Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности технологии получения регенерированных волокон из путанки и лоскута Горькова Алла Геннадьевна

Повышение эффективности технологии получения регенерированных волокон из путанки и лоскута
<
Повышение эффективности технологии получения регенерированных волокон из путанки и лоскута Повышение эффективности технологии получения регенерированных волокон из путанки и лоскута Повышение эффективности технологии получения регенерированных волокон из путанки и лоскута Повышение эффективности технологии получения регенерированных волокон из путанки и лоскута Повышение эффективности технологии получения регенерированных волокон из путанки и лоскута
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Горькова Алла Геннадьевна. Повышение эффективности технологии получения регенерированных волокон из путанки и лоскута : диссертация ... кандидата технических наук : 05.19.02 / Горькова Алла Геннадьевна; [Место защиты: Иван. гос. текстил. акад. (ИГТА)].- Иваново, 2009.- 168 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/3230

Содержание к диссертации

Введение

1. Аналитический обзор литературных источников по теме исследования 14

1.1 Обзор работ по исследованию процесса резания материалов 14

1.2 Геометрия режущих инструментов и их взаимодействие с материалом.. 18

1.3 Типы резательных машин 22

1.4 Оборудование для разволокнения технологических отходов 34

1.5 Выводы по главе 53

2. Теоретические исследования условий разволокнения хлопчатобумажных путанки и лоскута 54

2.1 Устройство для поперечного резания длинномерного материала 54

2.2 Условия разволокнения путанки в начальной стадии поточной линии... 57

2.3 Разработка новой конструкции разрыхляющих органов разволокняющей поточной линии с учетом законов аэродинамики 61

2.4 Влияние разрыхляющих органов на регенерируемый материал 67

2.5 Движение сорных примесей, пуха и волокон в узле пильчатого барабана разволокняющей поточной линии 74

2.6 Статистические законы взаимодействия разрыхляемого материала с зубьями пильчатого барабана 80

2.7 Выводы по главе 82

3. Оптимизация заправочных параметров устройства для поперечного резания 84

3.1 Выбор метода математического планирования 85

3.2 Выбор факторов и критериев оптимизации заправочных параметров устройства для резания при разволокнении путанки 86

3.3 Статистический анализ результатов эксперимента разволокнения путанки. Расчет регрессионных многофакторных моделей 88

3.4 Многокритериальная оптимизация заправочных параметров устройства для резания при разволокнении путанки з

3.5 Выбор факторов и критериев оптимизации заправочных параметров устройства для резания при разволокнении лоскута 97

3.6 Статистический анализ результатов эксперимента разволокнения лоскута. Расчет регрессионных многофакторных моделей 99

3.7 Многокритериальная оптимизация заправочных параметров устройства для резания при разволокнении лоскута 101

3.8 Выводы по главе 109

4. Результаты производственных испытаний полученных регенерированных волокон 110

4.1 Кинематический расчет устройства для резания путанки и лоскута 112

4.2 Подготовка и разволокнение путанки для получения регенерированных волокон 113

4.3 Подготовка и разволокнение лоскута для получения регенерированных волокон 130

4.4 Определение прядильных свойств полученных регенерированных волокон 134

4.5 Выводы по главе 150

Общие вьіводьіи рекомендации 151

Библиографический список

Введение к работе

. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ДИССЕРТАЦИИ. В настоящее время в России проблемы получения качественной пряжи и изделий из нее с вложением регенерированных волокон находятся в стадии поиска и решения. Кризис сырья в Российской Федерации заставляет предприятия комплексно подходить к его использованию и повсеместно внедрять безотходную технологию получения текстильных изделий. Насущным является вопрос создания простой, эффективной и высокоэкономичной технологии и оборудования для щадящего режима получения регенерированных волокон, поскольку получение таких волокон прядомой длины и вложение их определенного количества в смесь позволяет снизить себестоимость вырабатываемой пряжи без ухудшения ее физико-механических показателей.

На сегодняшний день крайне актуальными остаются научные исследования, направленные на разработку и внедрение технологий, связанных с процессами регенерации волокон из отходов текстильного и швейного производств, и повторного использования этого сырья при выпуске текстильной продукции. Анализ существующей отечественной и зарубежной техники и технологии восстановления волокон из вторичного сырья показал необходимость дальнейшего изучения вопросов получения качественных регенерированных волокон из таких видов отходов, как лоскут и путанка.

Длина получаемых регенерированных волокон и их прядомая способность зависят от эффективности работы поточных линий для разволокнения отходов. Эффективность поточных линий в свою очередь определяется конструктивными и технологическими параметрами резательных и разрыхляющих устройств, которые обеспечивают щадящее поэтапное разволокнение лоскута и путанки.

Диссертационная работа выполнена в рамках полученного гранта ИГТА для молодых исследователей 2008 года.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью диссертационной работы является повышение эффективности регенерации хлопчатобумажных волокон из путанки и лоскута за счет совершенствования процессов резания и разрыхления текстильного материала на разволокняющей поточной линии путем использования предложенных технических разработок, а также последующее изготовление пряжи пневмомеханического способа прядения с вложением в смесь до 7% полученных волокон.

Для достижения поставленной цели решены следующие основные задачи:

  1. Аналитически установлены условия щадящего разволокнения путанки в начальной стадии поточной линии для определения минимально необходимой силы удара игольчатого трепала по слою волокнистого материала.

  2. Получено математическое описание движения сорных примесей, пуха и волокон в узле пильчатого барабана разволотшяющей поточной линии.

  3. Усовершенствована конструкция игольчатого трепала поточной линии для разволокнения путанки за счет использования перфорированной планки, и

предложена формула для расчета давления воздуха, необходимого для очистки игл трехбильного трепала.

  1. Разработано устройство для поперечного резания длинномерного текстильного материала и проведена оптимизация заправочных параметров его основных рабочих органов с учетом свойств разрезаемого материала.

  2. Устройство для поперечного резания апробировано и внедрено в производство в составе поточных линий для регенерации путанки и лоскута.

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. При теоретическом исследовании рассматриваемой проблемы использованы методы дифференциального и интегрального исчисления, аналитической и начертательной геометрии, математического моделирования, теоретической механики, законов аэродинамики в зоне пильчатого барабана, компьютерное имитациолное моделирование.

Постановка и проведение экспериментальных исследований осуществлены на базе математических методов планирования эксперимента. Экспериментальные исследования и основные теоретические положения, полученные в диссертационной работе, прошли проверку в производственных условиях с использованием современной измерительной аппаратуры. Обработка и анализ исследований проводились в соответствии с методами математической статистики на ПК.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА диссертационного исследования заключается в развитии теоретических основ регенерации текстильных материалов и получении новых математических зависимостей, описывающих воздействие разрыхляющих рабочих органов на перерабатываемый материал и сорные примеси, а также в использовании полученных научных выводов в целях совершенствования технологических процессов и модернизации разволокняющей поточной линии.

В диссертационной работе впервые получены следующие научные результаты:

определена минимально необходимая величина удара игольчатого трепала, необходимая для отрыва клочка от зажатого слоя путанки;

теоретически изучено движение сорных примесей, пуха и волокон в узле пильчатого барабана разволокняющей поточной линии, в результате чего получена система уравнений, описывающая траекторию движения частиц. Система уравнений использована для повышения эффективности очистки волокнистого материала от посторонних примесей;

доказана возможность использования уравнения Эйлера в расчетах теоретического давления потока воздуха, создаваемого игольчатым трепалом с перфорированной поверхностью, который используется для очистки игл от волокон;

проведена оптимизация заправочных параметров основных рабочих органов разработанного устройства для поперечного резания с целью получения регенерированных волокон максимальной длины.

Научная новизна предложений подтверждена тремя статьями в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», включенном в перечень ВАК, и свидетельством Российской Федерации на полезную модель.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Разработано, изготовлено и внедрено в производство устройство для поперечного резания длинномерного материала, обеспечивающее сохранность длины регенерируемых волокон, используемых далее для получения пряжи. Выполнена конструкторская и рабочая документация на изготовление данного устройства и предложены рекомендации по его эффективному использованию, позволяющие максимально раскрыть возможности устройства.

Разработана и практически доказана новая конструкция трехбильного игольчатого трепала поточных линий для разволокнения путанки с учетом законов аэродинамики, что позволяет обеспечить щадящий режим получения регенерированных волокон.

Основные промышленные результаты работы получены и подтверждены в 000 «Куровские ткани» (г. Куровское, Московская обл.), учебном процессе кафедры прядения. Применение предложенного устройства для поперечного резания длинномерного материала и новой конструкции трехбильного игольчатого трепала позволили получить регенерированные волокна высокого качества. Вложение полученных регенерированных волокон в основную сортировку дает возможность экономить исходное сырье и снизить себестоимость пряжи без ухудшения ее физико-механических показателей.

Внедрение разработанного устройства для поперечного резания длинномерного материала, оптимизация его заправочных параметров и добавление полученных регенерированных волокон в основную сортировку позволили получить условный экономический эффект в сумме 800 тыс. руб. в год при годовом потреблении хлопкового волокна в размере 1750 т.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы, доложены и получили положительную оценку на:

Международной научно-технической конференции, посвященной 70-летию Российского заочного института текстильной и легкой промышленности (Москва, 2002 г.);

международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (г. Иваново, 2008 г.);

межвузовской научно-технической конференции «Молодые ученые -развитию текстильной и легкой промышленности» (г. Иваново, 2008 - 2009 г.);

научно-техническом заседании сотрудников ООО «Куровские ткани» (г. Куровское Московской обл., 2009 г.);

заседании кафедры начертательной геометрии и черчения Ивановской государственной текстильной академии (г. Иваново, 2009 г.);

- научном семинаре ИГТА (г. Иваново, 2009 г.).

ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты исследований, выполненных в рамках диссертации, опубликованы в 10 печатных работах, среди них - одна коллективная монография, три статьи в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», одна депонированная рукопись, тезисы докладов к четырем научно-техническим конференциям, получено одно свидетельство Российской Федерации на полезную модель.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения и четырех глав, изложенных на 163 страницах машинописного текста, включающих 64 рисунка и 33 таблицы, а также списка использованных литературных источников из 122 наименований, приложения.

Типы резательных машин

Актуальность исследований процесса резания волокнистых материалов лезвием обусловлена широким применением процесса разъединения материала под воздействием режущего инструмента и являющегося необходимой составной частью технологического процесса обработки материала.

Современная теория и прикладная наука о резании лезвием имеет ряд направлений и является одной из родственных разновидностей технологических процессов, объединяемых общим понятием "обработка резанием". Фактором, определяющим эти разновидности, является материал, применительно к которому рассматривается процесс обработки.

В последние годы все актуальнее и самостоятельнее становится проблема резания волокнистых материалов, производимых в текстильной промышленности: одиночной нити, группы нитей, путанки и лоскута.

Процесс резания происходит в результате взаимодействия инструмента с разрезаемым материалом и окружающей технологической средой. Он сопровождается рядом физических, а в некоторых случаях и химических явлений.

Для обработки текстильных материалов резанием используются следующие виды энергии: механическая, электрическая, химическая, тепловая. Вид используемой энергии определяет название способа обработки (рис. 1.1).

Механическое резание представляет собой расклинивание или сдвиг слоев материала режущим инструментом, имеющим всегда форму клина. В результате взаимодействия инструмента с материалом в зоне их прикосновения происходит сложный процесс деформаций и разрушения материала.

Механическое резание швейных материалов выполняют способами, которые определяются взаимным расположением режущего инструмента и заготовки в пространстве, а также характером их изменения во времени. В зависимости от этого все способы механического резания можно разделить на четыре группы: простое, сложное, парное и комбинированное резание.

Способы резания текстильных материалов Простое резание представляет собой разрушение материала режущим инструментом, имеющим одну режущую кромку и совершающим только рабочее движение, определяемое конфигурацией линии резания. В эту группу включены: резание ножом, пробивание (прорубание) иглой, вырубание резаками (ножевыми штампами) или вырезание деталей с их помощью путем прокатывания валика (катковый, ротационный или валичный способ).

Во вторую группу включены способы резания, предусматривающие сложное движение режущего инструмента, состоящее из рабочего и допол 16 нительного движений, преимущественно перпендикулярно поверхности обрабатываемой детали. Режущим инструментом при обработке этим способом могут служить ножи, пилы, ленты, а также струя жидкости (гидравлический или гидроструйный способ). По характеру действия эти инструменты универсальны.

Способы механического резания, при которых материал разрушается по одному контуру одновременно двумя режущими кромками, получили название парного резания.

При обработке парным резанием используют инструменты универсального действия (ручные и механические ножницы различных типов), а также специальные (штампы, содержащие пуансон и матрицу). Комбинированное резание включает в себя комбинацию указанных способов. Каждый из рассматриваемых выше способов характеризуется равномерным механическим воздействием на материал. Для улучшения обрабатываемости материала можно дополнять равномерное воздействие вибрационным различной частоты.

Первые экспериментальные работы по изучению различных способов механического резания материалов, применяемых для изготовления одежды и обуви, были проведены в СССР в 1928 - 1932 гг. Однако, только в 1950 г. теоретические и экспериментальный работы были обобщены проф. И. И. Капустиным в монографии [5], где изложены теория, условия, режимы резания и режущий инструмент способов вырубания, разрезания и фрезерования.

В последующие годы и в настоящее время целый ряд исследователей [6 — 18] продолжают изучение процесса механического резания материалов, применяемых-в швейном производстве. Эти исследования базируются в основном на теоретических положениях, установленных профессором И.И. Капустиным, и носят характер более углубленного изучения процесса с использованием современных методов и средств исследования.

Разработка новой конструкции разрыхляющих органов разволокняющей поточной линии с учетом законов аэродинамики

Для обработки текстильных хлопчатобумажных отходов используются разнообразные по типу машины. Однако, большинство из них не обеспечивает необходимого качества разволокнения материала в соответствии с требованиями к физико-механическим показателям волокна базовой сортировки.

Известны режущие устройства [71, 72] ротационного типа с непрерывной подачей материала и отрубом при движущемся полотне. Имеются две конструкции расположения ножа на цилиндре: радиальная и тангенциальная. При радиальной конструкции нож располагается в направлении радиуса барабана, а при тангенциальной - примерно по касательной к образующей цилиндра. Зазор, задаваемый между неподвижным и вращающимся ножами, для обеспечения чистоты и гладкости разреза должен быть меньше толщины разрезаемого материала. При тангенцріальном расположении ножа перемещение его примерно по касательной к цилиндру изменяет зазор между ножами на величину, в 2.. .3 раза меньшую величины перемещения ножа.

Недостатками этих устройств являются низкие значения качествен 55 ных показателей полуфабриката, получаемого на выходе, а также низкая надежность оборудования.

На рисунке 2.1 представлена схема предлагаемого нами устройства для поперечного резания длинномерного материала. Данное устройство отличается наличием упругой связи крепления ножа, за счет чего достигается щадящий вид резания - скользящее резание.

На рис. 2.1а изображен разрез общего вида устройства; на рис. 2.16 -схема установки перекрещивающихся режущих элементов с неподвижным ножом.

Устройство для поперечного резания длинномерного материала Техническим результатом устройства для резания является повышение эффективности процесса поперечного резания волокнистого материала, например ткани, за счет повышения конструктивных и динамических параметров режущего устройства.

Устройство содержит (рис. 2.1а) режущие элементы 1, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения в плоскости их установки относительно вала 2. Возвратно-поступательное перемещение режущих элементов 1 обеспечивается за счет их взаимодействия с коромысло-во-ползунным механизмом 3 с упругой связью 4. Геометрическая ось вращения вала 2 является перекрещивающейся под углом а относительно монтажной базы неподвижного ножа 5, установленного на остове 6.

Устройство работает следующим образом. Перед неподвижным ножом 5 расположены транспортирующие валики 7, подающие волокнистый материал 8 с транспортера 9. Разрезаемый длинномерный волокнистый материал 8 (рис. 2.1а) (например, ткань) через транспортирующие валики 7 подают в зону резания, образуемую неподвижным ножом 5, установленным на остове 6, и режущими элементами 1, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения в плоскости их установки посредством взаимодействия с коромыслово-ползунным механизмом 3 с упругой связью 4 относительно вала 2. Воздействие режущих кромок режущих элементов 1 и 5 на материал 8 обеспечивает его резание в поперечном направлении перпендикулярном относительно направления транспортировки полотна, благодаря образованию противорежущего подпора ножом 5 и за счет установки геометрической оси вращения вала 2 с перекрещиванием под углом а относительно монтажной базы неподвижного ножа 5.

Сохранение качественных показателей регенерированных волокон, полученных на разволокняющей поточной линии, в которую было внедрено предлагаемое устройство, достигается в результате использования в конструкции возвратно-поступательного перемещения режущих элементов 1 за счет их упругой установки на коромыслах механизма 3 с упругими элемен 57 тами 4. Обеспечиваемые таким образом технологические параметры позволяют реализовать наиболее рациональный вид резания - скользящее резание, характеризуемое наименьшими энергетическими затратами в силу взаимодействия режущих органов 1, 5 в точках контакта их режущих кромок.

Необходимую нормальную составляющую силы резания обеспечивают упругие элементы 4, а также процесс относительного скольжения режущих кромок, установленных с углом перекрещивания а.

Таким образом, обеспечивается повышение эффективности процесса поперечного резания волокнистого материала, например ткани, за счет улучшения конструктивных и динамических параметров режущего устройства.

Качество разволокнения путанки определяется начальными условиями ее разрезания на резательной машине. Предварительная обработка сырья осуществляется путем подачи путанки на трехбильное игольчатое трепало разрыхляющей машины, радиус которого составляет 203 мм [71].

Диаметр окружности, описываемой концом била, 406 мм. Частота вращения трехбильного трепала 1090 об/мин, что составляет 3270 ударов в минуту на разволокняемый материал. На каждом биле по радиусу в одном ряду находится 11 разных по высоте игл, цикличность воздействия которых на слой путанки с каждым ударом увеличивается в 11 раз.

Выбор факторов и критериев оптимизации заправочных параметров устройства для резания при разволокнении путанки

Оптимизация — это целенаправленная деятельность, заключающаяся в получении наилучших результатов при соответствующих условиях. По-латински «наилучший» переводится как optimus. Отсюда наилучшее решение называется оптимальным, а задача поиска и выбора наилучшего решения -задача оптимальности [85].

Благодаря использованию оптимальных режимов эксплуатации можно увеличить производительность оборудования, снизить затраты энергии, труда и сырья, что позволяет получить значительный экономический эффект. Поэтому проблема оптимизации технологических процессов и объектов приобрела в последние годы исключительную актуальность.

Следовательно, творческая инженерная деятельность, связанная с эксплуатацией действующего оборудования в наилучшем режиме, с проектированием и изготовлением новых текстильных материалов и изделий высокого качества при материальном использовании сырья, с разработкой новых высокопроизводительных технологий, машин и агрегатов, включает решение оптимизационных задач [85 - 87].

Нами была предложена конструкция устройства для поперечного резания длинномерного материала (рис. 2.1), которая отличается наличием упругой связи крепления ножей, за счет чего решается проблема забивания материалом рабочих органов устройства и обеспечивается скользящее резание.

Целью исследований в данной главе является оптимизация заправочных параметров устройства для резания для разволокнения путанки и разво-локнения лоскута. Наиболее прогрессивными математическими методами, применяемыми при исследовании различных технологических процессов, являются методы планирования эксперимента, позволяющие получать математические модели исследуемого процесса в реализованном диапазоне изменения многих факторов, влияющих на процесс наиболее экономично и эффективно [87]. Управляя экспериментом по определенному плану и обрабатывая результаты с применением теории математической статистики, создается возможность дальнейшего изучения области оптимума и математической модели объекта исследования [89 — 91].

Эффективность научно-исследовательских работ при таком подходе к проведению работ, как показано учеными математиками и специалистами [92 - 94] в различных областях науки и техники резко возрастает по сравнению с традиционными методами подхода к исследованию.

Планирование эксперимента позволяет варьировать одновременно все факторы и получать количественные оценки основных эффектов и эффектов взаимодействия. Интересующие эффекты определяются с меньшей ошибкой, чем при традиционных методах исследования. В конечном счете, применение методов планирования значительно повышает эффективность эксперимента [94-95].

В тех случаях, когда нет достоверной информации об ориентации поверхности отклика, наиболее разумным является использование центральных композиционных планов, отвечающих требованиям ротатабельности, т.е. планов, позволяющих получать модель, способную предсказывать значение параметра оптимизации с одинаковой точностью независимо от направления на равных расстояниях от центра плана. Эта особенность рототабельных планов служит критерием для оценки их качества [95]. Этот критерий может быть интерпретирован следующим образом: обеспечить инвариантность плана при вращении системы координат относительно центра. Поскольку матрицы рототабельного планирования второго порядка не ортогональны и объем вычислительной работы при определении коэффициентов регрессии довольно велик, коэффициенты регрессии вычислялись нами на ПК по формулам из [95] с доверительной вероятностью 0,95.

Для оптимизации заправочных параметров устройства для резания проведено исследование с использованием матрицы рототабельного центрального композиционного эксперимента. Факторы и уровни варьирования представлены в табл. 3.1.

Подготовка и разволокнение путанки для получения регенерированных волокон

Путанка, разрезанная на отрезки определенной длины, после устройства для резания, описанной в п. 2.1, поступает к подающим валикам 1, обтянутым цельно-металлической пильчатой лентой для лучшего зажима нитей, которые подают пряжу для мягкого и эффективного разволокнения в зону воздействия игольчатого трехбильного трепала 2. После чего предварительно разрыхленный материал поступает на конденсоры 3 для формирования волокнистого слоя, из которого одновременно интенсивно удаляется дисперсионная пыль и короткие волокна, образующиеся при разволокнении путанки.

Сформированный волокнистый слой поступает в узел питания, состоящий из съемных валиков 4, питающего цилиндра 5, обтянутого гарнитурой и который прижимает поступающий волокнистый поток к питающему столику 6.

По питающему столику 6 волокнистый поток поступает для дальнейшего разволокнения, где вместо трехбильного игольчатого трепала установлен расчесывающий барабан 7 и конденсоры 8. Заключительное разрыхление волокнистого материала осуществляется с помощью питающего устройства 9 в секции разволокнения состоящей из чесальных валиков 10 и съемно-передающих валиков 11с патрубками 12 для отвода готовой продукции в основной технологический процесс, т.е. в машины, составляющие последующую цепочку разрыхлительно-трепального агрегата для смешивания и получения полуфабрикатов прядения.

В настоящее время переработка хлопковых смесей требует тщательно отработанной технологии, грамотного подбора оборудования, а часто — при 115 менения новых разработок устройств, машин и агрегатов, что позволяет расширить технологические возможности переработки смесей из различных волокон, ассортимент выпускаемой продукции и сделать ее более прибыльной. Эти возможности еще более увеличиваются при использовании в смеси регенерированных волокон [116].

При разволокнении отходов из-за обрывов появляется много коротких волокон, поэтому для экспериментальной оценки распределений использован классический метод штапельного анализа с помощью прибора Жукова. Применение механического штапелеукладчика МШУ по ГОСТ 3274.5-72 приводит к тому, что волокна длиной до 16 мм собираются в одну группу, что может повлиять на результаты расчетов.

Все испытания были проведены в двух повторностях (табл. 4.1). Для статистической оценки результатов штапельного анализа был проведен дисперсионный анализ по схеме двухфакторного эксперимента с повторностями.

Лабораторный анализ (табл. 4.3) показал, что средние численные значения распределения волокон, полученных из путанки, характеризуется более высокими значениями средней длины (на 5,3%) и процента длинных волокон (на 8,8% ), полученных на аналогичных технологических цепочках, что свидетельствует об их более высокой прядильной способности. Эти волокна можно смешивать, поскольку их разница по длине не противоречит теоретическим принципам смешивания и практическим рекомендациям [117 - 120].

Изменение характеристик распределений по местам отбора проб не дает оснований утверждать, что имеет место последовательный и существенный обрыв волокон. Для более точной оценки были выполнены расчеты по специальной программе «Obriv.bas». При сравнении входного и выходного распределений (табл. 4.4) оценивались функция обрыва волокон Y(l) и критерий разрыва волокон (КРВ).

Расчеты показали, что закономерного уменьшения длины волокон не наблюдается. На результатах расчета могло сказаться предположение об отсутствии сегрегации волокон в результате наличия мощных аэродинамических очистителей в агрегатах, такое явление наряду с пылеудалением возможно. Противоречивые значения КРВ позволили утверждать, что распределения по длине волокон из разных мест отбора проб принадлежат одной генеральной совокупности и практически не изменяются по мере прохождения узлов поточной линии, что подтверждается расчетами (табл.4.5).

Оценка результатов дисперсионного анализа (табл. 4.5) показывает, что разброс характеристик длины волокна практически не выходит за пределы ошибки, что совпадает с анализом средних значений распределения волокон по длине (табл. 4.1). Поэтому вывод о возможности использования волокон, полученных при разволокнении путанки, в основной сортировке вполне обоснован.

В процессе производственных испытаний исследовались результаты, полученные при переработке смесей, состоящих из волокон хлопка, шерсти. Смешивание компонентов осуществляли с одновременной подачей дополнительного волокнистого материала.

Оценка качества образцов волокна из прядильной базовой смеси проведена по следующим характеристикам качества: 1. Фактическая влажность волокнистой массы, W,j„ %; 2. Длина волокон по группам с распечаткой диаграмм распределения волокон трех типов: «Hauteur - диаграмма» (средневзвешенная длина, мм, Н), «Barbe - диаграмма» (средняя фактическая длина волокна в распрямленном виде, мм, В), «Tuft - диаграмма» (штапельная длина, мм).

Образцы волокна перед испытанием выдерживались в нормальных условиях в течение 48 часов. Оценка засоренности волокна выполнена по методу ручного разбора. Замер фактической влажности проведен на приборе «Аквариус» со специальным щупом, обеспечивающим объективность результатов по данным 5 замеров на разных уровнях глубины волокнистой массы.

Определение характеристики длины волокон проведено с использованием системы приборов фирмы «Peyer AG» (Швейцария), включающей шта-пелеукладчики, датчики, альтметр и принтер. Система приборов обеспечивает высокую объективность результатов, так как приготовление штапельков волокна, замер характеристики длины и обработка результатов проводятся в автоматизированном режиме по программе фирмы производителя в соответствии с международными стандартами ИСО.

Похожие диссертации на Повышение эффективности технологии получения регенерированных волокон из путанки и лоскута