Технология прядильного производства

    Из  физических свойств волокон наиболее важными являются гигроскопичность, цвет, тепло- и электропроводность.

    Гигроскопичность  — это свойство материала изменять содержание влаги в зависимости  от влажности и температуры окружающей среды. Волокна содержат определенное количество влаги. При увеличении влажности воздуха или повышении его температуры влажность волокон повышается, и наоборот. Если волокно обладает таким свойством, то оно гигроскопично. Это замечательное свойство волокон в значительной степени определяет гигиенические и эксплуатационные свойства тканей.

    Теплопроводность  хлопкового волокна низкая и она  тем ниже, чем рыхлее масса. Это  свойство, в частности, используется для изготовления хлопчатобумажного  ватина.

    В сухом виде хлопковое волокно имеет низкую электропроводность, что позволяет использовать хлопчатобумажные ткани в качестве изоляции. При увеличении влажности электропроводность повышается. При механических воздействиях на хлопок возникают электростатические заряды, которые затрудняют его переработку. Поэтому на фабриках ведется борьба с этим явлением.  
 

1.3 Характеристика технологии производства продукции

    В текстильном производстве хлопок, лен, шерсть, натуральный шелк и химические волокна перерабатывают в изделия. Совокупность технологических процессов, применяемых для переработки этих волокон в пряжу определенной толщины и прочности, называют прядением

    На  прядильные фабрики хлопок поступает  в спрессованном виде. После предварительной  обработки на заводах первичной  обработки хлопок очищают от крупных сорных примесей и семян. Однако в нем содержится еще большое количество мелких примесей, а также поврежденные (короткие) волокна. Отдельные волокна в этой массе хлопка перепутаны, сцеплены между собой в виде клочков или с сорными примесями. Поэтому в задачу всех операций хлопкопрядения входит последующая очистка, рыхление и смешивание волокон, а затем расчесывание их с целью параллелизации, выравнивания и формирования постепенно утоняющего продукта (холста, ленты и ровницы), чтобы на заключительной стадии скрутить ленточку из параллельно расположенных волокон и получить пряжу заданных свойств.

    На  первой стадии обработки происходит рыхление хлопка, смешивание и очистка. Для этого масса хлопка из кипы подается питающими решетками разрыхлительных агрегатов к рабочим органам. Здесь на хлопок воздействуют иглы или крупные, легко удаляемые примеси. Сорные примеси через колосниковые решетки попадают в угарные камеры, а разрыхленная масса хлопка пневматическими или механическими питателями попадает к следующим секциям разрыхлительно-трепального агрегата.

      Следующая операция, которая происходит  на чесальной машине, называется  чесанием. На машину хлопок поступает  в виде холста или разрыхленной  массы (бесхолстовое питание). На  чесальной машине масса волокна подвергается воздействию сначала зубьев пильчатой ленты и валиков, а затем тонких игл гарнитуры рабочих органов машины. В результате этого происходит расчесывание клочков хлопка на отдельные волокна с одновременной очисткой от цепких примесей и коротких волокон.

    Для распрямления волокон и выравнивания ленты производят сложные нескольких лент, а затем утонение сложенного продукта до толщины первоначальных лент. В результате сложения происходит выравнивание лент, так как утолщенные участки складываются в утоненными

    Утонение  происходит за счет вытягивания продукта, когда он проходит через пары прижатых друг к другу цилиндров (вытяжных пар) и скорость предыдущей пары меньше последующей.

Задача следующего перехода – утонить нить до размеров, пригодных для выработки пряжи. Эту операцию осуществляют на ровничных машинах, где на вытяжном приборе происходит утонение продукта.

    Последняя заключительная операция изготовления пряжи происходит на прядильных машинах. Здесь продукт – ровница –  вытягивается до толщины пряжи, скручивается, и получается тонкая и прочная пряжа. Процесс прядения осуществляется либо на кольцевых прядильных машинах с веретенами и бегунками, либо на безверетенных пневмомеханических машинах.

    В таблице 1 приведены этапы обработки, технологические процессы и оборудование, применяемые для переработки хлопкового волокна в пряжу по кардной системе прядения.

           Существует еще гребенная, аппаратная  и меланжевая системы. Кардная  и гребенная системы имеют  по два способа прядения: кольцевой и пневмомеханический.

    Аппаратную  систему в настоящее время  начинают заменять кардной, в которой  используются роторные пневмомеханические или аэродинамические прядильные машины.

    Меланжевая  система в принципе повторяет  кардную, но имеет дополнительные переходы, связанные в крашением хлопка.

    По  гребенной системе вырабатывается пряжа малой линейной плотности  или средней, но с повышенной прочностью. Для выработки такой (гребенной) пряжи используются тонковолокнистые сорта хлопчатника. По сравнению  с кардной гребенная пряжа более прочная, ровная, гладкая и чистая. Чтобы получить такую пряжу, в процесс дополнительно добавляется гребнечесальный переход. На этом переходе волокна прочесываются гребнем (гребнечесание), в результате чего из продукта вычесываются и удаляются короткие волокна (очес). Лента, выходящая в гребнечесальной машины, состоит из длинных, ровных, хорошо распрямленных волокон, и поэтому пряжа получается высокого качества.

    Для того чтобы процесс гребнечесания  проходил без излишней потери длинных волокон и их повреждения, последние должны быть достаточно распрямлены, а продукт, поступающий на машину – равномерным. Поэтому лента с кардочесальных машин проходит дополнительно две подготовительные операции: соединение в холстики по 16-20 лент и вытягивание (утонение) холстиков.

    Гребенная система имеет последовательность переработки, представленную в таблице 2.

    По  аппаратной системе вырабатывается рыхлая пушистая пряжа с невысокой  прочностью, к качеству этой пряжи  предъявляются пониженные требования. В качестве сырья используются волокна различной длины, большое количество отходов (угаров), а также смеси их различных волокон. В последнем случае разрыхление и трепание компонентов иногда ведется раздельно, а затем идет смешивание с одновременным замасливанием волокон. Характерной особенностью аппаратной системы является то, что утонение продукта после чесания происходит не в процессе его вытягивания, а делением ватки (прочеса) на отдельные ленты и получением из них ровницы при слабом ссучивании лент. Чесание при этой системе проводят на чесальных аппаратах, которые включают 2-3 перехода кардочесания и ровничную каретку. Полученная ровница передается на прядильную машину. В ровнице, полученной на чесальном аппарате, волокна слабо распрямлены, что и обусловливает рыхлую структуру пряжи.

    Последовательность  переработки волокна по аппаратной системе приведены в таблице 3.

    2. Блок-схема технологического процесса прядильного производства

    1.подготовка  волокна к чесанию (разрыхление,  смешивание, трепание и очистка);

    2. получение ленты (чесание);

    3. выравнивание ленты и параллелизация  волокон (сложение, вытягивание);

    4. получение ровницы (сложение, вытягивание)

    5. получение однониточной пряжи  (сложение, вытягивание, кручение)

    6. получение крученой пряжи (трощение, кручение)

 

 

    

    

      

    

Динамика  трудозатрат

    1 Определение варианта развития

    Для этого необходимо построить график соотношения трудозатрат живого и прошлого труда

    Тж(t)=2500/(51t²+3400) Тп(t)=0,006t²+0,4 

 
 

      

    1 Вариант развития трудозатрат при развитии технологического процесса

    Судя  по графику, можно определить, что  вариант развития – ограниченный.

    Экономический предел накопления прошлого труда (t*) приблизительно равен 4,9

    Аналитический метод:

    Тж=2500/(51t²+3400) Тж’= - 2500(102t)/(51t²+3400)²

    Тп=0,006t²+0,4 Тп’=0,012t

    Тс’=- 2500(102t)/(51t²+3400)² + 0,012t

    - 2500(102t)/(51t²+3400)² + 0,012t=0 (51t²+3400)²≠0

    - 2500(102t)+ 0,012t·(51t²+3400)² =0

    Пусть (51t²+3400)=а, тогда 255000=0,012·а

    а²=21250000; а=4609; (51t²+3400)=4609

    51t²=1209 t ≈ 4,87

    Математический  метод

    Тж=Тп; 2500/(51t²+3400) =0,012t

    2500=(51t²+3400)·0,012t

    2500=0,306t²·²+20,4t²+20,4t²+1360

    D=1664,64+1395,36=3060

    x1=(-40,8+55)/0,612 x1=23,2;

    t²=х; t=4,8

    2 определение вида развития технологического  процесса

    Для этого выразим Тж через Тп и построим график зависимости Тж от Тп

    Тп=0,006t²+0,4 t ²=(Тп-0,4)/0,006

    Тж=2500/(51(Тп-0,4)/0,006) +3400) 

    По  графику видно, что вид развития технологического процесса трудосберегающий

    Определим тип отдачи от дополнительных затрат прошлого труда. Для этого исследуем  характер экономии живого труда от величины прошлого труда

    Тж=f(Тп)

    Тж(t)=2500/(51t²+3400)

    Тп(t)=0,006t²+0,4

    t ²=(Тп-0,4)/0,006

    Тж=2500/(51(Тп-0,4)/0,006) +3400)

    Тж=5/17Тп

    Тж’=-5/Тп²

    Так как значение отношения уменьшается, то тип отдачи от дополнительных затрат убывающий