжи средних линейных плотностей 29 текс, которую применяют в   производстве хлопчатобумажной ткани типа бязь [6]. Поэтому для исследования выбраны хлопковые волокна трех различных промышленных сортов (I, II, III) относящихся к пятому (5) типу. Классы волокна: Хороший (Яхши), Средний (Ўрта), Обычный (Оддий) [7]. Качественный состав использованного в исследованиях сырья определялся на оборудовании Shirley Analyser MK2. Средние значения результатов трехкратного тестирования представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Качественный состав хлопковых волокон

Из таблицы 1 видно, что используемое сырье относится к разным классам по качеству, в этом случае класс волокон одного сорта также различен. Первосортные волокна предназначены для выработки пряжи с особыми требованиями. Однако на предприятиях в состав волокнистой смеси вместе с первым сортом включены другие сорта, отличаются друг от друга по классу. В ставке, называемом лотом, который составляет 25 кип, количество волокон I сорта в смеси для исследуемого ассортимента пряжи (29 текс) установлено на уровне 34,7%. Состав смесей для двух лотов представлен в таблице 2.

Таблица 2.

Состав смесей из хлопковых волокон

Полученные результаты и обсуждение

Полученные результаты (таблица 3) проанализированы по количеству волокон и волокнистых пороков в отходах. В частности, потери волокна больше при переработке волокон лота № 1 с качественным составом с меньшим количеством примесей, в высокоэффективной очистительной установке (комплекс Б). При этом количество волокон составляет 71,41% в отходах Ст.7/11 и 59,75% в отходах Ст.3, а количество сорных примесей - 3,57% и 8,78% соответственно.

Таблица 3.

Качественный состав волокнистых отходов

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что смесь с невысоким содержанием примесей (Лот 2) не обязательно перерабатывать на машинах с высокой эффективностью очистки.

Таким образом, установлено, что для экономии сырья хлопковые волокна различного класса чистоты следует обрабатывать в соответствующих технологических комплексах оборудования, что возможно организовать в системе хлопковых кластерах, а также следует организовать дополнительную линию в составе разрыхлительно-очистительных агрегатах для переработки низкосортных волокон, с большим количеством примесей

Выводы.

Однако, поскольку при переработке смеси с малым содержанием примесей требуется затрат времени на перенастройку параметров оборудования, на предприятии часто принята единая система. Соответственно, потребуется специализация предприятий в кластерной системе и корректировка комплекса оборудования по переработке волокнистой смеси различного качества. В частности, в разрыхлительно-очистительные агрегаты целесообразно включать дополнительную линию для переработки низкосортных волокон, с большим количеством примесей. В этом случае через такую линию, состоящую из кипоразрыхлителя с игольчатой решёткой и машины предварительной очистки, обрабатываются относительно засорённые волокна. После этого они подаются в пневмотранспортную систему, перед очистительной машиной. Информация о таких исследованиях будет представлена в следующих статьях.

Список литературы:

1. Указ Президента Республики Узбекистан №УП-14 от 16.11.2021 г. «О мерах по регулированию деятельности хлопково-текстильных кластеров». 
2. Hwanki Lee. Qualitu control of Latest Spinning Process and Previntion of Textile Defects. Seoul, 2015.
3. www. Truetzschler.com
4. Одилхонова Н.О., Азизов И.Р. Влияние степени подготовки волокнистых отходов на качество смесовой пряжи // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2020. № 7 (76). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/9979 (дата обращения: 01.04.2024).
5. O`zDSt 3310-2018 Вторичные материальные ресурсы переработки хлопкового волокна. Технические  условия.
6. Букаев П.Т. « Справочник по хлопкоткачеству».- М.:Легпромиздат , 1987 – 576 с.
7. ГОСТ 53224-2016 ВОЛОКНО ХЛОПКОВОЕ Технические условия. Приложение В.