Введение к работе
В настоящее время шерстяной промышленностью России вырабатывается свыше 53 тыс. тонн пряжи, главным образом.полушерстяной. Потери и обесценивание сырья из-за последствий неправильного ведения процесса эмульсирования-,, вызывающего повышенную обрывность, пуховыделение, электризацию и т.д. ведут к росту количества отходов, поэтому разработка этой технологии при совместной переработки химических и шерстяных волокон актуальна.
Эффективность технологии прядения при переработке смесей шерсти с химическими волокнами зависит от совершенства технологии подготовки химических волокон до их смешивания с шерстяными, важнейшим элементом которой в гребенной системе прядения является эмульсирование химических волокон. В настоящее время отсутствует обоснование технологии этого процесса, что ведет к повышению неравномерности полуфабрикатов и пряжи,к увеличению отходов производства, простоев оборудования, снижению производительности обо-
рудования и труда, ухудшению качества пряжи и эксплуатационных свойств изделий из нее.
Таким образом, обоснование и разработка технологии эмульси
рования химического жгута, штапелированная лента иг которого пе
рерабатывается в. смеси с шерстью, является актуальной научно-тех
нической задачей. .
Цель работы:
Разработка новой эффективной технологии эмульсирования химического жгута в процессе штапэлирования и устройства для ее реализации с целью улучшения качества полуфабрикатов и сокращения потерь волокна в процессах его дальнейшей обработки.
Основными задачами исследования являются:
Эффективность предпринимаемых мер при подготовке химического компонента отдельно,от шерстяного проявляется на каждом из-последующих переходов их совместной переработки. Поэтому основными - задачами исследования являются:
обоснование функции движения волокон смешанного продукта в про--цессе вытягивания на ленточной машине, минимизирующей неровноту от этого процесса;
теоретическое описание зависимостей, -позволяющих рассчитывать силы, действующие на волокно при их движении в поле вытягивания и обеспечивающих минимальную неровноту продукта;
прогноз поведения волокон в вытяжном приборе в ' зависимости от свойств химических волокон, изменяемых путем эмульсирования;
разработка средств для нанесения эмульсии на волокна на штапе-лирущей машине и режима эмульсирования.
Методика исследований:
Работа проводилась в лабораторных условиях кафедры технологии шерсти МГТА им. Косыгина Н.А. ив производственных условиях ЗАО "Фряновская фабрика".
Достоверность научных результатов, выводов и рекомендаций обеспечена применением современных мєтодое исследования, методов теории вероятностей и математической статистики . и подтверждена проверкой теоретических положений в производственных условиях.
Теоретические исследования выполнены с привлечением.теории выбросов случайных функций, теории критических явлений, теории фракталов и численных методов прикладной математики. Эксперимен-
талъные исследования выполнены с использованием методой физического моделирования и оптическими методами; определение характеристик волокон ленты осуществлялось стандартными методами, а показателей технологического процесса - методами, принятыми в промышленности. Расчет параметров и сил, действующих в вытяжном приборе на волокна, осуществлялся на ЭВМ с использованием разработанного для этой цели пакета программ "SAD".
Научная новизна:
В диссертационной работе впервые:
Разработана новая высокоэффективная технология эмульсирования химического жгута на штапелирующих машинах, перерабатываемого в смеси с шерстью, основанная на прогнозе поведения волокон смешанного продукта в' процессе вытягивания. В зависимости от свойств химических волокон и при использовании новых средств для нанесения эмульсии на продукт (пеногенераторов).
Получены статистические распределения смещений волокон в процессе вытягивания при оптимальной функции движения волокон эмульсированного и неэмульоированного продуктов на основе: а) аналитических зависимостей для сил, действующих на Еолокна з поле вытяжного прибора, оснащенного гребнями с плоскими иглами; 5) аналитического определения числа фрикционных контактов волокон, расположенных в периферийной гоне сечения мычки; з) комплекса предложенных в диссертации новых методов для расчета сил, действующих на волокна и прогноза движения волокон в вытяжном приборе (5 методов).
Получены аналитические зависимости, отражающие влияние'эмульсирования на фрикционные характеристики волокон при разной степени сжатия продукта и. скоростях движения волокон, что моделирует фрикционные взаимодействия в различных зонах вытяжного прибора. _
Разработан пакет программ "SAD" ( 7 программ) для расчета на ЭВМ сил, действующих на волокна в процессах вытягивания и обоснования направленного изменения фрикционных свойств волокон, минимизирующих неровноту продукта.
Создано устройство и разработана оптимальная технология эмульсирования химического кгутз в среде вспененной эмульсии на штапелирующих машинах, технология и устройство апробировании в производственных -условиях ЗАО "Фряновская фабрика" при штапелировании
химического ягута, перерабатываемого а смеси с шерстью.
Практическая ценность работы;
Применение разработанной технологии эмульсирования химического жгута' обеспечивает: 'снижение . неровноты лент на 18 (отн.)% и снижение количества гребенного очеса с 3,4% до 0,7.
Ожидаемый экономический эффект на 1000 тонн пряжи 31 текс составляет 980843 тыс. руб.( в ценах 1997 г.).
Рекомендуется использовать: для науки: математические модели для определения сил,-действующих на волокна в еытяжных приборах ленточных двухпольных машин и прогнозирования их движения; новые методы оценки параметров фрикционного взаимодействия волокон в процессе вытягивания; для практики: а) на предприятиях - технологию эмульсирования химического жгута .на шгапелирующих машинах и установку для ее реализации; 5) в курсе прядения шерсти и химических волокон.
Апробация работы:
Основное содержание работы докладывалось: - на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Московской государственной текстильной академии им. А.Н. Косыгина в 1996 г.,1997 г.; на научной конференции "Тексгиль-96"; на кафедре технологии шерсти МГТА (1997 г.); на научно-техническом совете ЗАО "фряновская. фабрика" (1998 г.).
Публикации:
По материалам диссертации: опубликованы в журнале "Известия вузов. Технология текстильной промышленности" - 2 статьи; депонированы в ЦНИИТЗИЛегпром - 3 статьи ; тезисы докладов в сборниках Всероссийских научно-технических конференций - 2 доклада.
Структура и объем работы:
