Далее ее высушивают до абсолютно сухой массы и затем вторично взвешивают. Существует метод, при котором раствором хлорамина удаляют шлихту с пряжи и путем взвешивания определяют видимый приклей.

Таким образом, приклей является основным комплексным показателем качества ошлихтованной пряжи. Уровень приклея должен поддерживаться постоянным.

Скорость шлихтования. Скорость шлихтования определяется длиной основы, проходящей через машину за единицу времени, и зависит от испарительной способности шлихтовальной машины. Испарительной способностью называется количество влаги, испаряемой в сушильной части машины за единицу времени.

где Q-испарительная способность сушильной секции шлихтовальной машины, кг/ч;

Мо-число нитей основы на ткацком навое;

Т-линейная плотность нитей, текс;

а-коэффициент, характеризующий долю испаряемой влаги в массе основы (а=0.7-1.0).

Коэффициент, характеризующий долю испаряемой влаги где Wф-фактическая влажность основы после отжимных валов, %;

Wк-кондиционная влажность нитей, %.

Влажность основы после отжима Wф зависит от типа машины. Так, на барабанных шлихтовальных машинах она составляет 70-100% в зависимости от вида волокна: 1) для шерстяной пряжи 70-90%; 2) для льняной пряжи 60-80%; 3) для хлопчатобумажной пряжи 80-90%.

В таблице 3 приведены рекомендуемые значения скорости шлихтования.

Таблица 3. – Рекомендуемые значения скорости шлихтования Хлопчатобумажные Льняные Шерстяные гребенные Скорость шлихтования определяет уровень фактической производительности шлихтовальных машин.

Вытяжка. На шлихтовальной машине основа перемещается под определенным натяжением. Это необходимо для обеспечения плотной намотки нитей на ткацкий навой, ликвидации провисания нитей между направляющими органами машины и разделения ошлихтованных нитей в ценовом поле машины. Вытяжка соприкасающихся с основой, главным образом тянульных валов, которые смачивают основу со сновальных валов и ткацкого навоя на выходе машины. Вследствие этого происходит увеличение длины ошлихтованной основы по сравнению с мягкой, которое называется вытяжкой. Различают частные и общую вытяжки.

Общую вытяжку основы после шлихтования можно определить:

где l2-длина основы, навитой на ткацкий навой за время t, м;

l1-длина основы, сошедшей со сновальных валов за время t, м.

Допускаемая величина вытяжки основы при шлихтовании зависит от волокнистого состава пряжи и нитей и составляет: для хлопчатобумажной пряжи 1.5-2%; для льняной 0.6-0.8%; для шерстяной 0.8-1.5%; вискозной пряжи 2-3%; для вискозных нитей 1-7%; ацетатных нитей 4-5%; триацетатных нитей 2.5-3.5%; полиамидных нитей 1-1.5%; полиэфирных нитей 1Общая вытяжка равна сумме частных вытяжек. Частные вытяжки между различными органами машины можно определить:

где Vn-скорость последующих органов машины, м/мин;

Vn-1-скорость предыдущих органов машины м/мин.

Всего на шлихтовальной машине существует пять частичных вытяжек:

Для регулирования частных вытяжек по зонам на шлихтовальных машинах установлены три уравнительных механизма (работают во 2-й,3-й и 4-й зонах). В 1-й зоне вытяжка регулируется с помощью тормозов сновальных валов. В 5-й зоне – электродвигателем, приводящим в движение ткацкий навой.

В таблице 4 приведены рекомендуемые значения натяжения нитей основы по зонам.

Таблица 4 – Натяжение нитей по зонам в процентах от их разрывной нагрузки.

Зона Шерстяная пряжа Хлопчатобумажная Льняная оческовая Температура шлихты в ванне. Этот технологический параметр зависит от вида клеящего материала и поддерживается всегда постоянным с помощью автоматического терморегулятора ЦНИХБИ в пределах 35-100оС.

При изменении температуры шлихты будет изменяться ее вязкость, а следовательно, и величина приклея, что неизменно приведет к ухудшению качества ошлихтованных основ.

Стенки ванны для нанесения шлихты сделаны двойными, в данном пространстве расположены каналы для подачи пара под давлением 3атм.

Для быстрого разогрева шлихты в междонное пространство подается острый пар.

Температура высушивания ошлихтованных основ. Температура высушивания зависит от сырьевого состава нитей и поддерживается всегда постоянной с помощью автоматического регулятора давления пара в сушильных барабанах. В таблице 5 приведены рекомендуемые значения температуры сушильных барабанов.

Таблица 5 – Температура высушивания ошлихтованных основ.

Влажность ошлихтованных основ. Влажность ошлихтованной основы – один из важнейших параметров, влияющих на износостойкость пряжи при ее переработке на ткацком станке. При недостаточной влажности ошлихтованные нити становятся ломкими и неэластичными, а при повышенной влажности нити основы слипаются между собой, в результате повышается их коэффициент трения. Отклонение влажности основы после шлихтования от установленных норм вызывает повышение обрывности нитей на ткацких станках. Влажность рекомендуется поддерживать в следующих пределах: хлопчатобумажная пряжа 7-8%, льняная – 10-14%, шерстяная – 12-14%, вискозные нити – 10-12%, ацетатные – 5-8%, триацетатные – 4-5%, полиамидные – 3-4%, полиэфирные – 1.5-4%.

Удельная плотность наматывания на ткацкий навой. Этот технологический параметр обеспечивается пневматически регулируемым укатывающим (уплотняющим) валиком, соприкасающимся с ткацким навоем. Для нитей разного сырьевого состава рекомендуемые значения удельной плотности наматывания приведены в таблице 6.

Таблица 6. – Плотность наматывания основы на ткацкий навой.

Продолжение таблицы 6.

Гребенная Аппаратная Изменение свойств нитей после шлихтовании В процессе шлихтования и эмульсирования нити и пряжу покрывают шлихтой, часть которой проникает внутрь и склеивает отдельные волокна и элементарные нити. За период шлихтования нити воспринимают воздействие ряда физико-химических процессов и механических действий: смачивание и поглощение шлихты (эмульсии), давление отжимных валов, нагревание при достаточно высоких температурах при высушивании, механическое разделение склеенных нитей в ценовом поле. Все эти процессы протекают под натяжением, которое возрастает по мере продвижения основы от сновальных валов к ткацкому навою и способствует проявлению вытяжки.

Такое воздействие на нити отражается на уровне показателей механических свойств. После шлихтования с нитями происходят следующие изменения: 1) возрастает стойкость к истиранию в 5-10 раз за счет защитной пленки шлихты; 2) возрастает разрывная нагрузка на 15-25% за счет склеивания отдельных волокон нити; 3) уменьшается разрывное удлинение на 14-28% за счет одновременной работы волокон в нитях; 4) увеличение линейной плотности за счет приклея (если величина приклея превышает величину вытяжки).

Таким образом, после шлихтования нити основы характеризуются значительно большей механической прочностью к растяжению, большей жесткостью, компактностью и массой.

В состав шлихтовальных машин входят: 1) стойка для сновальных валов или пиноли для ткацкого навоя; 2) клеящий аппарат; 3) сушильный аппарат; 4) ценовое поле для разделения склеенных между собой нитей основы; 5) мерильный механизм; 6) навивающий механизм; 7) привод машины с переключением на две скорости (рабочий и тихий ход); 8) автоматические приборы для контроля и регулирования параметров процесса шлихтования.

В зависимости от устройства сушильного аппарата и от способа высушивания основ шлихтовальные машины можно разделить на четыре группы: 1) барабанной сушки за счет соприкосновения ошлихтованных нитей с нагретой поверхностью барабанов; 2) камерной сушки за счет соприкосновения ошлихтованных нитей с нагретой поверхностью барабанов;

3) комбинированной сушки, 20% влаги нити теряют в камере с горячим воздухом, окончательное высушивание на барабанах; 4) специальной сушки – токами высокой частоты, инфракрасными лучами, ультрафиолетовым излучением и т.п.

В настоящее время Вычугский машиностроительный завод (Ивановская область) выпускает машины только барабанного типа ШБ-9/140-шл1, ШБ-9/140-ШЛ2, ШБ-9/180-ШЛ1, ШБ-9/180-ШЛ2, ШБ-11/180-1, ШБШБ-11/140-1, ШБ-11/140-2. В маркировке 9 и11 означает число сушильных барабанов, ШЛ1- шлихтовальные машины для ленточного снования, ШЛ2 – шлихтовальные машины для партионного снования, или 2 – количество рядов стоек для сновальных валиков, 140 и 180 – рабочая ширина, см.

Машины второго поколения с модификацией 3 ШБ-11/140-3, ШБимеют ряд отличительных особенностей от машин первого поколения.

На стойке для сновальных валов установлены колодные тормоза вместо ленточных.

После тянульного вала установлен специальный ролик который обеспечивает удаление из основы воздуха перед воздействием пара на пряжу.

Перед погружающим валиком стоит запарная камера для интенсификации пропитки пряжи раствором шлихты.

отжимом шлихты: первая пара –да 7.3 Н/см, вторая – 12,6 да Н/см.

Рабочая скорость этих машин имеет три ступени: 1) 8-40 м/мин;

2)16-80 м/мин; 3) 30-150 м/мин. Скорость тихого хода составляет 4- м/мин. Натяжение основы в зоне выпускной вал – ткацкий навой изменяется в пределах 490-3137Н. Испарительная способность 11-и барабанов может быть 345-450 кг/ч. Влажность ошлихтованных основ регулируется в пределах 6-12%, температура шлихты – в пределах 0-90оС и температура сушильных барабанов – в пределах 100-165оС.

Наличие барабанов диаметром 570 мм обеспечивает плавное огибание нитями поверхности барабанов. Возможно поддерживать давление пара в сушильных барабанах до 5.88 атм., что позволяет нагревать поверхность барабанов до165оС. Обеспечен плавный переход от более низкой температуры до высокой на отдельных барабанах. Это предупреждает прилипание основ к поверхности барабана и чрезмерно интенсивное высушивание. Поверхность первых трех сушильных барабанов покрыта тефлоном, чтобы не прилипала к барабанам пленка шлихты.

На рисунке 2 приведена технологическая схема шлихтовальной машины ШБ-11/140-3. Основа со сновальных валов 1, установленных на стойке 2, смачивается с определенным натяжением тянульным валом 3, далее нити основы огибают направляющие ролики 4 под площадкой обслуживания 5, ролик-датчик 6, направляющий ролик 7, мерильный валик и подается в запарную камеру 9 и клеильный аппарат 10. Сверху к тянульному валу 3 прижат обрезиненный прижимной ролик 11, выполняющий две функции: 1) обеспечивает определенный угол обхвата основой тянульного вала для увеличения трения; 2) удаляем воздух из основной пряжи перед входом ее в запарную камеру 9. В запарной камере нити основы обрабатываются паром для улучшения смачиваемости их раствором шлихты.

После камеры основа погружается роликом 12 в вагу со шлихтой 13. Пропитанная шлихтой, основа проходит между двумя парами отжимных валов 14. Далее основа проходит через маточный механизм 15, огибает направляющий ролик 16 и поступает в сушильный аппарат. Ролик и первые четыре барабана имеют фторпластовое покрытие, предотвращающее налипание шлихты на их поверхность.

Высушенная основа огибает ролик-датчик 17 натяжения основы, направляющий ролик 18 и эмульсирующий валик 19. Эмульсирующее устройство предназначено для нанесения эмульсии на нити основы с целью уменьшения трения при переработке основы на ткацком станке. После эмульсирующего устройства установлен ролик 20, который может перемещаться в вертикальном направлении, создавая разные углы обхвата эмульсирующего ролика основой для получения различного уноса эмульсии. В том случае, когда нет необходимости в эмульсировании, ролик поднимают в верхнее положение и основа не эмульсируется.

Далее основа, обогнув перекатный ролик 21, поступает в ценовое поле, где она разделяется на горизонтальные слои ценовыми прутками 22.

В процессе высушивания основные нити склеиваются друг с другом и, если их не разделить ценами на отдельные нити, то на ткацком станке будет повышенная обрывность основы. Формирование полотна основы по ширине рассадки фланцев ткацкого навоя осуществляется раздвижным зигзагообразным рядком 23. Далее основа поступает в накатную секцию, где огибает мерильный ролик 24, выпускной вал 25, ролик-датчик натяжения 26, рассеивающий ролик 27 и навивается на ткацкий навой 28. Рассеивающий ролик имеет возвратно-поступательное движение вдоль своей оси, благодаря чему сходящая с него основа наматывается на ткацкий навой со смещением слоев относительно друг друга. Величина смещения слоев основы может регулироваться.

Натяжение основы на машине можно регулировать: 1) между сновальной стойкой и тянульным валом – с помощью колодочных тормозов;

2) между тянульным валом и отжимными валами, отжимными валами и сушильными барабанами, между сушильными барабанами и выпускным валом и ткацким навоем – с помощью электродвигателя постоянного тока от датчика натяжения основы.

Все современные шлихтовальные машины оборудованы автоматическими приборами для обеспечения постоянства технологических параметров и повышения качества ошлихтованных основ. В процессе шлихтования на машинах регулируются следующие параметры: 1) температура шлихты в ванне (дилатометрический терморегулятор системы ЦНИХБИ или электрический автоматический регулятор ЭРА-М); 2) уровень шлихты в ванне (электрический регулятор уровня РУ-3); 3) температура и давление пара в сушильных барабанах; 4) влажность ошлихтованных основ (электронный регулятор ЭРВО-2М); 5) вытяжка нитей (указатель вытяжки 1УВУ); 6) натяжение нитей по зонам машины (приборИРТ-2М); 7) давление отжимных валов; 8) плотность наматывания основы на ткацкий навой.

Способы заправки основ в шлихтовальную ванну.

В зависимости от плотности нитей основы существует два способа заправки их в шлихтовальную ванну: в «жало» (рисунок 2); в «окунку» (рисунок 3). Первый способ применяется для основ с плотностью до нит/дм. Если плотность больше 360 нит/дм, то применяют заправку в «окунку»

Рисунок 2. Заправка основы Рисунок 3. Заправка основы в Шлихтовальные машины зарубежных фирм.

На зарубежных фабриках используют машины различных способов сушки. В последние время стали широко применять многобарабанные шлихтовальные машины и машины комбинированной сушки. Наиболее известными фирмами, выпускающими шлихтовальные машины, являются «Зукер, Мюллер и Хакоба» - SMH (ФРГ), «Бенингер» (Швейцария), «Кокер» (США) и др.

Немецкая фирма выпускает высокоскоростные шлихтовальные машины комбинированной сушки. Предварительное высушивание нитей происходит в двух камерах теплым воздухом. Воздух может нагреваться до температуры 80-120оС. Окончательное высушивание нитей происходит на девяти сушильных барабанах. Скорость шлихтования на машине до 500м/мин. Встроенный компьютер следит за технологическими параметрами шлихтования.

Эта же фирма «Зукер Мюллер и Хакоба» впервые в 1991 г. на выставке в Ганновере представила сновально-шлихтовальную машину Z-152 для комплексных химический нитей. Получить ошлихтованный ткацкий навой можно из ставки бобин на шпулярнике или, как обычно, из партии сновальных валиков.

Подобные сновально-шлихтовальные машины выпускает японская фирма «Цудакома».

Шлихтовальные машины «Zell» фирмы «Беннингер» оборудованы системами «PROCOM» компьютерного контроля, регулирования и индикации всех технологических параметров шлихтования (натяжение основы, температура шлихты, температура сушильных барабанов, давление воздуха, длина шлихтования, скорость шлихтования, приклей).

Машина 14-ибарабанная, оснащена двумя клеевыми ваннами, имеющими по две пары отжимных валов. Использование двух ванн дает возможность при шлихтовании плотной основы делить ее на две части и каждую часть шлихтовать в отдельной ванне. Предварительное высушивание по слоям производится четырьмя барабанами (для каждого слоя), окончательное – на шести барабанах для нитей основы, объединенных в один слой.

Шлихтовальная барабанная машина фирмы «Кокер» (имеет одиннадцать сушильных барабанов диаметром 762 мм. Первых четыре барабана покрыты тефлоном, остальные семь выполнены из нержавеющей стали. На машине можно шлихтовать основу из хлопчатобумажной, шерстяной пряжи и химических нитей. Скорость шлихтования составляет 70 м/мин, скорость тихого хода – 5 м/мин. На машине могут использоваться сновальные валики диаметром 1м 20см. Испарительная способность сушильных барабанов составляет 400-560 кг/ч. Машина имеет две шлихтовальные ванны, расположенные подряд. Нити шлихтуют в разделенном на две части состоянии (для высокоплотных основ). На машине установлен ионизатор для снятия зарядов статического электричества. Натяжение нитей на навое регулируется степенью давления прижимных валов к выпускному валу.

1) шлихтование с отжимом под высоким давлением;

2) шлихтование в пене;

3) сухое шлихтование и др.

Шлихтование с отжимом под высоким давлением Замена обычного метода шлихтования на шлихтование с отжимом под высоким давлением (100кН, т.е. 0.55кН/пог.см) позволяет значительно снизить затраты на электроэнергию, так как после усиленного отжима сокращение количества влаги в нитях и, следовательно, можно уменьшить расход энергии на высушивание.

В частности, такой способ применен на шлихтовальных машинах фирмы «Вест Пойнт» (США), «Зукер Мюллер и Хакоба» (ФРГ) и др., где нагрузка на отжимные валы регулируется пневматическим способом.

Применение таких отжимных валов имеет следующие преимущества:

1) концентрация шлихты может быть выше установленной в 2-3 раза;

2) выбор влаги нитями основы сокращается в 2 раза; 3) расход энергии на высушивание снижается на 50%; 4) повышается скорость шлихтования; 5) уменьшаются объемы сточных вод; 6) снижается ворсистость ошлихтованной пряжи.

Но у такого способа есть и некоторые недостатки: 1) деформация пряжи и нитей ; 2) нежелательное увеличение жесткости и плотности нитей; 3) накопление пуха на отжимных валах (частая их очистка); 4) подбор твердости покрытий для отжимных валов.

Шлихтование в пене.

Внедрение шлихтования в пене дает экономию электроэнергии, пара и других материалов, как и при шлихтовании с высокой степенью отжима.

При шлихтовании основы в пене уменьшается также вытяжка пряжи и нитей при высушивании, улучшаются условия разделения ошлихтованной основы на слои в ценовом поле шлихтовальной машины, облегчается процесс расшлихтовки суровой ткани в связи с уменьшением проникновения шлихты в толщу нитей.

Существуют два способа нанесения вспененных растворов химических веществ на нити основы. К первому способу можно отнести различные механические устройства, горизонтальные плюсовки, механические устройства типа ролика, снабженного раклей, горизонтальные плюсовки со шлицованной трубкой, с помощью которых на поверхность основы наносятся устойчивые вспененные растворы, разрушение пены осуществляется этими же устройствами.

При втором способе на поверхность основы наносятся нестойкие растворы, этот способ основан на дозированном нанесении вспененного раствора. При этом способе не применяется никаких механических приспособлений, а разрушение пены происходит с предварительно заданной скоростью. Для применения этого способа нужно выбирать шлихтующие препараты, способные к образованию вспененных растворов.

В настоящее время для шлихтования в пене применяют соединения поливиниловых спиртов с добавлением поверхностноактивных веществ.

Для внедрения этого способа в промышленность необходимо установить на серийно выпускаемых машинах генератор образования пены и устройство для нанесения ее на нити. Оптимальной степенью вспенивания шлихты можно считать соотношения 6:1, 7:1, т.е. отношение объема шлихтовального раствора до вспенивания к объему полученной пены.

Сухое шлихтование В США разработан и запатентован фирмой «Пурлингтон Индастри»

способ шлихтования нитей основы расплавом. Основу этого способа составляет принцип нанесения шлихты на пряжу или нити в процессе снования. Устройство для нанесения шлихты устанавливается между шпулярником и сновальной машиной, что позволяет применять этот способ при любом виде снования.

Фирма «Пурлингтон Индастри» предложила устройство для нанесения шлихты в виде вращающегося вала с канавками, который устанавливается над ванной. Вал нагревается до температуры 200 оС и вращается с частотой 10 мин-1 по ходу движения нитей основы. По специальному питающему желобу на вал подается сухая шлихтовальная композиция в виде брикетов, которая плавится на горячем валу и поступает в его канавки, где и происходит нанесение шлихты на нити. Время контактирования нитей со шлихтой составляет 0.008 с. Поступая в более холодный окружающий воздух шлихта мгновенно застывает. При этом, для каждой нити имеется своя отдельная канавка, нити не соприкасаются друг с другом, а, следовательно, и не склеиваются.

Этот способ не требует сушки. Обработанная нить попадает в более холодную среду, где быстро остывает, образуя пленку до входа в зону снования. При этом скорость снования составляет 450-500 м/мин. Для процесса шлихтования нужно в зависимости от плотности нитей, иметь набор валов с различной шириной и глубиной желобков в валах.

Внедрение этого способа не требует больших капитальных затрат, так как стоимость вспомогательного оборудования для приготовления шлихтовальной композиции в брикетах и машины для нанесения шлихты значительно ниже стоимости традиционного оборудования для приготовления и нанесения шлихты.

Преимущества способа: 1) процесс можно проводить на сновальных машинах; 2) сокращается на 80% потребление тепловой и электрической энергии; 3) увеличивается возможность выработки ткани из одиночной некрученой нити; 4) улучшается качество основ, особенно пряжи, так как выступающие волокна пряжи приклеиваются к стержню и увеличивается разрывная нагрузка пряжи; 5) увеличивается производительность ткацких станков за счет снижения обрывности в ткачестве.

Процесс расшлихтовки суровых тканей в отделочном производстве происходит без применения растворителей по существующей технологии.

Для замены серийных машин 2-го поколения разрабатываются машины 3-го поколения типа ШБ-4. Эти машины предназначены для шлихтования хлопчатобумажной, льняной пряжи и из пряжи их смесей с химическими волокнами. В таблице 7 приведены некоторые элементы характеристики этих машин.

Таблица 7. – Некоторые элементы характеристики машин третьего поколения.

* На входе машин одновременно навивается два навоя.

В таблице 8 приведены основные технические и технологические параметры шлихтовальных машин ШБ- Таблица 8. – Основные технические и технологические параметры шлихтовальных машин ШБ- Интенсивность в жале отжимных валов да Н/см 19.8-41. Удельная плотность навивки на ткацкий на- г/см 0. Избыточное давление сжатого воздуха, пода- МПа, 0. Избыточное давление пара в сушильных ба- МПа, 0. На машинах предусмотрен автоматический останов при наработке заданной длины основы на ткацкий навой в пределах до 10.000м.

Экспериментальная шлихтовальная машина ШБ-26/180.

Эта машина предназначена для шлихтования льняной, хлопчатобумажной, шерстяной, вискозно-штапельной пряжи, пряжи из смеси хлопка и льна с химическими волокнами и химических комплексных нитей.

Машина состоит из стойки для сновальных валов, пропиточной секции, 4-х секций сушильных барабанов, парафинирующего устройства, ценового поля, накопителя основы, накатной секции, навойной тележки.

Скорость машины на рабочем ходу можно регулировать в трех диапазонах: 10-50 м/мин, 20-100 м/мин, 30-150 м/мин. Скорость тихого хода составляет 3.6 м/мин. Стойки для сновальных валов выполнены двухъярусными секционными с конусными зажимами и колодочными тормозами для сновальных валов. Максимальная длина заправленной в машине основы (без сновальной стойки) составляет 60 м.

Пропиточная секция имеет перекатные ролики, три пары отжимных валов, погружающий вал, прижимной ролик и установки для циркуляции шлихты.

В схеме заправки предусмотрены предварительный отжим основы для улучшения пропитки нитей раствором шлихты и разделение основы на два полотна с раздельным их отжимом и подачей в сушильный аппарат.

Прижим отжимных валов – пневматический. Интенсивность распределенной нагрузки в жале валов не более 80 Н/см., длина заправленной основы в клеильном аппарате составляет 2.5 м., рабочий объем шлихтовальной ванны равен 600 л, она имеет междонное пространство для подвода глухого пара давлением 1.4*105 Па. Для быстрого разогрева шлихты в ванне установлен змеевик для подачи острого пара. Отжимные валы покрыты резиной с определенной твердостью, нагружаются эти валы пневматически.

Установка циркуляции шлихты предназначена для подачи шлихты из нижней части ванны в рабочую ванну и состоит из насоса и трубопровода.

Уровень шлихты в ванне контролируется автоматическим регулятором.

Сушильная часть машины состоит из четырех секций, на которых установлено 26 сушильных барабанов: 8, 6, 6 и 6. конструкция сушильного аппарата предусматривает возможность сушки основы в разделенном на или 6 слоев состоянии. Сушильные барабаны выполнены из нержавеющей стали и имеют диаметр 570мм. Избыточное давление пара, подводимого к барабанам, не более 6·105 Па (6 атм). Первые по ходу основы сушильные барабаны покрыты антиадгезионным материалом. Максимальная испарительная способность машины до 600 кг/ч. Максимальная температура сушильных барабанов 155 0С. Влажность основы после высушивания составляет 4-14%. После сушильных барабанов установлено эмульсирующее устройство с приводом ролика.

Натяжение основы на участке выпускной вал – ткацкий навой можно регулировать от 200 до 3920 Н в зависимости от линейной плотности нитей, числа нитей в основе и диапазона установленной скорости.

Привод машины включает три электродвигателя: ткацкого навоя, мажорного вала, выпускного вала.

Габаритные размеры машины без учета размещения вспомогательных установок: длина – 21.3 м; ширина – 3.8 м; высота – 4м.

На машине предусмотрено автоматическое регулирование и контроль следующих параметров: 1) натяжение основы по зонам машины;

2) вытяжка основы; 3) температура шлихты, барабанов по зонам и температура эмульсии; 4) давление отжима в жале отжимных валов;

5) влажность высушенной основы; 6) скорость на рабочем и тихом ходу;

7) усилие прижима уплотняющего механизма к ткацкому навою;

8)давление пара в рубашке клеильного аппарата и в сушильных барабанах;

9) давление сжатого воздуха во всех исполнительных механизмах.

Основные технологические параметры машины такие же, как приведенные в таблице 8.

Применение эмульсирования на шлихтовальной машине.

Исследования отечественных и зарубежных ученых показали, что экономически целесообразно дополнительно наносить после шлихтования и высушивания основ, эмульсию (стеарин и синтетические материалы).

По данным ИвНИТИ, если принять стойкость пряжи к истиранию без эмульсирования за 100%, то эмульсированная стеарином пряжа будет иметь стойкость к истиранию 109%, парафинам – 148%, воском – 147%.

Материалы, используемые для дополнительной обработки ошлихтованных основных нитей, обеспечивают снижение трения между нитями основы и рабочими поверхностями ткацкого станка и должны равномерно покрывать поверхность пряжи и не проникать внутрь нее.

В России для дополнительной обработки основы используют стеарин, парафин, пчелиный воск и синтетические жирные кислоты. За рубежом распространено применение растворимых в воде высокомолекулярных соединений – воски и вторичные продукты переработки нефти. Большинство из них обладает антистатическим действием.

Для вощения или эмульсирования хлопчатобумажных основ можно использовать следующий состав: 1) парафин – 1кг; 2) стеарин – 0.5 кг;

3) едкий натр – 1 кг; 4) вода – 10 л. Для льняных основ: 1) парафин – 2 кг;

2) стеарин – 0.4 кг; 3)мыло хозяйственное – 0.4 кг; 4) сода кальцинированная – 0.05 кг; 5) вода – 10 л.

Прибор для эмульсирования устанавливают в передней части машины перед разделительными (ценовыми) прутками. Вощильный материал наносится на нити основы валиком или брусками, с которыми нити соприкасаются.

Вощильные материалы направляются на стержни или планки и устанавливают на машину.

Эмульсированию подвергают в основном чистошерстяную и полушерстяную пряжу, окрашенную хлопчатобумажную пряжу для пестротканей.

Цель эмульсирования – повышение износостойкости основной пряжи и уменьшение ее обрывности в ткачестве. Процесс эмульсирования увеличивает разрывное удлинение и износостойкость за счет упрочнения структуры пряжи в результате: 1) проклеивания поверхностных волокон; 2) укрепления связи между периферийными волокнами; 3) повышения гладкости пряжи.

Сущность эмульсирования состоит в нанесении на нити основы раствора эмульсии без высушивания и навивании их на ткацкий навой.

Опыт работы предприятий шерстяной промышленности показал, как изменяются свойства пряжи. Для чистошерстяной увеличивается разрывное удлинение на 20-30%, для полушерстяной – на 10-20%. Разрывная нагрузка увеличивается на 4-5%.

Увеличение разрывного удлинения пряжи после эмульсирования снижает обрывность в ткачестве на 20-40% по сравнению с неэмульсированной пряжей и на 15-30% по сравнению с обрывностью ошлихтованной основой.

Существует два способа эмульсирования: 1) на эмульсирующих установках к ленточным сновальным машинам («Текстима», СЛ-250-Ш); 2) на перегонно-эмульсирующих машинах типа МПЭ.

Эмульсирование пряжи на ленточных сновальных машинах.

Эмульсию наносят на нити основы в процессе перевивания нитей основы с барабана сновальной машины на ткацкий навой путем контакта нитей с вращающимся эмульсирующим валиком.

На рисунке 5 приведена технологическая схема процесса эмульсирования. Нити основы, сматываясь с барабана 1, огибают нижний направляющий валик 2, ванну 3 с эмульсирующим валиком и навиваются на ткацкий навой 4.

Оборудование для приготовления эмульсии состоит из трех баков: два бака для приготовления раствора антисептика и эмульсии, оборудованные механическими мешалками и один распределительный.

Из распределительного бака приготовленная эмульсия самотеком по трубопроводу поступает в ванну. Эмульсирующий валик, ванна и оборудование для приготовления эмульсии выполнены из нержавеющей стали.

Рисунок 4 – Технологическая схема процесса эмульсирования на Трубопровод для подачи эмульсии в ванну изготовлен из нержавеющего металла.

Количество наносимой на пряжу эмульсии, а следовательно, и влажность обрабатываемой основы регулируют уровнем эмульсии в ванне и скоростью вращения эмульсирующего валика. Уровень эмульсии в ванне устанавливают положением электродов, а скорость вращения эмульсирующего валика – подбором звездочек цепной передачи привода к эмульсирующему валику.

При перевивании основы с барабана сновальной машины на ткацкий навой скорость эмульсирующего валика постоянна, в то время как скорость перевивания основы возрастает соответственно увеличению диаметра намотки основы. Это является причиной неравномерного нанесения эмульсии по длине основы на сновальной машине Текстима.

Указанный недостаток устранен при проектировании эмульсирующей установки к ленточной сновальной машине СЛ-250-Ш, где эмульсирующий валик приводится в движение от вала сновального барабана через цепную передачу с передаточным отношением 3,529. В этом случае соотношение скорости вращения эмульсирующего валика к скорости движения основы на машине за весь цикл ее работы будет изменяться только за счет изменения диаметра навивания основы на сновальный барабан, т.е.

где i – передаточное отношение от вала барабана к эмульсирующему валику;

dэ – диаметр эмульсирующего валика;

dо – диаметр основы на барабане;

о – линейная скорость перевивания основы на ткацкий навой.

Так как изменение диаметра намотки основы на сновальный барабан мало по сравнению с диаметром барабана, то неравномерность нанесения эмульсии будет незначительная.

Снижение обрывности основной пряжи в ткачестве после эмульсирования наблюдается в основном по таким прядильным порокам, как непропряды, перележистая и слабая пряжа.

Исследования процесса эмульсирования, проведенные на предприятиях шерстяной промышленности, показали, что этот процесс не вызывает появления на готовой ткани каких-либо пороков (пятен или полос) и не снижает ее сортности.

Внедрение процесса эмульсирования шерстяной пряжи на ленточных сновальных машинах вместо шлихтования основ обеспечивает снижение себестоимости обработки основ, повышение производительности оборудования и труда, снижение условно-постоянных расходов при выработке тканей.

Перегонно-эмульсирующие машины МПЭ-180 и МПЭ-230 предназначены для группировки, эмульсирования и навивания на ткацкий навой нитей со сновальных валов или ткацкого навоя.

На рисунке 5 приведена технологическая схема машины. Основа со сновальных валов 1 сматывается тянульным валом 2 и огибает эмульсирующий валик 3, расположенный в ванне с эмульсией 4. При вращении эмульсирующий валик наносит эмульсию на нижний слой нитей. Затем нити разделяются ценовыми прутками 5 и рядком 6, выбираются выпускным валом 7 и наматываются на ткацкий навой 8. Меточный механизм отмечает заданную длину нитей основы.

Тянульный вал имеет резиновое покрытие и получает движение от привода машины посредством цепной передачи. Эмульсирующий валик изготовлен из нержавеющей стали. Он приводится во вращение от тянульного вала через цепные передачи и сменные шестерни. С их помощью изменяется частота вращения эмульсирующего валика, что позволяет регулировать количество эмульсии, наносимой на основные нити.

Ванна для эмульсии имеет двойное дно. Междонное пространство залито глицерином и в него вмонтирован змеевик для глухого пара, обеспечивающего подогрев эмульсии. Ванна снабжена автоматической регулирующей аппаратурой для поддержания заданных параметров температуры в ванне установлен термометр.

Выпускная часть машины состоит из зигзагообразного разделительного рядка, выпускного вала с реглажным механизмом, механизма установки ткацкого навоя, механизмов уплотнения основы и съема навоя.

Рядок позволяет направлять основу строго между фланцами ткацкого навоя при навивании с помощью механизма раздвижки основы по ширине и центрирования ее.

В контакте с выпускным валом находится мерильный валик, от которого с помощью зубчатых передач движение передается датчикам: указателя вытяжки, счетчика длины куска, счетчика длины основы.

Перед ткацким навоем установлен реглажный валик. Благодаря его возвратно-поступательному движению сходящая с ролика основа навивается на ткацкий навой со смещением слоев относительно друг друга. Величина смещения слоев может регулироваться.

На машине установлен пневматический механизм уплотнения основы.

Так как процесс эмульсирования осуществляется при обычной температуре и не требует высушивания, то конструкция МПЭ намного проще шлихтовальных машин, а сам процесс требует меньше энергозатрат.

После эмульсирования влажность нитей составляет 15-30%, вытяжка изменяется в пределах 0.5-2%, скорость эмульсирования не превышает 40м /мин.

Перегонные машины выпускаются различных исполнений. Для обработки хлопчатобумажных, штапельных и шерстяных основ применяют МПЭ-1801, МПЭ-230-1 с однорядной стойкой на 12 сновальных валов;

МПЭ-180-2 и МПэ-230-2 с двухрядной стойкой; МПЭ-180-3, МПЭ-230-3 с трехрядной стойкой. Для обработки шерстяных основ предназначены МПЭ-180-1-1, МПЭ-230-1-1 с однорядной стойкой на 12 сновальных валов и стойкой для навоев ленточного снования; МПЭ-180-2-1 и МПЭ-230-2-1 с двухрядной стойкой и со стойкой для навоя ленточного снования; МПЭМПЭ-230-3-1 с трехрядной стойкой и со стойкой для навоя ленточного снования.

Эмульсия, используемая на перегонно-эмульсирующих машинах, должна: 1) равномерно покрывать поверхность основной пряжи и проникать вглубь нити; 2) быть однородной и достаточно лейкой;

3) иметь определенную вязкость и температуру; 4) не осыпаться в процессе ткачества; 5) не придавать нитям основы жесткость; 6) не разрушать пряжу и не изменять ее окраску; 7) обладать антисептическими свойствами;

8) состоять из дешевых непищевых продуктов; 9) легко удаляться в процессе отделки тканей; 10) приготовление эмульсии не должно быть трудоемким, сложным и дорогим.

Для приготовления эмульсии необходимы: 1) клеящий препарат;

2) антисептик; 3) вода. При необходимости добавляют антистатик ОС-20Б, эмулан ОУ. В качестве клеящих препаратов можно применять ПВС, ПАА (для чистошерстяной и полушерстяной пряжи), рицинокс К-9 и олеоксвик 210 (для хлопчатобумажной пряжи).

Производительность шлихтования и эмульсирования Фактическая производительность шлихтовальных машин без учета с учетом приклея определяется:

где Vшл – скорость шлихтования, м/мин:

t – расчетное время, мин. t=60мин;

Т – линейная плотность нитей, текс;

Мо – число нитей основы;

КПВ – коэффициент полезного времени, КПВ =0.6-0.8.

Пшл=Vшл·t·T·Мо·КПВ· (1+0,01Пи)/106 [кг/ч], (15) где Пи – истинный приклей, %.

Производительность перегонно-эмульсирующей машины можно рассчитать по нескольким формулам:

где Vэм – скорость эмульсирования м/мин;

t – рачетное время, мин. t=60 мин;

Lo.к. – длина основы в куске ткани, м;

nк – число кусков основы на навое;

КПВ=0.75-0. Производительность по мягкой пряже:

где G – масса 100м мягкой пряжи при кондиционной влажности, кг Производительность с учетом приклея:

где Пи – истинный приклей, %.

ЛИТЕРАТУРА

2. Устройство и обслуживание шлихтовальных машин: Учебник для проф. обучения рабочих на пр-ве./ В.В. Живетин, А.Б. Брут-Бруляко. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Легпромбытиздат, 1988. – 240 с.: с ил.