Анализ процессов разрыхления и очистки тонковолокнистого хлопка

Совершенствование оборудования прядильного производства определяется в первую очередь максимально эффективной и в то же время бережной обработкой дорогостоящего волокнистого сырья. Оптимизация параметров работы приготовительного оборудования направлена как на повышение его производительности и повышение качества холстов, так и на повышение выхода пряжи из смеси.

На кафедре «Прядение натуральных и химических волокон» проводятся исследования по разработке технологии получения хлопчатобумажной гребенной пряжи для изготовления гардинных изделий на ОАО «Лента».

В связи с этим одной из важнейших задач является получение пряжи с высокими физико-механическими свойствами, низкой неровнотой и минимальной засоренностью. Необходимо также учитывать высокую стоимость тонковолокнистого хлопка, в связи с чем задача увеличения выхода пряжи из смеси является актуальной.

Совместно со специалистами ГРУПП «Гронитекс» проведены исследования работы разрыхлительно-очистительного агрегата следующего состава:

• 1)    кипный питатель АП-18

• 2)    наклонный очиститель ОН-6-4М

• 3)    смеситель непрерывный СН-4

• 4)    горизонтальный разрыхлитель ГР-8

• 5)    пневматический распределитель волокна РВП-2

• 6)    трепальная машина МТ.

При проведении исследований процессов разрыхления, очистки и смешивания хлопкового волокна использовали тонковолокнистое хлопковое волокно 1-II селекционного сорта Аш-25, физико-механические свойства которого представлены в таблице 1.

Согласно данным таблицы видно, что волокно обладает большой неровнотой по длине и высоким процентом коротких волокон, что в дальнейшем может отрицательно сказаться на протекании процессов чесания, вытягивания и прядения.

Таблица 1 – Физико-механические свойства хлопкового волокна

Параметр	Значение
Штапельная длина, м	38,2
Средняя длина, мм	30,8
Процент коротких волокон, %	21,4
Линейная плотность волокна, текс	0,123
Коэффициент зрелости	1,9
Абсолютная разрывная нагрузка, сН	4,7
Содержание пороков, %	2,0
Коэффициент вариации по длине волокон	33,4

Для хлопкового волокна 1-II Аш-25 построена диаграмма распределения волокон по классам длин, представленная на рисунке 1.

Рисунок 1 - Диаграмма распределения волокон по классам длин

Анализ диаграммы показывает, что наибольший процент волокон -74% соответствует группе волокон с длиной 35-40 мм. Поэтому при дальнейшей переработке данного вида хлопка в гребенную пряжу необходимо сохранить наибольшим процент волокон с длиной 37-40 мм.

Проведены экспериментальные исследования по оптимизации параметров работы машин, входящих в состав разрыхлительно-очистительного агрегата. В таблице 2 представлены основные параметры работы линии разрыхлительноочистительного агрегата.

При анализе состава отходов разрыхлительно-очистительного агрегата установлено, что под колосниковыми решетками наклонного очистителя ОН-6-4 содержание прядомого волокна составляет 54%, на горизонтальном разрыхлителе ГР-8 41,5%, под ножевым барабаном трепальной машины МТ 61%, под планочным трепалом 26%, под игольчатым трепалом 9,9%.

Таблица 2 –Параметры работы линии разрыхлительно-очистительного агрегата

Показатель	Значение
Частота вращения ножевого барабана наклонного очистителя ОН-6-4, мин-1	750
Частота вращения ножевого барабана горизонтального рыхлителя ГР-8, мин-1	660
Частота вращения ножевого барабана трепальной машины МТ, мин-1	570
Частота вращения планочного трепала, мин-1	1150
Частота вращения игольчатого трепала, мин-1	1100

В связи с высоким содержанием прядомого волокна в трепальном орешке и, учитывая высокую стоимость тонковолокнистого хлопка, с целью увеличения выхода пряжи и полуфабрикатов из смеси было принято решение об изменении параметров работы машин разрыхлительно-очистительного агрегата. Для этого произведено изменение угла наклона колосников колосниковой решетки. Значения углов наклона колосников до и после изменений представлены в таблице 3.

Таблица 3 – Угол наклона колосников колосниковой решетки на машинах разрыхлительно-очистительного агрегата

Показатель	Значение
	До изменения	После изменения
Угол наклона колосников под ножевым барабаном наклонного очистителя ОН-6-4, град	45	30
Угол наклона колосников под ножевым барабаном горизонтального разрыхлителя ГР-8, град	45	30
Угол наклона колосников под ножевым барабаном трёпальной машины, град	70	45
Угол наклона колосников под планочным трепалом трёпальной машины, град	25	25
Угол наклона колосников под игольчатым трепалом трёпальной машины, град	40	40

Углы наклона колосников были изменены под ножевыми барабанами наклонного очистителя ОН-6-4, горизонтального разрыхлителя ГР-8 и под ножевым барабаном трепальной машины МТ, т.е. в тех рабочих зонах, где отмечалось высокое содержание прядомого волокна в трепальном орешке.

После изменения параметров работы разрыхлительно-очистительного агрегата проверен выход полуфабрикатов (холстов) и отходов на машинах агрегата.

Фактический выход полуфабрикатов и отходов представлен в таблице 4 в сравнительных показателях до и после изменения параметров работы.

Анализируя табличные данные, установлено, что выход холстов увеличился после проведенных изменений на 0,989%.

Проведены исследования засоренности и массы клочка волокон после машин разрыхлительно-очистительного агрегата и трепального орешка, установлено, что при уменьшении угла наклона колосников в колосниковой решетке количество выделяемых сорных примесей уменьшается, при этом засоренность волокна незначительно увеличивается. Масса клочка по переходам разрыхлительноочистительного агрегата незначительно увеличилась за счет уменьшения разрыхления клочка между органами рыхления и колосниковыми решетками.

Таблица 4 – Фактический выход холстов и отходов до и после изменения параметров работы разрыхлительно-очистительного агрегата

Видполуфабриката и отходов	До изменения	После изменения	Норма выхода
	Выход, %(хлопок 1-I)	Выход, %(хлопок 1-II)
Орешек и трепальный пух	1,82	0,07 игольчатое трепало МТ 0,055 планочное трепало МТ 0,136 ножевой барабан МТ 0,49 ОН-6-4 0,33 ГР-8 Всего 1,081	2,55 (I сорт) 3,25(II сорт)
Пух подвальный	0,18	0,2	0,35
Невидимые отходы	0,65	0,5
Нескладируемые отходы	1,2	1,1
Всего отходов	3,87	2,881
Выход полуфабриката на РОА	96,13	97,119
Всего	100	100

После изменения угла наклона колосников изменился состав отходов разрыхлительно-очистительного агрегата. При анализе состава трепального орешка под колосниковыми решетками наклонного очистителя ОН-6-4 установлено, что содержание в нем прядомого волокна составляет 33%, горизонтального разрыхлителя ГР-8 - 32,13%, ножевого барабана трепальной машины МТ - 23,4%,планочного трепала трепальной машины МТ – 23,1 %, игольчатого трепала трепальной машины МТ - 10,8 %.

Полученные данные представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Содержание прядомого волокна в трепальном орешке

Зона разрыхления	Содержание прядомого волокна, %
	До изменений (хлопок 1-I)	После изменений (хлопок 1-II)
Наклонный очиститель ОН-6-4	54	33
Горизонтальный разрыхлитель ГР-8	41,5	32,13
Трепальная машина МТ - после ножевого барабана	61	23,4
- после планочного трепала	26	23,1
- после игольчатого трепала	9,9	10,84

Таким образом, после изменения угла наклона колосников значительно снизилось содержание прядомого волокна в отходах в тех зонах, где его содержание значительно превышало норму. Это зоны наклонного очистителя, горизонтального рыхлителя и ножевого барабана трепальной машины. При этом необходимо учитывать, что при сравнении использовался хлопок с более высокой засоренностью 1-II вместо хлопка 1-I.

Выводы

• 1.    Проведенные изменения параметров работы разрыхлительноочистительного агрегата позволили увеличить выход полуфабриката и пряжи из смеси до 1%, снизить содержание длинного прядомого волокна в отходах.

• 2.    За счет проведенных мероприятий возможно снижение стоимости гребенной пряжи. При дальнейшей переработке полученных холстов по переходам гребенной системы прядения не наблюдалось ухудшения качества полуфабрикатов и пряжи, повышения обрывности.