Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ отечественного и зарубежного опыта по производству льиосодсржащсй пряжи . 12
1.1. Лен — как текстильное сырье. 12
1.2. Опыт использования короткого льна в смесовой пряже . 14
Глава 2. Исследование качества и прядильной способности котонизированного льняного волокна, получаемого с линий котонизации, установленных в России . 20
Глава 3. Разработка технологии производства льиосодсржащсй пряжи пониженной линейной плотности. 33
3.1. Разработка сырьевых композиций для производствальносодержащеи пряжи.
3.2. Исследование величины потерь льняного компонента смесовой пряжи в зависимости от его линейной плотности и процента вложения в смесь . 41
3.3. Исследование влияния толщины волокон в смеси на стабильность протекания технологического процесса и качество смесовой пряжи. 50
3.4. Выбор состава оборудования для производства льносмесовой пряжи пониженной линейной плотности.
3.5. Разработка технологических параметров заправки прядильного оборудования и выработка опытных партий льносодержащеи пряжи на оборудовании хлопчатобумажной отрасли (технологические схемы 5-8).
3.6. Разработка технологических параметров заправки прядильного оборудования и выработка опытных партий льносодержащей пряжи на предприятиях шелковой отрасли (технологические схемы 8-9).
3.7. Промышленная апробация разработанной технологии производства льносодержащей пряжи.
Глава 4. Разработка рекомендаций по направлениям использования новых видов льносодержащей пряжи .
4.1. Разработка ассортимента тканей на основе льносодержащей пряжи и оценка их потребительских свойств.
4.2. Изготовление трикотажных полотен и изделий из льносодержащей пряжи пониженной линейной плотности и оценка их физако-механических и потребительских свойств . 119
4.2.1. Оценка физико-механических и потребительских свойств бельевого, верхнего трикотажа и чулочно - носочных изделий.
4.2.2. Физиолого-гигиеническая оценка трикотажных полотен и трикотажных изделий из льносодержащей пряжи.
Глава 5. Технико-экономическая эффективность выпуска льносодержащей пряжи пониженной линейной плотности .
Общие выводы и рекомендации 147
Список литературы 150
Приложения
- Опыт использования короткого льна в смесовой пряже
- Исследование качества и прядильной способности котонизированного льняного волокна, получаемого с линий котонизации, установленных в России
- Исследование величины потерь льняного компонента смесовой пряжи в зависимости от его линейной плотности и процента вложения в смесь
- Изготовление трикотажных полотен и изделий из льносодержащей пряжи пониженной линейной плотности и оценка их физако-механических и потребительских свойств
Введение к работе
В настоящее время в связи с потерей хлопковой сырьевой базы для текстильных предприятий России остро встал вопрос о замене импортируемого хлопка на отечественное сырье. Одним из источников сырьевых ресурсов является лен.
Это направление сырьевой переориентации Российского текстильного комплекса было отражено в Федеральной целевой программе «Развитие льняного комплекса России на 1996-2001г.г.», которая предусматривала резкое увеличение производства льняного волокна.
В общей доле льняного волокна значительная часть приходится на короткое волокно.
До определенного времени короткое волокно использовалось в стране недостаточно эффективно и то лишь для изготовления грубых бытовых и технических тканей, упаковочного материала, веревок, канатов. Однако, из короткого льна, предварительно подвергнув его модификации (расщеплению на элементарные волокна), в смеси с другими волокнами (хлопок, шерсть, химическое волокно) можно изготавливать бытовые текстильные изделия [1,2,3].
В последние годы в связи с техногенными катастрофами и обострившейся экологической обстановкой в мире все большее значение придается гигиеничности и экологической чистоте одежды, домашнего текстиля и других предметов обихода.
Поэтому создание экологически чистой, удобной и модной одежды приобрело повышенную актуальность и стало перспективным направлением развития в текстильной промышленности.
Белье и другая одежда должны защищать организм от вредного влияния окружающей среды (большого перепада температур, ультрафиолетового облучения, пыли, грязи, осадков, . статического электричества), обеспечивать нормальные функции органов саморегулирования (обеспечить паро- и воздухообмен, удаление капельной влаги, сохранение температуры кожи и т.д.), не вызывая при соприкосновении с кожей человека аллергических или других заболеваний.
Если белье или одежда не содержат вредных веществ, но и не обеспечивают надлежащих защитных функций или функций саморегулирования организма, то они не могут считаться экологичными.
Создавая ткани и трикотажные изделия с определенными потребительскими свойствами, необходимо подбирать для их изготовления такие сырьевые материалы, которые обеспечивали бы требуемые показатели. Сейчас в мире используют две категории исходных материалов:
- натуральные волокна (хлопок, лен, шерсть, шелк)
-химические (искусственные, синтетические) волокна, последние модификации которых по требованиям комфортности и гигиены приближаются к натуральным.
Из натуральных волокон предпочтение отдается, в первую очередь, ценному отечественному сырью - льну. Благодаря комплексу его гигиенических и потребительских свойств, изделия с использованием льна наиболее конкурентоспособны по сравнению с изделиями из любого иного текстильного сырья [2,3].
Уникальные свойства льняного волокна, такие как: способность поглощать капельную влагу с соприкасающейся с ней поверхности, минимальная электризуемостъ — определяют комфортность изделий из него, обеспечивают приятное ощущение при соприкосновении с кожей человека. Достаточная воздухопроницаемость, гигроскопичность и влагоемкость способствуют быстрому удалению тепла и влаги от тела человека. Ткани и трикотажные полотна с использованием льна хороши для одежды, применяемой при больших физических нагрузках в сочетании с высокой температурой воздуха и повышенной инсоляцией, для детской одежды, различного постельного и столового белья. Экологическая чистота льна, наличие в его составе солей серебра способны сохранять в пододежном пространстве температуру ниже на 4,5 градуса, чем хлопок. Это еще более
подтверждает необходимость рационального использования льняного волокна в производстве одежды, в том числе - трикотажных изделий различного назначения. •
Кроме того, для тканей и трикотажа используют смеси с вложением льна от 5% до 30%. Салон «Питти-Филати» утверждает, что тенденции моды в трикотаже осеннее - зимнего сезона нового тысячелетия связаны не с развитием технологии, виртуальной реальностью или футуристическими аспектами, а, как это ни странно, с возрождением человеческих факторов, которые интерпретированы с точки зрения различных стилей и техник, с акцентом, тем не менее, на эффекты ручной, ремесленной работы и оригинальные выразительные рисунки [73,74,75].
Предпочтение отдается тонким пряжам, однако, наряду с ними сохраняют свои позиции в моде рустикальные виды пряжи, сочетающие в своей структуре хлопок, химические волокна и лен. Так же как и хлорок, лен , ценится за его рустикальность.
Развивается тема трикотажа «льняного вида» - использование в смесях со льном химических волокон, изделиям из которых придается домотканый вид и в то же время мягкость и несминаемость. Лен в смеси с шерстью сохраняет в трикотаже сухое туше, а изделие приобретает гранулированную поверхность.
Лен из группы натуральных волокон постепенно вытесняет хлопок и занимает ведущее место в ассортименте сырья для текстильных изделий XXI века. Обладая комплексом ценных свойств, изделия- со льном постоянно обновляются. Чаще всего лен дополняет свои качества в смесях с другими волокнами. Смески иногда удивляют своим составом и становятся фантастическими, но в них заслуживают \ внимание природные свойства материалов. Цель смесей - соединение достоинств различных видов волокнистых компонентов.
Как считают специалисты, мода сегодня - это то, чем можно манипулировать, трансформировать в соответствии с нашими постоянно меняющимися потребностями. Создатели моды черпают идеи в наших корнях, традициях и модифицируют их с целью удовлетворения современных требований, а также требований будущего [73,74].
Идеология покупателя — платить за доминирующий фактор, который определяет моду: цвет, форму, стиль. С другой стороны - для устойчивого во времени ассортимента (классические виды швейных и трикотажных изделий) на первое место выдвигаются требования улучшения эксплуатационных и функциональных свойств изделий (снижение усадки, пиллинга, придание грязеотталкивающих свойств, прочности крашения и пр.), за которые покупатель готов платить, но, поскольку при покупке эти показатели обнаружить нельзя, требуются определенные гарантии изготовителя и реклама.
Удовлетворение потребностей населения в льняной и льносодержащеи продукции к 2006 году предусматривается более, чем на 70%, соответственно, объем ее выпуска по.сравнению с 1999 годом увеличится более, чем в 5 раз[1,2]. Данные о потребности основных видов продукции изо льна с учетом ожидаемого спроса и объемом их производства приведены в таблице 1.
Таблица 1. Производство и потребление льносодержащеи продукции.
Вид продукции 1999 год 2006 год
производство потребность производство потребность
1 2 3 4 5
Льняные ткани, млн. кв. м. 90,3 226,0 550 750
Швейные изделия, млн. ед. 4,8 6,8 15,1 25,0
Трикотажные изделия, млн. шт. 6,0 10,0 31,0 50,0
) - объем производства приведен с учетом выпуска тканей на текстильных предприятиях льняной, хлопчатобумажной, шерстяной отраслей.
Наряду с увеличением объема выпуска начиная с 1990 годов предусматривается коренное изменение ассортимента льняной и льносодержащеи продукции, приведение ее в соответствие со спросом внутреннего и внешнего рынков, увеличение доли бытовых текстильных изделий в общем объеме до 75% [1,5].
Развитие ассортимента тканей и трикотажа должно осуществляться за счет обновления сырьевой базы, путем создания принципиально новых видов
лыюсодержащей пряжи (лыюхлопкополиэфирной, льношерстяной и из смеси льна с химическими волокнами).
Целесообразность и эффективность применения льняного волокна наиболее ярко подтверждаются потребительскими и эксплуатационными свойствами тканей трикотажных полотен и изделий так как:
- на изделиях, содержащих льняное волокно, не создается зарядов статического электричества; гладкая поверхность волокна и отсутствие
зарядов обеспечивают им меньшую загрязняемость. Верхняя одежда с применением льна хорошо защищает человеческий организм от солнечной радиации;
- трикотажное белье обладает не только высокими гигиеническими свойствами, излечивая ряд аллергических и кожных заболеваний, и, согласно последним исследованиям, обеспечивает глубокий сон и создает после пробуждения прекрасное настроение [2];
- тканые и трикотажные льносодержащие изделия легко поддаются стирке в горячей воде, кипячению, сушке на солнце, глажению [85].
В диссертационной работе разработаны различные смесовые композиции на основе модифицированного льна для выработки пряжи с обеспечением требований направлений развития моды, создания экологически чистой одежды.
В соответствии с этим в сырьевые композиции вводились хлопок, высокомодулыюе вискозное волокно, полиэфирное, полиакрилонитрильное и полипропиленовое волокна. Такое сочетание сырья в составе пряжи не заменяет хлопок, а дополняет и обогащает ассортимент пряжи для одежды, улучшает ее физико-механические и потребительские свойства, придает пряже мягкость, эластичность, шелковистость. Разработаны различные сортировки доля гигиенического компонента в которых составляла от 30 до 90%, а полиэфирного волокна - не превышала 50%.
Диссертационная работа выполнялась в рамках Федеральной целевой программы «Развитие льняного комплекса России на 1996-2001г.г.» совместно с
сотрудниками ОАО «ЦНИШИВ» и в рамках международной программы
«Наука - ради Мира» SFP-9736-58 "Flax" совместно с кафедрой МТВМ Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна на текстильных предприятиях России и Республики Беларусь.
Цель и задачи исследований.
Целью диссертационной работы является: разработка и внедрение технологии производства льносодержащеи пряжи пониженной линейной плотности для выпуска тонких, высококачественных тканей и трикотажных изделий4 с улучшенными гигиеническими свойствами.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
- исследование качества котонизированного льняного волокна с различных линий котонизации, определение оптимальной линии для получения волокна, пригодного для производства смешанной пряжи пониженной линейной
о - плотности;
- разработка рациональных смесовых композициц для пряжи пониженной линейной плотности, обеспечивающих конкурентоспособность продукции;
- разработка технологии производства льносодержащеи пряжи пониженной линейной плотности, способствующей повышению ее качества и стабильности технологического процесса;
- исследование физико-механических показателей свойств пряжи;
- оценка физико-механических, потребительских и гигиенических свойств тканей и трикотажных изделий из льносодержащеи пряжи пониженной линейной плотности;
- разработка рекомендаций для выпуска в промышленности конкурентоспособных экологически чистых изделий из льносодержащеи пряжи пониженной линейной плотности.
Научная новизна работы заключается:
- Разработаны технология и способ получения льносодержащеи пряжи пониженной линейной плотности, подтвержденные патентами РФ на «Изобретение» № 2158790, №2161215 и №21624993;
.
- Установлены математические зависимости, определяющие влияние
линейной плотности котонина и % его вложения в смесь на эффективность -процессов получения льнополиэфирной пряжи пониженной линейной плотности;
- Научно обоснованы технологические параметры процесса кольцевого прядения, обеспечивающие высокий уровень показателей качества и пониженную обрывность многокомпонентной льносодержащеи пряжи;
- Выявлен характер взаимосвязи между содержанием льна в смеси и устойчивостью пряжи к истиранию;
• - На основе проведенных физиолого-гигиенических исследований одежды из льносодержащеи пряжи установлено ее положительное влияние на теплообмен и физическое самочувствие человека;
- Разработаны рекомендации по направлениям использования льносодержащеи пряжи пониженной линейной плотности в тканях и трикотажных изделиях.
Практическая значимость работы заключается в том, что:
- Осуществлен научно обоснованный выбор цепочки оборудования и определены технологические параметры его заправки, обеспечивающие производство льносодержащеи пряжи пониженной линейной плотности в хлопчатобумажной и шелковой отраслях промышленности;
-Разработаны и внедрены в промышленность рациональные сырьевые композиции для получения льносодержащеи пряжи пониженной линейной плотности различного функционального назначения;
-Разработана нормативно-техническая документация для организации промышленного выпуска пряжи пониженной линейной плотности: нормы технологического режима производства пряжи и технические условия на пряжу. -Организован промышленный выпуск пряжи, тканей и трикотажных изделий на ряде предприятий текстильной и легкой промышленности. Выпущено 6702 т пряжи, свыше 4 млн.пог.м тканей и 2285 тыс.штук трикотажных и сувенирных изделий.
Методы исследований.
Работа содержит экспериментальные и теоретические исследования, проводившиеся с целью разработки эффективной технологии получения льносодержащей пряжи пониженной линейной плотности и выявления возможностей ее использования для создания нового ассортимента тканей и трикотажа.
При проведении исследований использовались методы математического моделирования . и оптимизации технологических процессов прядильного производства, математической статистики, химического анализа волокнистого состава и определения долевого содержания компонентов льно-полиэфирной смеси в полуфабрикатах и пряже, компьютерная техника и стандартные приборы и методы определения геометрических и физико-механических свойств
о л
текстильных материалов..
Апробация работы.
Результаты работы были доложены, обсуждены и получили положительную оценку на 25 российских и международных научно-практических конференциях и симпозиумах. Разработанные образцы льносодержащей продукции были отмечены Серебрянной медалью и Дипломом Выставки Изобретений «ЭВРИКА -2001» в г.Брюссель, медалью Международной выставки «ЭКСПО-2000» в г.Ганновер, а также рядом других дипломов и медалей.
Публикации
По материалам диссертационной работы опубликовано 28 печатных работ, в том числе в сборниках докладов, в Международном аграрном журнале, в журнале «Текстильная промышленность».
Продукция из новой льносодержащей пряжи отмечена медалью Международной выставки ЭКСПО - 2000 г. Ганновер (Германия), получила серебряную медаль и диплом в г. Брюсселе (Бельгия) на выставке изобретений «Эврика 2001».
Опыт использования короткого льна в смесовой пряже
Распад Советского Союза и проводимые в 90-х годах экономические реформы в России привели к потере хлопковой сырьевой базы, сокращению импорта хлопка и снижению платежеспособности населения за дорогие льняные ткани. Это совпало со стремлением в мире использовать высокогигиенические и модные лыюсодержащие ткани и трикотаж. Кроме того, в 90-е годы были проведены исследования, показавшие высокие медико-биологические свойства льна, и интерес к льняным и льносодержащим материалам резко возрос [1]. В целях преодоления глубокого дефицита сырья и экономического кризиса в льняном комплексе России и эффективного его развития в перспективе была разработана и утверждена 19 декабря 1996г. постановлением Правительства Российской Федерации № 1498 Федеральная целевая программа «Развитие льняного комплекса России на 1996-2001 годы». Первоочередной задачей в Программе была определена реструктуризация ассортимента тканей и изделий изо льна отечественного производства с учетом мирового опыта, решение которой потребовало проведения комплекса НИОКР: - создания нового, экологически полезного ассортимента льняных и льносодержащих тканей, способствующего коренному изменению структуры их ассортимента (увеличению доли бытовых тканей в общем объеме до 80%, в том числе костюмно-плательных - до и 25%), переходу к мировым стандартам по моделированию и дизайну; - разработки прогрессивных технологий и техники, модернизации существующего технологического оборудования, обеспечивающих повышение технического уровня производства и выпуска принципиально новой высококачественной продукции с новыми потребительскими свойствами, в том числе гибких технологий массового производства товаров для мало- и среднеобеспеченных слоев населения; - создания информационных технологий и автоматизированной системы проектирования тканей; создания условий для устойчивого положения отечественных товаропроизводителей на внутреннем и внешнем рынках в условиях открытой экономики.
В России и на ряде фирм Германии, Италии, Франции возобновились работы по созданию новой технологии и оборудования для производства котонина и пряжи из него в смеси с хлопком, шерстью и химическими волокнами для выработки тонких и относительно недорогих изделий. Учеными России были разработаны технологические процессы, позволяющие получать пряжу с содержанием котонина. Так, в ЦЫИИЛКА были разработаны технологические процессы производства пряжи линейной плотности 200-50 текс с использованием котонина [2,7,10]. В КНИИЛП разработана технология производства котонина с использованием метода резки льняного волокна, позволяющая получать котонин линейной плотности 3,33 текс - 2,86 текс и пряжу с вложением его в смесь до 30% [12,13]. В ЦНИХБИ и ИХР РАН проведены работы по получению пряжи с вложением котонизированного льна на оборудовании х/б промышленности [4,18,20,25,44]. В ЦНИИШВе созданы технологические процессы, позволяющие получать пряжу и ткани из смесей льна и химических волокон [86,88,95,96]. В СПГУТД найдены резервы отечественного сырья, разработана технология получения пряжи линейной плотности 100-140 текс с использованием модифицированного короткого льна в смеси с шерстью [9,16,17,45]. В 1992 году на ОАО «Реутовская мануфактура» и ОАО «Меланж» (г.Иваново) получили 3-х компонентную пряжу линейной плотности 50,0-33,3 текс из смеси котонина, хлопка и полиэфирного волокна [8,21,25].
В диссертационной работе автора Гладыш С.Э. разработана технология получения льносодержащей пряжи линейной плотности 29,0 текс кольцевым способом по кардной системе прядения из смесей: льна и хлопка, льна, хлопка и лавсана, льна и вискозного волокна, что, несомненно, является техническим : достижением. В то же время, по данным автора, процесс прядения по разработанной технологии протекал с высокой обрывностью (200 обрывов на 1000 веретен в час), а неровнота пряжи не соответствовала современным требованиям, предъявляемым к пряже для ткачества и трикотажа (коэффициент вариации по линейной плотности до 8% при норме 6% по ГОСТ 9092 «Пряжа хлопчатобумажная для трикотажного производства») [14].
Известны способы получения пряжи, разработанные Санкт-Петербургским Государственным университетом технологии и дизайна. Пряжа имеет достаточно хорошие показатели качества, однако ее линейная плотность не превышает 29 текс [49,50].
Как следует из вышеизложенного, в России по разработанным технологиям возможно получение пряжи линейной плотности не ниже 29 текс. При этом пряжа не всегда имеет требуемые показатели равномерности, а ее производство характеризуется значительной нестабильностью.
Имеется опыт получения льносодержащей пряжи 32-64 текс в Польше из смеси льна с хлопком и химическими волокнами на хлопко- и шерстопрядильном оборудовании с применением котонизированного льняного волокна, полученного методом разрыва и разрезания, а также методом биотехнологии [6,30,48].
Исследование качества и прядильной способности котонизированного льняного волокна, получаемого с линий котонизации, установленных в России
При проектировании смесовой лыюсодержащей пряжи большое значение придается составляющим ее компонентам и, в первую очередь, модифицированному льняному волокну.
С учетом современных направлений моды в 90-х годах ставилась задача не только восполнения дефицита хлопка, но и создание конкурентоспособного ассортимента тонкой пряжи, тканей и трикотажа. В связи с этим определились новые требования получения и переработки модифицированного льна: не потерять природный блеск и цвет льняного волокна; не использовать по возможности химических, биологических, жидкостных обработок, нарушающих экологическую чистоту.
Термин «котонизация» можно перевести с английского как приближение к хлопку, т.е. применением механической, химической или других видов обработки льняного волокна, когда пучки волокон элементарных разделяют на отдельные волокна и их комплексы (технические волокна), делая их по геометрическим свойствам подобными хлопку.
Существует большое количество способов котонизации, общим для которых является разделение лубяных волокнистых пучков после удаления большей части склеивающего вещества между клетками луба с тем, чтобы достичь желаемой длины и толщины волокна. Наибольшее распространение получили способы котонизации льняного волокна: химический, биологический, механический [20,25,27,28,29,33,34,35,36].
При химической модификации под воздействием химических реагентов происходит растворение серединных пластинок, клеящих комплексов, соединяющих элементарные волокна в техническое волокно. Однако после химической обработки и последующей сушки происходит вторичное склеивание волокон, которое приходится разрушать механическим рыхлением во влажном и сухом состоянии [25,26]. Химические методы обработки существенно удорожают и усложняют процесс. Увеличиваются затраты на химикаты, тепло для нагрева растворов и сушку, на воду и очистку стоков, на энергию для химических и механических процессов. При этом натуральный цвет льна исчезает. В то же время волокно становится более хрупким, что повышает его потери при переработке.
В последние годы стоимость тепло- и электроэнергии резко возросла, повысились требования к очистке стоков, поэтому к использованию химических процессов модификации необходимо подходить более осторожно и применять только в случае крайней необходимости.
Учеными ИХР РАН (г. Иваново) и ФГУП «ЦНИИЛКА» (г. Москва) проведены научно-исследовательские работы но повышению экономической эффективности химического метода котонизации [25,26,27]. Однако данный метод в настоящее время не получил широкого распространения и не используется в промышленности.
Биологический способ котонизации заключается в обработке волокна микроорганизмами (энзимами). Имеется опыт получения таким методом модифицированного льняного волокна в Польше, России, Китае и других странах [6,29,30,48].
Этот метод также не получил широкого применения в производстве котонина, так как до конца не изучено влияние остаточного числа бактерий на волокне и в сточных водах.
Механическая котонизация является одним из распространенных классических способов подготовки волокон. Общим для всех изобретенных на сегодняшний день устройств является то, что пучки волокон разделяются при прохождении большего или меньшего числа следующих друг за другом ступеней обработки, очищаясь при этом от пыли и грязи. Принципиальным отличием здесь является способ укорачивания длины льноволокон.
Существуют различные технические решения этого процесса, который происходит обычно на начальной стадии котонизации. 1. Укорачивание резанием. При этом методе движущийся волокнистый материал режется вращающимся ножом на отрезки, длина которых может быть специально установлена. Получаемые волокна не могут иметь длину больше установленной. По этому принципу осуществляется котонизация на линии французской фирмы «Лярош» и линии ЦНИИЛКА. Преимущество для этого способа в том, что отсутствуют длинные волокна, вызывающие обрыв нити и пороки пряжи «краксы». Недостаток - высокое содержание в котонине коротких волокон, которые, например, были несколько раз разрезаны при прохождении через нож. Повышенное содержание пыли и коротких волокон негативно влияет на процесс переработки, вызывает повышенное пылеобразование, увеличивает выход отходов и снижает прочность пряжи [24,31,32].
2. Укорачивание разрывом. Входящий материал, будучи зажат клеммой с одной стороны, разрывается движущимся тумблером с другой. Это может происходить также двуступенчато. По этому принципу работает линии котонизации, разработанные ОАО «Легмашдеталь» в г. Твери, фирмой «Лотт», ОАО «Кардотекс», ОАО «Завидовская ТСФ». На линии фирмы «Темафа» укорочение волокон выполняется на одном агрегате. При этом волокнистый материал укорачивается ступенчато по следующим друг за другом ступеням очистки и разволокнения[33].
Преимущества данных линий: для кольцевого прядения, где содержание длинных волокон способствует стабилизации процесса прядения и позволяет получить пряжу большей прочности. Недостатки: в роторном прядении остающиеся длинные волокна вызывают повышенную обрывность нити [2,31,33].
Очень важным элементом модификации является снижение стоимости котонина, поэтому в России используют при котонизации в качестве сырья наиболее дешевые отходы трепания и простые методы котонизации. Сырьем для производства модифицированного волокна служат отходы трепания, обработанные на куделеприготовительном агрегате - короткое льняное волокно. До последнего времени короткое волокно практически не применяется в производстве пряжи для одежды.
Исследование величины потерь льняного компонента смесовой пряжи в зависимости от его линейной плотности и процента вложения в смесь
Льняное волокно по своей природе отличается от химических волокон, хлопка и обладает рядом свойств, которые определяют его переработку по переходам текстильного производства. Для котонизации используют короткое волокно 2 и 3 номера, которое неэффективно используется в льняной отрасли. После котонизации волокно по длине приближается к хлопку, однако по толщине значительно превышает хлопок.
Модифицированное путем котонизации волокно не имеет извитости, но обладает высокой жесткостью из-за инкрустов. Оно содержит много сопутствующих, окружающих волокно паренхимных тканей и поэтому в процессе переработки волокно пылит. Гладкая, неизвитая поверхность модифицированного волокна, малая цепкость, большая линейная плотность и засоренность способствуют обильному выделению волокна в отходы. Поэтому имеет место значительная разница в содержании волокон льна в смеси перед переработкой и в конечном продукте - пряже 16,53,54].
В работе определялись потери льняного компонента при переработке смесей по переходам прядения и в смешанной пряже в зависимости от линейной плотности льняного волокна и процента его вложения в смесь. Для достоверности результатов исследования проводились на двухкомпонентных полиэфирно-льняных смесях путем химического растворения одной из составляющих смесей. В эксперименте было использовано полиэфирное волокно линейной плотности 0,17 текс длиной резки 36 мм с показателями в соответствии с ГОСТ 25716-94 и модифицированное льняное волокно линейной плотности от 2,45 текс до 1,05 текс. Варианты и состав смесей по вариантам приведены в таблице 9. Все варианты смесей были переработаны в пряжу линейной плотности 25 текс на ЗАО «Синтекс» на цепочке технологического оборудования в составе: Питатель смеситель - П-1 Головной питатель - П-5 Трепальная машина - Т-16 Чесальная машина - ЧМ-50 Ленточная машина I и II перехода-ЛНС-51-1 Ровничная машина - Р-168-3 Прядильная машина - П-76-5М6. Заправочные параметры машин устанавливались одинаковыми для всех вариантов. Долевое содержание компонентов смеси контролировалось в холсте, ленте чесальной, ровнице и пряже, для чего отбиралось по 5 образцов полуфабрикатов и пряжи.
В ходе эксперимента определялось влияние толщины котонина и его количества в смеси на потери льняного компонента (при переработке льносодержг ащей смеси в пряжу. I Определение льняного волокна ; в полуфабрикатах и пряже проводилось по ГОСТ Р ИСО 1833-99. «Материалы текстильные. Методы количественного химического анализа ) двухкомпонентных смесей волокон». Метод, по которому были проведены испытания, основан на избирательном растворении одного из компонентов, в данном случае на целлюлозной основе — льне [56].
Испытания проведены в следующей последовательности: Из каждой предварительно і "отобранной пробы отбирают две элементарные пробы пряжи весом по 5 грамм. Отбирают из нее навески массой 1 грамм каждая. Отобранную пробу пряжи измельчают. Измельченную пробу высушивают во взвешенном стаканчике, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Переносят пробу в стеклянную коническую колбу, повторно взвешивают стаканчик и определяют сухую массу пробы по разнице весов между навеской со стаканчиком и стаканчиком. В коническую колбу с элементарной пробой добавляют 75-типроцентную серную кислоту из расчета 200м3 на 1 грамм пробы; закрывают колбу пробкой и тщательно встряхивают ее, чтобы смочилась проба. Выдерживают колбу при температуре 50+5С0 в течение 1 часа, мягко встряхивают колбу с содержимым с интервалами приблизительно 10 минут. Фильтруют содержимое колбы через взвешенный фильтровальный тигель отсасыванием.
Вымывают оставшиеся волокна из колбы в тигель дополнительным количеством серной кислоты, разбавленной дистиллированной водой (700 см3 кислоты в 370 см3 воды). Разбавление осуществляют при охлаждении емкости с раствором на водяной бане. После охлаждения раствора до комнатной температуры добавляют : воду до получения 1 дм раствора. Удаляют жидкость из тигля отсасыванием, промывают остаток на фильтре один раз заполнением тигля новой порцией серной кислоты, затем несколько раз холодной водой, два раза раствором аммиака и снова, тщательно, холодной водой. Каждый раз жидкость из тигля удаляют отсасыванием.
Изготовление трикотажных полотен и изделий из льносодержащей пряжи пониженной линейной плотности и оценка их физако-механических и потребительских свойств
Льносодержащая пряжа была передана для изготовления трикотажных полотен и изделий различного назначения на трикотажные предприятия: ЗАО «Кимрский льнотрикотаж», ОАО «Тверитекс» (г. Тверь) ЗАО «Смоленская чулочно-носочная фабрика», ОАО ПТФ «Юнона» (г. Курган), фирма «Напор Шоу» (г. Москва), ОАО ПТФ «8 Марта» (г. Гомель,Республика Беларусь). В производственных условиях выработаны полотна более 40 различных структур из льносодержащей пряжи. При этом были поставлены и решены следующие задачи: - определение способности к технологической переработке разработанного ассортимента лыюсодержащей пряжи на оборудовании трикотажного производства; - изыскание новых структур трикотажных полотен из льносодержащей пряжи различной линейной плотности и смесового состава; - разработка дизайна и технологии изготовления изделий из полотен новых структур. Проверка технологичности новой пряжи с содержанием льна и других натуральных и химических волокон осуществлялась при выработке полотен на трикотажных машинах 10-20 классов и носочных изделий на чулочно-носочных автоматах. При оценке технологичности пряжи сравнивались ее физико-механические показатели с регламентированными нормами по ряду простых признаков: линейная плотность, отклонение линейной плотности от номинального значения, коэффициент вариации по разрывной нагрузке, удлинение и другие.
Среди характеристик льносодержащей пряжи выделяют жесткость и разрывное удлинение. Обычно увеличение жесткости и снижение разрывного удлинения пряжи оценивается технологами-вязальщиками как факторы ухудшения процесса переработки ее на вязальной машине.
Лыюсмесовая пряжа характеризуется структурной неоднородностью на коротких участках, что изменяет ее фрикционные свойства и требует корректировки технологического процесса вязания.
Сочетание и подбор различных видов пряжи при разработке новых структур позволили сделать следующие выводы: оптимальный выбор пряж — компаньенов позволяет производителю осуществлять различные сочетания структур и переплетений, производить изделия в одном стилистическом оформлении, определяющем коллекционность партий. При этом производство легко справляется с перезаправкой и выпуском малых серий, заказываемых торговлей.
Льносмесовая пряжа линейной плотности до 25 текс была использована при переработке на машинах низкого класса 7-10 класса, а пряжа линейной плотности 22,0-12,5 текс на машинах 14-20 класса.
Проведенные разработки показали, что полотно из льносодержащей пряжи с плотно затканным рисунком становится тусклым, «мертвеет» и, наоборот, более разреженное полотно приобретает живость и блеск.
В основе коллекции трикотажных изделий, разработанных фирмой «Натюр-Шоу» и другими фирмами на сезон «осень-зима», заложено стилистическое решение, воплощенное в свете последних тенденций общеевропейской моды, основанное на удобстве и комфорте.
Специфика структуры пряжи, включающей в себя лен, вискозу полиэфир, предопределяет выбор технологических приемов при ее переработке на трикотажном оборудовании. Оптимальный выбор плотности вязания в соответствии с выбором переплетения необходим для обеспечения равномерного застилистого полотна вязки при нормальной производительности. При этом возможны структуры переплетения самые сложные - «косы», ажур, а также и их сочетание с простыми переплетениями. Целесообразна установка необходимого натяжения пряжи при сматывании ее с бобины и прохождении по направляющим. Засоренность, присутствующая в некоторых видах пряжи снимается путем установки щеток при сматывании с бобины и в каретке.
Важным для трикотажа из льносмесовой пряжи является масса квадратного метра полотна. Этот показатель влияет на стабильность размера готового изделия и износостойкость. Допуски массы не должны превышать 5%.
Плотность нитей в трикотажном полотне также является одним из факторов, влияющих на качество изделия. Из-за большого разнообразия переплетений для трикотажных изделии не могут быть названы нижние граничные показатели плотности нитей и петель, так как это определяется требованиями образа изделий.
При очень широком ассортименте трикотажных изделий возможны только условные показатели прочности. Данные по прочности рассчитаны на весь ассортимент, но они зависимы от направления моды. Практическое использование очень модных льносмесовых структур вызывает некоторые изменения свойств материала, поэтому отдельные параметры должны оцениваться в процессе пробной носки.
Заключительная отделка трикотажных изделий изо льна отличается от изделий другого смесового состава тем, что требует щадящей отпарки без изменения размеров. В этом случае подходит вибрационный паровой стол, позволяющий провести регенерацию эластичных частей отдельно от основной части изделия, где при помощи регулируемого процесса запаривания происходит выравнивание полотна.
Крашение изделий изо льна по обычной технологии не является интересным с точки зрения дизайна и потери естественного цвета льна. В изделиях должна оптимально использоваться крашеная пряжа в различных сочетаниях.
На ЗАО «Кимрский лыютрикотаж» из опытных партий пряжи были выработаны трикотажные полотна различных рисунков и изготовлены изделия: джемпера, платья с жилетом, костюмы. В производственных условиях ОАО «Тверитекс» было разработано на различных классах трикотажного оборудования 40 артикулов трикотажных полотен из лыюсодержащей пряжи. На ЗАО «Смоленская чулочно-носочная фабрика» изготовлены носочные изделия различных рисунков. Образцы трикотажных полотен и носочных изделий представлены в Приложении.
В ходе производственной переработки на всех трикотажных предприятиях: 1. Установлено, что все виды льносодержащей пряжи пониженной линейной плотности технологичны, обладают высокой прочностью и хорошей эластичностью и могут быть использованы в производстве трикотажных изделий. 2. Проведена разработка новых структур трикотажных полотен с использованием льносодержащей пряжи пониженной линейной плотности 25-12,5 текс, а также выработаны опытные партии трикотажных изделий молодежной коллекции и классического трикотажа.
