Разработка технологии выработки пневмомеханической пряжи из козьего пуха тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.03, кандидат технических наук Брюхова, Галина Васильевна

• Брюхова, Галина Васильевна
• кандидат технических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат технических наук Брюхова, Галина Васильевна

Содержание

Введение

Глава 1. Анализ свойств и способов переработки козьей 8 шерсти и пуха

1.1. Основные породы коз

1.2. Классификация козьей шерсти и пуха

1.3. Использование и переработка козьего пуха

1.3.1. Аппаратная система прядения

1.3.2. Гребенная система прядения

1.4. Применение пневмомеханического способа пряде- 27 ния при переработке различных видов волокон

1.5. Оценка свойств трикотажных полотен

1.5.1. Износ и износостойкость'

1.5.2. Оценка ворсистости

1.5.3. Теплозащитные свойства

Выводы по главе

Глава 2. Оптимизация процесса выработки пряжи из козьего 46 пуха пневмомеханическим способом

2.1. Характеристика волокнистой смеси, выбранной 46 для исследований

2.1.1. Морфологический состав смеси

2.1.2. Длина волокон

2.1.3. Тонина волокон

2.1.4. Анализ технологических свойств воло- 53 кон

2.2. Обоснование и характеристика технологической 53 цепочки производства пневмомеханической пряжи

2.2.1. Изменение длины волокон в процессе

кардочесания

2.3. Оптимизация технологического процесса выра- 59 ботки пряжи, содержащей козий пух на ППМ-240-Ш

2.3.1. Кинематический расчет ППМ-240-Ш

2.4. Центральный композиционный рототабельный 61 эксперимент

2.4.1. Исследование влияния параметров зап- 65 равки ППМ-240-Ш на относительную разрывную нагрузку пряжи

2.4.2. Исследование влияния параметров зап- 73 равки ППМ-240-Ш на относительное разрывное удлинение

2.4.3. Исследование влияния параметров зап- 78 равки ППМ-240-Ш на объемную массу

пряжи

2.5. Решение многокритериальной задачи

Выводы по главе

Глава 3. Исследование свойств трикотажных изделий из козье- 87 го пуха

3.1. Разработка устройства по определению износо- 89 стойкости трикотажных полотен

3.2. Исследование устойчивости ворсовых изделий к 98 истиранию

3.3. Разработка устройства для определения 101 ворсистости трикотажных полотен

3.4. Исследование ворсистости трикотажных полотен

Выводы по главе

Глава 4. Эффективность использования пневмомеханической 108 пряжи

4.1. Изменение линейной плотности пряжи

4.2. Расчет экономической эффективности 112 Вывыды по главе

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологии выработки пневмомеханической пряжи из козьего пуха»

ВВЕДЕНИЕ

Эпоха научно-технического прогресса характеризуется быстрым развитием науки и техники, внедрением их достижений в промышленное производство, значительным усложнением выпускаемых изделий, разработкой новых материалов.

В области прядильного производства технический прогресс второй половины двадцатого века вызвал, одновременно с продолжением совершенствования кольцепрядильных машин - их автоматизацией и роботизацией, создание новых безверетенных прядильных машин.

В современной технологии прядильного производства наибольшее распространение получил пневмомеханический способ прядения, обеспечивающий резкое повышение производительности, более рациональное использование сырья, позволяющий осуществить полную автоматизацию процесса. Создание высокоэффективных, надежных и прочных пневмомеханических прядильных машин является основной задачей сегодняшнего дня.

При производстве пряжи пневмомеханическим способом возможна переработка волокон широкого диапозона длины и тонины. Осуществляется промышленная переработка главным образом хлопковых, шерстяных и химических волокон. С положительными результатами проведены исследования по прядению котонизированного льна, собачьей и кроличьей шерсти пневмомеханическим способом.

Производство пряжи, отличающейся от классической по строению и свойствам, расширяет возможности для разработок новых видов тканей и трикотажа.

Несмотря на огромное разнообразие химических волокон и изделий из них, одежда из натуральных материалов по-прежнему остается в моде. В условиях сегодняшней перенасыщености рынка производители заинтересован

ны в появлении новых материалов и форм одежды.

Расширение сырьевого состава перерабатываемых в пряжу волокон за счет натуральных видов сырья является актуальной современной задачей. Ее решение имеет особенное значение для обеспечения потребностей населения нашей страны, где природно-климатические условия вызывают необходимость производства теплых видов одежды.

Козоводство и изготовление изделий из козьего пуха является традиционным промыслом многих областей России: Волгоградской, Воронежской, Оренбургской, Горного Алтая и других. Высокие продуктивные и жизнеспособные свойства коз, а так же стойкая передача хозяйственно-полезных признаков потомству прозволяют практиковать их разведение во многих регионах для получения шерсти и пуха, молока, шкур, мяса.

Обзор отечественной и зарубежной литературы выявил отсутствие сведений об использавании козьего пуха при получении пряжи пневмомеханическим способом.

Целью данной работы является разработка технологии производства пряжи из козьего пуха пневмомеханическим способом и оптимизация заправочных параметров прядильной машины ППМ-240-Ш, с целью повышения эффективности выпуска качественного продукта и обеспечения рационального использования сырья.

Изучение современного состояния вопроса выдвинуло постановку и решение следующих задач:

исследование сложившихся условий и перспектив развития козоводства, а так же технологических свойств козьего пуха, поступающего на перерабатывающие предприятия;

исследование возможности выработки пневмомеханической пряжи из козьего пуха;

разработка технологической цепочки по производству пряжи из козь-

его пуха;

провести оптимизацию заправки прядильной машины ППМ-240-Ш с учетом наиболее важных технологических свойств пряжи;

изучить свойства пневмомеханической пряжи из козьего пуха и трикотажных изделий из нее;

разработать приборы для инструментальной оценки свойств трикотажных полотен из козьего пуха.

Научная новизна работы: определены оптимальные параметры заправки прядильной машины при производстве пряжи из козьего пуха;

описаны приборы, сконструированные для инструментальной оценки устойчивости к истиранию ворса и ворсистости трикотажных образцов из козьего пуха;

проведена сравнительная оценка свойств трикотажных образцов из пряжи пневмомеханического и кольцевого способов прядения;

исследования показали, что трикотажные полотна, выработанные из пневмомеханической пряжи из козьего пуха обладают лучшими теплозащитными свойствами, имеют большую устойчивость к истиранию и оригинальный внешний вид.

Практическая ценность работы состоит в том, что использование результатов теоретических и экспериментальных исследований позволяет выработать пряжу из козьего пуха новой структуры и свойств, что приведет к расширению разнообразия выпускаемых из нее изделий.

Замена пряжи кольцевого способа прядения на пневмомеханическую позволит снизить материалоемкость изделий за счет большей объемности пряжи предлагаемого способа.

Апробация и публикация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на научно-технической конференции в ДИТУД УлГТУ (1997). По материалам работы опубликовано пять статей.

Технологическая цепочка по производству пневмомеханической пряжи из козьего пуха была внедрена на АО "Ореншаль".

Заключение диссертации по теме «Технология текстильных материалов», Брюхова, Галина Васильевна

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Изучение породных групп коз и мест их распространения показало, что основные районы разведения коз пуховых пород остались на территории России, что позволяет использовать мощную научно- производственную базу по получению и переработке козьего пуха и открывает перспективы увеличения объемов его производства и улучшения качества.

2.Анализ существующих направлений моды и потребностей населения показывает постоянный интерес к изделиям из козьего пуха, обусловленный высокой гигроскопичной и теплозащитной способностью данного вида волокна, хорошей формоустойчивостью и носкостью изделий.

3.Изучение и анализ литературных источников показали, что до настоящей работы для получения пряжи из козьего пуха пневмомеханический способ прядения не использовался. Применение данного метода позволяет получить пряжу нового вида, за счет чего расширится ассортимент выпускаемых трикотажных изделий.

4. На основании опыта работы АО "Ореншаль" и обзора технической литературы разработана технологическая цепочка производства пневмомеханической пряжи из козьего пуха для трикотажных изделий.

5. Проведение эксперимента по плану центрального рототабельного планирования второго порядка при переменных значениях крутки, вытяжки и частоты вращения прядильных камер, где за критерии оптимизации приняты относительная разрывная нагрузка, относительное разрывное удлинение и объемная масса пряжи, позволило получить математические модели, анализ которых выявил влияние каждого фактора. Построение поверхностей отклика дает возможность прогнозирования свойств пневмомеханической пряжи при изменении заправочной крутки и вытяжки.

6. Задача оптимизации технологического процесса выработки пневмомеханической пряжи осуществлена решением мнегокритериальной задачи, в результате чего были получены параметры заправки машины: крутка 430 м-1, вытяжка 120, частота вращения прядильных камер 13000 мин-1.

7. Сравнение свойств кольцевой и пневмомеханической пряжи, выработанной из смески одинакового состава показало, что предлагаемый в данной работе способ формирования позволяет получить равномерную по линейной плотности и относительной разрывной нагрузке пряжу, диаметр которой на 12,6 % больше, чем у кольцевой . Большая объемность пневмомеханической пряжи является одним из резервов экономии сырья. Из опытной партии пряжи были изготовлены головные платки и проведена их сравнительная визуальная оценка, показавшая высокое качество и оригинальный внешний вид изделий из пневмомеханической пряжи.

8. В настоящее время для оценки качества трикотажных изделий из пуха используется субъективный органолептический способ, который не позволяет зафиксировать разницу ворсистости полотен из пряжи различных способов производства. Для изучения ворсистости трикотажных пуховых полотен был сконструирован и изготовлен прибор и разработана методика оценки. На предложенном приборе производится опаливание волокон ворса на различной высоте от поверхности трикотажного полотна, что позволяет оценить массовую долю волокон ворса различной длины. Исследованиями установлено, что ворсистость трикотажных образцов из пневмомеханической пряжи на 5,7 % выше, чем у образцов из пряжи кольцевого способа прядения.

9. Анализ существующих приборов и методов испытаний износостойкости выявил ряд отклонений от реальных условий эксплуатации пуховых трикотажных изделий. В связи с чем, был сконструирован и создан прибор, в котором волокна истираемого ворса потоком воздуха удерживаются в вертикальном положении, а оторвавшиеся в результате истирания кончики постоянно отводятся из зоны истирания.

Проведен выбор параметров работы прибора для получения наиболее точных результатов испытаний. Исследования износостойкости показали более высокую устойчивость к истиранию образцов из пневмомеханической пряжи.

10. Оценка теплозащитных свойств трикотажных изделий из кольцевой пряжи 100 текс и пневмомеханической 90 текс выявила более высокие показатели у второго образца. Таким образом, повышенная объемность пневмомеханической пряжи позволяет экономить сырьевые ресурсы без ухудшения потребительских свойств изделий.

11.Промышленная наработка пневмомеханической пряжи из козьего пуха в условиях АО "Ореншаль" показала, что предлагаемая технология обеспечивает снижение себестоимости пряжи, улучшение ее физико-механи ческих свойств, что позволяет получить годовой экономический эффект в размере 20000 руб. (в ценах 1990 года).

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Брюхова, Галина Васильевна, 1999 год

Литература

1. Зеленский Г.Г. Козоводство. М.,1981.

2. ЛебельЛ.Д. Разведение придонских коз. М., 1952.

3. Приусадебное животноводство. М.,1985.

4. Константинов И. Паутинкой одаривают козы.// Приусадебное хозяйство. 1990 N2.

5. Селекция овец и коз. Шерстоведение: Сб.науч.тр./ ВАСХНИЛ, Всесоюз. НИИ овцеводства и козоводства. - Ставрополь, 1991.

6. Липенков Я.Я. Общая технология шерсти. М., 1972.

7. Эйдригевич Е.В. Козы Казахстана и Средней Азии. Алма-Ата, 1951.

8. Una nuova fibra tessile naturale: 11 cashgora /Torazzo A., Tonione M., Viettl-Michelina M. // Rass. chim.- 1989, N 4-5.

9. ГОСТ 2259-78. Шерсть козья немытая классированная. Технические условия.

10. ГОСТ 2260-78. Пух козий немытый классированный.

И. Афанасьев и др. Справочник по шерстопрядению. М.,1983.

12. Панина Н.й. Технологические свойства козьего пуха. Овцеводство, 1987, N6.

13. Современные достижения науки и практики в области селекции овец и коз, технологии производства шерсти, баранины, пуха, могера и их применение в новых условиях хозяйствования. Конф. 1991; Ставрополь, тезисы науч. сообщ. ВНИИОК.

14. Севостьянов А.Г. Методы исследования неровноты продуктов прядения. М., 1962.

15. Сивашова А. Хочу пуховый платок! // Приусадебное хозяйство. 1993. N3.

16. Гусев В.Е. Рациональные методы переработки шерсти и химических волокон. М., 1962.

17. Князев А.И.,Менделев М.Б. Натуральная шерсть, ее классировка и сортировка.М.,1978.

18. Гусев В.Е. Сырье для шерстяных и нетканых изделий и первичная обработка шерсти. М. ,1977.

19. Александер П.,Хадсон Р.Ф. Физика и химия шерсти. М.,1958.

20. Хишигжаргал Ц. Исследование свойств чешуйчатого слоя монгольского козьего пуха: Тез. докл. науч.-техн. конф. "Прогресс-96".- Иваново, 1996.

21. ГОСТ 17514-80. Шерсть натуральная сортированная. Методы определения тонины.

22. Louis С. Weiss. Electrodynamic behaviour of textile fibrs. Textile Research Journal, 1982, N1.

23. Способ обработки волокнистого материала. A.c. СССР N 996532, Б.и. 1983, N6.

24. Плеханов Ф.М. Технологические процессы пневмомеханического прядения. М. ,1986.

25. Якушев Ю.Я., Зенцов А.П., Семенченко Г. В. и др. Устройство для сортировки волокнистого материала. Авторское свидетельство СССР N 1286645, кл. D01G5/00; 1985

26. Influence of rotor speeds and yarn count on open-end span yarn / Krishna T. Balamurali // Indian Text. J.- 1990, N6.

27. Мадаминов Б.M., Сапранов M.И., Поляков А.Е. Повышение производительности чесальных аппаратов с выпускным устройством ВУЧ. Экспресс-информация, сер. "Текстильная промышленность" N19,- 1986.

28. Мадаминов Б.М., Сапранов М.И., Поляков А.Е., Белозерова О.И., Баш-киров H.М. Эффективность использования вытяжного прибора на выходе

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

чесальных аппаратов с приставкой ВУЧ. Экспресс-информация, сер."Текстильная промышленность", N1,- 1986.

Механическая технология текстильных материалов./ Под ред. Севость-янова А.Г., М., 1989.

Протасова В.А. Прядение шерсти и химических волокон. 2 часть, М., 1988.

Кулагина М.И. Новые способы прядения шерстяных и химических волокон. М. ,1974

Артцт П.,Эгберс Г. Технология пневмомеханического прядения. М.,1986 Untersuchung und Optimierung der mechanischen Haartrennung an Mischwollen der Kashmiziege, des Kamels und Yaks / Algaa Shamijan-gyn, Magel Monika // Melliand Texfiber. - 1992, N 11. Rotorgarne und ihre Einsattgebiete. - Chemiefasern, 1982, N 7-8. Stractural analysis of rotor open end spun yarns in ralation to the optical properties of knitted fabrics. Text. Technol.Dig.1994 N9.

Fibra per titoli fini nella filatura o.e. a rotori/ Bruno Piero // Ind.coton. - 1993, N1.

Dyson E.,Seow Y.S. An investigation of the reverse-spinning mode in rotor-spinning. - Journal of Textile Institute, 1983, N2. Труевцев H.H. Свойства пряжи пневмомеханического способа прядения. Л., 1977, учебное пособие.

Роглена В.,Боушек А. и др. Безверетенное прядение. М.,1981. ГОСТ 6611-73. Нити текстильные. Правила приемки и методы испытаний. Корастошевский A.M., Бондарева М.В., Цуркан В.Ф. Повышение качества пряжи в пневмомеханическом прядении. Экспресс-информация, сер. "текстильная промышленность" N2,-1988.

Derichs J. - Automation of the rotor spinning frame.- The Indian

Textile journal, 1980,N9.

43. Derichs J., Neuhaus L., Phoa T.T., Rosbach D. - Ursachen von vers-chleiserscheinungen an der Abzugsduse des OE-Rotorspinnsystems.-Chemiefasern Textilindustrie, Februar, 1982.

44. Kampen W. - Influencing the structure of OE-rotor yarnspossibili-ties and limits. - International Textile Bulletin, spinning, 1979, N3.

45. Shaw J. Control of sliver trash in high speed OE spinnung. - "Textile Month", 1982, N8.

46. Effects of level of fiber opening on moisture regain, tenacity and breakage of wool / Suadipradja A., Wang X. // Text.Res. J.- 1997, Ml.

47. Salhotra K.R., Chattopadhyay R.-Jneidence and mechanism of fiber breakage in rotor spining. - Textile Research journal. 1982, N5.

48. Никишин В.А. Переработка шерстяных волокон пневмомеханическим способом.// Шерстяная промышленность, ЦНЙИТЭИлегпром. 1984. Вып.1.

49. Dülken J.F. - OE-spinning the Rieter Way. Rirter Publication. Win-terthur, Switzerland, 1976.

50. Афанасьев B.K., КудрявцеваТ.H., Смолова Л.Н. Современные безверетенные способы производства шерстяной пряжи за рубежом // Шерстяная промышленность, ЦНЙИТЭИлегпром. 1979.

51. Kampen W., Baydin А. - Einflus verschiedener Maschinenparametr auf die Eigenschaften rotorgesponnener Wollgarne und Analyse der Rotorablagerungen. - Melliand Textilbercht, 1979, N11.

52. Barella A., Text C. Yarn-hairiness. - Textile Progress, 1983, N1.

53. Roller J.Doubler la production de filage OE. - "L. Industrile Textile", 1983, N 1131.

54. Cotton product and process developments / Struhl Wolfgang A./

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

Text. Asia.- 1989, N10.

Gao Bingchen //Fangzhi Xuebao =J.Text. Res-1993-14 N8. Богатырева Т.Г., Грызанов Ю. П. и др. Справочник товароведа, т.1, М. , 1988.

Кукин Г.Н.,Соловьев А.Н.,Кобляков А.И. Текстильное материаловедение, М.,1989.

Торкунова 3.А. Испытания трикотажа. М., 1985

Салихов С.Б. Ворсование шерстяных тканей и трикотажного полотна. М., 1967.

Прибор для определения стойкости ткани на износ. Авторское свидетельство СССР N 86586.

Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. Текстильное материаловедение. 3 часть, М., 1967.

Устройство для контроля ворсистости ткани. Авторское свидетельство СССР N1158926.

Устройство для определения ворсистости ткани. Авторское свидетельство СССР N 1070477.

Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента. М.,1974. Флерова JI.H., Сурикова Г. И. Материаловедение трикотажа. М., 1972. Логинов Ю.В., Коломейцева Т.П., Алешина Т.И. Шерстяные ресурсы России должны быть задействованы.// Текстильная промышленность. 1995. N 9-10.

ГОСТ 20576-82. Шерсть натуральная сортированная. Прявила приемки. Методы отбора проб.

Поздняков Б.П. Методы статистического контроля и исследования текстильных материалов. М.,1978.

Белопольский A.M., Юдаева Н.С., Рашкован И.Г., Колпаков Е.В., и др. Новый двухпрочесный чесальный аппарат АЧ-226-Ш для получения

ленты из смеси шерсти и химических волокон. Экспресс-информация, сер. "Текстильная промышленность", N2,- 1987.

70. Landwerhrkamp H.- Einflus der Spinnereivorberel tung und des Bangewichts auf die Herstellung feiner Rotorgarne.- Melliand Textil-berichte, 1979, N 11.

71. Садыкова Ф.X. Текстурированные нити, основные их свойства и методы определения. М., 1974.

72. Лабораторный практикум по текстильному материаловедению./Кобляков А. И., КукинГ.Н. , Соловьев A. H. М. , 1986.

73. Севостьянов А.Г. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности. М., 1980.

74. Иванюшин С.Ф. Примененние математических методов и ЭВМ в текстильной промышленности. М., 1979.

75. ГОСТ 18621-73. Пряжа аппаратная чистошерстяная и полушерстяная для трикотажного производства.

76. ГОСТ 8844-74. Полотна трикотажные. Правила приемки и метод отбора образцов.

77. Соловьев А.Н. Измерения и оценка свойств текстильных материалов. М., 1961.

78. Севостьянов А.Г. Оптимизация механико-технологических процессов текстильной промышленности. М., 1991.