Введение к работе
Актуальность данной работы заключается в решении задач,стоящих перед текстильной промышленность» по-улучшению технологии ткачества и качества тканей. Работа выполнялась по задания промышленности в соответствии с хоздоговорной научно-исследовательской работой № 52-90/3 и 59-9І/І .которая
-4-,
осуществлялась на,'Московском экспериментальном предприятии
"TeitCTiui^",.; . '
'>;'',; :.'Е мировой практике текстильной технологии происходит ^интенсификация процесса .ткачества.Современные ткацкие станки ''ф(ірм',,Рйти1',, " .Зульцер", "Матеса" и др.шевт частоту вращения ,главІ4рго*'вала 700-800 ыда~*. При этом увеличивается трение .ti;,nbnod-цитей при зевообразавании,прибое,а следовательно воз-"растает обрывность в ткачестве основных нитей. '.'..';.'. .Поэтому-необходимо создание новых способов шлихтования, ^способствующих интенсификации процесса ткачества. К их числу .'можно-отнести'шлихтование в пене,обеспечивающее улучшение фи-эико-ыеханкчёсквд.свойств ошлихтованной пряжи,снижение обрыв-"ности в ткачестве,уменьшение расхода пара,электроэнергии и щлихуукщих, материалов. :
.; -*' ;\,Разработка .технологии.:шлихтования в пене хлопчатобумажной - прям; является актуальной проблемой.требующей теоретических" и экспериментальных исследовании.
р., і . Ц 'е- л' ь ю I \ д а ни о й работы является исследо-"вание возможности применения технологии вспенивания шлихты при шлихтовании хлопчатобумажной пряжи,теоретическое обоснование целесообразности, прииенения данной технологии,разработка регла-мейтированньи'режимов'шлихтования в пене хлопчатобумажной пряжи.
На'у'Ч. н а я. ;''н о'в и з я а диссертационной работы заключается в. следующем:' -
, - вперьые,исследован способ шлихтования в пене хлопчатобумажной пряжи в отечественной хлопчатобумажной промышленности,' . ! " - проведено теоретическое исследование поверхностного на-, тяжения и смачивающей способности вспененной шлихты,
-, - доказана и теоретически обоснована целесообразность применения этой'технологии в ткачестве,. *
: - - исследована-пенообразуюцая способность рада ПАВ в ішлюсто^адьном, растворе, '/.'. . ' ' '".'".; -"разработаны параметры работы деногенератора и ШПУ-2,
-;;.' - устанфвдеш математические зависимости физико-механи
ческих, свойств, >'ошлихтованной пряхи, и ткани, выработанной'из
Неё, от параметров* процесса шлихтования в пене.. - .
- g -
«Нзз^г - * Лги-
ПОСКОЛЬКУ ПО УСЛОВИЯМ УСТОЙЧИВОСТИ ЄДИЧИШ|Ср{кІя /Ob}.
всегда положительна, отсвда вытекает результат:
Іігак,сделан вывод о том, что поверхностное натяжение вспененной шлихты ниже, чей обычной. Это является причиной лучшего смачивания вспененной шлихтой основной нити и более равномерпото распределения её на поверхности нити.
Сделанный вывод о равномерности нанесения плёнки вспененной шлихты на нить подтвержден с помощью цикрофотографяро-вания срезов образцов пряли.
Тем саыш объясняется неизменность физико-ыехшачеопсс свойств оіішихтоганноіі в пэне пря:ш по сравнвіию с традиционно ошлихтованной.
Четвёртая глава посвящена обработка ' технологических параметров шлихтования для улучшения физихо-иеханических свой ств ошлихтованной в пене пряжя.
Разработан состав и свойства шлихтовального раствора для вспенивания. Дія этого исследовано пенаобразущее действие ряда ПАВ в водном растворе. J^ramixa пенообразователями явились сульфонол, дуапон, превоцелл, CiE,обеспечившие высокую кратность и стабильность пена.
Дня испытаний взят состав шлихты на основе крахмала.
Проведены исследования величини поверхностного натяжения вспененной шихты в зависимости от концентрации ПАВ и температуры шлихты, лучшим вспешвателем явился сульфонал с концентрацией 20-30 г/л,споообсовующий снижении поверхностного натяжения шлихты до 44,5 эрг,сьг.
Для получения рекомендованной величины кратности ;,
пены 1:4 необходимо увеличение концентрации крахмала в '
1,5-2 раза. V
Установлена величина температуры шлихты для вспенит'; вания (50-50 С) и пены (40-70*С) в зависимости от концентрации .
крахмала в шлихте.
Эти параметры рекомендованы для внедрения в производство.
Экспериментально определён pev.iri работы пеногенерирующей установки.
Для определения оптимальних технологических параметров шлихтования б пене хлопчатобумажной пряки 29 Текс принял: независимые переменные:
Х-г - давление в жале отжимкьк валов , Па, Хо - количество работающих суаиллкьгс барабанов илихтоваль ной мааины,
Х^ - концентрация шлихты для вспенивания, %.
Для решения поставленной задачи проведён 1ЙЭ 2 .
Анализ величины приклея и влажности ошлихтованных образце показал,что при' шлихтовании в пененесбходимо стремиться к уровіг приклея обычно ошлихтованной пряжи,
В качестве критерия оптимизации был принят комплекс показателей: обрывность пряжи в ткачестве,разрывная нагрузка и удлинение, стойкость пряжи к истираниям и выносливость к растяжениям.
В ходе исследований установлены математические зависимое между Хт, Хр ,Хо и физико-механическими свойствами пряки. Onpcj лены оптимальные параметры шлихтования в пене хлопчатобумажной пряжи 29 Текс, способствующие снижению обрывности в ткачо.ствэ і 50 %.
. ,В процессе работы рассмотрен характер влияния нового спої ба шлихтования на свойства ткани из ошлихтованной в пене пряжи
В стой главе разработаны оптимальные технологические па] метры шлихтования в пене хлопчатобумажной пряжи 50 Текс.
В данном случае проведён сравнительный анализ влиянии ве. чины отжима и скорости движения основы на свойства исол^туе^ой пряли на основе ПФЭ 2 .
Выявлены общие иакономорности при замене традиционного способа шлихтования пенным:
необходимо сохранягь уровень приклея обычно о-лллхтован ной пряжи,
для дож.аюги уровня приклея экспериментально опред^ие ся концентрация шлихты для вспенивания,
рекич сушки и величина отжима ошлихтованной пряжи уста
- II -
вливается для получения нужного уровня влажности.
Эти рекомендации были проверены при шихтовании в пене опчатоб.умачиюй пряти 25 Текс.
ЛроиедЕжа производственная проверка выявлении 'оптимальных раметров шлихтования п пене хлопчатобумажной пряжи 29 и бдїек» . экспериментальном предприятии "Текстиль". Установлено,ошлихто-лныз в пене основы имеют меньшую обрывность а ткачестве на
ІЇ , их разрывная нагрузка и удлинение вше на 4-? %, стойкость ілгггіі к истиранию выше на 10 - 13 %, выносливость к растяжениям гаге на 10 %. Величины истинного приклея почти равны.
Внедрение разработанных регламентированных режимов илихто-. ія п пене способствовало повышенно производительности шлихтоваль-іго оборудования, снижения расхода шихтующих материалов на 25 %, гра и электроэнергии на 20 %.
(щт вывода .
Из анализа литературы установлено,что новые способы шлихго-' шня значительно повышают стоимость процесса и капитальные вло-- -;ния в шлихтовальное оборудование, усложняется технология прайса шлихтования.
Выявлены преимущества процесса шлихтования в пене и условия недрения его в производство.
Сделан анализ существующих пеногенеркрущих устройств,систем чя нанесения пены и основных свойств пенных растворов.
Экспериментально доказана возможность.замены традиционного пихтования хлопчатобумажной пряжи шлихтованием вспененной пшихтой. Установлено, что алихтование в пене не ухудшает физико-механичес-их свойств пряжи , не вызывает роста обрывности в ткачестве и -э снижает влагопоглощение ошлихтованных нитей.
В ходе теоретических исследований доказано, что поверхност- . эе натяжение вспененной шлихты ниже,чем у обычного пшихтовально-о раствора. Вспененная шлихта лучше смачивает основную нить и оздает на ней более равномерную плёнку. Проведённые исследования' одтвервдают целесообразность применения технологии шлихтования, пене в отечественной отрасли.
Для внедрения технологий шлихтования п .пене н производство азработаны компоненты,концентрация и температуриш! режим ' лихтовалького раствора. Определены веяениватели шлихты .. для. .
получения пены с высокой стабильностью,устойчивостью,низким поверхностным натяжением и кратностью 1:4,
-
Для обеспечения кратности пены 1:4 и ез стабильности разработаны параметры работы пенного генератора.
-
Установлены математические зависимости физико-механических свойств ошлихтованной в пег.е хлопчатобумажной пряжи 29 Геке и обрывности её в ткачестве от параметров шлихтования в пене ( концентрации шлихть,величины отжима и режима высушивания пряжи ).
-
Разработаны оптимальные технологические параметры шлихтования' в пене хлопчатобумажной пряжи 29 Текс:
величина отжима ( давление в жале отжимных валов)- 3 х Krtla,
количество работающих сушильных барабанов - б,
концентрация шлихты для вспенивания - 5 %. Оптимальные параметры шлихтования в пене пряжи 29 Текс позволили снизить обрывность в ткачестве на 50 % и улучшить физико-механические свойства пряжи и ткани, выработанной из неё на 10 %.
-
Установлены математические зависимости.физико-механических свойств ошлихтованной в пене хлопчатобумажной пряжи 50 Текс от параметров шлихтования в пене ( концентрации шлихты для вспенивания, скорости илихтованид и режима сушки пряжи).
-
Разработаны оптимальные технологические параметры шлихтования в пега пряхи 50 Текс:
концентрация шлихты для вспенивания - 4,3 %,
температура поверхности сушильных барабанов - 95-100 С, -' линейная скорость шлихтования - 90 м/мин. Оптимальные параметры оказали влияние на снижение обрывности в ткачестве с 0,32 до 0,14 обр./метр.
12. Для разработки 'технологии шлихтования в пене пряжи
различных толщин сделан ряд рекомендаций. Установлено, что
концентрация шлихты для вспенивания определяется величиной
приклея традиционного шлихтования, а режим сушки - уровнем
влажности обычно ошлихтованной пряжи.
13. Эти рекомендации проверены при режиме шлихтования в
пене -пряжи 25 Текс.Выявлена возможность увеличения скорости
шихтования в пене пряжи 25 Текс до 140 м/мин при неизменных
показателях физико-механических свойств.
- ІЗ -
-
После производственной проверки разработанной технологии шлихтования в пене пряжи 29 и 50 Текс утверждены "Регламентированные режимы шлихтования в пено хлопчатобумашо.1 основы для выработки тканей арт.262 и 6706". Разработанная технология ыожет быть использована на других текстильных предприятиях при замене традиционного способа шлихтования . пенным шлихтованием.
-
Ожидаемый экономический эффект от внедрения технологии шлихтования в пене хлолчатобумакной пряжи 29 Текс на Московском Э.П."Текстиль" составит 54 тыс.900 рублей в год при выработке 13 млн.м ткани арт.262.
-
Дла внедрения технологии шлихтования в пене в производство необходило использовать разработанные наїли регламентированные режимы шлихтования в пене хлопчатобумажных основ.
-
При шлихтовании в пене хлопчатобумажной пряжи 29 и 50 Текс необходимо поддерживать технологическио параметры шлихтования на оптимальном уровне, что позволит снизить обрывность в ткачестве на 50 %.
-
При разработке технологии шлихтования в пеке пряжи различных толщин необходимо учитывать выявленные нами закономерности и рекомендации.
Основные положения диссерта
ции опубликованы в следующих статьях; . : .
I. Власов П.В..Сидорова Е.В. Применение технологии вспе-
нивания шлихты при шлихтований хлопчатобутдашых основ //
Новое в технике и технологии текстильного производства: Тез.
докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. "Програсс-90" 15-17 мая
1990г. - Иваново, 1990. -С. 132. ',!''""'
2* Власов П.В.,Безрукова Е.В. Применение технологии вспе-
нивания шлихты при шлихтовании хлопчатобумажных основ //?' С Республ. науч.-техн. нонф.,посвящ.30-летию ГруэНИ>ОТ].22-ЙЗ; нояб "ря 1990 г.: Тез. докл. - Тбилиси, 1990. - Q,'86. '!;;: ''
-
Технология шлихтования хлопчатобумажных основ в пене / Новиков В.П..Гапонова А.Н., Безрукова Е.В. и др. // Текст. пром. - 1991. - » 2. - С. 38 - 39.
-
Разработка гезшологичесного процесса пенного шлихтования хлопчатобумажных основ / Гапонова А.Н., Смирнов В.М., Власов П.В.,Безрукова Е.В. // Изь.вузов. Техн.текст.пром. -3991. - » 2. - С. 50-53.
5,- Безрукова Е.В.,Власов П.В. Новый способ шлихтования, приготовления шлихты в пене. - М.,1991. - 18 с, - Деп. в ЩМИТЭЙпегпром 02.08.91, № 3352 - ЛИ.
Подписано в почать 06.04.92 ' Сдано в производство 09.04.92 Формат бумаги 60 х 84/16 Бумага mhos. Усл.печ.л. 1,0 Уч.-изд.л. 0,75 Заказ 294 Тираж 90
Ротапринт МГТА, II74I9, Москва, ул., Донская, 26
4.
- разработана математическая ыодель, позволяющая исходя
из требований к изделию определять оптимальные параметры сквозного технологического процесса изготовления и упрочнения нетканого материала с заданньат свойствами;
разработан способ локального упрочнения нетканого материала и изготовления рабочих рукавиц;
определены оптимальные режимы процесса упрочнения нетканого материала;
предложен аналитический способ определения долговечности и работоспособности текстильных материалов, позволявши в процессе проектирования расчетным путем определить прочностные характеристики материалов, обеспечивающие необходимый срок службы изделия;
разработан иалоолерационный сквозной технологический процесс, позволяющий осуществить изготовление изделий специального назначения в автоматизированном режиме;
предлоаена цепочка оборудования автоыатизированного кош-лскса для изготовления изделий специального назначения из неггса-иого иагериала с использование!! переработанных отходов швейного производства.
Научная новизна работы:
разработана двухкригериальная иестифакторная математическая модель процесса, позволяющая аналитическим путей определить оптимальные технологические параметры изготовления нетканого материала с заранее заданными прочностными характеристиками;
разработан единый малоопзрационный технологический процесс изготовления нетканого материала и изделий спецодежда, позволяющий решить вопрос комплексной переработки и использования отходов;
исследована и доказана возможность получения нового нетканого иатеркала, пригодного для изготовления спецодежды из отходов хлопчатобумажных тканей, новизна предложенного материала подтверждается а.с. №1399365, 1968 г.;
раэработ&н способ изготовления рукавиц с упрочняющим покрытием, наносимым непосредственно в процессе изготовления нетквчого материала, новизна предложенного способа подтверждается а.с. № 1Ы4326, 19Ь9 г.;
5.
- предложен способ аналитического определения срока эксп
луатации текстильных материалов.
Методы исследований. В процессе диссертационных исследований, обработки и анализа экспериментальных данных применены методы математической статистики, экспертных оценок, векторной оптимизации, математического программирования.
Обработка результатов исследований проводилась с использованием ЭВМ EC-I045 и EC-I036. Исследования физико-механических и гигиенических свойств проводились в соответствии со стандартными методиками.
На защиту выносится:
математическая модель технологического процесса изготовления нетканого материала с использованием отходоз швейного производства;
способ изготовления изделий специального назначения (рабочих рукавиц);
технологический процесс изготовления изделий специального назначения из нетканого материала с использованием отходов швейного производства.
Практическая значимость. Предложенный технологический процесс и способ изготовления рукавиц позволяет осуществить замену материалов из полноценных натуральных волокон, материалами из переработанных отходов, снизить материалоемкость, себестоимость и трудозатраты при производстве данного вида изделий.
Разработанная математическая модель позволяет определить оптимальные режимы процесса изготовления любого вида иглопробивного и усадочного нетканого материала,
Предлог;енная цепочка оборудования обеспечиваот комплексную механизацию и автоматизацию сквозного технологического процесса.
Определены направления использования нового технологического процесса для распирения ассортимента швейных изделий из переработанных отходов, что позволит выпускать более экономичные езды спецодеяды.
Реализация работы. Основные результаты диссертационных
исследований реализованы на Киевском производственном птейноц
объединении "Спёцодоту.а" (акт приемки технологического процес
са ,\ЧА , акт внедрения №./& , справка об оконокичес-
кс;; u.; б. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и утверждались: на Республиканском семинаре "Совершенствование процессов проектирования и изготовления специальной одежды". Киев, ноябрь 1983 г.; на ЖІ конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и молодых специалистов ВЗИТЛП 26 марта 1984 года; на Республиканском семинаре "Опыт и пути внедрения ресурсосберегающих технологий в отраслях легкой промышленности". Киев, декабрь 1987 г.; на семинаре "Пути рационального использования материальных и вторичных ресурсов на предприятиях легкой промышленности". Харьков, январь 1988 г.; на ІУ Научно-технической конференции, посвященной 50-летию ВЗИТЛП, ноябрь 1988 г.; на Республиканском семинаре "Внедрение научно-технических разработок - важнейший фактор повышения технического уровня производства в условиях хозрасчета и самофинансирования", март IS69 г., г.Киев. .' Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на ' страницах машинописного текста, иллюстрирована рисунками, таблицами. Библиография включает наименований.Похожие диссертации на Разработка технологии шлихтования в пене хлопчатобумажных основ
