ПРЯДИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
совокупность
технологич. процессов, необходимых для выработки (из относительно коротких
волокон) непрерывной нити - пряжи, используемой для изготовления
текст. изделий: тканей, трикотажа, гардин, сетей, шнуров, ниток, канатов
и др. Иногда П. п. наз. прядением.
В зависимости от вида перерабатываемых
волокон различают хлопко-, шерсто-, льнопрядение и т. п. В П. п. волокна,
поступающие на переработку, разрыхляются и очищаются, затем из волокон
формируется лента, из к-рой после вытягивания и укрепления (кручения или
сучения)
получают
ровницу. В дальнейшем из ровницы или из ленты вытягиванием или дискретизацией
(разделением) с последующим сложением и кручением вырабатывается пряжа.
Ручное прядение известно с эпохи позднего
неолита. Было распространено почти у всех народов, за исключением народов
Крайнего Севера, где носили меховые одежды. Древнейшими материалами для
прядения были волокна шерсти, льна, конопли, а в нек-рых местах и крапивы;
в Индии - хлопка. Наиболее примитивный способ прядения заключался в образовании
пальцами ленточки из волокон и в сучении её ладонями в отвесном положении
или на коленях. Первыми орудиями прядения были ручные гребни для расчесывания
волокон и ручные веретёна для скручивания. Волокна, приготовленные для
прядения, привязывались к прялке с подставкой (донцем) или прялись непосредственно
с гребня. Прялки и пряслица (грузики для веретён) на терр. СССР известны
по раскопкам со 2-го тыс. до н. э. Первым этапом в усовершенствовании ручного
прядения было создание прялки с приводом веретена от вращающегося колеса
и изобретение самопрялки, имевшей веретено с рогулькой, что позволяло одновременно
скручивать и наматывать пряжу. Самопрялки с ножным приводом известны в
Европе с 15 в.
С сер. 18 в. начало развиваться машинное
прядение. В Великобритании в 1738 была запатентована машина непрерывного
(ватерного) прядения с вытяжным прибором (Л. Пауль), на к-рой осуществлялось
вытягивание, кручение и наматывание пряжи; в 1748 сконструирована кардочесальная
машина; в 1765 Дж. Харгривсом создана прядильная машина периодич. (сельфакторного)
прядения, на к-рой сначала вырабатывались отрезки пряжи определённой длины,
а затем шло наматывание. В 1772-79 её усовершенствовали К. Вуд и С. Кромптон
(улучшенную конструкцию стали наз. мюльмашиной). В 1823-30 была предложена
автоматич. прядильная машина периодич. действия, а в 1870 - кольцепрядильная
машина непрерывного действия. Гребнечесальную машину изобрёл француз Ж.
Хейльман в 1845. В России в 1760 Р. Глинков организовал в Серпейске
льнопрядильную фабрику, где были установлены созданные им гребнечесальные
машины и многоверетённые прядильные машины с механич. приводом; хлопкопрядильная
фабрика (Александровская мануфактура близ Петербурга) начала работать в
1799. На этой фабрике в 1833 были изготовлены и внедрены в произ-во
двухзонные вытяжные приборы высокой вытяжки с уплотнителем.
К сер. 20 в. кольцевые прядильные машины
непрерывного действия вытеснили менее производит. и более сложные машины
периодического действия, были созданы вытяжные приборы высокой и экстравысокой
вытяжки, а также новые конструкции разрыхлительно-трепальных агрегатов
и чесальных машин, усовершенствованы веретёна ровничных и кольцспрядильных
машин и т. д. На рис. 1 показаны рабочие органы прядильных машин.
В П. п. различают 3 осн. этапа переработки
волокон: подготовку волокон к прядению и формирование ленты; предпрядение
- получение ровницы; прядение - формирование пряжи. В нек-рых случаях первые
этапы объединяются (аппаратная система прядения) или исключается 2-й этап,
а пряжа производится непосредственно из ленты (безровничное прядение).
Подготовка волокон к прядению начинается
с разрыхления (разделения на мелкие клочки) спрессованного сырья при помощи
игл, колков, зубьев и др. рабочих органов питателей, рыхлителей, разрыхлителей
и др. машин. Очистка волокон от примесей производится гл. обр. механич.
способом в трепальных машинах (возможны также аэродинамич. и электропневматич.
способы). Разрыхление обычно сопровождается очисткой волокон, а очистка
(трепание)-
разрыхлением.
В шерсто- и льнопрядении трепание - осн. процесс, при к-ром волокнистая
масса одновременно разрыхляется и очищается.
Для равномерного распределения в смеси
волокон различного вида, т. е. для придания материалу одинаковых свойств,
волокна смешиваются. В П. п. применяются организов. способ смешивания (продольное
сложение слоев, потоков, лент и т. п.) и неорганизов., или случайный (распределение
волокон в результате ворошения - перемешивания). Смешивание осуществляется
в спец. смешивающих машинах, а неорганизов. смешивание - также в разрыхлительных
машинах как сопутствующий процесс.
Разрыхлительные, трепальные и смешивающие
машины агрегатируются, образуя разрыхлительно-трепальную установку в хлопкопрядении,
или объединяются в поточную линию в шерсто- и льнопрядении.
Затем обрабатываемый материал подвергается
чесанию (см. Чесание волокнистых материалов), в результате к-рого
волокна разъединяются и окончательно очищаются от мелких и цепких примесей
и пороков. Различают 2 осн. метода чесания: кардочесание, при к-ром волокна
подвергаются воздействию игл или зубьев рабочих органов шляпочной или валичной
чесальной
машины (см. Кардолента), и гребнечесание, к-рое осуществляется
на гребнечесальных машинах.
В результате кардочесания образуется тонкий
слой мало распрямлённых и слабо ориентированных волокон (ватка-прочёс),
к-рый на тех же чесальных машинах формируется в ленту. После гребнечеса-ния
получается ватка-прочёс, состоящая из более длинных и хорошо распрямлённых
ориентированных волокон.
Рис. 1. Рабочие органы прядильных машин:
1 - разрыхлительный валик; 2 - колковый барабан; 3 - колосниковая решётка;
4 - ножевой барабан; 5 - планочное трепало; 6 - игольчатое трепало; 7 -
игольчатая решётка; 8 - барабан; 9 - съёмный гребень; 10 - валик; 11 -
игольчатый барабан; 12-15- ремни; 16 - верхний гребень; 17 - гребенный
барабанчик; 18 - щётка; 19 - гребенное полотно; 20 - гребень; 21 - веретено;
22 - бобина; 23 - накатный валик; 24 - уплотнитель; 25 - нитепроводник;
26 - бегунок.
Этап подготовки волокон в П. п. завершается
на ленточных машинах вытягиванием ленты до заданной тонины и сложением
её. При вытягивании, обычно осуществляемом механич. вытяжным прибором,
лента в результате смещения волокон утоняется, волокна при этом распрямляются,
разъединяются и ориентируются. В процессе сложения лент отдельные участки
их складываются в самых разнообразных комбинациях, что обусловливает выравнивание
продукта. Для получения эффективного распрямления и смешения волокон процессы
вытягивания и сложения повторяются 2-3 раза. Наиболее эффективно выравнивание
толщины ленты с помощью автоматического регулятора, который изменяет размеры
вытяжки в вытяжном приборе в зависимости от толщины входящей в прибор ленты.
Прядение непосредственно из ленты на кольцевых
На последнем этапе П. п.- прядении ровница
Рис. 2. Безверетённые способы прядения:
Например, при пневмомеханическом прядении
В зависимости от свойств перерабатываемого
Кардная система прядения (кардочесальные
Гребенная система (кардочесальные и гребнечесальные
Аппаратная система, характеризующаяся применением
Штапельная система используется при произ-ве
Технологич. режим работы машин П. п. регламентируется
Дальнейшее совершенствование П. п. связано
Лит.: Васильевы. А., Вопросы теории
прядильных машинах не получило широкого распространения, т. к. в этом случае
конструкция вытяжных приборов машин усложнялась. Поэтому на этапе предпрядения
из ленты вырабатывается ровница. На ровничных машинах осуществляются
процессы вытягивания и кручения (или сучения) ленты, а также наматывание
ровницы на катушку. Кручение придаёт ровнице необходимую прочность и осуществляется
с помощью рогульчатого веретена. Интенсивность кручения характеризуется
круткой К = n
произ-ва.
вытягивается до тонины пряжи в вытяжных приборах, скручивается, т. е. превращается
в пряжу, из к-рой формуется паковка (початок). Кручение и наматывание пряжи
ведётся крутильно-мотальным механизмом, включающим веретено, кольцо и бегунок.
Перспективны безверетённые способы прядения, обеспечивающие увеличение
произ-ва в 2-3 раза. При таком прядении процессы кручения и наматывания
осуществляются самостоят. рабочими органами (рис. 2). Учитывая вид сил,
действующих на волокна, различают следующие способы безверетённого прядения:
пневмомеханический, вихревой и электромеханический .
а - с однозонным кручением; б - самокруточное с двухзонным кручением; 1-
дискретизирующее устройство; 2-крутильно-формирующее устройство; 3-вытяжной
прибор; 4 - крутильное устройство.
дискретизированные волокна струёй воздуха подаются в быстро вращающуюся
камеру, где отбрасываются на сборную поверхность (жёлоб) камеры, образуя
ленточку, к-рая выводится из камеры и наматывается на бобину. Кручение
пряжи происходит в результате вращения камеры. Для произ-ва гребенной пряжи
из шерсти используется безверетённое самокруточное прядение. При формовании
самокруточной пряжи осуществляется вытягивание продукта (ровницы или ленты)
в вытяжном приборе; реверсивное кручение ленточек в крутильном устройстве;
самоскручивание при продольном соединении 2 продуктов, имеющих крутку периодически
меняющегося направления; наматывание пряжи.
волокна и требуемых свойств пряжи применяется неск. систем прядения, к-рые
отличаются гл. обр. видом чесания.
машины) используется для произ-ва пряжи ср. и большой линейной плотности
из однородных волокон ср. длины, напр. средневолокнистого хлопка, хим.
волокон, коротковолокнистого льна и очёсов.
машины) применяется при получении гребенной пряжи малой и ср. линейной
плотности из длинных относительно равномерных волокон и смесей, напр. длинноволокнистого
хлопка, равномерной по длине шерсти, очёсов льна, хим. волокон, отходов
шёлка. По гребенной системе без кардочесания изготовляют пряжу малой и
ср. линейной плотности из наиболее длинных однородных волокон, напр. длинноволокнистого
льна, пеньки, отходов шёлка и самой длинной шерсти.
2 - 3 переходов наличных чесальных машин и отсутствием ленточных и ровничных
машин, предназначается для изготовления пряжи большой линейной плотности
из коротких и неравномерных волокон различных видов и их смесей, напр.
короткой и неравномерной по длине шерсти, коротковолокнистого хлопка, хим.
волокон. Такая пряжа более рыхлая, пушистая и неравномерная, чем кардная.
пряжи из жгута элементарных хим. нитей. В этой системе отсутствуют процессы
разрыхления, трепания и чесания. Лента формируется на штапелирующих
машинах из волокон, образующихся при разрезании или разрыве нитей.
В однопроцессной штапельной системе пряжа образуется на прядильной машине,
на к-рой осуществляются штапелирование, вытягивание ленточки, кручение
и наматывание пряжи. Если штапелирование ведётся на ровничной машине, а
пряжа вырабатывается из ровницы на кольцепрядильной машине, то система
наз. двухпроцессной штапельной. Текстурированную (высокоэластичную) пряжу
получают на кардной или гребенной системе из смесей разноусадочных хим.
волокон. Меланжевая пряжа изготовляется из смеси разноокрашенных волокон.
Кручёная пряжа производится на прядильно-крутильных машинах или
крутильных машинах.
планом прядения и зависит от свойств перерабатываемого сырья, назначения
пряжи и характеристик машин. В план прядения включаются важнейшие технологич.
параметры; линейная плотность выходящего продукта, крутка и вытяжка, число
сложений и т. д.
с созданием высокопроизводит. машин и поточных линий, использованием оптимального
объёма паковок и автоматизацией их съёма и транспортировки, применением
централизованного контроля режима работы машин и характеристик продукта,
внедрением автоматизированной системы управления технологич. процессами.
прядения, М.- Л., 1932; Канадский Н. Я., Эфрос Б. Е., Будников В. И., Русские
люди в развитии текстильной науки, М., 1950; Зотиков В. Е., Будников И.
В., Трыков П. П., Основы прядения волокнистых материалов, М., 1959; Механическая
технология волокнистых материалов, М., 1969; Расчет и конструирование машин
прядильного производства, М., 1969; Севастьянов А. Г., Шилова Н.
И., Безверетённое прядение, М., 1969. А. Г. Севастьянов.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я