Прядильная машина для ткани

Технологический процесс и оборудование для производства ткани

Ткань во все времена остается той продукцией легкой промышленности, которая не теряет обихода. Изготовление ткани осуществляет ткацкая фабрика. Для ее организации потребуется покупка или аренда помещения, достаточного для установки целой линии производственного оборудования.

Основы производства ткани

Ткань изготавливается из пряжи, которая, в свою очередь, изготавливается из волокна. Качество полученной на выходе ткани сильно зависит от характеристик волокон.

Волокна подразделяют на натуральные и химические, происходящие из природного сырья или полученные в результате химического синтеза, например, полимерные волокна.

Вся технология условно подразделяется на три стадии:

Прядение

Основу производства ткани составляет прядение. Это процесс, в результате которого получается длинная нить – пряжа, сотканная из коротких волокон. Этот процесс производства реализуется на прядильной машине.

Волокна, которые получается фабрика, обычно спрессованы в небольшие кипы. Затем их разрыхляют и треплют на соответствующих машинах, параллельно очищая от примесей мусора. Трепальная машина выдает из нитей холст, сворачиваемый в рулон.

Затем полученный холст пропускается через поверхности для чесания, покрытые тонкими иглами из металла. На выходе после прочесывания получают ленту, которую нужно выровнять на ленточной машине, а затем слегка подкрутить на ровничной и крутильной машине. После этих операций получают ровницу.

На прядильной машине ровницу разравнивают и вытягивают, затем наматывают на бобины. Прядильная машина для производства тканей обслуживается прядильщицами. В их обязанности входит ликвидация обрыва пряжи и ровницы, смена бобин и обслуживание оборудования.

• трикотаж;
• швейные нити;
• нетканые и тканые материалы.

Синтетическая пряжа

Для синтетического производства ткани используется более сложная технологическая схема. Из исходных компонентов получают жидкую и вязкую прядильную массу. Она поступает в прядильную машину, предназначенную специально для обработки синтетического волокна.

Волокна формируются с помощью специальных фильер – это небольшой колпак из металла, внутри которого много мелких отверстий. С помощью насосов масса поступает в фильер и через мелкие отверстия вытекает наружу. Вытекающие струйки обрабатывают специальными растворами для застывания.

Создание синтетического волокна одновременно является и прядением этого волокна. В зависимости от того, для чего предназначается ткань и какое требуется качество, высчитывают количество нитей, скручивающихся в одну. После отделки нити наматываются на бобины и отправляются на ткачество.

Ткачество

Непосредственный процесс производства ткани из пряжи называют ткачеством. Оборудование для производства на данном этапе обслуживается ткачами, которые могут обслуживать до полусотни автоматических станков.

На машине механического типа ткач заменяет пустые шпули, устраняет обрывы нитей. Работник должен знать требования, предъявляемые к качеству ткани, параметры бракованной ткани и причины появления брака, меры предотвращения и устранения брака. Когда ткачиха запустила в работу ткацкий станок, он начинает сочетать пряжу в тканое полотно, получаемое на выходе.

Нити и переплетения

Существуют поперечные и долевые нити, переплетаемые по-разному. Долевые нити направляются вдоль полотен, так как они тоньше и прочнее. Поперечные нити толще, короче, имеют свойство растягиваться.

Ткань, получаемая на ткацком станке, называется суровой. Нити, сотканные из волокон разной расцветки, называют меланжевыми. Ткань из меланжевых нитей называется аналогично. Но если для производства тканого полотна использовались нити с разной расцветкой, полотно называют пестротканым.

Свойства будущей ткани зависят от типа переплетения:

• Крупноузорчатое переплетение – жаккардовое;
• Сложное переплетение – ворсовое, пикейное, ажурное, петельное, двойное;
• Просто переплетение – саржевое, сатиновое, полотняное, атласное, креповое и диагоналевое.

Мелкоузорчатые переплетения выполняются на одночелночном автоматическом ткацком станке. Пестротканые и сложные переплетения – на многочелночном автоматическом ткацком станке, крупноузорчатые – на станках Жаккарда.

Отделка ткани

Последним этапом производства является отделка. Она улучшает качество и свойства ткани, придает ей товарный вид и прочность, в зависимости от того, какие процессы подразумевает отделка.

Отделка может выполняться:

• ворсованием;
• белением;
• мерсеризацией;
• опаливанием;
• отвариванием.

При опаливании с поверхности сурового полотка удаляются выступающие волокна. Расшлихтовка подразумевает замачивание полотна для удаления шлихты – пропитки, нанесенной при ткачестве.

Отваривание избавляет полотно от любых примесей, а мерсеризация придает блеск, прочность и гигроскопичность путем промывания. При белении полотно обесцвечивают, а при ворсовании придают ему мягкости.

Читайте также: Рогожка ткань для мебели минусы

Заключительная отделка

В заключительную отделку входят такие процессы как:

Каландрование подразумевает разглаживание полотна, ширение – выравнивание его по стандартной ширине, аппретирование – нанесение крахмала для плотности, белизны для отбеливания, либо воска или масла для блеска.

Оборудование

Производство ткани требует довольно богатой производственной линии. Рассмотрим основные типы производственного оборудования, без которого не может быть запущено изготовление тканой продукции.

Ткацкий станок

Предназначен для изготовления тканого полотна, бывает бесчелночным и челночным, круглым и плоским, широким и узким. Ткацкие станки подбирают в зависимости от того, какое полотно необходимо произвести: льняное, шелковое, хлопчатобумажное или шерстяное.

Машина Жаккарда

Специальное оборудование для работы с ткацким станком, которое производит декоративные и узорчатые ткани, ковролины и другие ковровые изделия.

Шлихтовальная машина

Пропитывает ткани клейким раствором, называющимся шлихтой. Это необходимо для производства износоустойчивых и специальных полотен, например, для спецодежды.

Накатная машина

Используется для накатки полученного полотна в рулон или бобину при помощи автоматически вращающегося валика. Правильно обслуживаемая накатная машина работает эффективнее, чем ручная смотка полотна ткачихами, особенно в производственных масштабах.

Красильная линия и машины для печати

Позволяет окрашивать ткани натуральными или синтетическими красителями. Машина для печати наносит цветные принты краской или растворяет трафаретный рисунок на готовой окрашенной ткани.

Промывная и контрольно-мерильная машины

Промывная машина вымывает и сушит тканые полотна после печати принта или окраски, а контрольно-мерильное оборудование используется для проверки качества готовой тканой продукции, его длины, ширины, плотности.

Трепально-очистительная и трясильная машины

Используются при обработке льняного волокна для получения более коротких волокон. Трясильные машины разрыхляют короткое волокно и придают ему товарный вид.

Чесальная и прядильная машины

Чесальная машина обрабатывает льняное волокно и делает из него ленты, а прядильная машина позволяет получить пряжу с необходимой прочностью. Прядильная машина может быть веретенной или безверетенной, первая, в свою очередь, подразделяется на уточную и основную.

Это лишь основная линия оборудования, могут также понадобиться:

• линии котонирования льна;
• мяльно-трепальные машины;
• отжимные и сушильные машины;
• шерстомойные и обрабатывающие хлопок устройства.

Это зависит от того, какая направленность предприятия.

Прядильная машина для ткани

2. ПРЯДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Подчеркивая исключительное значение рабочей машины, в данном случае вытяжного механизма, К. Маркс писал: «Когда Джон Уайетт в 1735 г. возвестил о своей прядильной машине, а вместе с этим — о промышленной революции XVIII века, он ни звуком не упомянул о том, что осел, а не человек приводит эту машину в движение, и тем не менее эта роль действительно досталась ослу. Машина для того, «чтобы прясть без помощи пальцев», — так говорилось в программе Джона Уайетта» ( Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 23, с. 383).

Не имея средств для реализации своего изобретения, английский механик Уайетт передал право на его эксплуатацию мелкому предпринимателю Люису Паулю, который в 1738 г. взял на эту машину патент. В нем указывалось, что конец расчеканенной ленты хлопка помещают между двумя валиками или цилиндрами, которые своим вращательным движением захватывают хлопок или шерсть. В то время как они проходят между обоими цилиндрами, последовательный ряд других цилиндров, вращающихся со все большей скоростью, вытягивает их в нить любой тонкости. К сожалению, о конструкции этой машины сведений почти не сохранилось. Кроме того, попытки внедрения ее в производство не увенчались особым успехом, но тем не менее именно эта машина определила начало технического переворота, так как здесь впервые была выпрядена хлопчатобумажная нить без непосредственного участия человека. Важным преимуществом вытяжного механизма было то, что он давал возможность «прясть» не одну, а несколько нитей одновременно. «Таким образом, количество орудий, которыми одновременно действует одна и та же рабочая машина, с самого начала освобождается от тех органических ограничений, которым подвержено ручное орудие рабочего» ( Там же, с. 385).

Вытяжной прибор [6], созданный Джоном Уайеттом, состоял из двух вытяжных пар. В дальнейшем были использованы четыре вытяжные пары. Для обеспечения лучших условий вытягивания поверхность одного из цилиндров делали гладкой, а другой обивали кожей, сукном, металлическими остриями и т. п., благодаря чему волокна лучше захватывались. Изобретение вытяжного аппарата имело решающее значение для перехода от ручной техники к машинной, так как он заменил руку рабочего там, где она непосредственно соприкасалась с обрабатываемым материалом.

Читайте также: Теплый жилет женский из ткани

Продолжая работать над усовершенствованием своей машины, Уайетт и Пауль берут новый патент на усовершенствованную машину и организуют небольшую прядильню в Бирмингеме. В дальнейшем родственник Пауля, которому он передает право на эксплуатацию изобретения Уайетта, организует довольно обширное предприятие. Таким образом начинают зарождаться первые текстильные фабрики, послужившие прообразом для создания машинно-фабричного производства в самых различных областях промышленности [7].

Существенным фактором, интенсифицировавшим дальнейшее развитие технических средств прядения, был так называемый прядильный голод, вызванный усовершенствованием ткацкого станка. В 1761 г. «0бщество поощрения ремесел и мануфактур» объявило о назначении двух премий за создание машины, способной повысить производительность труда настолько, чтобы ликвидировать острый недостаток пряжи и происходящий отсюда «великий ущерб торговцу, фабриканту и нации вообще».

Прядильная машина, получившая в дальнейшем довольно широкое промышленное применение, была создана английским механиком Джеймсом Харгривсом в 1768 г. и названа им в честь дочери «Дженни». Машина Харгривса представляла собой ручную самопрялку с вытяжным аппаратом. Расчесанные ленты хлопка наматывались на специальные катушки и соединялись с веретенами. Между катушками и веретенами помещался зажим, при помощи которого вытягивалась ровница, которая затем скручивалась и благодаря разнице в числах оборотов веретен и катушек наматывалась на катушки. Основная конструктивная особенность этой машины в том, что вытяжные валики Уайетта заменены особым подвижным зажимом, состоящим из двух брусков дерева, расположенных на каретке. Рабочий одной рукой двигал каретку с вытяжным прессом, вытягивая нить, а другой вращал колесо, приводившее в движение веретена, которые эту нить закручивали. Работа на машине, по существу, сводилась к трем основным движениям: к вращению приводного колеса, к прямолинейным движениям каретки взад и вперед и к нагибанию проволоки, с помощью которой нити располагались так, чтобы они попали в положение наматывания. Таким образом, вытяжной пресс Харгривса заменил руку рабочего. Главное достоинство машины Харгривса — возможность одному рабочему работать на нескольких веретенах (вначале их было 8, затем 16). В дальнейшем стали использовать 80 и более веретен. В этих машинах главная задача прядильщика заключалась в приведении машины в движение, т. е. он выполнял роль двигателя, тогда как технологические функции прядильщика, его умение прясть, движение его пальцев осуществлял механизм машины.

Машина Харгривса ‘Дженни’ (1768 г.)

В 1772 г. механик Вуд создает машину, где вытяжной прибор неподвижен, а передвигаются веретена, т. е. происходит процесс, обратный тому, который имеет место в машине Харгривса. Здесь лента, являющаяся предметом труда, занимает пассивное положение, а веретено (рабочий инструмент) в значительной мере активизируется. Вытяжной пресс, оставаясь неподвижным, закрывается и открывается, а веретена не только вращаются, но и перемещаются.

Машина Вуда ‘Билли’ (середина XVIII в.)

Дальнейшее развитие прядильных машин связано с именем англичанина Ричарда Аркрайта. По словам К. Маркса, это был «. величайший вор чужих изобретений и самый низкий субъект» ( Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 23, с. 435). Однако Р. Аркрайт обладал капиталистической предприимчивостью, обеспечившей внедрение его изобретений и давшей ему значительный доход от эксплуатации прядильных машин. Машина Аркрайта, запатентованная им в 1769 г., была довольно удачным соединением вытяжного механизма Уайетта с крутильно-наматывающим аппаратом самопрялки. Прядильные машины обычно работали на основе «автоматического двигателя» — водяного колеса. Свое название «ватермашина» она получила благодаря непрерывности действия.

Машина Аркрайта обладала двумя неоспоримыми достоинствами принципиального характера. Во-первых, в отличие от машины Харгривса она с самого начала была рассчитана на механическую движущую силу, и, во-вторых, здесь уже был осуществлен принцип непрерывности работы [8].

В процессе производства ватер-машина давала толстую и крепкую нить, машина Харгривса — тонкую, но очень слабую. Соединить достоинства этих машин и одновременно устранить многие недостатки удалось английскому ткачу Самюэлю Кромптону. Вместо прибора, используемого в машинах Харгривса, он применил вытяжные валки ватер-машины и ввел каретку, двигающуюся взад и вперед, на которой помещались веретена. При отходе каретки от валиков веретена еще сильнее вытягивали и закручивали нить. При приближении каретки к валикам нитка закручивалась и наматывалась на веретено. Благодаря такой конструкции машина давала крепкую и тонкую пряжу. Однако в машине Кромптона приходилось вручную управлять чередованием ее рабочих действий: движением и остановкой вытяжных валиков или каретки, подниманием или опусканием надниточника и подниточника. В дальнейшем не раз делались попытки полностью механизировать работу таких машин, но успеха добился только английский механик Ричард Роберте, получивший в 1825 г. первый, а в 1830 г. второй патент на автоматическую прядильную машину периодического действия. В результате была создана мюль-машина, или сельфактор. Важнейшим нововведением Кромптона было использование специального прибора-квадранта, обеспечивающего равномерное наматывание ниток на веретено. Для этого было необходимо, чтобы веретёна по мере наматывания на них нити вращались все медленнее. Кроме квадранта, Роберте ввел несколько других новшеств, существенно усовершенствовавших работу этой машины. Одновременно с Робертсом и после него над дальнейшим улучшением мюль-машины работало немало изобретателей, сумевших внести много нового, способствующего развитию этой машины [9]. В 1836 г. Джеймс Поттер получает патент на усовершенствованную конструкцию сельфактора, где применяет для передачи движения эксцентрики, гиперболоидные винты, геликоидальные цилиндры и др. В дальнейшем создаются сельфакторы, обеспечивающие изготовление самых разнообразных номеров пряжи.

Читайте также: Препараты из культуры тканей растительных клеток

Схема устройства прядильной машины Кромптона (1774-1779 гг.) 1 — ведущий шкив; 2, 3 — ведомые шкивы; 4 — каретка; 5 — система капотов и блоков; 6 — барабан; 7 — веретена; 8 — валик; 9 — рычаг; 10 — катушки; 11 — нить

Наряду с достоинствами мюль-машины обладали весьма существенным недостатком, заключавшимся в том, что в процессе работы отдельные операции чередуются, тогда как в ватер-машинах все процессы осуществляются непрерывно. Поэтому при одинаковой скорости вращения веретена производительность ватер-машин была выше производительности мюль-машины. Кроме того, мюль-машина сложнее, требует более высокой квалификации рабочих и т. п. Все это заставило заняться совершенствованием ватер-машины, в результате чего был предложен кольцевой ватер, где вместо веретенной рогульки было применено металлическое кольцо, концентрически насаженное вокруг веретена.

В дальнейшем создают приспособления для автоматической остановки машин в случае обрыва нити, вводят специальные устройства для автоматической замены пустых челноков.

В результате всех этих усовершенствований машина приобретает основные черты автоматической, работающей без непосредственного участия человека.

В середине XIX в. в России резко повышается спрос на ткани. Это не замедлило сказаться на развитии текстильной промышленности. Уже в 1829 г. русские фабриканты представили на промышленную выставку в Петербурге широкий ассортимент продукции, поразившей иностранцев своим многообразием и богатством.

В России создаются оригинальные конструкции различных машин. Попытки механизировать процессы ручного прядения были предприняты в льнопрядении Родионом Глинковым еще в 1761 г. Это изобретение предусматривало увеличение производительности в 15 раз. Машину Глин-кова нельзя считать рабочей, так как в ней не было механизма, способного заменить руку прядильщика, однако она имела несколько существенных технических усовершенствований, главное из которых — механизированный мотальный аппарат, позволивший осуществить принцип непрерывной перемотки, отсутствовавший даже в машине Харгривса. Значение новшества Родиона Глинкова тем более важно, что механизация льнопрядения по сравнению с прядением хлопка более сложна.

О важности совершенствования процесса прядения льна свидетельствует назначение французским правительством значительной премии за изобретение машины для механизации этого процесса. В Европе подобная машина была создана лишь в начале XIX в. французом Жираром.

Большой интерес представляет чесально-прядильная машина, изобретенная губернским механиком, инженером Т. А. Ивановым. Существенным в его машине было применение однопрочесной системы вместо двух-прочесной; использование рабочей поверхности барабана (8 пар валиков вместо 5); получение непрерывной ленты и др.

На основе работы по усовершенствованию техники и технологии текстильного производства в России создавались предпосылки для развития текстильной науки. В этот период возникла связь между наукой и текстильной техникой. Примером могут служить взаимоотношения между Александровской мануфактурой и Технологическим институтом в Петербурге.

• Свежие записи
  • Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
  • Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
  • Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
  • Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
  • Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом