ВЛИЯНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ГРЕБНЕЧЕСАНИЯ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЛОКОН

АННОТАЦИЯ

В процессе современного производства пряжи наблюдается ограничение более малых по размеру линейных плотностей из-за отсутствия тонковолокнистых сортов хлопкового волокна. На предприятиях выработка пряжи из средневолокнистых сортов хлопка по гребенной системе организована на основе сложившегося опыта, где причинами наличия коротких волокон является недостаточное использование данной системы прядения. В связи с необходимостью преодолеть эти ограничения, целью работы является определение возможности увеличения длины волокон в гребенной ленте путем изменения длины питания и количество очесов на гребнечесальной машине. На основе результатов исследований выявлено следующее: с уменьшением длины питания и увеличением разводки между нижней губкой тисков и отделительным зажимом можно достичь большей кратности чесания. Эти обстоятельства позволяют, увеличить выделения коротких волокон, что приводит к повышению верхней средней длины волокон в гребенной ленте.

В результате увеличения длины волокон обнаружена возможность выработки гребенной пряжи более малых линейных плотностей из средневолокнистого волокна.

ABSTRACT

Currently, the production of yarn with lower linear densities is limited due to the lack of fine-fiber cotton varieties. At the enterprises, the production of yarn from medium-staple cotton varieties using the combing system is organized based on established experience, where the reasons for the presence of short fibers are insufficient use of this spinning system. Due to the need to overcome these limitations, the purpose of the work is to determine the possibility of increasing the fiber length in the combing tape by changing the feed length and the number of brushes on the combing machine. Based on the research results, it has been determined that with a decrease in feed length and an increase in the spacing between the lower jaw of the vise and the separating clamp, it is possible to achieve a higher carding rate. These conditions allow for an increase in the release of short fibers, which leads to an increase in the upper average length of fibers in the combed tape. As a result of the increase in the length of the fibers, the possibility of excavations was eliminated.

Ключевые слова: волокна, гребнечесания, очёс, лента, разводка, длина питания, длина волокна, короткие волокна, пряжа, линейная плотность.

Keywords: fibers, combing, tow, sliver, distribution, feeding length, fiber length, short fibers, yarn, linear density.

Введение. В прядильном производстве эффективность использования сырья зависит от правильности выбора состава смеси волокон для выработки пряжи определенной линейной плотности. На выбор линейной плотности пряжи влияет множество факторов. При этом учитывается возможность получения необходимой линейной плотности и назначения пряжи.        

В некоторых случаях волокна используются с целью обретения меньшей прядильной способности, то есть линейная плотность вырабатываемой пряжи будет больше, чем теоретически минимально возможная. Чем ближе линейная плотность вырабатываемой пряжи к минимально возможной, тем выше эффективность ее производства. В данной работе прядильная способность волокна определяется максимальной длиной пряжи (км), получаемой из одного килограмма сырья и отвечающей требованиям стандарта [1]. Результат характеризуется относительно качества пряжи минимально возможной линейной плотности и её количества.

Из более длинных и равномерных по длине волокон можно вырабатывать более тонкие варианты пряжи. Поэтому, чем длиннее волокна, тем меньше разница между их длиной, и чем лучше они распрямлены, тем более качественную можно будет получить пряжу с меньшей линейной плотностью.

Установлено, что увеличение длины волокна на 1 мм усиливает разрывную прочность пряжи на 3–4 %. Также отмечено, что с увеличением модальной длины волокна неравномерность длины волокон становится больше. Данные обстоятельства приведут к повышению производительности оборудования благодаря уменьшению обрывности.

Поскольку хлопковое волокно очень неравномерно по длине, то из его состава выделяют группу, называемую короткими волокнами. Короткие волокна создают ряд проблем при прядении. Неравномерность волокон по длине описывается средним квадратическим отклонением и коэффициентом вариации.

В настоящее время с введением зарубежных стандартов для определения длины хлопковых волокон внедряется система «HVI». При этом приняты несколько показателей длины волокон. Верхняя средняя длина – это средняя длина самых длинных волокон в образце и называется 2,5 %-ной длиной покрытия. 50 %-ная длина покрытия – это количество волокон, пригодных для прядения и часто встречающихся в образце [3].

Наиболее распространенным описанием содержания коротких волокон является весовая доля волокон короче 12,7 мм. Количество коротких волокон, определяемое в HVI, называется индексом коротких волокон (SFI) и является наиболее распространенным значением для описания SFC. Однако существенного увеличения длины штапельных волокон после расчесывания на гребнечесальной машине не наблюдается. Поэтому для получения ленты, состоящей из более равномерных по длине, хорошо очищенных, разъединённых, распрямлённых и параллельно расположенных волокон применяют гребенную систему прядения.  

В хлопчатобумажной промышленности для производства некоторых видов пряжи средних линейных плотностей используют средневолокнистие сорта хлопка. В таких случаях минимальная линейная плотность пряжи, которая может быть произведена, ограничена из-за недостаточности длины и механических свойств волокон [4].

В результате изучения ассортимента выпускаемой продукции и потребности в гребенной пряже установлено, что предприятиям для выработки новых видов текстиля необходимы более тонкие линейные плотности пряжи. Учитывая эти обстоятельства и наличие соответствующего сырья, поставлена задача по определению возможности выработки относительно тонкой пряжи.

Целью исследования технологической системы является определение возможности увеличения длины волокон в гребенной ленте путем изменения длины питания и количество очесов на гребнечесальной машине.

Материалы и методы. На предприятии для выработки гребенной пряжи 20 текс используются хлопковые волокна 4-го типа, первого промышленного сорта. В состав смеси вводятся только обраты в виде рваной ленты. Подготовка к прядению и получению чесальной ленты осуществляется на оборудовании фирмы Trützschler [2]. Чесальная лента после пропуска через ленточную установку подаётся к лентосоединительному устройству, где формируются холстики для гребнечесальной машины.

На гребнечесальной машине вырабатывается лента, линейной плотностью 4,7 килотекс. Все показатели её качества и ровницы соответствуют нормативам, установленным на предприятии, согласно техническому контролю.

Известно, что на гребнечесальной машине для определённых условий производства пряжи устанавливаются нормы выхода гребенных очесов и длина питания.

Количество гребенных очесов зависит от разводки между нижней губкой тисков и отделительным зажимом. Длина питания оказывает влияние на эффективность процесса гребнечесания.

Указанные параметры принимаются в зависимости от поставленных производственных задач. При этом планируются качество пряжи и эффективность использования сырья.

Согласно принятому на предприятии техническому режиму, длина подачи установлена в размере 5,9 миллиметров. Выход гребенных очесов теоретически установлен в размере 14 %, а на практике она варьируется в зависимости от качества партии сырья. Для достижения этой величины разводка между нижней губкой тисков и отделительным зажимом (R) установлена шаблоном № 10, что соответствует 10 миллиметрам.

На основании предварительных исследований и анализов в опытном варианте длина питания была установлена в размере 5,4 миллиметра, а разводка (R) определена шаблоном № 8.  Изменяя описываемые параметры, можно достичь уменьшения количества коротких волокон и повышения длины волокон в гребенной ленте.

Также была изучена возможность снижения линейной плотности пряжи в опытном варианте с учетом увеличения длины волокон в новых условиях гребнечесания. Для этого принято вырабатывать опытную пряжу 18,5 текс, что меньше, чем в процессе производства.

Свойства хлопкового волокна, волокон гребенной ленты и гребенных очесов, полученных в ходе экспериментов, определялись на оборудовании HVI. Свойства выработанной пряжи выявлялись на оборудовании лаборатории USTER [5]. Результаты проведенных экспериментов обработаны в соответствии с порядком и нормами технического контроля.

Результаты и обсуждения. В таблице 1 приведены средние значения определения свойств волокон в составе хлопкового волокна, ленты и гребенных очесах. В таблице 2 приведены свойства пряжи, выработанной в соответствии с условиями, принятыми на предприятии, а также экспериментальные варианты.

Таблица 1.

Свойства хлопкового волокна, волокон гребенной ленты и в гребенных очёсах

Как показывают результаты исследования, при изменении параметров гребнечесания основные технологические свойства волокнистой массы в целом улучшается. Из таблицы 1 видно, что после всех процессов подготовки и гребнечесания верхняя средняя длина волокон становиться больше. При этом наблюдается повышение однородности и уменьшение количества коротких волокон. Эти изменения приводят к прядильной способности волокна, что позволяет вырабатывать пряжу сравнительно малых линейных плотностей.

Из таблицы 2 можно определить изменения свойств пряжи, выработанных при различных условиях гребнечесания. При этом механические свойства, которые считаются основополагающими, значительно улучшаются. Относительная разрывная нагрузка пряжи 20 текс повышается на 6 %, а пряжи 18,5 текс на 10 %. Однако следует учитывать сравнительно большую неровноту по разрывной нагрузке, хотя она уменьшается после изменения параметров гребнечесании. Следует также обратить внимание на неровноту по линейной плотности пряжи.

При выработке пряжи 18,5 текс в производственных условиях этот показатель выше ожидаемого. Причиной такого значения может быть большое количество коротких волокон. После уменьшения коротких волокон неровнота по линейной плотности уменьшается.

Таблица 2.

Свойства пряжи, производимых в производственных условиях и экспериментальных вариантах

Заключение. На основе правильной организации системы прядения можно использовать средневолокнистие сорта хлопковых волокон для выработки более тонкой и качественной гребенной пряжи. При этом необходимо уменьшить длину питания на гребнечесальной машине, что приводит к повышению эффективности гребнечесания.

Увеличивая разводку между нижней губкой тисков и отделительным зажимом, можно достичь большей кратности чесания. Однако, чем больше эта разводка, тем больше будет процент очесов. С технологической точки зрения, при большой длине прочесываемой гребенным барабанчиком бородки вычесываются большое количество коротких волокон.

В результате, увеличивается длина волокон в гребенной ленте, что улучшает производство пряжи более малых линейных плотностей. Таким образом, решением поставленной задачи исследования установлено, что в результате изменения условий гребнечесания можно улучшить качество пряжи и снизить её линейную плотность.

Список литературы:

1. Борзунов И.Г., Бадалов К.И., Гончаров В.Г. Прядение хлопка и химических волокон (проектирование смесей, приготовление холстов, чесальной и гребенной ленты): Учебник для вузов. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. – 376 с.
2. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www. Truetzschler.com (дата обращения: 06.09.2025).
3. Azizоv I.R., Erkinov Z.E. Paxta va kimyoviy tolalarni yigirishga tayyorlash (Darslik) // “Iste’dod ziyo press” nashroyoti. – Namangan, 2024. – 468 b.
4. O‘z DSt 604:2016  Волокно хлопковое. Технические условия [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://lex.uz/uz/docs/4983971 (дата обращения: 16.08.2025).
5. USTER® News BULLETIN magazine, 2014,No. 50, 41 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.uster.com/fileadmin/user_upload/Downloads/2_ValueAddesServices/Usterized/UNB/UNB_No.50_Managing_a_spinning_mill_with_quality_in_mind.pdf (дата обращения: 06.09.2025)